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从总量上来说我国属于矿产资源大国,但从人均占有量上来看,我国矿产资源并不丰富,且很大一部分矿产资源赋存条件差、品位低,开采难度大,其中倾斜薄矿体的开采难度更为突出[1,2,3]。而我国很大一部分锰矿体都属于倾斜薄矿体,且其顶板多为较破碎的炭质页岩、炭质板岩。
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当所采工作面两侧均为已采区域、形成孤岛工作面时,采空区容易在采动过程中形成互相连通的状态。孤岛工作面相较于普通回采工作面存在更大的自然发火风险。
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矿坑涌水是岩溶大水矿山开采过程中常见的安全隐患,当涌水量过大时可能会引发突水事故[1],影响生产,增加采矿成本。随着开采深度增大,矿坑涌水防治难度也在增加。我国有色金属大水矿床大部分属于岩溶充水矿床,地下含水系统富水性和导水性较强[2,3],补给水源主要有大气降水入渗、河流侧向补给和地下水补给等。
煤炭开采过程中,采空区自然发火问题日益突出,且遗煤自燃具有隐蔽性强、范围大的特点,严重影响着煤矿的安全生产[1,2,3]。目前,注液态CO2广泛应用于采空区煤自燃的防治,液态CO2注入到采空区能够发生相变,吸收大量的热并快速扩散,且与煤体具有很好的吸附性,具有良好的防灭火效果[4,5,6]。
西地区锂辉石矿赋存丰富,近年来不断取得找矿方面的重大突破,成为我国主要的锂矿资源供应地之一[1,2]。由于川西地处高原地区,生态环境脆弱,锂辉石矿地下开采必须确保资源开发与环境保护的统一协调。锂辉石矿选矿产生的尾砂性质具有特殊性[6,7,8,9],以其作为骨料制备充填体是否可行,充填材料配比参数如何确定,均需要开展锂辉石矿全尾砂充填材料特性试验研究。
煤炭资源经过多年的高强度开采,目前中西部多数矿井处于资源枯竭的紧张局面[1,2,3]。对残留煤炭资源回采过程中,工作面将会揭露多条空巷,空巷与工作面贯通时,工作面与空巷之间的煤柱随着宽度的减小,最终会导致失稳[4,5]。煤柱失稳后,基本顶悬顶长度增大,弯矩异常,极易造成超前破断现象。
当前煤炭开采作业中多以增大顶锚杆支护密度的方式来提升巷道支护稳定性,但这种操作容易降低支护效率,同时还会明显增加支护成本;再加上自动化程度不高,井下作业人员多,故而容易限制煤矿井下综采作业效率[3]。为此,针对煤矿井下实际情况,展开自动化高速掘进工艺及应用情况分析。
煤层中发育的陷落柱常常影响到煤层的连续性及稳定性,在陷落柱周边应力分布不均衡,不仅会影响采掘工作面布置,还会影响煤炭生产效率[1,2]。在陷落柱周边煤岩体破碎、陷落柱内部为充填物,一般裂隙较为发育,若附近存在含水层时陷落柱往往是良好的导水通道。现阶段,采煤工作面过陷落柱的方法一般有留设煤柱、平推硬过等方式。
煤矿掘进机液压系统泄漏重点表现为内泄漏和外泄漏,其中,内泄漏即油液由液压元件高压腔往低压腔流动,而外泄漏即油液由系统内部向外部流动。在具体生产中通过对液压系统泄漏原因的分析,能够明确通常都在系统运行一段时间之后才出现泄漏问题,油液受到污染、系统温度提升太高、系统振动或冲击、密封件设计以及装配等因素都会导致泄漏问题。
无煤柱开采具有提高煤炭采出率、避免煤柱留设的集中压力、解决上隅角瓦斯聚集等优势,是防治煤矿冲击地压和瓦斯等重大灾害事故的有效手段,在国内多个矿区得到广泛应用。但在无煤柱开采过程中,留巷巷道围岩需经历多次采掘扰动,其力学环境及围岩损伤机理均较复杂。
回采进路尺寸过小时会影响机械设备的正常运行,不仅降低了生产能力,还造成了人力、物力等资源的浪费;回采进路尺寸过大时,空区暴露面积过大,采场矿岩稳定性降低,极易引发地压灾害,威胁矿山生产安全[8]。合理的回采进路参数至关重要,许多学者对回采进路参数进行了大量研究并取得了一定的研究成果[9-14]。
随着我国矿井生产活动逐步从机械化向自动化、智能化方向迈进,井下行车安全已成为制约生产安全的瓶颈[1]。车辆潜在碰撞事故不仅会造成人员伤亡和财产损失,碰撞带来的物理冲击也会对井下防爆安全带来巨大隐患。然而,由于矿井环境的特殊性、障碍物的不确定性,现有的针对地面系统的AEB策略不能直接应用于矿井巷道[2]。
王杜虎[9]针对爆破切顶过程中易产生大量有害气体、反应过程剧烈不易控制等弊端,结合店坪矿井的实际条件,对水力压裂替代爆破切顶的可行性进行了分析。白俊杰、鱼智让、吕兆海等[10-12]均结合其当地工程实际情况,对2种切顶卸压方法的卸压效果进行了对比分析,提出根据工程实际情况采取不同卸压方式。
在注浆完成后需对注浆效果进行检测,以确保注浆后围岩条件得到有效改善,达到能够安全掘进的技术条件。注浆效果的评价常采用钻探取芯和物探检测等,其中,钻探取芯在大范围注浆区域施工效率低、覆盖面较低,从而使该方法成为配合物探检测验证的手段。
煤矿井下钻机在瓦斯治理、水害防治、超前探测等领域具有重要作用[1-2],夹持器是钻机运送钻杆的关键部件之一。随着钻孔深度的增加,孔内钻杆质量增大,为确保施工顺利,保障夹持器的夹持能力至关重要。夹持器卡瓦是实现夹持功能的核心部件,其结构直接影响夹持器的夹持能力。
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