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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 矿床地质与开采技术条件2

1.2.1 地质概况2

1.2.2 矿区地质4

1.2.3 矿体地质特征9

1.2.4 矿石结构构造10

1.2.5 矿区原岩应力11

1.2.6 开采技术条件12

1.2.7 矿区水文地质13

1.3 本章小结14

第2章 深井高应力卸荷开采理论15

2.1 高应力条件下开采方法选择15

2.1.1 开采技术现状调查分析15

2.1.2 开采现状及发展趋势16

2.1.3 卸荷开采方案选择18

2.2 卸荷开采过程的数值模拟25

2.2.1 计算模型和计算方案25

2.2.2 矿区初始地应力条件32

2.2.3 力学模型33

2.2.4 计算结果与分析34

2.3 本章小结54

第3章 高应力采场卸荷充填回采工艺试验55

3.1 进路高效回采爆破工艺试验55

3.1.1 国内外掏槽爆破技术现状55

3.1.2 进路开采掏槽爆破方案57

3.1.3 进路开采掏槽爆破工艺试验59

3.2 分层卸荷盘区进路充填采矿工业试验63

3.2.1 分层卸荷开采工程布置64

3.2.2 分层卸荷进路充填采矿回采工艺64

3.2.3 多期进路回采凿岩爆破参数65

3.2.4 二、三期进路开采控制爆破技术67

3.2.5 分层卸荷开采顺序69

3.2.6 分层卸荷开采盘区采场通风方式70

3.2.7 分层卸荷开采主要设备配置优化72

3.2.8 卸荷开采巷道及回采进路支护74

3.2.9 分层卸荷开采充填工艺75

3.2.10 主要技术经济指标和经济效益77

3.3 本章小结79

第4章 高应力卸荷开采地压与爆破震动监测80

4.1 引言80

4.2 分层卸荷开采应力监测81

4.2.1 钻孔应力计工作原理及结构特点81

4.2.2 钻孔应力计安装及使用82

4.2.3 应力监测数据分析83

4.3 巷道变形收敛监测94

4.3.1 收敛监测仪构造94

4.3.2 观测点布置及收敛观测95

4.3.3 监测数据分析96

4.3.4 回采矿柱的巷道收敛观测101

4.4 分层卸荷开采声发射监测102

4.4.1 声发射监测仪器特点及使用方法103

4.4.2 应用方法及步骤105

4.4.3 声发射监测数据105

4.4.4 声发射监测数据分析107

4.5 分层卸荷进路回采爆破地震监测108

4.5.1 测震方案确定108

4.5.2 测试方法108

4.5.3 现场实测数据109

4.5.4 测震结果分析116

4.5.5 爆破减震方法117

4.6 本章小结117

第5章 深部多中段衔接及水平矿柱开采技术119

5.1 深部多中段矿柱现状调查119

5.1.1 水平矿柱工程地质调查119

5.1.2 垂直矿柱的工程地质调查123

5.1.3 多中段开采水平矿柱现状124

5.1.4 小结125

5.2 水平矿柱开采方案及数值模拟125

5.2.1 深部多中段水平矿柱开采方案125

5.2.2 水平矿柱开采稳定性分析126

5.2.3 实际计算模型和计算方案127

5.2.4 数值计算结果及分析128

5.2.5 多中段作业矿柱开采采场围压变化分析138

5.3 水平矿柱回采工艺方案154

5.3.1 水平矿柱回采工艺154

5.3.2 超前回采2/5水平矿柱156

5.3.3 盘区卸压双穿脉分层道回采水平矿柱156

5.4 本章小结158

第6章 深部开采大范围充填体强度特性研究160

6.1 引言160

6.2 采场上覆充填体特性160

6.3 深部充填体强度影响因素163

6.4 深部充填体强度合理确定166

6.5 下向进路胶结充填体强度确定170

6.6 充填体稳定性数值模拟174

6.7 本章小结183

第7章 深部高浓度尾砂充填工艺技术试验研究185

7.1 引言185

7.1.1 主要研究内容185

7.1.2 主要研究成果186

7.1.3 主要技术指标187

7.2 充填材料试验研究187

7.2.1 充填物料基本物化参数测定187

7.2.2 尾砂沉降性能测定190

7.2.3 充填料浆坍落度测定192

7.2.4 充填配比强度试验197

7.2.5 小结200

7.3 充填料浆输送性能研究202

7.3.1 充填料浆流变参数测定202

7.3.2 充填料浆输送阻力分析206

7.3.3 充填倍线分析计算216

7.3.4 小结222

7.4 充填料浆制备及充填系统研究223

7.4.1 高浓度自流输送系统223

7.4.2 膏体泵送充填系统工艺及优化225

7.5 充填工业试验228

7.5.1 高浓度自流输送系统工业试验228

7.5.2 膏体泵送充填系统工业试验231

7.6 本章小结232

第8章 高压头低倍线充填管道输送技术234

8.1 引言234

8.1.1 试验研究内容234

8.1.2 试验研究成果235

8.2 充填管道调压原理236

8.2.1 充填管道压力计算236

8.2.2 影响充填管道压力因素分析236

8.2.3 充填管道调压方法237

8.3 高压头充填管道压力分析计算239

8.3.1 二矿区现有充填管网布置239

8.3.2 充填料浆流变参数245

8.3.3 不同布置形式管道压力分布246

8.4 高压头充填管道调压装置研究256

8.4.1 增阻圈的作用原理分析256

8.4.2 增阻圈结构及布置形式257

8.4.3 加设增阻圈后管道压力分布257

8.4.4 增阻圈布置原则258

8.5 充填管道布置优化研究260

8.5.1 充填钻孔布置优化260

8.5.2 水平管道布置优化262

8.5.3 柔性接头及导水阀的应用263

8.6 高压头充填管道调压输送工业试验265

8.7 本章小结267

第9章 二矿区大面积开采地压及灾变控制技术269

9.1 引言269

9.1.1 研究内容与技术路线269

9.1.2 大面积开采灾变控制关键技术270

9.2 二矿区14行风井围岩变形监测272

9.2.1 现场安装光纤钻孔与数量273

9.2.2 光纤与锚固钢丝绳头的固定274

9.2.3 锚固钢丝绳下放过程274

9.2.4 光纤随锚索下放过程275

9.2.5 孔口光纤的保护275

9.2.6 孔灌浆情况276

9.2.7 钻孔光纤和光缆的熔接276

9.2.8 二矿区14行风井钻孔光纤组网278

9.2.9 光纤传感器在风机控制室线头的保护278

9.2.10 监测钻孔测试与结果279

9.3 二矿区采场围岩与充填体变形监测280

9.3.1 连接风井水平巷道围岩变形监测设计281

9.3.2 光纤埋设的实施过程286

9.4 本章小结289

参考文献291