地下采礦的案例
地下采礦引起的地表沉降分析
1 引言
地下采礦引起的地表沉降和破壞是采礦工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)必須考慮的一個(gè)問(wèn)題, 而引起地表沉降的原因則是由于各種因素之間復(fù)雜的相互作用。Laubscher (2000年)開(kāi)發(fā)了一種經(jīng)驗(yàn)方法來(lái)預(yù)測(cè)崩落作業(yè)造成的地表沉降。該方法基于MRMR分類系統(tǒng), 它將預(yù)測(cè)的崩塌角與MRMR、開(kāi)采深度和開(kāi)采寬度聯(lián)系起來(lái)。
本公眾號(hào)過(guò)去的文章中，僅有三篇討論了地表沉降：
采礦引起地表沉降的影響因素
崩落采礦誘發(fā)地表沉降預(yù)測(cè)的經(jīng)驗(yàn)方法(Caving Angle)
地表沉降工程: 理論與實(shí)踐(By Syd S. Peng)
2 問(wèn)題的提出
隨著礦山開(kāi)采深度的不斷增加，采場(chǎng)采動(dòng)壓力和地表塌陷問(wèn)題日益突出，有些礦山的地表塌陷問(wèn)題非常嚴(yán)重，幾十米深的地表陷坑隨時(shí)可能對(duì)地下開(kāi)采和周圍的生態(tài)環(huán)境造成災(zāi)難性破壞，從而增加了建設(shè)綠色礦山的阻力。另外，一些礦山已經(jīng)由原來(lái)的露天開(kāi)采逐漸轉(zhuǎn)為地下開(kāi)采，這些礦山面臨著采動(dòng)壓力和地表塌陷的雙重危險(xiǎn)。當(dāng)露天開(kāi)采轉(zhuǎn)為地下開(kāi)采時(shí)，露天開(kāi)采的范圍部分或全部置于地下開(kāi)采范圍的頂上，這將對(duì)地下開(kāi)采形成潛在的危險(xiǎn)。許多大型露天開(kāi)采礦山在達(dá)到一定開(kāi)采深度后,逐漸由露天開(kāi)采轉(zhuǎn)向地下開(kāi)采, 比如Chuquicamata礦和Palabora礦, 在這種情形下,地下開(kāi)采活動(dòng)會(huì)直接影響原露天采礦的邊坡穩(wěn)定性, 一個(gè)典型的例子是Palabora礦, 在由露天開(kāi)采專為地下崩落采礦法后, 于2005年在西面的邊坡發(fā)生了大規(guī)模的破壞, 如下圖所示. Chuquicamata礦于2020年開(kāi)始轉(zhuǎn)入地下開(kāi)采, 今后也可能面臨著同樣的狀況.
展開(kāi) 漫談淺孔留礦法(Shrinkage Stoping)
這個(gè)題目的起因是要對(duì)一個(gè)地下礦建議的采礦方法---淺孔留礦法進(jìn)行評(píng)價(jià)，因此寫下這個(gè)隨筆。
2 淺孔留礦法的英文翻譯
在中國(guó)學(xué)者發(fā)表的英文論文中，淺孔留礦法最常見(jiàn)的翻譯形式為: short-hole shrinkage stope和shallow-hole shrinkage stope，形象地把"淺孔“翻譯出來(lái)，其實(shí)在標(biāo)準(zhǔn)的采礦工程英文中，使用的是"Shrinkage Stoping", 這就像以前討論過(guò)的自然崩落法翻譯成 "natural caving”一樣(地下連續(xù)墻(Diaphragm Wall)小結(jié))，不能說(shuō)不對(duì)，但從自然語(yǔ)言處理的角度來(lái)看，當(dāng)我們檢測(cè)出這樣的詞匯，就能判斷出論文作者來(lái)自國(guó)內(nèi)。
3 地下采礦方法選擇
國(guó)內(nèi)的地下采礦方法名稱眾多，通過(guò)組合，你可以命名出至少30種采礦方法。不過(guò)核心的采礦方法就那么幾種。從巖石力學(xué)和采場(chǎng)地壓控制的角度我們可以劃分為以下幾類：
(1) 礦柱支護(hù)
這類采礦方法依靠礦柱來(lái)進(jìn)行回采，主要包括: 房柱采礦法(Room-and-Pillar )和分段空?qǐng)龇?Sublevel Open Stoping)以及深孔分段空?qǐng)龇?Long-Hole Sublevel Stoping);
(2) 人工支護(hù)
這類采礦方法部分依靠人工支護(hù)，主要包括: 充填空?qǐng)龇?Cut-and-Fill Stoping)，留礦采礦法(Shrinkage Stoping）和VCR采礦法(Vertical Crater Retreat);
(3) 不需要支護(hù)
這類采礦方法不需要人工支護(hù)，主要包括：長(zhǎng)臂采礦法(Longwall Mining),分段崩落法(Sublevel Caving)和塊體崩落法(Block Caving).
展開(kāi) 露天頂柱(Surface Crown Pillar)的形式及其厚度影響因素
在這種情況下，必須仔細(xì)設(shè)計(jì)頂柱厚度，因?yàn)殡S著采礦的進(jìn)行，頂柱的厚度在逐漸降低。
最典型的一個(gè)例子是Palabora礦, 在由露天開(kāi)采轉(zhuǎn)為地下崩落采礦法后, 于2005年在西幫邊坡發(fā)生了大規(guī)模的滑坡, 如下圖所示。世界最大的銅礦Chuquicamata礦于2020年開(kāi)始轉(zhuǎn)入地下開(kāi)采, 今后也可能面臨著同樣的狀況。[丘基卡馬塔銅礦由露天開(kāi)采轉(zhuǎn)入地下開(kāi)采; Chuquicamata(丘基卡馬塔)露天礦巖石力學(xué)研究]
下圖所示的是位于加拿大魁北克省Normetal鋅礦的采礦模型，該礦由露天開(kāi)采轉(zhuǎn)為地下開(kāi)采，因此需要設(shè)計(jì)露天頂柱的厚度。
(3) 海底采礦的頂柱。嚴(yán)格地來(lái)說(shuō)，海底采礦的頂柱不是露天的，因?yàn)轫斨厦娓采w的是海水，在此勉強(qiáng)把它歸進(jìn)來(lái)一起說(shuō)。目前，三山島金礦和龍口煤礦已經(jīng)進(jìn)入海底開(kāi)采，在此暫不考慮這種情況，我們只討論陸地上的采礦運(yùn)作。
3 影響頂柱厚度的因素
確定頂柱的最佳厚度至關(guān)重要，一方面要盡最大可能回收礦石，另一方面還得確保采礦安全。[地下采礦引起的地表沉降分析]當(dāng)設(shè)計(jì)頂柱厚度時(shí)，需要考慮下面幾個(gè)關(guān)鍵因素:
(1) 礦體的幾何形狀，包括傾角和寬度；
(2) 頂柱最有可能的破壞形式；
(3) 上盤和下盤巖石最有可能的破壞形式；
(4) 地表徑流和礦坑底部地下水的聚集情況，露天礦在開(kāi)采過(guò)程中地下水會(huì)匯集到坑內(nèi)；
(5) 頂柱上面的機(jī)械設(shè)備和堆載物，借用橋梁設(shè)計(jì)的術(shù)語(yǔ)，這屬于偶然載荷；
(6) 巖體強(qiáng)度，包括頂柱和圍巖的承載力;
(7) 地下水，巖石強(qiáng)度的變異性以及巖體不連續(xù)對(duì)頂柱穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響；
(8) 露天爆破對(duì)頂柱完整性的影響。
展開(kāi) 突水事故原因和災(zāi)害管理(Inrush and Inundation in Underground Mine)
文中部分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)自于Golder Associates 澳大利亞分公司采礦工程師Bringemeier的論文.
[應(yīng)急管理] 發(fā)生突水事故, 13人被困
[應(yīng)急管理] 地下采礦工作人員的定位
經(jīng)驗(yàn)的和理論的突水預(yù)測(cè)
2 突水事故原因
突水事故是地下采礦的一個(gè)主要災(zāi)害, 世界范圍內(nèi), 所有的采礦國(guó)家都發(fā)生過(guò)突水事故. 大多數(shù)的突水事故發(fā)生在煤礦, 但有時(shí)也發(fā)生在非煤礦, 例如大紅才鐵礦. 美國(guó)、澳大利亞、加拿大和英國(guó)的礦山工作、健康和安全法規(guī)、準(zhǔn)則和實(shí)踐守則(HSE,1993年)認(rèn)為，突水和礦井淹沒(méi)是地下采礦工程的一種主要災(zāi)害，極有可能造成人員傷亡，對(duì)礦山生產(chǎn)或礦山廢棄造成嚴(yán)重的不利影響。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì), 在過(guò)去20年內(nèi), 全世界估計(jì)有有至少10,000人在礦井突水事故中喪生.(Chakraborty，2008，EDI 2010，Powell等人2010)。
通過(guò)對(duì)突水事故的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析, 發(fā)現(xiàn)最主要的突水災(zāi)害來(lái)自于被廢棄的淹沒(méi)工作井和來(lái)自地表暴雨引起的洪水突然涌入礦井。不過(guò), 在中國(guó)和印度，突水事故除了上述原因外, 更大的因素往往是管理疏忽、無(wú)視安全法規(guī)和非法開(kāi)采沒(méi)有經(jīng)過(guò)正軌設(shè)計(jì)的危險(xiǎn)礦井. 下表參考美國(guó)采礦安全和健康委員會(huì)Mine Safety and Health Administration (MSHA)對(duì)5個(gè)主要的采礦國(guó)家所作的粗略統(tǒng)計(jì)(截止到2012年). 從這個(gè)表中可以看出, 中國(guó)和美國(guó)發(fā)生的突水事故最多, 而中國(guó)由此死亡的人數(shù)最多.
3 突水災(zāi)害管理
通過(guò)嚴(yán)格考慮潛在的突水源和機(jī)理，以及利用控制層次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)地設(shè)計(jì)、實(shí)施和維護(hù)適當(dāng)?shù)念A(yù)防、緩解和控制措施，可以減少突水災(zāi)害。突水災(zāi)害管理應(yīng)是一個(gè)反復(fù)的過(guò)程，從礦山規(guī)劃開(kāi)始，并在項(xiàng)目生命周期的每個(gè)階段重新審視。
展開(kāi) 
[應(yīng)急管理] 地下采礦工作人員的定位(GPS in Underground Mining)
2021年6月10日中午，山西省忻州市代縣聶營(yíng)鎮(zhèn)大紅才鐵礦4號(hào)井發(fā)生突水事故，井下13人被困([應(yīng)急管理] 發(fā)生突水事故, 13人被困)。截至目前為止，已經(jīng)整整過(guò)去了72小時(shí)，雖然還在努力救援，但至今沒(méi)有找到被困人員的位置。
在<智利圣何塞(San Jose)銅金多金屬礦救援鉆探計(jì)劃>一文中曾經(jīng)提到，當(dāng)井下事故發(fā)生之后，對(duì)于暫時(shí)還存活下來(lái)的人來(lái)說(shuō)，最悲慘的境況是所有出口被堵死，地面救援不知道井下人所處的位置，這給救援帶來(lái)了極大的困難。
近年來(lái)隨著通訊技術(shù)和4G/5G網(wǎng)絡(luò)的普及，井下GPS應(yīng)用得到了快速發(fā)展，一些礦山已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用GPS定位人員和設(shè)備在井下的活動(dòng), 但目前的通訊技術(shù)和設(shè)備還不能真正滿足礦井的需求。華為這類公司應(yīng)該首要開(kāi)發(fā)能適用于井下的，所有礦山企業(yè)能負(fù)擔(dān)得起的GPS技術(shù)，保證在任何環(huán)境條件下控制室能夠準(zhǔn)確定位井下作業(yè)人員的位置。顯然，這對(duì)任何事故的救援都是有益的。
當(dāng)井下發(fā)生突水，沖擊地壓，爆炸這類突發(fā)性事故時(shí)，避難硐室基本不起作用，因?yàn)楦緵](méi)有時(shí)間去避難硐室避難，因此目前被困的13人大概率下不能進(jìn)入到避難硐室，生存的機(jī)會(huì)非常渺茫。
展開(kāi) 深部露天礦邊坡穩(wěn)定性---迪亞維克鉆石礦(Diavik Diamond Mine)
如果考慮到深部露天礦和地下采礦的相互作用，這種現(xiàn)象甚至更加顯著和復(fù)雜。目前世界上一些大型露天礦都開(kāi)始由露天開(kāi)采轉(zhuǎn)入地下開(kāi)采, 例如Chuquicamata礦(全球最大礦山: 丘基卡馬塔(Chuquicamata)銅礦由露天開(kāi)采轉(zhuǎn)入地下開(kāi)采; Chuquicamata(丘基卡馬塔)露天礦巖石力學(xué)研究) , Bingham Canyon礦(Intact Strength: 原巖強(qiáng)度的微觀尺寸效應(yīng)), Palabora礦(地下采礦引起的地表沉降分析)和Diavik礦.
在過(guò)去十幾年里，研究工作的重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)新的分析技術(shù)和建模工具，以取代使用經(jīng)驗(yàn)性巖體分類系統(tǒng)，從而更好地評(píng)估斷裂巖體的力學(xué)特性, 從而適應(yīng)能夠模擬在大型露天礦和地下塊體崩落法開(kāi)采中遇到的巖石邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題。這個(gè)筆記從GeotechSet數(shù)據(jù)集中簡(jiǎn)要回顧了迪亞維克鉆石礦(Diavik Diamond Mine)的邊坡穩(wěn)定性分析.
2 迪亞維克鉆石礦
迪亞維克鉆石礦(Diavik Diamond Mine)位于加拿大靠近北極圈的西北地區(qū)(Northwest Territories), 是世界上最重要的寶石產(chǎn)地之一。自2003年開(kāi)始開(kāi)采以來(lái)，它已經(jīng)生產(chǎn)了超過(guò)1億克拉的鉆石。礦區(qū)位置如下圖所示. Diavik礦目前由力拓公司控股.
Diavik礦分為四大采區(qū), 如下圖所示的A21, A418, A154S和A154N, 其中以A154的規(guī)模最大, A21剛剛開(kāi)始開(kāi)采.
展開(kāi) 無(wú)人駕駛+無(wú)人機(jī)：科技徹底改變采礦業(yè)
為礦山信息管理系統(tǒng)，為礦山提供了一體化的管理功能，幫助很多礦山實(shí)現(xiàn)井下設(shè)備監(jiān)控、實(shí)時(shí)位置跟蹤、任務(wù)計(jì)劃下達(dá)、任務(wù)管理、鉆孔計(jì)劃可視、地下巷道三維可視化幫助礦山優(yōu)化采礦流程。而 AutoMine?則為客戶提供了智能化，自動(dòng)化的采礦系統(tǒng)及遠(yuǎn)程控制采礦設(shè)備的能力。憑借OptiMine?和AutoMine?解決方案，Sandvik在地下自動(dòng)化裝礦和運(yùn)輸工程領(lǐng)域建立了良好的聲譽(yù)，2020年7月20日，Sandvik宣布正在通過(guò)與 Exyn技術(shù)公司建立新的伙伴關(guān)系以增強(qiáng)其自動(dòng)化采礦能力。Sandvik在官方新聞稿中表示：“Sandvik的客戶將受益于其世界領(lǐng)先的數(shù)字采礦解決方案和Exyn在自動(dòng)化空中機(jī)器人系統(tǒng)方面的深厚知識(shí)的獨(dú)特組合。”
“我們致力于為地下采礦業(yè)向自動(dòng)化轉(zhuǎn)型賦能，”Sandvik礦山和巖石技術(shù)公司巖石鉆機(jī)與技術(shù)總裁Patrick Murphy表示，“此次合作將帶來(lái)獨(dú)特的效益，以我們行業(yè)領(lǐng)先的自動(dòng)化產(chǎn)品為基礎(chǔ)，推動(dòng)采礦過(guò)程中更快的決策，抓住新的機(jī)遇，提高生產(chǎn)性能。”
通過(guò)此次合作，兩家公司將共同 "為地下礦山的測(cè)繪和視覺(jué)可視化提供高效的解決方案，在涉及危險(xiǎn)、難以到達(dá)或傳統(tǒng)的耗時(shí)勘測(cè)和檢查的礦區(qū)時(shí)，這將帶來(lái)實(shí)質(zhì)性的改變。" Sandvik的OptiMine?解決方案與Exyn的空中機(jī)器人收集的數(shù)據(jù)相結(jié)合，可逐步形成礦山實(shí)際環(huán)境的可視化，以提高采礦過(guò)程的整體透明度。"Sandvik和Exyn未來(lái)的合作將包括研究如何自動(dòng)應(yīng)用和生成地下空間的3D視圖，同時(shí)充分發(fā)揮Sandvik AutoMine?系統(tǒng)的潛力。"
"我們很高興與Sandvik建立新的合作關(guān)系，因?yàn)樗麄兪菢I(yè)內(nèi)公認(rèn)的創(chuàng)新者，并對(duì)地下采礦進(jìn)行了革命性的變革。"
展開(kāi) 地下開(kāi)采誘發(fā)地表下沉的應(yīng)變極限準(zhǔn)則(Fracturing Limits)
1 引言
大規(guī)模的地下開(kāi)采會(huì)導(dǎo)致地面出現(xiàn)沉降，沉降的范圍取決于崩落帶的范圍和巖石斷裂帶的范圍，如下圖所示。控制沉降的一個(gè)主要評(píng)價(jià)指標(biāo)是斷裂極限(Fracturing Limits), 即巖石多大的應(yīng)變是可以接受的。
在過(guò)去的文章中，討論了地下開(kāi)采引起地表沉降的影響因素以及沉降預(yù)測(cè)的經(jīng)驗(yàn)方法，參考以下的鏈接。
崩落采礦誘發(fā)地表沉降預(yù)測(cè)的經(jīng)驗(yàn)方法
丘基卡馬塔銅礦由露天開(kāi)采轉(zhuǎn)入地下開(kāi)采
地下采礦引起的地表沉降分析
采礦引起地表沉降的影響因素
2 斷裂極限準(zhǔn)則
位于智利的埃爾特尼恩特(El Teniente Mine)銅礦是世界上規(guī)模最大的地下礦山，因而地表沉降是一個(gè)必須關(guān)注的問(wèn)題。Cavieres, P., et al. (2003) 使用3DEC對(duì)埃爾特尼恩特礦大規(guī)模地下開(kāi)采誘發(fā)的斷裂極限進(jìn)行了三維數(shù)值模擬，他們通過(guò)數(shù)值反分析(數(shù)值反分析(Numerical Back-Analysis))確定出斷裂極限準(zhǔn)則由總應(yīng)變超過(guò)0.005(0.5%)的區(qū)域來(lái)定義，從而校驗(yàn)大規(guī)模地表出現(xiàn)裂縫的極限狀態(tài)。雖然這個(gè)準(zhǔn)則是通過(guò)埃爾特尼恩特的斷裂極限進(jìn)行反分析而制定的，但I(xiàn)tasca(2018)通過(guò)對(duì)世界上其它4個(gè)礦山的反分析表明，總應(yīng)變 0.005在數(shù)值模型中劃分?jǐn)嗔严拗剖呛线m的。Zhao X. and Zhu Q. (2020) 從文獻(xiàn)中總結(jié)了其它一些應(yīng)變準(zhǔn)則， 如下圖所示。在我們的研究中，使用0.005作為應(yīng)變極限準(zhǔn)則。
展開(kāi) 巖石原位塊體尺寸估計(jì)(Estimation of in site rock block size)
在近期評(píng)估的兩個(gè)地下采礦項(xiàng)目中，都使用了干式充填法。與崩落采礦法類似，控制充填塊體尺寸是這種采礦方法的關(guān)鍵，因此想到了巖石原位塊體尺寸的估算方法。于是使用SSGeotech數(shù)據(jù)集快速地檢查了目前的研究狀態(tài)。
2 檢索結(jié)果
SSGeotech目前共有70,475篇論文，由于以前沒(méi)有特別關(guān)注這個(gè)topic, 可能會(huì)遺漏一些最重要的論文。
礦柱強(qiáng)度估算---Greenwald公式
Intact Strength: 原巖強(qiáng)度的微觀尺寸效應(yīng)
《邊坡工程》課程總結(jié)
代表性元素體積REV
礦柱強(qiáng)度估算---Obert-Duvall公式
地下采礦引起的地表沉降分析
使用RMR估算巷道支護(hù)壓力
最后Greenwald給出了如下的強(qiáng)度公式, 公式中的單位是英制. 這個(gè)結(jié)論后來(lái)被Bieniwaski and Van Heerden(1975)證實(shí).
使用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位,并且單獨(dú)考慮試件的強(qiáng)度, 于是這個(gè)公式演化成如下形式:
其中Сp是礦柱強(qiáng)度; k是試樣立方體的強(qiáng)度; wp是礦柱寬度; hp是礦柱高度. Greenwald公式基于7個(gè)試樣的結(jié)果得出的, 因而回歸系數(shù)比較低. 盡管這個(gè)公式目前已經(jīng)很少使用, 但它的意義是重大的.
展開(kāi) 粘合塊體模擬BBM---Bonded Block Modeling
作為一種通用的方法，盡管BBM可以應(yīng)用在巖石工程的眾多領(lǐng)域，但是感覺(jué)應(yīng)用在崩落采礦(Caving Mining)的塊體破碎分析上更合適一些。
綜合的地質(zhì)、資源模擬、礦山規(guī)劃和生產(chǎn)軟件-Surpac 2020 塊體模擬(Block Modeling)
1 引言
根據(jù)最新的一份勞工市場(chǎng)調(diào)查報(bào)告，全球地質(zhì)和采礦行業(yè)最流行的10個(gè)地質(zhì)和采礦軟件為：
(1) Leapfrog
(2) Vulcan
(3) ArcGIS
(4) Surpac
(5) AcQuire
(6) Micromine
(7) Datamine
(8) MapInfo
(9) MineSight
(10) QGIS
這個(gè)筆記簡(jiǎn)要介紹在采礦工業(yè)頗為流行，上述排名第4的Surpac 2020. 基本安裝 927M.
2 Surpac
GEOVIA Surpac? 是采礦工業(yè)比較流行的地質(zhì)和礦山規(guī)劃軟件，支持露天和地下采礦及勘探項(xiàng)目。該軟件通過(guò)易用性、強(qiáng)大的三維圖形和可與公司特定流程和數(shù)據(jù)流相匹配的工作流程自動(dòng)化來(lái)實(shí)現(xiàn)效率和準(zhǔn)確性。Surpac滿足了資源領(lǐng)域的地質(zhì)學(xué)家、測(cè)量師和采礦工程師的所有要求，并且足夠靈活，適用于每種商品、礦體和采礦方法。
工具包括：鉆井?dāng)?shù)據(jù)管理、地質(zhì)建模、塊體建模、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)、礦山設(shè)計(jì)、礦山規(guī)劃、資源估算等等。
模塊化，易于定制，以適應(yīng)不斷變化的需求。
擴(kuò)大跨團(tuán)隊(duì)和部門的數(shù)據(jù)、技能和項(xiàng)目知識(shí)的共享。
使用任務(wù)自動(dòng)化執(zhí)行的一致性。
通過(guò)對(duì)流行的GIS和CAD系統(tǒng)的文件格式支持，減少了數(shù)據(jù)的重復(fù)。
與GEOVIA MineSched?集成生產(chǎn)調(diào)度。
多語(yǔ)言支持。英語(yǔ)、中文、俄語(yǔ)、西班牙語(yǔ)和法語(yǔ)。
3 塊體模擬
塊體模擬(Block Modelling)用來(lái)分析地質(zhì)體的空間變異性并建立體積模型，塊狀模型是一種空間參考數(shù)據(jù)庫(kù)的形式，它提供了一種從點(diǎn)和區(qū)間數(shù)據(jù)（如鉆井樣本數(shù)據(jù)）建立三維體模型的手段。區(qū)塊模型由內(nèi)插值而不是真實(shí)的測(cè)量值組成。
展開(kāi) UJRM數(shù)據(jù)集---Ubiquitous Joint Rock Mass Modelling
2 UJRM數(shù)據(jù)集
目前, Ubiquitous Joint Rock Mass Modelling數(shù)據(jù)集與下面4個(gè)數(shù)據(jù)集密切相關(guān):
(1) Caving Behaviour (崩落行為)
崩落采礦誘發(fā)地表沉降預(yù)測(cè)的經(jīng)驗(yàn)方法(Caving Angle)
丘基卡馬塔(Chuquicamata)銅礦由露天開(kāi)采轉(zhuǎn)入地下開(kāi)采
(2) Palabora mine (帕拉博拉礦)
采礦引起地表沉降的影響因素(Factors Influencing Surface Subsidence)
地下采礦引起的地表沉降分析
露天頂柱(Surface Crown Pillar)的形式及其厚度影響因素
(3) Strength anisotropy (強(qiáng)度各向異性)
[1] Mas Ivars, et al. (2008) Anisotropy and scale dependency in jointed rock-mass strength-A synthetic rock mass study.
[2] Assessing rock mass UCS anisotropy using a coupled DFN-DEM approach at a surface mining project in Artic Canada
[3] Of particular interest is the ability to obtain predictions of rock mass scale effects, anisotropy and brittleness;
[4] Lee, K. M. and R. K. Rowe (1989).
展開(kāi) 經(jīng)驗(yàn)的和理論的突水預(yù)測(cè)(Inrush---Underground Mine Flooding)
[應(yīng)急管理] 發(fā)生突水事故, 13人被困
[應(yīng)急管理] 地下采礦工作人員的定位
2 可能的遇難情形
當(dāng)?shù)V井內(nèi)突然涌入大量地下水后, 水位會(huì)立即上升, 地下水通過(guò)巷道會(huì)進(jìn)入到豎井, 封堵了空氣的進(jìn)路. 下面顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的礦井涌水示意圖.
在這種情況下, 采礦人員可能來(lái)不及逃跑而發(fā)生遇難事故. 可能的遇難情形有如下幾種:
(1) 碰撞致死. 當(dāng)突水發(fā)生時(shí), 水流的巨大沖擊力會(huì)把人直接拋向巷道的兩壁, 采礦巷道既不是游泳池也不像高速公路的隧道, 狹小的空間和迂回的路徑會(huì)導(dǎo)致人立即失去行動(dòng)能力;
(2) 水淹致死. 即使上述情形沒(méi)有發(fā)生, 隨著水位的不斷升高, 人會(huì)被淹死. 特別是夾雜著大量巖粒的水流嗆入到口腔系統(tǒng), 會(huì)立即阻塞呼吸系統(tǒng), 導(dǎo)致最終被淹死.
(3) 窒息而死. 如果地下水進(jìn)入到豎井(主井,副井或回風(fēng)井), 一旦形成閉環(huán)系統(tǒng), 沒(méi)有了空氣, 即使不被淹死, 也會(huì)慢慢因缺氧而死亡. 因此, 當(dāng)遇到井下發(fā)生突水事故時(shí), 首先應(yīng)快速確定出人員所在的位置, 然后打通其最近位置的通風(fēng)口, 讓空氣能夠進(jìn)入到礦井中.
3 經(jīng)驗(yàn)的突水預(yù)測(cè)方法
在長(zhǎng)期的采礦實(shí)踐中, 采礦工作者總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)方法來(lái)預(yù)測(cè)突水, 例如: ⑴ 觀察巷道壁的聚水變化; (2) 觀察溫度變化; (3) 觀察頂板淋水是否加大; (4) 觀察底板是否鼓起并有滲水現(xiàn)象; (5) 觀察是否出現(xiàn)壓力水流; (6) 聽(tīng)是否有水流聲音; (7) 聞是否有氣味變化; (8) 觀察巖石的顏色是否變化. 然而, 大多數(shù)情況下, 這些經(jīng)驗(yàn)方法在礦井內(nèi)的特殊環(huán)境內(nèi)很難真正發(fā)揮出應(yīng)有的作用.
4 理論的突水預(yù)測(cè)方法
突水預(yù)測(cè)的核心是估計(jì)涌入水的總量.
展開(kāi) 機(jī)械指令CE認(rèn)證（MD指令）
（1）機(jī)械CE認(rèn)證涉及的范圍，主要包括下列各類產(chǎn)品：
木材加工機(jī)械；-金屬切削機(jī)床；
鍛壓機(jī)械；-農(nóng)林用拖拉機(jī)及其配套機(jī)械；
橡膠及塑料機(jī)械；-包裝機(jī)械；
起重運(yùn)輸機(jī)械；-存儲(chǔ)設(shè)備；
建筑機(jī)械；-食品加工機(jī)械；
熱處理設(shè)備；-地下采礦機(jī)械；
印刷機(jī)造紙機(jī)械；-鑄造機(jī)械；
防止機(jī)械；-洗滌機(jī)械；；
壓縮機(jī)；-內(nèi)燃機(jī)、泵；
制革機(jī)械；-消防設(shè)備。
不適用機(jī)械CE認(rèn)證的機(jī)械產(chǎn)品：
僅以人類作為動(dòng)力源的機(jī)械，但用于升降負(fù)荷的機(jī)械除外；
直接與病人接觸的醫(yī)療器械；
用于集市廣場(chǎng)或游樂(lè)園的專用設(shè)備；
蒸汽鍋爐、罐和壓力容器；
為核用途二特殊設(shè)計(jì)或應(yīng)用的機(jī)械，出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致放射性輻射；
機(jī)械零部件形成的放射性源；
輕武器；
汽油、柴油、易燃液體及危險(xiǎn)物質(zhì)的儲(chǔ)罐和輸送管道；
遠(yuǎn)洋船只和近海機(jī)動(dòng)設(shè)備，連同其上的設(shè)備；
公共或私人的載人索道（包括纜車）；
農(nóng)業(yè)和林業(yè)用拖拉機(jī)（按74/150/EEC定義）；
使用安裝在齒輪及齒條軌道式的車輛的人員輸送裝置；
礦山卷?yè)P(yáng)裝置；
舞臺(tái)升降機(jī)；
運(yùn)送人或人與貨物的建筑工地升降機(jī)。
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