阶段嗣后充填开采采场稳定性相似材料模型试验

根据司家营铁矿南区充填法开采设计,选取南区S16勘探线附近的采场,采用相似材料模型试验的研究方法,模拟了首采-450 m中段单盘的两步开采和充填过程,借助位移计、光纤传感器和压力盒等仪器监测了试验模型的地表沉降和围岩的变形及应力分布,分析了采场变形和应力变化规律及充填体的稳定性。试验结果表明,阶段嗣后充填法开采对地表影响不大,充填可以有效控制地表岩移;开采过程中采场整体稳定性较好,但二步回采后采场顶板和间柱变形均发生较大变化,回采后应及时对阶段空场进行充填,并适当提高充填体的强度。最终成果为开展多中段多盘区的矿体开采的进一步研究提供了基础依据。     

高精度磁测技术在塞拉利昂北方省GPAFAYA铁矿勘查中的应用

塞拉利昂GPAFAYA铁矿位于西非太古宙绿岩带内,处于苏拉山—坎格瑞丘陵弧形构造带北北西向转折部位,该区成矿条件优越,以盛产金、铁而闻名。区域上位于NHC5航磁异常区,通过高精度磁异常测量,圈定南北矿段(Ⅰ和Ⅱ) 2个异常带和4个异常段,其中Ⅰ号异常带规模巨大,经过地质调查验证,I-1强磁异常段对应的铁矿体规模巨大,矿石质量优良。该文根据GPAFAYA矿区铁矿找矿成果,结合航磁异常特征,从矿床、矿体地质特征等方面对高精度磁测在铁矿找矿中的有效性进行评价。发现航磁异常是BIF型铁矿在区域上最有效的找矿标志,高精度磁测可以作为铁矿体空间形态和矿石质量的重要判断依据。     

小波多尺度分解罗河—小包庄铁矿床磁异常效果

庐江小包庄铁矿床是在庐枞整装勘查区内近期新发现的大型磁铁矿床,主矿体垂直位于已知罗河铁矿床深部。以往对矿区磁异常分离采用延拓、垂向二阶导数等通常方法,导致异常平坦光滑、特征模糊,未能分离深部弱低缓异常,曾得出磁异常为已查明铁矿体引起的这一不准确结论。文章通过设计与罗河铁矿体、小包庄铁矿体磁性规模相当的理论模型,运用小波多尺度分解分离斜磁化及垂直磁化状态下的模型磁异常,并与模型正演结果对比,认为小波多尺度分解能有效分离垂直叠加的磁异常,并且对垂直磁化磁异常分离效果更佳。基于此,对罗河—小包庄铁矿床垂直磁化磁异常进行小波多尺度分解,二阶逼近计算的磁异常基本上可以反映罗河铁矿体(上部铁矿体)引起的异常,六阶细节磁异常基本上可以反映小包庄铁矿体(下部铁矿体)引起的异常,同时六阶细节磁异常显示矿区下部铁矿向东、北仍有较大的延伸,仍具较好找矿远景。     

江西弋阳县姚家铁矿地质特征及成因

在开展姚家矿区铁矿资源储量(240万t)核实的基础上,通过分析赣中铁矿区已有研究成果,重点通过对姚家铁矿区域地质特征、矿区地质特征、矿体特征、矿石特征及同位素分析研究,认为姚家铁矿产于洪山组地层中,处在钦杭成矿带赣中(新余式)铁矿区的北东段,属沉积变质型铁矿。通过研究发现,该矿床的成因分为3个阶段:海底喷发沉积期,区域变质作用成矿期,后期褶皱改造保存期。     

青海拉陵高里河上游地区铁金多金属矿地质特征及找矿方向

拉陵高里河上游地区位于东昆仑伯喀里克—香日德印支期金、铅、锌、铜成矿带西段。研究认为,矿区成矿类型分别为构造蚀变岩型金矿床和矽卡岩型铁矿床,成矿时代为印支早期。矿区中已发现的金矿带在地表或深部具有较好的找矿空间,铁矿地表已初具规模,深部已有成矿事实。故下一步工作应针对含矿构造破碎带,采用探矿工程与化探工作相结合等手段开展矿区地表及深部找矿工作,寻找金矿体;而矽卡岩型铁多金属矿,应与物探相结合,加大深部勘查力度,扩大铁矿资源量,综合评价区内矿产资源,争取该矿区找矿的更大突破。     

南非卡图市Hotazel铁锰矿床三维地质建模及资源量估算

南非卡图市Hotazel铁锰矿床位于世界著名的Kalahari—Postmasburg铁锰成矿带上,成矿地质背景优越。通过对矿区以往历史资料的整理分析,建立了数据库文件,并采用3DMine矿业软件中的地质剖面解译、实体建模、数据处理、块体建模、块体赋值等模块进行资源储量估算,其中浅部铁锰V9矿体矿石量为624.75万t,深部富锰LMO矿体矿石量为18792.68万t,采用水平投影法验证的矿体矿石量分别为600.68万t和17712.28万t,误差率分别为4%和6%。说明采用3Dmine软件估算该铁锰矿是可靠的,这对后期的勘查和开发具有一定的指导意义。     

Design considerations for an underground room in a hard rock subjected to a high horizontal stress field at Rana Gruber,Norway

Rana Gruber AS is an iron mining company in the North of Norway, and it operates Kvannevann mine 30 km east of Mo i Rana. The Kvannevann mine is located in a foliated gneiss host rock, with an ore body about 70 m wide and more than 300 m deep. The mine has been in operation for many years using sublevel stoping, and is now changing to sublevel caving. Experience from past mining activity in the infrastructure preparation for the new mining method indicates that the mine is located in a hard, brittle rock mass with high horizontal stresses. Stress measurements have been made from time to time. The measurement results indicate a major principal stress of 20 MPa perpendiculars to the strike of the ore, and a minor principal stress of 10 MPa parallel to the strike of the ore, which is 10–15 times higher than the theoretical vertical stress caused by gravity at the measured location. In addition to the high horizontal stress, lessons learned regarding failure and rock support during the underground excavation need to be considered for designing and excavating a new canteen room (B × H = 9 × 8 m) at the mine. Numerical modelling is utilised to be able to include all of the adverse conditions for consideration.     

金属矿充填开采岩体移动对竖井围岩的变形破坏

采用数值模拟和地质力学分析的方法,对甘肃金川二矿区地下开采条件下, ^# 14 行风井变形破坏问题进行了研究,研究结果表明： ^# 14 行风井位于地下开采引起的岩体移动盆地的拉张区,受岩体移动变形影响剧烈,地下开采已经成为了影响竖井安全稳定的主要因素;无论是富矿开采还是贫矿富矿联合开采,竖井井壁的位移和应力分布规律大体相同,其大小与分布特征受断层影响突出,断层所在的部位仍然是竖井井壁的脆弱部位;地下开采引起的 ^# 14 行风井的破坏是以穿过井筒的断层出现活化为触发因素,以井壁发生错动、破裂、冒落为主要形式的断层效应的集中体现,这也将成为现阶段生产条件下竖井可能再次发生变形、破坏的模式。     

矿区区域性水平移动及其对竖井的影响

 在小官庄铁矿,尽管矿山主、副井井塔楼处于传统的“移动角”之外,但观测资料表明,塔楼虽然远离开采边界,却仍然受到移动变形的影响。鉴于此,分析了区域性水平移动及其对矿山竖井变形的影响,认为区域性水平移动对竖井的影响不仅与保护矿柱的大小有关,而且还与采区工程地质条件及岩层物理力学性质、水平应力场状况、采矿方法及水文地质条件等因素有关。     

内蒙古锡林浩特王根敖包铁矿地质特征及找矿方向

内蒙古自治区锡林浩特王根敖包铁矿产于上石炭统阿木山组上段灰岩与辉长-辉绿杂岩体接触带及其构造裂隙中。文章通过阐述该区成矿地质背景、矿区地质特征(地层、构造、岩浆岩、变质作用、围岩蚀变)、矿床地质特征,分析了区内铁矿主要受岩浆和构造双重因素控制,其矿床具有典型的矽卡岩蚀变分带,矿床成因为矽卡岩型铁矿。对矿床的关键控矿因素、找矿标志进行研究和总结,认为岩体附近的矽卡岩蚀变带、深部分异较好的辉长岩体、北东部M1团状高磁异常区是进一步寻找矽卡岩型铁矿床的有利地段。     

软岩地层地下铁矿开采岩体移动影响范围及变化趋势分析

 在我国官庄东矿北采区,采用分段崩落法进行回采,虽然矿区地表建筑物远离设计的地表移动影响范围,但仍受到影响。结合官庄东铁矿北采区进行分析,对深部开采引起的动态岩体移动变形问题进行具体计算,分析深部开采的岩体移动变形规律及特点,实际观测和理论分析均表明,深部开采工作面的覆岩破坏,具有整体移动变形均匀的特点;软岩地层深部铁矿开采引起的地表移动变形发展缓慢且周期较长。     

东昆仑祁漫塔格地区野马泉铁多金属矿床开发利用评价

野马泉矿床位于东昆仑祁漫塔格地区,为矽卡岩型铁多金属矿床,其查明铁矿床和铜铅锌矿床均达到中型规模,但由于铁矿石中磁性铁占比较低,铜铅锌与铁共生关系相关性差等原因,一直未能开发利用。本次研究选择工作程度较高、资源量相对集中的M9、M10、M13三个矿段,运用3DMine三维建模软件进行矿体建模,将铜、铅、锌分别提高边界品位圈定矿体,对铁矿床开展磁性铁圈矿,采用距离幂次反比法重新估算资源量,并对资源开发的环境因素和技术经济进行评价,建立矿床的资源—环境—经济 “三位一体”综合评价方法。评价结果显示,项目全投资税后财务内部收益率10.88%,净现值22816万元,项目确定性(NPV＞0)79%。项目财务内部收益率大于期望值(8%),净现值大于0,且抗风险能力较高,说明项目技术经济可行,从而使野马泉矿区查明资源量的开发利用成为可能。     

官庄铁矿深埋破碎矿体开采岩体变形测试分析

 以大量实测资料为基础,分析官庄铁矿北区深埋破碎厚矿体开采引起的围岩变形和地表移动规律。实测结果表明,官庄铁矿北区地表下沉属于连续下沉,岩层破坏主要是缓慢型破坏。分析过程中,把几种实测分析方法和数值分析法有机结合在一起,形成岩体移动变形综合研究方法,对地下开采引起的岩体移动机制进行具体分析。分析中所采用的实测分析类方法包括蠕变试验分析、地表移动观测分析、围岩变形监测分析、原岩应力量测分析;数值分析类方法包括ANSYS和FLAC。结合官庄铁矿工程实例,通过具体测试分析,探讨深部开采岩体移动变形规律及特点,即深部开采覆岩移动变形具有均匀、整体压缩变形等特点,地表移动连续且周期较长。实践证明,所采用的综合研究方法是分析岩体移动和地表下沉机制的有效途径。     

滑坡体下挂帮矿开采方案与分析

象鼻山采区是大冶铁矿东露天采场拟开采的4个挂帮矿开采点之一，其地质条件复杂，北帮边坡曾经发生过滑坡。挂帮矿的开采足否会诱发古滑坡体的再次失稳，如何保证挂帮矿资源的安全回收，是采矿作业不可同避的问题。简要介绍采区边坡的地质条件和滑坡历史，预测挂帮矿开采期间边坡的稳定状况，提出利用预留矿石挡墙控制边坡变形与稳定的开采方案，采用FLAC^3D软件进行计算，并对开采顺序进行优化。开采结果表明，预留矿石挡土墙方案可以提高边坡的稳定性，开采期间没有发生灾难性滑坡，但变形量级远大于分析结果。     

Numerical modelling of ore dilution in blasthole stoping

The paper presents the results of a study of the factors causing stope wall overbreak or ore dilution in a blasthole stoping environment. A series of three-dimensional numerical models are developed and analyzed to examine the effect of mining depth, in situ stress as well as stope geometry and orientation on stope wall overbreak. A characteristic orebody and mine design configuration is adopted and used as a basis to carry out comprehensive model parametric study, from which a simple, graphical design tool is derived for the prediction of stope overbreak. It is shown that stope overbreak is significantly affected by the stope aspect ratio and the orientation of major principal in situ stresses with respect to the stope. The methodology presented in this paper can be adopted to develop mine-specific design tools for the estimation of ore dilution associated with a proposed mine design. This can be extremely helpful in the process of underground mine planning and optimization.     

南非西北省某铁锰矿床地质特征及成因浅析

矿区位于世界著名的南非波斯特马斯堡—卡拉哈里锰成矿带西北部边缘。铁锰矿体呈层状、似层状、透镜状产出,层位控矿特征明显;矿石具变晶结构,条带状构造;矿石矿物的主要成分为黑锰矿、褐锰矿、铁氧化物、菱锰矿、钙锰石等,脉石矿物主要为硅质和少量钙质;矿床成因类型为沉积变质型铁锰矿床,成因模型应属于上升流模型,即深海富锰铁水体在水流的带动下,上升至海盆陆架氧化区域富集,接收氧化沉积成矿(深部矿体)。之后在逆冲推覆过程中衍生一系列的次级逆冲断层,导致德兰士瓦超群在空间上的重复出现,形成现有的浅部逆冲推覆矿体特征。     

“菱形格子”控矿结构在寺庄金矿床的应用

寺庄金矿南部矿体分布复杂,与主矿体平行的次级矿体、大角度相交的次级矿体以及斜列式、网格式、脉状等不同的矿脉,与主矿体共同构成“菱形格子”矿化样式。本文通过系统研究寺庄矿床构造—矿化网络结构,剖析构造—蚀变—矿化分带特征与成矿规律的关系,构建矿床成因及构造网络时空结构,结合矿区内主要矿体的回采情况以及历年地质探矿成果,总结了寺庄矿床的矿体的矿化分布规律、构造控制矿脉延伸规律和品位变化规律。据此,部署了探矿靶区查证,在主矿体下盘揭露到多条次级矿脉,为胶东地区及类似矿山成矿预测和地质找矿提供了新思想、新途径。     

山东兰陵县鲁城地区BIF型铁矿特征及找矿标志

山东省南部地区BIF型铁矿广泛发育,兰陵县鲁城地区铁矿作为典型矿床,对其矿床成因及找矿标志进行分析。研究表明该区铁矿属BIF型铁矿,其含矿建造赋存于新太古界泰山岩群山草峪组中,呈层状、似层状产出。区内成矿地质体为泰山岩群山草峪组的含铁变质地层;由新太古代海底多期次火山喷发和陆源碎屑搬运堆积交替沉积并经过长期区域变质作用而成。研究区内铁矿找矿标志主要包括地层、构造、地球物理和地形地貌等,需综合运用各种找矿标志,以期达到良好的铁矿找矿效果。     

采矿环境再造地下人工结构稳定性综合方法研究与应用

 采矿等地下空间工程的稳定性研究一直是岩土工程界关注的热点问题。在分析、总结近年来国内外地下结构稳定性研究成果的基础上,尝试将数学解析法、经验类比法、相似模型试验法、数值模拟法以及现场监测法有机结合起来,提出研究地下人工结构稳定性的综合分析方法。将该综合分析方法应用到工程实践中,探讨在松软破碎矿岩条件下通过采矿环境再造技术实现矿石安全、高效回采的可行性。研究结果表明,该综合分析方法具有可操作性和实用性,可为此类复杂问题提供科学参考。     

经山寺铁矿优化开采综合爆破技术

 为实现经山寺露天铁矿的高速开采,提出优化开采综合爆破技术,解决矿石块度控制、采场边坡稳定控制和零星矿脉高效开采等技术难点,取得较好的效果。首先,利用Kuz-Ram数学模型建立控制矿石大块率的炸药单耗预测模型,结合实际工程地质条件,计算出经山寺铁矿控制爆破矿石块度合理的炸药单耗;其次,通过将原设计的边坡预裂爆破改为缓冲爆破,减少炸药使用量,并通过调整装药量和装药结构来控制生产爆破对邻近最终边坡的损伤,在降低工程施工成本的同时满足边坡安全的使用要求;最后,针对矿体赋存分散的特点,采用分段爆破开采、原位爆破等技术降低矿石的贫化和损失率,减少资源浪费。多种爆破技术的综合应用为中小型矿山高效开采开辟了一条新的途径。