水平分层崩落法在本溪铀矿3#矿体开采中的应用

2000年4月，本溪铀矿对某矿床3^#矿体采用上向水平分层干式充填法进行回采。由于缺乏从地质角度深入研究该矿体的赋存条件，采场一开始回采就发生了冒落；由于180～234m标高阶段的矿体、围岩较为破碎，生产安全得不到保证，被迫停止了该采场生产。结合3^#矿体地质赋存条件，改用水平分层崩落法对该矿体进行回采。通过试采，摸索出该采矿方法在3^#矿体回采中的结构参数、矿体布置、适用条件等方面的各项工艺参数；摸清了分层崩落法在3^#矿体回采中的地压规律，并灵活运用了各种条件下的悬顶距和放顶距等有关地压管理参数。对于矿体和围岩较破碎的矿体，该采矿方法是完全适用的。     

破碎铅锌矿体采矿方法优化与实践

为安全高效地开采破碎铅锌矿体,在分析矿体开采技术条件及矿山原有的下向分层崩落法基础上,提出了整体钢筋混凝土假顶分层崩落法及下向分层膏体充填采矿法两种方案,对比了3种采矿方法的采场结构参数、开采顺序、采矿工艺、支护方法及技术经济指标,推荐整体钢筋混凝土假顶分层崩落法。试验采场工业应用表明,该方案成本189.3元/t,矿石损失率3.6%,贫化率6.5%,同时较好地限制了上下盘岩移,综合技术经济指标较优。     

高水平应力下孤岛破裂矿柱开采技术研究与应用

铜坑矿92^#矿体采用空场嗣后废石充填法、组合崩落法进行开采,由于采空区治理不及时、不彻底,预留的盘区柱在高水平应力作用下片帮、冒顶,成为难采孤岛破裂矿柱。以201^#线孤岛破裂盘区柱为试验采场,通过开展岩石完整性测试,评价采场底部结构的稳定性,采用数值模拟方法对盘区柱破裂演化规律进行分析,评价破裂矿柱诱导崩落的可行性,并运用"部分空场-诱导崩落法"联合回采,实现破裂矿柱诱导崩落,试验采场贫化率由29.4%降低至17.5%,损失率由43.8%降低至26.3%,取得良好的安全生产效果,可为其它类似开采条件的破裂矿柱回采提供技术参考。     

风化破碎围岩条件下独立矿体开采方案研究

某钨矿山410m中段西南区独立矿体的围岩风化破碎严重,为了安全回采该独立矿体,提出了采准巷道锚注加固的单进路无底柱分段崩落法开采方案,对采准巷道进行了锚注参数设计,锚注设计方案的数值模拟结果表明,锚注支护可有效控制围岩位移量、减小塑性区,研究结果对风化破碎围岩条件下独立矿体开采具有一定的指导价值。通过现场实施,采用单进路无底柱分段崩落法成功回采了此独立矿体,并有效控制了矿石贫化率和损失率。     

某铁矿地压活动区破碎矿体回采技术研究

结合某铁矿矿体赋存条件及松软破碎的特性,通过调研分析-200m水平采准巷道地压活动现象,提出了无底柱分段崩落法上盘联巷回采巷道辅以逐分段下盘短回采巷道残矿回收方案,分段运输巷道沿矿体走向布置于矿体上盘围岩中,回采巷道垂直于矿体走向方向布置,自下盘向上盘方向退采。结果表明,几个分段综合回采率(扣除废石)达到83.30%,提出的方案能够适应该矿破碎倾斜难采矿体条件,解决了采准巷道受地压破坏难题,取得了较好的回采指标,实现了安全高效开采。     

含夹层或软弱破碎带难采矿体协同开采技术研究

含夹层或软弱破碎带矿体开采一直是矿业界难题。现阶段针对此类矿体，一般是对矿体上下盘采用不同的采矿方法进行适应性开采，但大部分矿山受地质特征、作业安全、采矿成本等因素制约，通常采用 采易弃难的回采方式，造成了矿产资源的永久损失。以“协同开采”理念为指导，提出了一种含夹层或软弱破碎带难采矿体协同开采技术，即预先回采夹层或软弱破碎带，实现回采工序协同作业以及地压协同管理， 从源头上解除安全隐患，为后续矿体开采创造安全的技术条件，最大化发挥协同开采的技术价值。以国内某磷矿与某铜多金属矿为例，针对其特定的开采技术条件，以夹层剔除与切割槽作业协同实施为核心，制定了 矿体内含不同厚度夹层与上下盘矿体的协同开采方案；同时基于地压协同或环境再造理念，发展了一种软弱破碎氧化带矿体协同开采方法，实现了软弱破碎氧化带矿体的安全高效回采。所提出的协同开采方案为国内 类似矿体开采提供了技术参考，在一定程度上提升了“协同开采”理念在类似复杂难采矿体开采中的实践指导价值。     

分层崩落法开采苏州高岭土厚矿体的合理参数

苏州高岭土矿急倾斜松软厚矿体的开采条件十分复杂。二十多年来,一直采用分层崩落法、窄进路回采工艺(图1)。该法劳动强度大,效率低;但比较灵活,有利于顶板管理和选别回采。因此,目前该法仍是一种有效的开采方法。而在现有条件下,如何合理确定分层崩落法的采场结构和开采参数,对提高技术经济效益和安全生产,则有着很重要的意义。     

组合式崩落法在铜坑矿92#矿体中的应用研究

92#矿体与91#矿体重叠区域范围大,在91#矿体回采过程中,重叠区域内产生了较多采空区,并且采空区大多冒落而形成了松散的垮落体环境,导致目前92#矿体开采技术条件异常复杂,部分采场面临上中段仅单进路,三面为采空区,中部中段为双进路,下中段为完整进路的特殊开采条件,很难实现单一空场法或崩落法进行回采,并且存在回收率低,容易受地压应力、火烧灰等诸多危险危害因素影响。本研究以92#矿体T106单元作为试验采场,根据矿山常用的崩落法与空场法的开采经验,结合各中段现有开拓工程,运用组合式崩落法提前切断顶部地压应力,最终实现了T106单元的安全高效回采,有效避免了底部矿石回采过程中的地压安全问题,为开采铜坑矿92#矿体类似技术条件的采场提供了一种安全可靠的技术参考。     

大范围隐患区下不规则残留矿体整体崩落回采技术

铜坑矿92号矿体位于大范围火区隐患区下,开采条件复杂。基于多层矿体开采顶板围岩崩落特性与规律,制定了残矿回采合理的顺序。采用束状孔大参数布孔,凿岩硐室布置成巷道的形式,采场高分层落矿和厚大尺寸揭顶崩落。工业试验生产能力2 237 t/d,贫化率13.5%,损失率9％。     

西石门铁矿北区高应力破碎矿体崩落法开采技术

西石门铁矿北区新探矿体为缓倾斜破碎厚-中厚矿体,且地压显现严重,属于极度难采矿体。矿山采用无底柱分段崩落法开采,开采中存在设备运行不畅、采场结构不稳、巷道破坏严重等问题。为缓解高应力破碎条件带来的开采问题,从设备选型、采场结构参数确定、巷道布置方式及回采顺序、支护措施等方面对回采技术进行了改进。在确保设备运行顺畅的前提下,确定了软弱围岩条件下铲运设备需由1.5 m³增大至2 m³,巷道断面尺寸应由3 m×3 m增大至3.2 m×3.1 m;综合考虑巷道稳定性、矿体条件、凿岩能力、满足放出体发育等条件,确定了采场结构参数为分段高度13 m、进路间距12 m;以适应地压活动规律为原则确定了回采进路以垂直走向布置为佳,开采顺序为从已采矿体边界向上盘退采;分析了地压严重以及开挖后易短时间冒落的围岩支护要求,提出了超前锚杆+U型钢拱架的支护措施;根据散体流动参数确定了最小边孔角为50°,根据出矿口废石的出露位置将崩落步距调整为1.6 m。上述参数和支护措施在西石门铁矿北区高应力破碎矿体开采过程中得到了成功应用,增强了无底柱分段崩落法开采该类矿体的适用性。     

高交段回采首层矿体的生产实践

为解决小官庄铁矿采掘和生产衔接紧张的矛盾，针对矿岩的具体开采条件，提出采用３种低采准比的采场结构：深孔－中深孔并段、强制－自然崩落并段和组合分段结构来回采首层矿体。在生产实践中获得了良好的技术指标，发展了无底柱分段崩落法在软弱破碎缓倾斜复杂矿体中的开采技术。     

高并段回采首层矿体的生产实践

为解决小官庄铁矿采掘和生产衔接紧张的矛盾，针对矿岩的具体开采条件，提出采用３种低采准比的采场结构：深孔中深孔并段、强制自然崩落并段和组合分段结构来回采首层矿体。在生产实践中获得了良好的技术指标，发展了无底柱分段崩落法在软弱破碎缓倾斜复杂矿体中的开采技术。     

中厚矿体卸压开采影响因素及动态约束研究

中厚倾斜矿体在进行崩落法卸压开采时,需要根据卸压效果来布置采场结构及参数。分析了影响中厚矿体崩落法卸压开采的因素,确定了卸压开采与矿体条件、采场结构参数、回采参数以及崩落矿岩性质间的相互影响关系,并建立了卸压开采与影响因素间的动态约束条件。通过上述研究,为中厚矿体崩落法卸压开采的参数选择和优化提供了相应的依据和方法。     

分段留矿阶段崩落采矿法在极破碎矿体中的应用

黄沙坪矿79^#_1-1矿体为新探矿体, 矿岩破碎不稳固、允许暴露面积小、矿体含硫量高, 且黄沙坪矿无胶结充填系统, 限制了采矿方法的选择, 开采难度大。针对以上问题, 进行了中深孔成孔试验和孔底温度监测试验, 在此基础上, 采用分段留矿阶段崩落采矿法, 并介绍了采场结构尺寸设计、采准切割、凿岩爆破、通风、出矿等采矿生产环节。生产实践表明, 该方法能够实现安全、高效回采。     

黄狮涝矿区2#矿体安全高效采矿方法试验

黄狮涝矿区2#矿体最初使用分层崩落法开采。由于矿岩破碎、夹层多、矿体变化大,回采过程中遇到了巷道难以施工、炮孔易变形或堵塞及装药困难等问题;加上分层多、采准工程量大、支护工作困难等问题,限制了矿山的生产能力。基于存在的问题,对黄狮涝矿区2#矿体试验矿块的采场结构参数、采切工程布置、凿岩设备、炮孔布置方式等相关技术进行试验,并在此基础上形成了适合2#矿体开采的回采方案,保证了矿山生产持续稳定进行。     

倾斜破碎难采矿体完整性高效回采技术研究

在地下金属矿山中,破碎难采矿体分布广泛,该类矿体在开采中往往存在巷道采准掘进难、支护难与 矿体回采难等“三难”问题,造成较大的矿石损失贫化。为此,提出适用于该类矿岩条件的完整性高效回采技术,保 障采准巷道稳定性,降低矿石损失贫化,提高开采经济效益。本项目针对和睦山铁矿破碎难采矿体“三难”问题,采 用理论分析、现场监测与物理实验相结合的方法,进行了系统研究。研究结果表明,采空区临界冒落跨度最大值小 于 18 m,矿体具有良好的可冒性;巷道围岩变形过程可分为变形活跃期与平稳期 2 个阶段,冒落活动主要发生于岩 体变形活跃期;通过采用简易光面爆破掘进和喷锚网联合支护技术,可取得良好的支护效果;在此基础上,提出的 诱导冒落法与无底柱分段崩落法相结合的双工作面协同回采方法,通过优化回采参数与下盘残矿回收方法,可有 效降低破碎难采矿体开采中矿石损失贫化的问题,实现该类矿岩条件的完整性安全高效开采,为同类矿山开采提 供借鉴与指导。     

倾斜厚大矿体低贫损回采顺序优化研究

针对某大型岩金矿倾斜厚大矿体开采技术条件及中段盘区矿柱采场,提出采场连续回采连续崩落与隔一采一间隔崩落2种方案。结合矿区上部空场法与下部充填法、多中段同时开采的复杂采矿环境,提出了合理的中段回采及采场顺序,合理布置与回采分段切割立槽及上盘三角矿体,可最大限度地回收地下矿产资源,为满足矿山生产能力要求及改扩建工程的衔接奠定了基础,同时可为类似条件的矿山开采提供借鉴与参考。     

低分段空场小步距嗣后充填法在某铜矿的应用

某铜矿500 m水平西部区域为破碎难采矿体,采用低分段空场小步距嗣后充填法进行开采,对回采方案中的采场结构参数、采切工程布置、回采工艺、顶板管理等进行了详细论述,并对低分段空场小步距嗣后充填法和原采矿方法分段崩落法进行了开采技术经济指标对比。研究结果表明,低分段空场小步距嗣后充填法相比于原分段崩落法开采,虽生产能力有所下降,采矿成本有所增高,但实现了本区域恢复开采,工人作业环境安全得到了有效保障,矿石贫化率降低了54.9%,出矿品位提高了40%,损失率降低了17.2%。     

中深孔无底柱分段崩落采矿法在云南镇沅金矿的应用研究

镇沅金矿区是低品位含泥质、含碳、砷、锑等有害元素的矿石类型,属于难采、选、冶的难处理金矿资源。部分矿段矿石和围岩都比较破碎,开采条件极其复杂。为了探求该难采矿体合理的回采工艺,提高矿山的经济效益和采矿技术水平,降低矿石损失与贫化,与科研院所合作,对矿区的主要矿脉进行了分条回采分层崩落采矿法、高分层连续崩落法及中深孔无底柱分段崩落采矿法的试验研究,以达到井下资源利用的最优化和矿山效益最大化。     

海南铁矿倾斜中厚矿体开采方案优化研究

海南铁矿保秀矿区的矿体为矿岩稳定性较差的倾斜中 厚到厚矿体,采用无底柱分段崩落法开采,设计垂直矿体走 向布置回采进路,生产探矿揭露矿体分支复合严重,分支矿 体的厚度及角度变化较大,垂直矿体走向布置回采进路导致 较大的采准工程量和预计较高的矿石损失与贫化。因此,提 出沿脉布置回采进路的采场结构的优化方案。与原设计方 案相比,优化后下盘矿石损失率可降低10.91个百分点,采 准工程量可节省28.4%。在充分利用矿山现有工程的基础 上,以分段双进路采场结构为主合理回采下盘矿量,同时诱 导上盘不稳围岩及时冒落。优化的开采方案可较好地适应 矿体产状与厚度的变化,显著提高矿床开采的经济效益。