备战铁矿露天矿与挂帮矿同时开采稳定性研究

备战铁矿是正在由露天转井下生产的大型铁矿,挂帮矿采用分段空场法回采,地下矿体拟采用无底柱分段崩落法回采。挂帮矿必须与露天矿同时开采,才能在地下开拓工程建成前完成回采任务并形成覆盖层。挂帮矿采用分段空场法回采,地表不可避免会产生连续移动和变形,进而影响露天边坡的稳定性。利用FLAC软件建立过渡期备战铁矿露天边坡与挂帮矿同时开采的模型,选择合理的采场尺寸并模拟挂帮矿开采对露天边坡安全稳定性的影响。模拟结果表明,挂帮矿开采不会造成露天边坡大面积拉伸破坏,露天边坡基本稳定。     

备战铁矿露天矿及与挂帮矿同时开采稳定性研究

备战铁矿是正在由露天转井下生产的大型铁矿,挂帮矿采用分段空场法回采,地下矿体拟采用无底柱分段崩落法回采。挂帮矿必须与露天矿同时开采,才能在地下开拓工程建成前完成回采任务并形成覆盖层。挂帮矿采用分段空场法回采,地表不可避免会产生连续移动和变形,进而影响露天边坡的稳定性。挂帮矿和露天矿同时生产的安全成为备战铁矿亟需解决的迫切问题。利用FLAC三维建模软件建立过渡期备战铁矿露天边坡与挂帮矿同时开采的的分析模拟平台模型,选择合理的采场尺寸并模拟挂帮矿开采对露天边坡安全稳定性的影响。经模拟结果表明分析,得出挂帮矿开采对露天边坡不会造成严重的露天边坡大面积拉伸破坏,在进行挂帮矿开采时露天边坡基本稳定。     

无底柱分段崩落法开采挂帮矿诱发边坡岩移的数值模拟

为探究无底柱分段崩落法回采挂帮矿的可行性,以四川某铜矿东露天1#挂帮矿开采为工程背景,建立了拉张破坏有限元模型,分析了挂帮矿在各分段回采过程中上部坡体内第一主应力演变过程和裂纹扩展过程。结果表明:各分段回采时,初始拉应力在坡面集中,裂纹在坡面产生后随主应力释放—转移—集中的过程不断向深部扩展,直至贯通采场;各分段矿石回采结束后形成的采空区能容纳塌落的松散岩体,无底柱分段崩落法开采挂帮矿诱发的边坡岩移可以得到有效控制,能满足露天坑底的安全生产条件。     

高陡边坡下挂帮矿开采方法与稳定性分析

我国许多大中型露天矿山经多年开采形成高陡边坡,并积压大量挂帮矿,这部分矿体开采条件差,特别是露天转地下矿山,挂帮矿的安全高效开采对整个矿山的经济效益和生产安全具有重要影响。以庙沟铁矿露天转地下开采为背景,基于露天转地下开采的时空特征,提出一种低分段平底结构的分段矿房法。研究表明,这种方法可有效回采挂帮矿,且有利于采后边坡处理与覆盖层形成。采用有限元软件进行挂帮矿开采过程中边坡与采场稳定性数值分析,结果证实,低分段平底结构分段矿房法可安全、高效地回采高陡边坡下的挂帮矿。     

软弱夹层对挂帮矿开采过程中边坡稳定性影响

为探究软弱夹层影响下采用无底柱分段崩落法开采挂帮矿时的边坡稳定性,通过自建的岩石拉张破坏有限元模型,分析了露天边坡在不同弱层长度、埋深和倾角条件下,挂帮矿开采诱发边坡失稳破坏的范围。结果表明:随着弱层长度增大,2个分段挂帮矿开采后形成的采空区体积与塌落的松散岩体体积均逐渐增大,在弱层长度小于80 m的条件下,采空区体积大于松散岩体体积;随着弱层埋深、倾角增大,(1)分段挂帮矿在弱层埋深大于等于100m、弱层倾角大于等于15°条件下,开采形成的采空区体积大于松散岩体体积;(2)分段挂帮矿开采形成的采空区体积始终小于塌落的松散岩体体积。     

深凹露天矿转地下过渡期挂帮矿安全高效开采方法研究

露天矿在回采末期由露天转向地下开采过程中通常会面临减产过渡的问题,矿山一般会在此期间回采挂帮矿以补充产能,传统的挂帮矿回采方法存在安全性差、效率低及产能低等一系列问题,难以从根本上扭转减产过渡的困境。以某深凹露天矿转地下开采为工程背景,在综合分析挂帮矿分布位置、开采条件及矿岩特性的基础上,提出在过渡期利用诱导冒落法率先回采该矿南帮挂帮矿的技术方案,通过控制回采顺序诱导失稳边坡滑向采空区而不冲至露天坑底,以确保坑底露天采矿的安全性,从而在过渡期实现露天与地下安全高效协同开采,达到稳产甚至增产的建设目标。最后,利用数值模拟方法对南帮挂帮矿的诱导冒落回采方案进行了数值模拟研究,研究结果表明,在深凹露天矿条件下利用诱导冒落法回采挂帮矿是安全可行的。     

石碌铁矿北一采区露天转地下开采沉陷机理研究

露天转地下开采过程伴随着强烈的岩体移动及变形特征,引发开采沉陷问题,是露天转地下矿山安全管理方面的重点研究内容。以海南石碌铁矿北一采区为研究对象,采用FLAC3D数值模拟方法,建立考虑开采扰动的露天转地下力学分析模型,分析不同开采阶段下采区围岩、边坡岩体及地表岩层的位移、应力分布特征,根据塑性区变化特征和现场地表塌陷现象,揭示露天转地下开采沉陷机理。研究表明：边坡岩体中最大拉应力区主要集中在采场回采区与坡顶区域,并随着开采深度增加持续扩展,这将降低岩体稳定性。开采扰动下北帮、西帮处的边坡整体位移值相对较小,南帮东部、东帮至小英山区域岩体位移值随着开采深度增加而显著增大,尤其在开采-90 m至-105 m时,位移值急剧增加。塑性区主要出现在回采区围岩和东帮上方坡面及其部分坡顶后方区域。回采区围岩的塌陷进一步引起了崩落区和变形区岩体位移,沿塑性区边缘形成采坑裂缝,小英山后方区域拉伸破坏进而形成地表拉伸型裂缝,坡脚沉陷及岩体裂隙发育造成东帮边坡滑坡。整体上看,露天转地下工况下开采沉陷表现出强烈的向坡体临空面方向的水平位移特征。     

露天转井下开采挂帮矿石处理及覆盖层形成方案研究

对靠近边帮的无底柱分段崩落法回采首采分段利用崩落挂帮矿作为覆盖层的方式,以矿石充当覆盖层,既能达到无底柱崩落法开采的安全要求,又可以回收部分挂帮矿,弥补露天转井下开采过渡期矿石资源缺口。     

黑山铁矿挂帮矿回采对西加固边坡岩体的扰动模式

黑山铁矿处于露天转地下开采阶段,该矿西帮为加固帮,挂帮矿体厚大,回采主要采用无底柱分段崩落法。能够顺利诱导顶板围岩冒落形成覆盖层,探明岩体边坡的失稳滑坡模式是矿山需解决的问题。为此,根据现场原位试验得到岩石的点荷载强度指标,利用三维不接触结构面测量Shape Metrix 3D系统对黑山铁矿西帮边坡结构面进行扫描处理,根据广义的Hoek-Brown计算准则得到边坡岩体的强度参数指标,通过建立RFPA数值模型,研究了西帮矿体回采对边坡岩体的扰动规律,定性给出了边坡的滑坡模式,为黑山铁矿露天转地下安全生产提供了依据。     

深凹露天矿末期扩帮强化开采安全防控关键技术研究

为了安全回采深凹露天矿山开采末期部分挂帮矿石,以山达克铜金矿深部扩帮工程为研究背景,采用简化 Bishop法与 MorgenＧPrince法研究了扩帮开采工程边坡稳定性状况,并运用蒙特卡罗法分析了边坡破坏概率,分析了扩帮工程的安全风险,建立了扩帮开采深层微震＋浅层三维激光扫描边坡稳定性立体在线监测系统,研究了扩帮开采过程中边坡岩体微宏观变形演化机理.工程实践表明:扩帮开采边坡安全风险分析与边坡立体在线监测结果具有高度的耦合性和一致性,通过扩帮强化开采,矿山服务年限延长了４a,直接回采矿石量达５０２．９３万t,印证了研究结果的合理性,同时也为类似矿山末期扩帮强化开采提供了示范工程.     

大冶铁矿露天转地下开采爆破对露天边坡影响的研究

根据现场测试获得的爆破地震波形进行计算得到的爆破地震反应谱曲线, 运用有限元软件, 对大冶铁矿东露天转地下开采无底柱分段崩落法回采挂帮矿爆破对露天边坡的影响进行研究, 结果表明,露天转地下开采爆破地震波所引起的露天边坡的应力和位移值都很小, 不会影响边坡的安全。另外, 对采空区充填废石, 不仅有效限制了边坡岩体的水平和垂直方向的位移, 还改善了边坡岩体的受力状态, 提高了边坡的稳定性。     

露天转地下挂帮矿开采边坡稳定性及失稳模式研究

为研究露天转地下挂帮矿的开采工作面倾角的布置方式对工作面上覆岩体应力与边坡失稳破坏模式的影响,以海南矿业公司露天边坡挂帮矿井采为例,采用理论计算和数值模拟相结合的方法对其进行了分析。结果表明:露天边坡下开采时工作面倾角的布置对边坡稳定性影响显著;工作面倾角由30°到-30°逐渐减小的过程中,工作面上覆岩体及露天边坡台阶变形量越大,边坡内上覆岩体内剪切应力集中程度和最大主应力集中程度越来越高,边坡失稳破坏的趋势增强;边坡围岩上部压力拱成拱机制较弱,开采工作面右端位移临界区域岩体的抗剪强度对边坡整体稳定性起到关键作用;露天边坡下开采边坡岩体不同区域可能发生的失稳破坏模式主要为张拉破坏—垮落破坏—剪切滑移破坏—剪切错动破坏—挤压鼓胀破坏。     

大孤山铁矿楔形转接过渡露天地下协同开采模式研究

为解决露天转地下过渡期的产能衔接问题,以大孤山 铁矿为工程背景,采用楔形转接过渡露天地下协同开采模 式,通过地下开采挂帮矿弥补过渡期露天产能的不足。为 此,优化了露天开采的最终境界,研究了挂帮矿的开采时间 及诱导冒落工艺,并在此基础上,分别设计了小孤山采区和 大孤山采区的露天地下协同开采方案,小孤山采区过渡期总 产能为 620 万t/a左 右,大 孤 山 采 区 过 渡 期 总 产 能 为 900 万t/a左右。理论研究和实践表明,楔形转接过渡露天地下 协同开采模式能够满足大孤山铁矿过渡期的产能需求,实现 矿山的稳产过渡。     

无底柱分段崩落法在露天挂帮回采中的应用

介绍了无底柱分段崩落法在仓上金矿露天坑东端帮挂帮矿的回采中取得的良好效果,回收了大部分露天无法开采的矿体,为企业增加了经济效益和社会效益.     

不同工况下挂帮矿回采诱发边坡失稳的数值模拟研究

为探究无底柱分段崩落法开采挂帮矿对露天边坡稳定性的影响,以湖北某铁矿挂帮矿开采为工程背景,分析边坡在不同边坡倾角、矿体倾角和矿体埋藏深度等条件下坡体内第一主应力演变过程和裂纹扩展过程。结果表明:随着边坡倾角、矿体埋藏深度增加,塌落的松散岩体体积逐渐增大;随着矿体倾角增大,塌落的松散岩体体积呈现为先增大后减小的趋势。矿体倾角和矿体埋深一定的条件下,边坡倾角大于40°时的采空区不能完全容纳松散岩体;边坡倾角和矿体埋深一定的条件下,矿体倾角小于30°时的采空区不能完全容纳松散岩体。     

露天转地下开采爆破振动的现场监测与分析

对大冶铁矿东露天转地下开采无底柱分段崩落法回采挂帮矿爆破振动速度的测试与研究表明，质点爆破振动速度与单响最大爆破药量、爆心距、炸药种类和堵塞情况有关。在露天转地下开采时，如果对采空区充填废石，不仅可以使边坡表面岩体处于有利的三向受力状态，回填废石体还起到了爆破减震作用，同时还有明显的高频滤波作用，有利于保持地下巷道的稳定性。     

露天转地下平稳过渡大量采矿技术研究

保障生产能力的平稳过渡是矿山露天转地下过程中的关键问题。阶段强制崩落采矿法与无底柱分段崩落法均为适宜于开采低品位大型矿体的高效率采矿方法。根据杏山铁矿挂帮矿、地下矿开采技术条件,提出了大参数无底柱分段崩落法、基于大直径深孔采矿的阶段空场连续崩落法的露天转地下联合开采方案。经过开采技术经济比较,阶段空场连续崩落法采用大矿块参数阶段开采方式,在强化开采、提高生产规模、降低开采成本等方面都具有优越性。     

露天转地下平稳过渡采矿技术研究

保障生产能力的平稳过渡是矿山露天转地下过程中的关键问题。阶段强制崩落采矿法与无底柱分段崩落法均为适宜于开采低品位大型矿体的高效率采矿方法。根据杏山铁矿挂帮矿、地下矿开采技术条件,提出了大参数无底柱分段崩落法、基于大直径深孔采矿的阶段空场连续崩落法的露天转地下联合开采方案。经过开采技术经济比较,阶段空场连续崩落法采用大矿块参数阶段开采方式,在强化开采、提高生产规模、降低开采成本等方面都具有优越性。     

空场采矿法间柱与顶柱回收方法应用

密云铁矿经多年开采,即将由露天转入地下开采。在露采转入地采的过程中,挂帮矿体采用了分段凿岩阶段空场法开采,回采结束后形成了体积约52 500 m3的空区,并留下了大量矿柱,总矿量达40多万t,随着时间延长,地压不断增加,矿柱已出现局部冒落破坏,随时会有冲击地压的产生,而以下矿体又改用无底柱分段崩落法,在崩落法正是回采前,需对采空区处理并回收矿柱遗存矿量。针对密云铁矿挂帮矿开采所留间柱与顶柱回收问题,从回收方法、爆破方案和回收顺序进行了分析探讨,并对全部遗留矿柱进行成功回收。     

内蒙古苏尼特右旗毕力赫金矿无底柱分段崩落法覆盖层形成分析

如何回收露天开采境界以外剩余的挂帮矿是目前露天转地下矿山开采的一个主要难题,针对这一难题,本文论述了内蒙古苏尼特金曦黄金矿业有限责任公司毕力赫金矿区Ⅱ号矿带挂帮矿回收所采用的无底柱分段崩落法,其重点论述露天挂帮矿所采用的无底柱分段崩落法覆盖层的形成方法。该覆盖层形成方法对露天转地下矿山具有一定的参考价值。