缓倾斜中厚矿体无底柱分段崩落法下盘残留矿石合理回采工艺研究

详细分析了下盘残留矿石比例以及下盘残留矿石回收的特殊性对矿山矿石回收效果的影响。分析 表明,下盘残留矿量比例主要受矿体赋存条件以及采矿方法主要结构参数影响,矿体厚度越小、 倾角越缓,结构参数越大,下盘残留矿量比例越大,由矿岩混采造成的下盘残留矿石回收效果越 差,改进下盘残留矿石回采工艺是保证下盘残留矿石充分回收以及矿石整体回收效果的关键。最 后针对传统切岩回采下盘残留矿石工艺造成的矿体下盘残留矿石退采不充分及矿石回收效果差问 题,提出了下盘切岩开采+上分段下盘进路间柱辅助回采进路回采下盘残留矿石新工艺以及增大 矿体下盘崩矿步距、矿体下盘边孔角等降低矿石损失贫化技术措施,对目前国内相关矿山具有重 要的借鉴意义。     

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。     

顶底板均不稳固的古采区残矿回收实践

银硐子银多金属矿生产探矿过程中又遇到大量明清古采区,使得矿山开采技术条件更为困难。初步查明古采区位于矿体中部,上盘剩余矿体厚4~7m,下盘剩余矿体厚6~8m。为保证矿山经济效益和安全开采,设计采用下盘矿体与上盘矿体分采合出连续采矿法分两步回采古采区剩余矿体,具体方案为：首先,采用抛掷爆破方式将古采区下盘剩余矿体崩入古采区内;之后,崩落上盘剩余矿体和一部分上盘围岩覆盖在下盘崩落矿石上;采用截止品位放矿矿方式,将崩落的上盘围岩废石永久留在采空区内。该方案能充分利用矿山正常开采时的采准切割系统,在减少采切工程量的同时也避免了残矿回收与正常开采之间的互相干扰;人员不进入采空区,安全性好;上、下盘剩余矿体均可沿走向连续回采,生产效率高。试验采场应用期间,上盘矿体与上盘矿体分采合出连续采矿法采出古采区残矿资源量23000t,创造经济价值181万元,应用效果极好。     

基于主要目标法的矿体开采贫损模型优化

以某矿无底柱分段崩落法 1 565 m 中段为背景,对回采的矿石量、损失的矿石量以及混入的废石量等 指标进行计算,建立了以采出矿石品位、矿石贫化率和回收率为多目标优化的数学模型。结合矿山开采的实际情 况,选择采出矿石的品位为优化问题的主要目标。利用 VB 编程语言对 3DMINE 矿业工程软件进行二次开发,并且 利用 Origin 软件对所得数据进行分析和拟合,最后得出切割槽与退采位置的布置方案：切割槽位置距矿体上盘下 部边界的直线距离大于 10 m,退采位置距矿体下盘上部边界的直线距离大于 4 m。     

无底柱分段崩落法采场下盘残留矿石回采方式研究及应用

当采用无底柱分段崩落法开采倾斜矿体时，下盘部位易产生矿石残留损失。首先，从理论上分析了矿体厚度、矿体倾角以及分段高度、进路间距等因素对下盘残留矿量占比的影响，分析结果表明，下盘残留矿量随矿体厚度及倾角的增大而减小，随分段高度和进路间距的增大而增加。随后，在倾斜中厚矿体条件下分析了下盘切岩退采至不同部位时的下盘残留矿量占比，结果表明，单纯地采用中深孔切岩退采无法实现下盘矿石的充分回采，下盘残留矿量的占比通常会达到分段矿量的10%～15%,甚至更高。为充分回采下盘残留矿石，研究提出了“下盘切岩退采+辅助进路回采下盘残留矿石”的技术方案，并通过物理放矿模拟试验对该方案的有效性进行了验证，试验结果表明，相对于单一的中深孔下盘切岩退采方式，该方案可使矿石回采率提高6.4个百分点，而贫化率仅增加0.4个百分点。最后，将该方案应用于现场生产实际，两条辅助进路共采出残留原矿5680 t,取得了较好的应用效果。     

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。     

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。     

破碎残留矿体采矿方法研究

针对刘店铁矿矿岩裂隙发育、破碎难采等特点,结合矿山开采现状和开采技术条件,设计采用垂直矿体走向的水平浅孔留矿采矿法开采各水平破碎残留矿体。该方法的使用降低了单位炸药消耗量;利用凿岩巷道钻凿水平浅孔,改善了采场作业环境;废石混入率降低了12.5%,矿石回收率提高了7%,对开采上盘围岩和矿体稳固性差的矿体具有借鉴和指导意义。     

镜铁山矿倾斜矿体上盘边角矿回采方案研究

镜铁山矿Ⅰ#矿体向下延伸时倾角由急倾斜变为倾斜，若继续按照急倾斜矿体的回采方式布置采切工程，将会在矿体上盘或者下盘处残留三角形边角矿，进而导致矿石损失率增大。为有效解决因矿体倾角缓化出现的三角区域矿体难以回收的问题，首先提出了脉内布置分段沿脉巷和沿矿岩边界布置分段沿脉巷两类回采方案，其中脉内布置分段沿脉巷回采方案设计了15°、30°、45° 3种不同中深孔边孔角布置方案；然后分别从中深孔施孔精度要求、中深孔施工适应性、对矿体条件适应性、生产效率等4个方面定性分析了不同回采方案的优劣性；最后整合生产效率、施工适应性、通风效果、井巷工程量、工期和成本等12个指标组成优选评价体系，采用层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）构建了倾斜矿体上盘边角矿回采方案层次分析优选模型。计算得到3种脉内布置分段沿脉巷与沿矿岩边界布置回采方案的最终评价值分别为0.213、0.201、0.198和0.388，结果表明：沿矿岩边界布置分段沿脉巷为最优回采方案。实践表明：优选出的方案在实践中取得了理想效果，经济效益显著，可满足该矿倾斜矿体上盘边角矿回采需求。研究结果可为类似开采条件矿山的边角矿回采提供有益参考。     

海南石碌铁矿北一西矿区开采方式的探讨

为了探讨海南石碌铁矿北一西矿区无底柱分段崩落法的开采方式，提高矿山地下开采过程中的矿石回采率、降低损失贫化指标，针对矿山采用的沿矿体走向布置回采进路、多个分段已经掘进穿脉联络巷道的现状，分析了沿脉布置回采进路存在的采矿工作面少、生产组织困难、损贫指标差等主要问题，提出了几种可行的采场结构参数并选择恢复采用穿脉布置进路的开采方式，解决了上下分段回采进路交叉布置、多个分段已有联络巷道对回采进路布置的影响问题，有利于增加采矿工作面、提高采场出矿能力，有利于摸清矿体边界、提高采矿回采率和减少矿石损失，有利于采矿生产管理并减少工序间相互干扰。     

多中段群空区下缓倾斜厚大矿体分区高效回采实践

某大型岩金矿山缓倾斜厚大矿体拟采用两步骤空场回采嗣后崩落采矿法,针对多中段群空区下一步骤采空区未处理环境下的二步骤采场回采,结合矿区改扩建生产能力需求,创新构建了大盘区采场分区高效回采方案。将二步骤采场划分成两个区域回采,两区域中间由隔离矿柱分开,下盘矿体采用分段空场侧向崩矿嗣后放顶方案,上盘三角矿体采用分段空场正向崩矿法方案。通过开展大盘区采场分区现场工业试验,实现了多中段群空区下缓倾斜厚大矿体的高效经济安全开采,为类似条件矿山开采提供了重要的技术支撑。     

倾斜矿体分段崩落法高强度开采的下盘损失控制方法

针对倾斜矿体分段崩落法加大采场结构参数与下盘矿石损失增大的矛盾,分析了崩落矿石的视在放出角随放矿条件而变化的定量关系,揭示了崩落矿石有无废石覆盖的放出条件与出矿口位置对下盘残留角的影响,提出下盘崩落矿石无覆岩时空场下放矿、有覆岩时开掘斜堑沟回采的工艺技术,扩大了下盘崩落矿石的移动范围,以此来实现增大采场结构参数与控制矿石下盘损失的目标。这一工艺技术在小汪沟铁矿得到实际应用,结果表明,可降低下盘矿石损失8个百分点,并可增大采场开采强度30%以上,由此可提高前期生产能力。     

矿块崩落法开采丰山铜矿难采矿体的实践

丰山铜矿南缘矿带11#勘探线以东矿体、矿岩特别风化破碎,原采用无底柱分段崩落法开采,零米中段以上矿石回采率仅10％～20％,－10m和－20m分段回采前采准切割巷道严重垮塌,矿石回收率几乎为零。采用长沙矿山研究院试验研究的矿块崩落法开采,使濒临报损的矿产资源得到回收,取得了满意的效果。     

导流放矿技术在谦比希铜矿的应用

赞比亚谦比希铜矿主采区Ⅴ盘区为倾斜中厚矿体,矿岩中等稳固,应用无底柱分段崩落法开采,生产中出现的矿石损失贫化较大问题,多年来一直末得到很好解决.本文从研究倾斜壁边界条件下废石漏斗的形成过程入手,查明了覆盖层废石沿上盘边壁快速到达出矿口,是导致下盘残留体过大的直接原因.由此提出导流放矿技术措施,即在采场顶部预留上盘三角矿柱,只在下盘侧与上分段采场崩透,形成导流口,将散体重力流在放矿初期引向采场的下盘侧,以此减缓顶部废石的下移速度,该措施在谦比希实施后,试验采场的矿石损失贫化率约降低6个百分点,取得了良好的技术经济效果.     

大结构参数无底柱分段崩落法在缓倾斜中厚矿体中的应用

随着无底柱分段崩落法在缓倾斜矿体应用条件的不断扩大,目前生产矿山中出现了加大采矿方法结构参数的趋势。对大结构参数无底柱分段崩落法在缓倾斜中厚矿体中应用的可行性进行了实验及理论研究。研究表明,在缓倾斜中厚矿体条件下,下盘残留矿量的回收是关键。而且在矿体的赋存条件一定的情况下,随着结构参数的加大,将使下盘范围内的残留矿量占分段回采矿量的比例显著增加。但只要下盘退采充分,即便是大结构参数的无底柱分段崩落法,其矿石也能得到比较充分的回收,大结构参数方案仍具有可行性。     

倾斜中厚矿体下盘残留体采场结构参数正交试验模拟及敏感性分析

采场结构参数对下盘残留体的影响是无底柱分段崩落法能否在倾斜中厚矿体开采时取得较好的回收指标需要研究的关键问题。以矿体倾角、分段高度、矿体厚度为因素,进行3因素4水平正交方案设计,用PFC2D模拟不同方案的残留体形态和放出的矿岩量指标,计算废石体积混入率和纯矿石体积回收率,并进行直观分析。结果表明,矿体倾角和分段高度对倾斜中厚矿体崩落法的回收指标影响最为显著,矿体厚度影响最小。     

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。     

凤凰山银矿中厚破碎矿体采矿方案改进

以凤凰山银矿为背景,分析了现采矿方案存在的问题,提出了急倾斜中厚矿体在围岩不稳定的条件下,沿走向布置回采进路的无底柱分段崩落法。优化了采场的结构参数,保证了出矿进路靠近下盘布置,增加了崩落矿石的流动范围,减少了下盘残留,提高了矿石回收率。     

凤凰山银矿中厚破碎矿体采矿方案改进

以凤凰山银矿为背景,分析了现采矿方案存在的问题,提出了急倾斜中厚矿体在围岩不稳定的条件下, 沿走向布置回采进路的无底柱分段崩落法。优化了采场的结构参数, 保证了出矿进路靠近下盘布置, 增加了崩落矿石的流动范围, 减少了下盘残留, 提高了矿石回收率。     

急倾斜薄矿脉无底柱分段崩落法结构参数优化

以金厂沟梁金矿18#矿体急倾斜薄矿脉为依托,利用物理仿真实验,测得倾斜边壁条件下,单漏口端部放矿放出体同时受到上下盘边壁和端壁的切割,放出体形态不规则且向端壁前倾和上盘偏斜;矿岩接触面形成的放出漏斗除受下盘边壁稍加切割外,整体呈现标准漏斗的1/4;废石在散体流动过程中主要沿上盘和端壁混入且下盘损失矿量较大。考虑改善散体的流动性能及降低矿石的损失贫化,设计了最佳出矿进路的布设位置,即应沿走向外壁紧挨下盘脉内布置,且尽量使出矿设备贴近矿体下盘出矿。基于揭示的散体流动规律,可将散体的流动在高度方向上分为自由降落区、过渡区和倾斜边壁控制区3个区段。遵循分段高度应控制在过渡区内的原则,结合现场凿岩设备的配套水平,确定了实际对应的最优分段高度应为12~14 m。最后应用数值模拟方法优化并得到了6 m是脉外运输巷道最小安全距离。该研究为急倾斜薄矿脉以及类似矿体的安全、高效开采提供了技术支撑。