急倾斜薄矿脉崩落法开采矿岩散体流动规律研究

针对急倾斜薄矿脉破碎矿体的开采技术条件，采用无底柱分段崩落法开采工艺，利用崩落矿岩散体充填采空区，可有效减缓上下盘围岩的垮落，保证作业人员安全，但覆岩下放矿又带来了矿石损失贫化的新问题。为此，本文采用室内相似物理模型试验，开展倾斜边壁窄小空间条件下的矿岩散体流动规律研究。试验结果表明：受倾斜边壁影响，放矿过程中矿岩散体的流轴迅速向矿体上盘边壁靠近，放出体发生变异，随着累计放出矿量的增加，放出体呈“侵入状”沿上盘倾斜边壁发展，得到了放出体宽度和放出体高度与累计放出矿量的关系。依据放出体的形态特征，将倾斜边壁窄小空间条件下放矿过程中的散体移动区域划分为放矿口控制区、过渡区和倾斜边壁控制区三个典型区域，由试验得到放矿口控制区范围为Z＜10cm，过渡区范围为10cm≤Z＜32cm，倾斜边壁控制区范围为Z≥32cm，且无底柱分段崩落法的分段高度不易超过过渡区范围。     

分层崩落采矿法在滇滩水城萤石矿的应用

滇滩水城萤石矿的生产规模为4万t/a,是座小型矿山,开拓方式为平硐开拓。矿岩破碎、稳固性差,开采过程中常发生冒顶、片帮、塌方等安全事故,矿山开采采用分层崩落采矿法。通过试验开采,摸清了该采矿方法在滇滩水城萤石矿V₁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,证明分层崩落法完全适用于滇滩水城萤石矿V₁矿体的回采。     

临界散体柱主要影响因素研究

地下矿山采用空场法或崩落法开采时，空区顶板岩层冒落至地表后，引起的岩移对地表工业设施及环境构成了严重威胁，临界散体柱理论的提出为地表岩移控制提供了新思路。以锡林浩特萤石矿急倾斜中 厚矿体浅孔留矿法开采现状作为工程背景，通过现场监测调研与相似物理试验，研究了临界散体柱的主要影响因素。结果表明：①临界散体柱高度随着矿体倾角增加而减小，随着井下放矿的进行，松动散体柱高度仅 为散体总高度的39.4%~45.7%，其上方密实散体柱对于限制岩移起主要作用；②针对不同的矿体厚度，通过增加散体充填高度降低厚跨比，可控制地表塌陷范围；③围岩适当变形可以增加散体的被动侧压力，降低塌陷 坑边壁岩体稳定所需的临界散体柱高度；④塌陷坑散体结拱特性受散体粒径分布与塌陷坑宽度的共同影响，控制着临界散体柱的有效作用高度，锡林浩特萤石矿散体临界结拱粒径范围为0.5~0.7 m，临界结拱宽度为 3.5~4.0 m，远小于塌陷坑的实际分布宽度，即散体能够保持连续流动，表明临界散体柱理论能够较好地应用于锡林浩特萤石矿。     

分段崩落法斜壁放矿损失贫化机理研究

分段崩落法开采中厚倾斜矿体时,实际生产中普遍存在较高的矿石损失与贫化问题。因此,为了提出降低矿石损失贫化的技术措施,结合物理模拟实验和放矿理论分析,对中厚倾斜矿体开采中的矿石损失贫化机理开展了研究。并根据研究结果,主要分析了开采中厚倾斜矿体时崩落矿岩流动规律及回采中废石混入的演变机理;并从放出体理论的角度分析了导致矿石贫化的废石混入的主要原因;最后根据实验和理论分析,从控制矿岩流速方向提出了相应措施。     

西石门铁矿南Ⅱ区深部难采矿体采矿工艺改进

西石门铁矿南Ⅱ区为缓倾斜中厚矿体,进入深部开采后,矿体进一步变缓变薄,而且底板不稳岩层进一步增厚,矿山沿用无底柱分段崩落法开采,生产中出现单分段回采与残矿损失大等突出问题。本研究根据矿岩产状及稳固性特征,提出了堑沟落矿与进路退采出矿相结合的无底柱分段崩落法改进方案。研究表明,这一改进方案能较好的适应矿岩条件,可实现矿山安全高效的开采目标。     

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。     

露天地下协同采矿充填方法

针对弓长岭铁矿东南区低品位铁矿床平行矿带条件、高落差开采引起的地表塌陷区控制需求,分析了用常规充填法控制地表岩移所面临的产能低与经济效益差等问题,研究了塌陷坑内散体对实体边壁的控制作用,提出了利用临界散体柱原理控制地表塌陷范围的新型充填方式;试验研究了移动散体的结拱条件,揭示了塌陷坑内散体流动的连续性,得出向塌陷坑充填废石不会发生结拱陷落危害的结论;观测分析了塌陷坑壁面的构成,揭示了两帮围岩主要沿结构弱面向塌陷坑片落或滑落的特性,据此提出了沿塌陷坑轴向、径向协同排放废石以防治边壁滑落危害的安全充填技术;此外,地下采用大结构参数无底柱分段崩落法开采,在增大开采强度的同时均衡塌陷坑散体的下降速度,形成了露天地下协同采充方法。理论分析与工业试验表明,该方法可大幅度提高采充生产效率和改善采充作业环境,为急倾斜平行矿带低品位铁矿床环保型高效开采开辟了新途径。     

崩落转充填采矿方法粗糙模糊集理论优选

某大型锡矿山长期采用组合式崩落法开采,导致多处地表崩落塌陷、地表水体贯通井下,威胁矿山深部可持续开采,为改善地采作业环境,降低贫化损失,急需开展崩落转充填采矿方法研究。针对矿山生产实际,研究选取以贫化率、损失率、生产效率、安全性、环保、成本作为采矿方法优选的主要影响指标,通过运用采矿方法评价决策表,计算各指标的重要度矩阵;在分析统计矿体形态、夹石及表外矿分布,初选充填采矿方法的基础上,运用粗糙模糊集理论,实现了崩落转充填采矿方法优选。结果表明:针对5m≤厚度≤15m的中厚矿体和厚度15m,且含夹石、表外矿多的矿体,宜选择低分段充填采矿法;针对厚度15m,且含夹石、表外矿少的矿体,分段空场嗣后充填采矿法优势则更为明显。所选充填采矿方法能极大地降低矿石的损失与贫化率,提高生产安全性,可为矿山深部开采提供有效的经济效益和安全技术保障,优选方法具有科学性和客观性,有较高理论与工程应用价值。     

不稳固矿岩振动出矿崩落法的试验研究

南京九华山铜矿主矿体由于矿岩不稳固，不能采用设计的留矿法开采，长沙矿山研究院根据矿山的实际条件，经反复研究，综合国内行之有效的实用技术，提出了振动出矿崩落法方案，经试验研究取得成功。本文介绍了振动出矿崩落法采矿工艺试验研究情况。     

分段卸压与让压崩落法在谦比希铜矿的应用

针对谦比希铜矿主矿体矿床条件,以地压显现规律、岩体冒落规律与散体流动规律适应性理论为指导,开展了分段卸压、让压崩落法试验研究,通过现场多次试验,成功系统地研发了适应该矿高效采矿方法与破碎矿岩巷道掘支技术,形成了包括分段卸压崩落法、分段卸压与让压组合崩落法、导流放矿技术、分流出矿崩落法以及破碎矿岩巷道稳固技术等完整的新型分段崩落法工艺技术体系,为国内同类金属矿山难采矿体以及深部高应力矿体的高效安全开采提供一条有效的技术途径.     

干式充填法在五龙沟金矿薄矿体回采中的应用研究

为合理开发利用地下黄金矿产资源，达到技术经济合理、回采率高、贫化率低、生产成本低的目的，针对五龙沟金矿倾斜或急倾斜薄富矿体回采提出了采矿方法的研究，通过对比分析无底柱分段崩落法与干式充填法，得出矿山采用干式充填法技术参数提升空间大、应用效果显著。干式充填法的应用有效降低了矿山回采综合损失率和贫化率，解决了以往薄矿体回采时高贫化高损失的技术难题，同时符合《黄金行业绿色矿山建设规范》中矿井废石就地充填的要求，距离绿色矿山建设更近一步。     

崩落法放矿过程中冒落覆岩破碎性能及块度组成模拟研究

某矿原采矿方法为胶结充填采矿法,数年的采矿生产在矿石层上部形成了厚数十米的胶结充填体。现拟改为无底柱分段崩落法进行回采,其废石覆盖层将主要由自然冒落的胶结充填体组成。本文结合崩落覆岩下放矿研究的需要,对构成废石覆盖层的胶结充填体在放矿过程中的破碎性能及块度分布情况进行了研究。研究表明:胶结充填体自然冒落不会产生大量的粉状物;放矿过程的二次破碎作用并不会使胶结充填体大量成粉;由于崩落矿石的块度接近甚至小于冒落胶结充填体的块度组成,放矿过程中冒落胶结充填体提前渗入崩落矿石并造成严重贫化的问题不会很突出。此次研究对矿石的回收有重大的指导意义,回答了冒落胶结充填体在放矿过程中是否会造成严重贫化的问题。     

充填散体作用下采动岩移的预测及其应用

弓长岭铁矿东南采区上含铁带应用露天开采,下含铁带应用无底柱分段崩落法开采,因开采规划不合理导致上含铁带、下含铁带平行矿体高差约300 m,严重影响矿山安全生产.为保障该矿露天地下协同安全生产,提出利用上含铁带剥离的废石充填下含铁带塌陷坑.利用FLAC3D软件模拟下含铁带开采过程,并对比分析了有充填散体、无充填散体作用下...     

基于PFC（2D）的采场覆盖层厚度研究

无底柱分段崩落法的回采工作必须在覆盖岩石下放矿,崩落矿石和覆盖层废石直接接触,矿石在覆盖层废石的包围下从放矿口放出,矿石的贫化率及损失率较大且较难控制,因此,研究合理的覆盖层厚度对矿山生产具有重要意义。某铁矿采用无底柱分段崩落法,应用椭球体放矿理论和PFC2D数值模拟两种手段对其覆盖层厚度进行分析研究,从而确定出适合于...     

某铁矿山矿柱回收技术研究

某铁矿山采用房柱法开采,矿房采用浅孔分段空场嗣后（废石）充填采矿法回采,回采已经接近尾声。结合该矿矿柱的实际情况,提出了采用留设矿壁的上向水平分层进路充填采矿法来回收废石充填体之间的间柱,采取安全管理措施,实现了间柱的安全回采,取得了较好的经济效益和社会效益。     

活鸡兔井1^-2煤复合区采煤方法论证

适宜的采煤方法是建设高产高效矿井的关键。为满足活鸡兔井1^-2煤复合区的开采需求,结合采煤方法的选择原则,选择综采放顶煤采煤法对复合区煤层进行开采。从复合区煤层的倾角、厚度、围岩性质及地质构造和含水性等多方面因素分析该煤层选择综放开采的原因及必要性,并对管理水平以及员工综合素质、综放开采冒放性(自动垮落性)等有利因素进行论述。后续的工作面回采实践结果表明,综采放顶煤采煤方法采放比适中,开采有序,安全性强,为其他类似煤层的开采提供了一定借鉴。     

锡林浩特萤石矿副井保安矿柱稳固技术研究

锡林浩特萤石矿采用留矿法开采,随着空区长时间暴露及井下采动不断影响,保安矿柱遭受了不同程度的破坏,导致副井安全运行受到严重威胁。为解除这一威胁,采用FLAC 3D数值模拟方法对四、五中段保安矿柱范围内矿体开挖与充填前后,副井附近的应力及位移变化情况进行了模拟分析,证实了开挖对竖井造成的威胁及充填对竖井保护的有利作用。基于此,研究提出顺次崩落中段遗留顶柱与地表塌陷坑同步废石充填相结合的保安矿柱稳固措施,并对充填后矿柱范围内剩余空区实施二次补充,实现了保安矿柱破坏范围的有效充填,为矿山安全、绿色、高效开采提供了有力保障。     

急倾斜中厚破碎矿体空场嗣后充填安全开采技术研究

针对急倾斜中厚破碎矿体采用浅孔留矿法开采时,存在的采场作业安全条件差、矿石损失贫化大等问题,以锡林浩特萤石矿为工程背景,从岩体可冒性、工艺方法改进、冒落防控等方面对急倾斜中厚破碎矿体空场嗣后充填安全开采技术进行了系统研究。通过矿岩可冒性分析,构建了岩体冒落力学模型,计算得到极限冒落跨度值为5.4~6.4 m,小于矿体的平均厚度（7 m）,存在冒落事故风险;从回采作业安全及损失贫化控制角度出发,提出了以垂直深孔落矿阶段矿房法为主的空场嗣后充填开采工艺,给出了采场结构布置方法,采用分段崩矿、中段及阶段出矿方式,确定的合理崩矿步距为1.56 m;在此基础上,分析了采空区顶板冒落冲击风险,计算得到采空区顶板岩体冒落形成的冲击气浪值为34.96 m/s,远远超过了《金属非金属矿山安全规程》（GB 16423—2020）规定的数值,给出了防治冒落冲击灾害的安全散体垫层铺设方法,确定的合理散体垫层厚度为3.3 m。通过现场工业试验,采场作业安全,矿石回采率提高了7.31%,贫化率降低了7.66%,经济效益显著,可实现该类矿山安全高效开采。     

急斜近距煤层水平分段轻型液压支架放顶煤联合开采的实践

论述了碱沟煤矿采用急斜近距煤层水平分段轻型支架放顶煤采煤方法的科学性。新型采煤法的实施有利于避免急斜近距煤层开采的相互影响，提高生产能力和采出率，形成规范的通风系统。进一步论述了这种新型采煤法回采工艺的独特性和液压支架的适应性，得出采用这种特殊的回采工艺和液压支架保证了作业安全，有利于高产高效，而且适应了联合开采后顶煤的放出过程、围岩破坏和矿压显现特征。并提出了进一步改进采煤方法，完善工作面生产体系的建议。     

夏甸金矿采矿方法过渡期临时矿柱尺寸确定方法研究

本文针对夏甸金矿由充填法回采转为崩落法回采过渡期确定临时矿柱尺寸的需要，应用FLAC^3D对崩落法回采过程中采空区顶板的破坏形式进行了分析，计算结果表明，崩落法采空区顶板塑性破坏区呈拱形发展，且在拱型破坏区之外的上部边界，位移量衰减很快，据此按拱型冒落边界设计了临时矿柱的尺寸，实现了两种采矿方法的产量平稳过渡与临时矿柱的良好回采条件。生产过程中的现场监测表明，实际冒落区与数值计算的拱形破坏区相符，因此表明，以塑性破坏区为标志的采空区冒落范围的数值分析方法，用于确定保安矿柱尺寸是可行的。