深部坚硬矿体高频破碎锤非爆机械化开采试验

随着深部硬岩矿山开采深度不断增加,钻爆法逐渐无法满足矿山开采要求。国内外提出了机械切割的破岩方式应对深部开采所带来的挑战,并在煤矿开采和隧道开挖等领域得到广泛应用。为探究非爆机械化开采在深部硬岩矿山中的应用,通过挖掘机载高频破碎锤开挖深部坚硬矿体进行机械开采试验。试验期间,通过数字钻孔电视监测试验区域松动区范围,并记录每日开采时间、破碎锤和挖掘机状态、矿柱形貌、采矿量、剥落矿石块度、粉尘情况、顶板情况以及破碎锤尖部抖齿磨损情况,通过上述参数分析机械开采在深部硬岩矿山中的应用效果。试验结果表明：试验矿柱的松动区平均厚度达2.59 m,在该范围内开挖矿柱效率较高;试验中,整体切割工效可以达到50.6 t/h,切槽后开挖矿柱的切割工效可以达到158.2 t/h,证明了非爆机械化开采在深部硬岩矿山中应用的可行性;此外,机械开采还具有工时利用率高、剥落矿石块度小、粉尘少、开挖扰动小等优点。     

高应力磷矿体诱导致裂及机械化开采实践

高应力磷矿资源的机械化连续开采是矿山开采技术的发展方向之一。在待回采矿房内沿走向和倾向布置多条诱导巷道,引起巷道周边矿体应力高度集中,诱发矿体裂纹扩展而形成破裂区。采用钻孔电视对诱导破裂区进行实测,然后设计合理的切割方案,开展磷矿体机械化开采工业试验,并统计切割矿量、效率、截齿消耗等多项数据。结果表明,基于地压诱导致裂的高应力磷矿体机械化开采是可行的。     

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.     

用注入树脂法加固多裂隙岩石

目前,地下矿山每年要开采5000多万m~3矿岩,掘进2000多km 巷道。金属矿床地下开采的矿山地质条件在日趋复杂。地质构造复杂的矿体在投入开采,矿床开采深度在加大,地压的危险动态显现在不断发生。矿岩的稳定性差因而高效率采矿方法的应用不可能,阻碍了高效率技术和高强度工艺在地下矿山的应用,其结果,导致矿石回收率指标的恶化,地下作业劳动强度的加大和开采     

深部硬岩巷道围岩板裂破坏试验研究进展与展望

深部硬岩巷道及隧道围岩开挖后易诱发大致平行开挖面的板裂或层裂破坏现象,严重影响深部工程的稳定和安全。板裂现象的形成不仅与开挖前深部围岩岩性、所处应力环境有关,还与巷道开挖过程中围岩所经历的应力路径密切相关。室内试验是研究深部围岩板裂破坏的一种重要方法,而比照深部硬岩巷道开挖的应力条件和应力路径开展室内试验研究是获得板裂破坏特征和科学揭示板裂破坏形成机制的关键。根据室内试验研究所选的试样类型出发,从实心长方体试样板裂试验、含预制孔洞试样板裂试验以及“先加载后孔内卸荷”板裂试验三方面,重点介绍了板裂破坏室内试验设备发展情况和取得的研究进展,总结了板裂破坏室内试验研究中主要存在的问题和难题,提出了板裂破坏室内试验研究的未来发展趋势和方向：(1)研发与岩石性质相似的3D打印材料,构筑深部岩体大尺度巷道开挖模型试验试样;(2)研制能真实模拟巷道围岩应力条件和应力路径的大尺度、高吨位的真三轴试验系统,实现三维应力环境中巷道开挖过程模拟;(3)开发能显示围岩实时变形、裂隙和应力状态的监测技术和软件。在此基础上,开展室内巷道板裂破坏试验模拟,并结合数值模拟试验结果,总结板裂破坏特征和演化规律,获得板裂...     

深部矿山破碎围岩巷道控制技术研究

当矿山资源埋藏深度在500 m以上时,地压增大,深部开采容易诱发冲击地压等地质灾害。通过实验室岩石力学实验,采用巴顿岩体质量分类评价方法对某深埋矿山回采巷道围岩进行合理分类,可靠地评价围岩稳定性,选择合理开挖方法和支护形式,为支护设计、施工和管理提供科学的依据,可以有效地预防冲击动力灾害的发生。结合工程实际和FLAC^3D数值模拟软件,对某矿破碎围岩矿体回采巷道塑性区范围分布规律进行研究,以便对锚杆支护参数进行优化。研究成果的应用可减少深部开采冲击等动力灾害发生,为大采深破碎围岩矿体安全高效开采提供理论依据。     

鹤煤九矿深部岩巷支护技术探讨

鹤壁煤电股份有限公司九矿煤炭开采已进入深部,由于地压增大,巷道围岩已转化为工程软岩,原有的巷道支护技术已难以满足深部巷道支护要求.介绍了九矿深部岩巷支护现状及存在的问题,分析了巷道变形破坏原因,对多种深部岩巷支护技术进行了探讨,以寻求适合深部软岩巷道的有效支护技术.     

高压巷道中圆形支架的变形和地压关系之研究

一、绪言日本秋田县北鹿地区的黑矿矿床,赋存于软弱岩体中,其特征是在矿体附近形成了所谓的高压带。在该高压带中,巷道闭塞现象明显,自开发以来,虽然一直在想方设法维护巷道,可是随着深部开采的进行,该问题就越来越变得重要了。假如把施加在巷道支架上的载荷定义为地压,     

基于三维有限元的金山店铁矿深部回采顺序研究

为了解决武钢集团金山店铁矿深部开采面临的高地应力问题，在分析深部矿床赋存特点及矿岩物理力学性质的基础上，提出4种开采顺序方案，并运用三维弹塑性有限元软件对4种开采顺序方案进行数值模拟，分析各方案开采后水平分段应力分布状态以及安全系数，结果表明由上而下由东向西的回采顺序有利于实现深部矿体安全高效的回采。     

深部开采围岩应力及变形数值模拟研究

随着矿山开采向深部转移，出现的地压问题也日益增多，主要表现为冒顶、片帮及岩爆等。针对出现的这类问题，特别是深埋矿体开采过程中的应力变形，利用FLAC^3D程序对实际开采过程进行了模拟，对其应力场及位移场进行分析。模拟结果表明巷道两帮水平变形主要是由垂直应力作用造成的侧向膨胀，而巷道顶底板的垂直变形则主要是水平应力在垂直方向造成的挤压变形。研究结果为巷道支护方案提供了依据.     

金川大型难采矿床安全高效开采关键技术与面临难题*

金川镍矿以矿体厚大、埋藏深、地应力高和矿岩破碎著称于采矿界。随着我国对镍资源需求增长,金川镍矿开发规模逐年递增。目前生产能力已经接近900万t,以每年10%的速度递增。矿床开采深度接近千米,采场地压显现剧烈,给矿山工程稳定性和岩移控制带来极大困难;为此,金川镍矿多次开展采场地压规律、支护技术、充填工艺以及地压控制等重大技术攻关。研究揭示了充填采场地压显现规律,对采场地压进行有效控制并实现了大面积连续开采。随着开采深度增加和采场面积扩大,地压控制问题更加突出,深部巷道工程稳定性控制更加困难。尤其矿山生产规模逐年提高,从而给矿山安全、高效和经济开采带来更大挑战。针对国内外镍资源发展形势和矿山开采面临的困难,金川镍矿正在进行第二轮采矿技术攻关,尤其开展矿山固体废弃物资源综合利用研究,开发低成本和高强度的新型充填胶凝材料,从而降低充填采矿成本,提高采矿经济效益和社会效益。     

急倾斜矿体开采的地压控制经验

普里额尔古纳化工矿山公司各矿都在采用将矿块分成2～3个同时开采的分段和下向水平分层充填法连续回采方案开采急倾斜矿体。众所周知,这种开采顺序与矿山冲击地压规程规定的有冲击地压危险矿床的全面无矿柱安全开采法概念相抵触。解决这种矛盾的唯一方法,是在这种连续回采工艺中推行小矿柱应力极限增长阶段有效控制地质力学状态的方法。在安泰矿床500m深部采取预防逐渐减     

急倾斜极薄矿体深部开采采场地压活动规律与控制方法

急倾斜极薄矿体常用浅孔留矿法开采,当矿段延伸至深部时,受高地应力环境影响,采场顶部及围岩易失稳破坏,甚至有可能引发岩爆地质灾害。以大坪金矿700 m中段V_1-2-3矿体56至70线矿段为工程背景,针对该矿深埋矿段的工程实际,利用数值模拟研究了浅孔留矿法和削壁充填法开采过程中采场地压活动规律,数值模拟考虑了两种方法落矿和出矿的工艺流程,其后根据数值模拟结果,结合Barton岩爆应力判据,分析了采场围岩岩爆倾向性。结果显示,浅孔留矿法采场塑性区、垂直位移和最大主应力明显大于削壁充填法,开采过程中易引发中等岩爆,而削壁充填法开采过程中采场围岩为弱岩爆倾向性,表明急倾斜极薄矿体深埋矿段可采用削壁充填法合理控制地压及保障生产安全。     

试论深井硬岩矿山岩爆巷道支护

本文总结了国外深井硬岩矿山岩爆巷道支护的概况、岩爆引起的巷道破坏形式 ,论述了岩爆巷道支护的一般原理、支护单元的特点及支护应考虑的因素。最后 ,根据我国深井开采的实际 ,指出了我国深井硬岩矿山岩爆支护研究的方向。     

基于协同测度模型的深部金属矿体回采顺序优化研究

为克服某矿深部矿体开采过程中地压管理难的问题,基于协同开采理念,设计了三种不同开采顺序方案。采用Phase2数值模拟软件建立矿体开挖模型,分析了不同回采顺序下矿体围岩应力和位移的变化规律。结果表明,随着间隔矿柱数的增加和高强度充填体范围的扩大,采场地压得到有效控制。其中,方案1开采顺序优化程度较低,方案2与方案3开采顺序优化程度较高;以此为基础,综合技术、经济两种指标构建出深部矿段开采顺序优化的协同测度模型,计算出三种回采方案的协同度分别为0.063、0.178、0.196,确定了方案3为最优开采顺序方案。     

基于协同测度模型的深部金属矿体回采顺序优化

为克服某矿深部矿体开采过程中地压管理难的问题,基于协同开采理念,设计了三种不同开采顺序方案。采用Phase2数值模拟软件建立矿体开挖模型,分析了不同回采顺序下矿体围岩应力和位移的变化规律。结果表明,随着间隔矿柱数的增加和高强度充填体范围的扩大,采场地压得到有效控制。其中,方案1开采顺序优化程度较低,方案2与方案3开采顺序优化程度较高;以此为基础,综合技术、经济两种指标构建出深部矿段开采顺序优化的协同测度模型,计算出三种回采方案的协同度分别为0.063、0.178、0.196,确定了方案3为最优开采顺序方案。     

深部高应力区采场结构参数优化研究

采用合理的采场结构参数是实现深部矿体安全高效开采及控制地压危害的重要措施。利用非线性三维有限元程序，采用动、静态数值模拟试验优化的方法，对凡口铅锌矿深部矿床开采中的采场结构参数进行了优化研究，为该矿床的开采推荐了合理的采场结构参数。     

巴润矿矿岩混合爆区爆破分离技术研究

巴润矿是以开采铁矿石为主多金属矿种统筹开采的超大型露天矿山,矿床成因复杂,矿体空间上彼 此交联,若采用大区微差爆破模式开采,易造成各类矿、岩相互混入,有用矿石回收率低、贫化率高的现象,若采用 分穿分爆方式开采,爆区规模较小,生产效率低。针对此问题,提出了一次爆破矿岩分离爆破技术和电铲精准挖掘 指示技术,在不降低生产效率的前提下实现矿岩混合爆区矿岩有效分离,降低废石混入率的目标。试验爆区表明, 爆破分离技术实现了矿岩边界明显深凹沟槽、爆破矿石沿等时线方向抛掷运动的良好效果,同时利用矿岩边界指 示系统,方便了电铲司机辨别混合爆堆的矿石和岩石,可有效降低矿岩混合爆区的废石混入率。     

卸压支护技术在谦比西铜矿的应用

赞比亚谦比西铜矿矿岩破碎,地压活动频繁,生产中沿脉凿岩巷道破坏严重,严重影响着矿体安全正常的回采。通过现场调查分析认为,谦比西铜矿主要采动压力是垂直压力,并且集中作用于层、节理发育的矿体与近矿围岩,从而引起巷道及采场的大量垮冒。根据这一特点,谦比西铜矿实施了卸压开采和锚杆支护的综合开采技术,有效地控制了地压,提高了采准工程的利用率,顺利地实现了矿体的安全、高效、经济回采。     

深部坚硬磷矿体松动区监测与分析

在深部硬岩矿山进行非爆破机械化开采时,受高地应力和开挖条件影响产生的矿体松动区范围直接影响到机械刀具的破岩效率。为探究深部坚硬磷矿体松动区分布规律,在贵州磷化马路坪矿开展松动区监测,为非爆破机械化开采提供采矿参数设计依据。监测过程中,采用高清数字钻孔电视拍摄矿体内钻孔壁的视频图像,通过图像分析软件,确定在矿柱上规则分布的18个监测孔内的松动区厚度,并进一步获得松动区范围轮廓。监测结果表明:矿柱平均松动区厚度为2.59m,可以满足非爆破机械化开采的要求;通过人工诱导工程,可以扩大松动区范围,有效提高机械开采的效率;松动区内矿石开采完成一定时间后,在高地应力的作用下会产生一个新的松动区,有利于非爆破机械化开采的连续进行。