上向水平分层尾砂胶结充填采矿方法在某中型金矿的应用

根据某中型地下金矿开采技术条件,确定了矿体的开采顺序,选择了相应的采矿方法,制订了回采工艺、矿柱回收方案、充填步骤,同时对上向水平分层尾砂胶结充填采矿方法的优缺点进行了分析。     

采矿方法转变中的隔离矿柱稳定性分析

隔离矿柱在矿山开采中对维护矿山稳定具有重要的作用。结合某矿的实际情况,在矿山进入深部开采并转变采矿方法的过程中,采用极限平衡理论计算得出了隔离矿柱厚度为10 m。应用二维数值计算软件RFPA对其稳定性进行了分析研究。结果表明,留设10 m隔离矿柱可以维持采场的稳定,满足矿山生产的要求。     

上行式开采方案在某大型地下铁矿的应用

近年来,为了实现矿产资源的可持续发展,我国相关行业探索了关于矿产资源上行开采技术的可行性。根据某大型地下铁矿开采技术条件,确定了矿体的开采顺序,选择了相应的采矿方法,制定了回采工艺、矿柱回收方案、充填步骤;同时对上行式开采方案的优缺点做了分析。     

盘区隔离矿柱开采方法研究与实践

针对冬瓜山铜矿盘区开采遗留大量隔离矿柱,回收率不高的问题,提出由中间厚大部位向两翼退采回收盘区矿柱的采矿方法。为保证该方法实施的安全性,对隔离矿柱开采的影响因素进行分析,并结合隔离矿柱赋存条件、采空区充填情况、盘区开采超界情况、以及现场地压监测结果,提出利用现有装备和生产条件进行连续退采,并根据底部结构采用不同的出矿运输方式。已回采隔离矿柱33.1万t,矿柱回收率达到58%,且开采过程中地压活动处于可控范围以内,实践证明这种隔离矿柱回采方法经济且安全。     

崩落法回收残留矿柱的实践

针对地下矿山开采残留的矿柱,结合其下部采矿方法的改变,在工程地质调查、岩体质量评价及利用数值分析方法对空区等进行稳定性评价的基础上,采用崩落法的开采方式及深孔凿岩的方式形成覆盖岩层,有效回收了矿柱,并使矿山采矿方法的变更实现平稳、安全地过渡,为类似矿山空区处理及矿柱回收提供了一种有效的方法。     

基于点柱充填采矿法的矿体顶底柱规模化采矿研究

针对新城金矿Ⅴ#矿体的开采问题,设计了点柱式充填采矿法进行回采。介绍了开采方案、采准工程布置、回采顺序、回采工艺和巷道掘进等工艺。结果表明,点柱式充填采矿法留不连续矿柱比留连续矿柱的损失率低,点柱均匀地分布在采场的各个位置,可以均匀地支撑顶板,该采矿方法完全适合新城金矿V#矿体顶底柱的规模化开采需求,具有重要的实践意义。     

基于尖点突变理论的水平矿柱稳定性研究

龙首矿岩体复杂破碎,为研究其贫矿体大面积开采过程中预留的30m厚水平矿柱能否保证地表及井下采场结构的稳定,基于尖点突变理论对水平矿柱稳定性进行了分析,并利用SURPAC、ANSYS以及FLAC3D等三维数值模拟软件对矿柱稳定性进行了研究。通过GPS地表监测,验证了理论计算与数值模拟结果的可靠度。结果表明:矿柱失稳与否,与岩体强度无关,其中水平应力和矿柱长度越大,越不利于矿柱的稳定,贫矿开采过程中只要做到及时充填采空区,提高充填接顶率,预留30m厚的水平保安矿柱不会发生突变失稳破坏;水平保安矿柱的塑性区分布及其最大主应力变化都在可控的范围内,其中矿柱最大主应力变化较小,由贫矿开采前的24.56MPa增大至27.25MPa,说明贫矿开采并没有对保安矿柱产生过大的应力集中,在预留厚度为30m的情况下,保安矿柱能够保证稳定;采空区充填后,由于充填体的支撑作用,水平保安矿柱能够充分发挥其承载能力,保持地表及井下岩体的稳定,可以保证矿山安全生产。     

别斯秋别脉状矿床的矿柱回采

别斯秋别脉状矿床为缓倾斜和倾斜矿体,采用阶段空场法开采。由采矿方法结构所决定的工艺要求保留阶段矿柱和矿块内矿柱以及用横撑支柱支护采空区。随着开采深度的增大和采矿地质条件的恶化,由于矿柱矿石损失增加的结果,根据折算的可变费     

程潮铁矿联合开采隔离矿柱合理厚度研究

程潮铁矿矿体随开采水平下降而逐渐西移, 导致选厂下保安矿柱的矿量逐渐增加。为了保护地表选厂同时尽可能回收矿石资源, 程潮铁矿采用充填法回收保安矿柱和无底柱分段崩落法开采塌陷坑下矿体联合开采回收-430~-500 m阶段矿体。为了防止两种采矿方法交界处的采矿活动相互影响, 采用数值模拟方法, 选取15 m、20 m和25 m厚度的隔离矿柱分别建立了联合开采数值模型模拟开采, 得到联合开采后地表沉降以及充填采场的安全系数, 并对其进行比较。结果表明, 隔离矿柱厚度为20 m时, 选厂地表监测点的沉降值较小, 充填采场安全系数较高, 能够满足选厂和充填采场安全性要求, 同时矿柱压矿量少, 经济效益较优。研究结果能够为矿山的实际生产提供一定的指导。     

露天塌陷坑底矿柱回收方法及空区处理方案

呷村银多金属矿为多层急倾斜薄至中厚矿体,在开采过程中,下盘银铜铅锌矿体和上盘独立铅锌矿体下降速度不平衡、后因地表塌陷采用露天开采回收上部矿柱矿量。目前矿山存在采场垮塌严重、损失贫化大、积压三柱矿量大、空区未处理、安全隐患大等问题。为解决以上问题,结合充填系统的建设、矿体特征以及现场情况开展了采矿方法优化、三柱回收及采空区处理方案研究。通过研究选择合理的矿柱回收方法和空区处理方案,降低矿柱回收贫化、损失等技术经济指标,及时处理采空区、调整矿山开采顺序以降低矿山生产安全风险。     

金川二矿区1000m中段水平矿柱形成及回采技术研究

金川二矿区采用双中段同时开采方式,随着两中段之间剩余矿体垂直厚度变薄,逐渐形成水平矿柱,及时准确地判定水平矿柱形成并安全将其回采,对于矿山的可持续发展至关重要。采用数值模拟手段分析了水平矿柱随着开采深度变化的形成过程,提出水平矿柱厚度为20m以下,矿柱完全破坏。通过对1 000m中段水平矿柱安全高效回采进行探索和研究,形成了矿柱回采的方案,最大限度地避开了现有在用的重点工程,保障了二矿区安全生产和出矿任务在后续中段衔接过程中有序进行。     

近地表矿体地下组合式连续开采技术研究

为探索近地表矿体地下开采技术,实现矿体的快速、高效开采,以乌兰矿近地表矿体为研究对象,分析了不同开采方式对矿山生产的影响,根据境外投资矿山开采技术条件,优化选取合理的开采顺序并对上部区域开采方法进行优化分析,进一步减少矿柱留设的矿量。研究表明,采用传统的自上而下或自下而上的开采顺序,不能够完全满足境外投资矿山开采的生产需求,需要对两种开采顺序进一步优化组合,达到快速投产、环境保护等目的。采用两种开采顺序相结合、开采区域间留设水平矿柱的开采顺序,能够满足矿山快速投产及资金回笼的要求;组合连续开采技术充分利用两种开采顺序的优势,适用于近地表矿体的地下开采,可缩短建矿周期、提高矿体回采率。     

某铁矿隔水护顶矿柱厚度计算及安全影响预测

科学合理地确定矿山隔水护顶矿柱安全厚度是矿山安全生产的前提条件，为保障某铁矿地表民房、道路等建（构）筑物安全，防止矿山开采过程中产生的导水裂隙带贯通第四系含水层，采用荷载传递交汇线法、K.B.鲁别涅依他估算法和冒落带、导水裂隙带高度估算法3种理论分析方法对隔水护顶矿柱厚度进行计算，并利用数值模拟手段对留设隔水护顶矿柱后的开采过程安全影响进行了分析，对理论计算结果进行了验证。3种理论计算方法得出的隔水护顶矿柱厚度分别为14.3～17.3 m、17.5～31.4 m和41.8～57.4 m，推荐隔水护顶矿柱留设厚度为60 m。通过数值模拟分析得出，在留设60 m厚的隔水护顶矿柱的基础上，开采区域和隔水护顶矿柱位置产生的最大拉应力约0.47 MPa，矿山开采不会对隔水护顶矿柱造成破坏；地表产生的最大水平位移约5.8 cm，最大垂直位移约26.5 cm，最大倾斜为1.70 mm/m，最大曲率为0.20 mm/m2，最大水平变形值为0.70 mm/m，满足相关规范要求，预测矿山开采不会造成地表建（构）筑物破坏。     

开采扰动下水平矿柱稳定性数值分析研究

采用数值模拟计算的方法分析了某矿山-290 m水平矿柱在开采扰动过程中的力学效应显现规律。研究结果表明,上部中段采场胶结充填及硐室开挖后,应力向水平矿柱转移;下部中段开采后,水平矿柱整体处于高度应力集中状态,大部分区域都能从开采过程中的拉剪破坏恢复到弹性工作状态。综合分析结果表明,水平矿柱在开采扰动过程中整体稳定性良好。     

基于尖点突变理论的水平矿柱稳定性分析

为了探明金川二矿区多中段开采时临时水平矿柱的稳定性,基于多中段同时开采下水平矿柱的受力特征,提出了水平矿柱的力学模型,在此基础上,采用突变理论的分析方法,通过对水平矿柱力学模型的分析,推导出了水平矿柱总势能表达式,建立了水平矿柱的尖点突变模型,最终导出了水平矿柱失稳的充要力学条件判据,获得了水平矿柱失稳概率小的结论,并提出了水平矿柱回采的工程技术措施。     

夏甸金矿上向水平分层充填法结构参数优化的数值模拟

夏甸金矿-692 m水平以上采用点柱式上向水平分层充填法进行回采,在回采时矿房宽6 m,矿柱宽度为2 m,2 m的矿柱不回收,造成了较为严重的矿量损失。因此,对夏甸金矿-692 m水平以下的采场采用的采矿方法进行优化,采用了上向水平分层充填法进行回采。基于FLAC^3D数值模拟软件对采场结构参数优化,通过模拟不同矿房矿柱的宽度方案,观察不同方案采场中的应力、塑性区情况来确定最佳的矿房宽度和矿柱宽度。研究发现：当矿柱宽度为4 m时,其矿柱中岩体塑性变形程度低,矿柱完整性好,安全程度高,矿房宽度为5 m时,塑性区面积最小,塑性变形最弱。因此,选择矿柱宽度为4 m,矿房宽度为5 m是最佳的结构参数。     

特大型水平矿柱底柱资源回收的技术问题分析及对策*

承担着国家最大镍矿资源生产基地-金川集团有限公司三分之二以上自产矿石原料生产的二矿区,采用多中段大面积连续回采,在两个采矿中段之间形成大面积水平矿柱。为最大限度地回收矿石资源,对水平矿柱矿石资源进行了回采,引起了国内各同行专家的高度重视与关注。特大型水平矿柱的开采在金川矿山尚属首次,在国内外矿山也没有先例,对于金川集团公司的可持续发展具有重要意义。本文结合金川二矿区目前水平矿柱回采形状和遇到的问题,对水平矿柱底柱回采面临的问题进行分析,提出建设性的措施,对水平矿柱矿石资源的安全、高效、合理地回收提供指导。     

3.5～10 m大倾角煤层巷柱式放顶煤开采技术

借鉴我国急倾斜煤层水平分段综采放顶煤与巷道放顶煤开采技术，提出了3.5～10m大倾角煤层巷柱式放顶煤采煤法。对该采煤方法的巷道布置、阶段顶煤高度以及回采工艺进行了研究，形成了巷柱式放顶煤开采技术。     

镇-旬铅锌矿集区多种复杂薄矿体开采实践

镇-旬铅锌矿集区位于西秦岭造山带东侧边缘地带,区域内以各种形态的薄矿体型铅锌矿床为主,某矿业公司在该区域拥有多处铅锌矿权,均为难采薄矿体。在长期的不同类型的薄矿体开采实践中,总结出了多种各具特色的薄矿体地下采矿方法,具体为：选用壁式机械化连续开采全面采矿法实现了干沟铅锌矿波浪形缓倾斜薄矿体机械化开采；将削壁充填采矿法与上向水平分层充填采矿法优点充分结合创造出了上向巷道式干式充填采矿法方案,解决了四神沟铅锌矿连续性差急倾斜薄矿体高效开采难题；灵活采用无底柱浅孔留矿法、有底柱浅孔留矿法、后退式挑顶浅孔留矿法三种方案,极大地提高了黄兔林铅锌矿厚度多变倾斜薄矿体矿石回收率。上述五种采矿方法丰富了我国薄矿体地下采矿方法类型,具有极强的参考价值。     

特大型水平矿柱稳定性数值模拟

金川二矿区采用多中段大面积连续回采工艺,水平矿柱开采稳定性是关系到二矿区乃至整个金川集团公司能否持续稳步发展的关键技术问题。采用FLAC三维有限元数值分析方法对此进行了研究,研究表明,在多中段回采过程中,水平矿柱的开采是个平稳回采过程,今后水平矿柱回采不会出现应力过大集中,也不可能出现水平矿柱灾变失稳。