缓薄金矿采场削壁充填地压及其控制方法探讨

分析了湘西金矿削壁充填法采场顶板岩石破坏机理,指出了随采深增加,干式充填体不能及时支撑采空区顶板,且集中载荷将对采场工作面矿层产生压裂破坏,空区顶板沉降对采场工作面顶板围岩产生反向弯拉破坏,从而增加了作业面安全隐患.提出了中深孔抛掷爆破分段空场法,并阐明其对采场地压的适应性.     

缓薄金矿采场削壁充填地压及其控制方法的探讨

分析了湘西金故削壁充填法采场顶板岩石破坏机理,指出了随采深增加,干式充填体不能及时支撑采空区顶板,且集中载荷将对采场工作面矿层产生压裂破坏,空区顶板沉降对采场工作面顶板围岩产生反向弯拉破坏,从而增加了作业面安全隐患。提出了中深孔抛掷爆破分段空场法,并阐明其对采场地压的适应性。     

新城金矿V~#矿体-680m中段踏步式回采研究

回采顺序的合理选择有助于地下金属矿山控制地压活动、改善回采条件以及提高经济效益。新城金矿V#矿体采用上向水平分层充填法回采,采场垂直矿体走向布置并按照"隔一采一"顺序分为一步回采和二步回采,这种回采顺序导致二步采场两侧均为充填体支撑,顶板条件较差。本研究以新城金矿V#矿体-680 m中段为研究对象,基于原有的"隔一采一"回采顺序提出"踏步式回采"方案,通过FLAC3D软件模拟分析、比较2种方案对采场岩体稳定性的影响。数值模拟结果表明,无论采用"隔一采一"还是"踏步式回采"方案,在两侧为充填体支撑的情况下,中间矿体的回采条件均较差,但相比而言,"踏步式回采"在控制顶板变形、避免产生大范围塑性区方面优于"隔一采一"方案。本研究成果对类似矿山的矿体回采设计有重要的借鉴意义。     

新城金矿Ⅴ#矿体-680m中段踏步式回采研究

回采顺序的合理选择有助于地下金属矿山控制地压活动、改善回采条件以及提高经济效益.新城金矿Ⅴ#矿体采用上向水平分层充填法回采,采场垂直矿体走向布置并按照“隔一采一”顺序分为一步回采和二步回采,这种回采顺序导致二步采场两侧均为充填体支撑,顶板条件较差.本研究以新城金矿Ⅴ#矿体-680 m中段为研究对象,基于原有的“隔一采一”回采顺序提出“踏步式回采”方案,通过FLAC3D软件模拟分析、比较2种方案对采场岩体稳定性的影响.数值模拟结果表明,无论采用“隔一采一”还是“踏步式回采”方案,在两侧为充填体支撑的情况下,中间矿体的回采条件均较差,但相比而言,“踏步式回采”在控制顶板变形、避免产生大范围塑性区方面优于“隔一采一”方案.本研究成果对类似矿山的矿体回采设计有重要的借鉴意义.     

梅山铁矿塌落界线外残留矿体开采技术研究

针对梅山铁矿塌落界线外矿体开采技术的特点,提出了采用分段空场嗣后充填法,分析了底部结构的布置和回采工艺特点等,并结合自然平衡拱理论,采用计算机仿真模拟技术,对分段空场嗣后充填法回采过程中的围岩应力、位移变化规律及塑性区分布情况进行了计算分析,揭示出顶板岩层拉应力是影响该采场稳定性至关重要的因素。将顶板岩层所受的最大拉应力作为衡量采场稳定性的指标,应用正交试验法对不同采场结构参数进行优化,得出梅山铁矿塌落界线外矿体采用矿房采场跨度14 m、矿柱采场跨度10 m和顶板厚度8 m的结构参数,能保证安全开采的需要。     

香炉山钨矿东部采区残矿回采方案研究

香炉山钨矿东部采区遗留有大量高品位残矿资源,是矿山后续生产的重点,影响到公司可持续发展,回采意义重大。针对井下采空区安全隐患突出,矿体赋存形态各异,回采难度极大的特点。本着"因矿施法",提出超前充填空场嗣后充填采矿法回采空区内留下的点柱和部分顶底板矿,垂直分条两步骤充填采矿法回采较完整的条柱、部分顶板矿,上向水平分层充填采矿法回采部分顶板矿,实现了不同产状的矿体分别安全有效回采,对矿山生产具有很好的指导意义。     

胶结充填体对二步矿体作用机理分析

为研究胶结充填体对二步矿体的作用机理,以新城金矿782、792和802 3个一步采场为研究对象,运用FLAC3D数值模拟软件,对一步采场从第3分段开挖充填到第5分段开挖充填中胶结充填体的作用机理进行模拟研究。结果表明：从一步采场第3分段到第5分段开挖充填,二步矿体内的应力值比胶结充填体内的应力值大5～6倍。792采场胶结充填体与二步矿体接触面上产生的塑性区以受拉破坏为主,782、802采场胶结充填体与二步矿体接触面上的塑性区由剪切破坏产生,深度基本保持在1 m左右。一步采场回采至11分层后,顶板沉降量加快,需对顶板进行支护处理,以保证回采安全。     

朱兰铁矿深部急倾斜厚大矿体回采顺序优化研究

合理的回采顺序是深部矿体安全高效回采的关键。为确定朱兰铁矿深部矿体阶段空场嗣后充填采矿法的最佳回采顺序，设计了4种盘区内采场回采方式和3种矿房回采顺序，利用AutoCAD-Midas-FLAC^3D耦合建模技术，分析了各方案回采过程中的应力和顶板下沉位移变化、盘区回采结束后的塑性区范围及分布情况。结果表明：盘区内采场“隔二采一”和矿房“中央向两翼开采”的回采顺序方案应力集中程度低，顶板下沉位移量变化小，塑性区范围及分布情况好，且回采工艺简单，有利于提高采场稳定性，确定为最优回采顺序。研究成果可为朱兰铁矿深部矿体回采提供技术依据，也为同类型矿山回采顺序设计提供借鉴。     

北衙金矿上向进路法胶结充填体灰砂比的确定

北衙金矿岩体较破碎,力学强度低,岩体完整性较差,稳固性差,因此矿山拟采用上向进路式充填采矿法,分两步骤进行矿体回采。为了确保二步骤矿体安全回采,一步骤胶结充填体要能有足够的强度来支撑采场顶板,进而面临需要确定胶结充填体灰砂比的问题,因此针对这一问题分别对1:6、1:8和1:15的灰砂比采用FLAC~(3D)数值模拟软件进行稳定性分析。模拟结果表明,灰砂比1:6的胶结充填体对顶板的支撑有着很显著有效的作用,能很好地维护采场顶板的稳定性,为该矿体安全高效回采提供了指导性的理论依据。     

上向分层回采采场稳定性数值模拟研究

根据凡口铅锌矿不同采场顶板围岩条件, 分别建立了典型采场模型Ⅰ(采场顶板为矿体)和模型Ⅱ(采场顶板为充填体), 采用有限元分别对两模型上向水平分层充填回采的整个过程进行了分步模拟, 获得了开挖过程中采场顶底板、侧壁的应力分布及位移变化情况, 对比分析了不同采场顶板围岩条件下分层开采对采场稳定性的影响。研究表明, 采场顶板为充填体的采场回采过程中应力、位移变化量均大于采场顶板为矿体的采场。因此, 为确保安全回采, 回采后期必须做好顶板支护工作。研究结果为优化采场结构参数和指导地压控制提供了可靠的理论依据。     

铜山口铜矿空场嗣后充填采矿法采场采切方案优化

铜山口铜矿N529采场经生产探矿后,矿体在下部变厚大,上部变中厚。因地表充填系统尚未建成,目前新建采场少。为早日投产,将此采场划为2个矿块回采。采用分段空场嗣后充填采矿法回采上盘矿体,结束后再采用上向式水平分层充填法回采下盘矿体。回采上盘矿体时,第一分段采切工程设计了2个方案,对2个方案的采切工程量、运矿距离、矿石损失贫化、采场建设时间、相邻采场回采影响、安全性、充填准备时间进行了比较,最终选择方案1作为上盘采切方案。     

上向分层胶结充填采场顶板稳定性分析

云南省会泽铅锌矿8号矿体矿围岩为不稳固岩体,采用上向分层胶结充填采矿法,采场顶板的稳定性是保证矿山安全高效回采的关键。文中采用三维有限元模拟对采场顶板进行了稳定性分析,通过对矿体不同回采步骤顶板位移、应力分布进行分析,确定了矿体合理的回采顺序,有效地控制了顶板稳定问题,提高了回采效率。     

某矿山特大采空区下矿体回采方案研究

某矿在长期使用空场采矿法中形成了特大采空区，给矿山生产带来了安全隐患。针对这一难题，根据矿山实际的矿体赋存、开采技术经济条件以及空区特征,对空区下矿体回采方案进行了分析与研究，提出了空场嗣后充填采矿法和上向水平分层充填采矿法2种回采方案。考虑到矿山的实际情况，空场嗣后充填采矿法较优，但矿山空区情况已经不容乐观，应及时对空区进行充填处理。     

多分段嗣后胶结充填采矿法的应用研究

针对矿肥公司矿山采用锚杆护顶分段空场法时,矿石回收率低、采场地压大、地表开裂、下沉等问题,提出了多分段脉内连续退采嗣后充填采矿法,并详细介绍了该法的采场布置、回采工艺等。采用该法能显著提高矿石回收率,且井下掘进废石不出坑直接用于磷石膏胶结充填,实现无废开采,获得了较好的经济效益和社会效益。     

充填料二次回采试验研究

采用分层空场尾砂胶给充填采矿法回采老采区的充填料矿是国内首创。实践证明这种采矿方法对开采顶板已经下沉移动,极不稳固的缓倾斜中厚充填料网脉型矿体,不仅技术可行,生产安全,而且取得了较好的经济效益。本文以湘西金矿为例着重介绍了回采工艺、顶板控制和安全监测的结果。     

某铁矿缓倾斜厚大矿体采矿技术研究

某铁矿出于安全考虑,前期的崩落法无法继续使用,深部矿体的回采方法必须及时变更为充填法。为了确保充填法采矿安全、高效,根据矿山实际矿体、围岩稳定性特征,提出4个回采方法,经过模糊综合评判选择分段凿岩阶段空场嗣后充填法。在此基础上针对如何选择采场结构参数,才能确保回采过程采场的稳定,采用数值模拟对深部矿体采场结构参数进行方案优化,在采场长度为100 m,预留10 m间柱的情况下,模拟了采场宽度13 m、15 m、17 m3个方案,采场的最优宽度确定为15 m。     

卡房锡矿247线矿体回采方案数值模拟

卡房锡矿多层矿体上下盘均为稳定性较差的花岗岩,夹层为稳定性较好的大理岩矿体,不同的开采方式对矿体稳定性影响较大。采用3D-σ软件对卡房13-2矿体247剖面矿体的进行了6种不同方案的采场结构参数及4种回采顺序的方案模拟研究分析,得出顶板及矿柱稳定性。结果表明,13-2矿体顶板为大理岩时,可以采用空场法开采,但是采场跨度应控制在12 m以内,且矿柱尺寸不小于6 m;对于247线矿体,建议首先开采与花岗岩接触的凹兜矿,充填后利用空场法开采顶板为大理岩的夹层矿石。结果为类似矿体的开采提供了理论基础,具有一定的参考价值。     

大直径深孔空场嗣后充填法采场结构参数优化及稳定性分析

大直径深孔空场嗣后充填法是安全高效开采倾斜极厚矿体的有效方法,合理的采场结构参数是维持采场稳定的前提。以Jama铜矿1 000万t/a超大规模地下开采为工程背景,利用Mathews稳定图法计算了采场稳定区间和水力半径,并基于“隔三采一”的开采方案,采用FLAC3D软件开展了4组采场结构参数条件下的采场稳定性数值模拟,从而优选出合理的高中段大采场结构参数。Mathews稳定图法采场顶板、侧帮暴露尺寸与水力半径的关系分析表明,当采场顶板跨度为15 m、中段高度为100 m时,采场长度应小于46 m。数值模拟结果表明：二步骤矿柱宽度从15 m增加至19.5 m时,采场顶板的位移、塑性区体积随着跨度增大而增加,底部结构堑沟的两帮安全系数较低且易发生部分剪切破坏。数值模拟与Mathews稳定图法分析结果一致,确定了大直径深孔空场嗣后充填法的最优采场结构参数为采场长度45 m,一步骤矿房宽15 m,二步骤矿柱宽18 m,采场高100 m。研究结果为实现倾斜极厚矿体高中段大采场安全回采提供了理论支撑。     

一种强地压条件下极厚大矿体充填法开采研究

在国内矿山逐渐转入深部矿体开采的背景下,面对深井开采"三高一扰动"的复杂环境,提出了一种强地压环境下极厚大矿体阶段空场嗣后充填采矿方法.该方法回采顺序合理,有良好的作业条件和环境,有利于地压管理;生产能力大、效率高、采切比小、贫化损失率低,能够有效地减少采场侧壁及顶板暴露面积,防止采场侧壁或顶板冒落;同时该方法适用于大...     

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。