分段空场嗣后充填采矿法安全高效开采工艺实践

以某黄金矿山为实例,介绍了分段空场嗣后充填采矿法安全高效开采工艺应用,包括采切工程布置、回采工艺流程及参数、采矿设备等,并叙述了采空区CMS探测及残矿回采设计过程。该矿山多年的开采实践表明,该采矿方法能大幅度提高生产能力,降低综合成本,提高作业安全,实现矿体开采的安全、高效、经济的技术目标。     

胶结充填技术在金属矿山中的应用现状与发展趋势

充填采矿技术因其充分利用尾砂充填采空区,减少矿山尾废的地表堆存,抑制采空区沉降,有效确保矿山绿色、安全、高效开采,得以在地下金属矿山广泛应用。胶结充填技术的发展与革新对金属矿山开采产生了深远影响,解决了矿山生产诸多技术难题。从不同胶结充填技术的发展情况入手,重点论述胶结充填技术在国内外的研究现状,通过对胶结充填技术实际应用成果分析,预测其在地下金属矿山的发展趋势,并基于智能开采、绿色开采、深部开采的理念,展望胶结充填技术的应用前景。     

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。     

我国地下金属矿山采矿技术现状和发展趋势

介绍了"十·五"期间我国地下金属矿山采矿技术在大间距集中化无底柱高效开采工艺技术、地下金属矿山元废开采技术、矿山废弃空间处理与处置矿山废弃物综合技术、地下金属矿山地压监测与控制技术、露天转地下开采平稳过渡及联合开采技术、地下金属矿山联合采矿技术、地下矿山缓倾斜薄到中厚矿体开采技术、地下贵重金属矿山开采技术等领域的研究现状和取得的研究成果.分析了国内采矿技术的发展趋势,提出了我国今后采矿技术的研究方向.     

冒落群赋存条件下特大型水平矿柱采矿技术研究与实践

冒落群赋存条件下特大型水平矿柱的开采,在国内外也没有先例,引起了国内各大研究院所、高校及同行专家的高度重视与关注。金川二矿区结合多中段大面积连续开采实际,联合国内多家知名研究院所对此进行了研究,通过特大型水平矿柱开采稳定性研究、研究卸压开采工艺、优化冒落区采矿、实施探眼预警、开展高效充填研究与实践及探索实践安全管理新途径,创新了底部存在大面积不连续冒落群水平矿柱的安全高效、高回收率、低成本的采矿管理模式,为深部采矿中段水平矿柱的安全回采提供了参考与借鉴。这是我矿矿产资源可持续开发的发展之路,也是对金属矿山所面临的矿石底柱回采工艺研究的有益探索与补充。     

无间柱连续矿房式空场采矿法

用空场法或充填法开采厚度很大的金属矿床,通常都是将矿体分成若干横向布置的矿房和间柱,第一步先采矿房,然后再回采间柱和顶底柱。这种两步或三步回采法,工艺复杂,回采周期长,采矿强度低,成本和矿石损失也较高。为了克服上述缺点,国外一些金属矿山相继推广了一种不留间柱的连续矿房式空场采矿法。现将这一方法在某些矿山的应用情况介绍如下。(一)瑞典《斯特罗萨》铁矿     

柴山钼铋钨多金属厚大矿床开采技术研究

柴山钼铋钨多金属矿矿床厚大,埋藏较浅,上贫下富,且地表不允许塌陷。经对比分析崩落法、空场法和充填法,拟采用充填法开采。对矿床的具体采矿方案和开拓运输方案进行了对比研究。结合国内外类似矿山的开采经验,对比分析了多种充填采矿方法后,建议采用以大直径深孔阶段空场嗣后充填法为主、以分段凿岩阶段空场嗣后充填法为辅的联合开采方案。根据矿山的现状和生产规模,提出了3个初步的开拓运输方案,通过安全、技术、经济等多方面的对比研究后,建议采用技术成熟的胶带斜井+斜坡道方案的开拓运输方案。     

某铜矿露天转地下隔离矿柱的确定研究

露天转地下隔离矿柱的确定是露天转地下开采经常面临的重要问题，对于金属矿山地下安全生产极其重要。根据某铜矿的采矿工艺、开采深度以及工程地质条件，采用理论计算和FLAC3D有限差分法数值软件对不同厚度的隔离矿柱进行了模拟分析。结果表明，当隔离矿柱厚度为 20 m时，地下开挖导致的顶板变形较小且趋于平稳。20 m是该矿山隔离矿柱厚度的最优值，能够满足安全生产要求。该分析结果为露天转地下安全高效回采提供了理论依据和技术指导。     

分段空场嗣后充填采矿法集约化开采顺序优化研究

某矿山是一个水文地质条件复杂，生产多年的老矿山，矿山采用空场法开采，多中段同时生产，采场多，生产效率低，时有采场顶板冒落等问题发生，严重影响企业的安全生产。为了解决这些问题，企业采用了分段空场嗣后充填采矿法，虽然大大改善了采场回采的安全，但矿山采用多中段生产，造成中段间相互影响，生产效率低，且存在潜在安全隐患，本研究在分段空场嗣后充填采矿法的前提下，采用数值模拟软件，依据摩尔-库伦破坏准则，通过对拟定的不同开采顺序采场回采进行数值模拟，分析不同开采顺序采场的应力及位移的变化情况，从而能选择适合矿山的开采顺序，为矿山实现集约化、规模化开采提供了依据，对矿山的安全、高效、经济的回采有至关重要的意义，也为类似矿山的开采提供了借鉴依据。     

乌兰矿采矿现状及技术应对方案

本文分析了乌兰矿投产前期采矿现状及存在的主要问题,针对该矿所处蒙古国经济落后、投资风险大的现实状况,为避免生产中断、规避投资风险,早日回收前期投资考虑,采取了双斜坡道开拓、全尾胶结充填、高端壁空场嗣后充填采矿、多中段组合式连续开采等系列技术应对方案。大大降低了一次性投资规模及投资风险,前期投资得以快速回笼的同时,矿山产能也充分释放,确保了矿山的持续稳定,取得了较好的经济和社会效益。为海外地下近地表矿体开采矿山规避投资风险提供了很好的技术方案借鉴。     

金属矿山地下开采关键技术新进展与展望

矿业是我国国民经济稳定发展与国家安全的重要支柱产业,为工业和农业提供了源源不断的原材料 和辅助材料,是现代化经济体系中不可替代的基础产业。在国民经济快速发展的过程中,我国金属矿产资源供需 矛盾凸显,虽然我国粗钢、10 种有色金属、黄金等产量连续多年位居世界第一,但铁、铜等大宗矿产原材料严重依 赖进口。随着地表资源日益减少,地下矿山将是金属矿开采的主战场。鉴于金属矿山地下开采的研究现状,“深部 开采”、“智能开采”、“绿色开采”将是我国金属矿山开采的三大发展方向。凿岩爆破、运输提升、岩层加固、膏体充 填及远程遥控是目前金属矿山地下开采的五大关键技术,围绕这五大关键技术,系统综述了其发展历程及新进展。 最后,对机器人采矿技术、流态化开采技术和超大型智慧矿山建设等金属矿山地下开采的前瞻性理论和技术提出 了展望。新形势给矿业发展带来了新机遇,同时金属矿山正面临着“由浅至深、由易至难、由富至贫”的关键转型 期,在理论、技术、装备等方面都面临着全新挑战。在机遇与挑战并存的情况下,亟需不断开拓创新、持续科技攻 关,突破关键技术瓶颈、自主研发核心装备,安全、经济、高效、环保、智能地开发矿产资源,保障我国金属矿产资源 安全。     

金属矿露天坑与地下空区尾矿协同充填清洁生产

针对露天坑和地下空区诱发地质灾害、尾矿库存在溃坝风险和破坏区域环境等问题，以金属矿露天转地下开采矿山工程为研究对象，结合阶段空场嗣后充填法开采，发明了不均匀尾矿充填体制作与取样装 置，基于流体弗劳德准则，结合现场原位取样力学试验，提出了考虑尾矿充填强度不均匀特性的强度计算方法；基于测量学与系统工程理论，提出了露天坑与地下空区三维信息提取和尾矿协同充填与排水技术；运用 流体力学和有限元理论构建了一次充填高度和挡墙构筑位置参数优化三维模型，形成了高效—材料再用—低成本轻型挡墙尾矿充填封闭技术。研究成果在石人沟铁矿得到应用，建成了原矿200万t/a的铁矿床露天转地 下开采尾矿充填清洁技术工程示范，取得的主要技术指标为尾矿综合利用率达到100%、嗣后充填成本25元/t、挡墙构筑效率0.016道/(人·时)、构筑成本606元/m2。突破了露天坑与地下空区尾矿协同充填技术瓶颈， 完善了矿山尾矿处置理论与技术，实现了尾矿零排放，消除了露天坑与地下空区安全隐患，推动了冶金矿山生态文明建设，加快了资源绿色开采进程。     

国内外地下金属矿山连续开采技术研究的发展

简要介绍了地下金属矿山连续开采的概念,并将连续开采技术的研究分为4个基本层次,阐明了各层次的研究内容、目的和现状。综述了国外矿山连续开采的技术研究进展,重点介绍了我国“七五”、“八五”和“九五”期间地下金属矿山开展的多项连续采矿试验研究工作,指出了我国地下金属矿山连续开采研究存在的问题和发展方向。     

阶段充填采矿方法

介绍了一种新的采矿方法——阶段充填采矿法。从地压管理和生产工艺过程方面分析了阶段充填采矿法的产生背景和划分依据。矿山的应用实践表明，阶段充填采矿法融合了传统的空场法和充填法的特点，与原有的充填采矿法形成完整的充填采矿法体系，对开采中等稳固以上的厚大连续矿体具有更高的适应性，尤其对防治深部矿体开采中的岩爆灾害具有显著的优越性。该方法对高效回收矿产资源、实现矿山无废开采具有重大意义。     

“十五”金属矿山采矿技术进步与“十一五”发展方向

为了促进金属矿山科技进步和“十一五”金属矿山科技工作的开展,对“十五”期间我国金属矿山采矿技术取得的成就进行了总结,提出了“十一五”我国金属矿山采矿技术的发展方向。总结认为“十五”期间我国陡坡铁路运输工艺的研制成功,大间距集中化无底柱采矿新工艺,深部矿床开采关键技术研究等课题极大地推动了金属矿山的技术进步;分析认为我国露天开采转入地下开采技术研究工作已滞后生产实践的需求,深井矿山开采仍有大量技术问题没有解决,复杂难采矿床开采技术难度越来越大,采矿技术装备与国际先进水平仍有很大差距,数字矿山的建立还处于起步阶段等;对此,提出了开展深凹露天矿新型运输设备与工艺研究、露天地下联合开采研究、深部矿体和复杂难采矿体开采技术研究、数字矿山研究及金属矿山循环经济研究等发展方向。     

岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用

介绍了现代岩石力学的核心内容和本质特征及其在金属矿山采矿工程中的应用，包括矿山地应力场测量，地下矿山采矿设计优化，大型深凹露天矿边坡设计优化和深部开采动力灾害预测与防治；以新城金矿为实例，介绍了金属矿山地应力的规律性及地下矿山采矿设计优化方法；结合地应力的特点，介绍了边坡优化设计方法；结合山东玲珑金矿的实例，介绍了深部岩爆预测研究成果。     

我国金属矿山地下采矿的技术进步

我国金属矿山产品需求旺盛,采矿技术进步明显加快。综述了金属矿山在地下开采、数字矿山建设等方面,尤其是在胶结充填采矿、连续采矿、废料充填、深井采矿、复杂难采矿床采矿、溶浸采矿等方面所取得的重大技术进展,这些进展推进了采矿行业的技术进步,为矿山在不利开采技术条件下提高效率、扩大产能发挥了重要作用。     

基于Agent的金属矿地下开采工艺动态仿真系统

为了改善金属地下矿生产计划手段，便于多方案对比、优化开采工艺过程和预演地下矿开采运行状态，运用面向对象的设计思想，给出了金属矿地下开采工艺的逻辑表征方法，提出了金属矿地下开采流程及环节仿真系统的调度与执行技术，建立了以效率最大化为目标的开采任务调度算法模型和基于Agent的采矿工艺过程仿真模型，包括状态表征、流程控制、实体活动及相互协作等方面。最后基于Eclipse开发环境，运用Java语言及Jade、 JFreeChart、JGraph等工具，开发了金属矿地下开采工艺仿真调度与执行模型的系统原型，为深入研究金属矿地下开采工艺流程及环节的整体仿真奠定了基础。     

地下金属矿山无间柱连续采矿工艺技术研究

分析了地下金属矿山连续采矿的技术经济优势,提出了我国地下金属矿山连续采矿技术研究分4个发展阶段,即采场（溜井）振动出矿、采场边境大量采矿、区域无间柱连续采矿及全矿连续大量采矿阶段等,结合国家“九五”重点科技攻关课题“无间柱连续采矿试验研究”,详细介绍了工业试验的技术条件、连续采矿方案设计的技术思想、采矿方案设计、回采工艺技术、大量采矿装备及主要研究成果。