长走向平行钒铁矿体协同开采方案研究

七角井矿区的钒、铁双层矿体走向长度超4 km且呈近似平行产出，下盘铁矿开采时损失贫化率高且上盘钒矿资源保护难度大。根据钒铁矿体走向长、近平行产出、厚度负相关、空区隐患大的开采技术条件 特征，采用平面分区、开采时序规划、采矿方法优化、区域稳定性控制等技术来实现钒铁矿协同开采。根据铁矿“中间厚、两端薄”、钒矿“中间薄、两端厚”的形态特征，将长走向的钒铁矿体分为东区、中区及西 区。工程空间上，双层矿体共用一套开拓、采准、运输等开采系统；开采时序上，在提高铁矿生产能力的同时保证了钒矿开采的时间灵活性；采矿方法上，东区及西区铁矿采用阶段矿房嗣后膏体微胶结充填法，中区 铁矿采用阶段矿房法转崩落法；此外，通过中区崩落顶板及上盘围岩，东、西区膏体充填方式保证了矿区开采时及开采后的区域稳定性。研究表明：所提出的协同开采方案使矿山铁矿设计开采储量增加了1 064.7万t ，膏体充填每年消耗干抛层、尾矿等矿山固废86万t以上，矿山安全及经济效益明显。     

急倾斜厚矿体露天转地下矿山开采方法的探讨

某矿山为急倾斜厚矿体,以该矿露天转地下的设计实践为基础,探讨了无底柱分段崩落法和空场嗣后充填采矿法的适用条件。根据放矿理论,分析了无底柱分段崩落法上覆岩层"整体下移层"的特点,提出在满足干选废石回填后,以露天采坑作为露天转地下开采的废石排土场和干排尾矿库,将排土场干选后的废石回填至露天采坑形成初始覆盖层,妥善解决了掘进废石、选矿厂尾矿的堆弃难题。     

联合开采法的现状和发展前景

目前,克里沃罗格矿区年采掘总量已超过5亿t,商品矿石产量约为1亿t,占独联体总产量的40％。本文介绍了1980年以来,对克里沃罗格矿区铁矿床露天-地下联合开采问题的综合研究所取得的成果。简要介绍了联合开采的工艺系统分类和湿式磁选尾矿及其与破碎岩石混合充填料特性的试验研究结果。探讨了嗣后充填的矿房法、大量崩落法和露天及地下开采工程相互关联的发展顺序问题。     

露天转地下开采充填体合理强度研究#br#

为保障矿山在露天转地下开采时既安全又经济，合理的充填体强度是关键因素之一。以姑山铁矿露转井工程为实例，采用数值模拟的方法，揭示了井下开采中采用不同强度充填体充填空区后围岩的塑性区分布、位移和应力的响应特征，以及对露天边坡稳定性的影响情况。通过分析可以确定姑山露天转地下开采充填体合理强度为1.6 MPa左右。     

露天转地下过渡期协同开采方法研究

在我国冶金矿山露天转地下的过渡期,由于露天与地下开采相互干扰,造成过渡期安全生产条件差和产量衔接困难,这一问题多年来一直没有得到很好解决。针对过渡期露天开采境界内底部矿量、地下开采挂帮矿量的常用开采模式,提出了挂帮矿地下诱导冒落法开采方案,并从扩展露天地下同时开采时间与空间的需要出发,研究了露天境界细部优化方法以及露天地下协同生产技术,由此研发出露天地下协同开采方法。理论分析与海南铁矿实际应用表明,该方法可显著改善安全生产条件和有效提高露天转地下过渡期生产能力。     

地下采空区改建尾矿库的几个关键问题

针对随开采形成的地下空区给矿山及周边带来隐患等问题，将地下空区改建成尾矿库是今后矿业开发的一个发展方向。分析和研究了改建过程中的空区稳定性、尾矿输送下料、尾矿水排放与回收、井下封闭挡墙、尾矿渗漏与封堵关键技术问题。     

大规模地下采矿对露天-井工协同开采影响分析（增刊）

本文针对甲玛铜多金属矿露天-井工协同开采问题,采用数值模拟、相似模型试验和有限元强度折减法分析了大规模地下充填开采的覆岩移动特性和大规模开采对露天边坡稳定性的影响。分析结果表明,大规模地下充填开采后覆岩产生一定程度的下沉,开采引起的地表变形相对剧烈区域包括了角岩露天坑的西边帮区域。相似模型实验与数值模拟变形趋势一致,上覆岩层的位移在嗣后充填后得到了有效控制。大规模地下充填开采对于边坡的稳定性影响甚微。     

复杂隐伏空区群露天坑尾砂胶结充填方案

为了解决复杂隐伏采空区群露天坑地质环境亟需治理修复与矿山尾矿库逐年容量减小、尾矿排放困难的现实难题，以大冶大红山矿为例，首先对露天坑底隐伏采空群进行综合探测，制定采空区安全治理措施；然后重点围绕露天坑尾砂充填方案和充填体强度参数进行综合论证，提出采用全尾砂胶结充填技术方案，从安全性和经济性角度综合分析，构建了露天坑不同高度范围充填体强度结构模型，为类似矿山开展复杂隐伏空区群露天坑尾矿充填生态治理提供参考。     

大规模地下采矿对露天-井工协同开采影响分析

本文针对甲玛铜多金属矿露天-井工协同开采问题,采用数值模拟、相似模型试验和有限元强度折减法分析了大规模地下充填开采的覆岩移动特性和大规模开采对露天边坡稳定性的影响。分析结果表明,大规模地下充填开采后覆岩产生一定程度的下沉,开采引起的地表变形相对剧烈区域包括了角岩露天坑的西边帮区域。相似模型实验与数值模拟变形趋势一致,上覆岩层的位移在嗣后充填后得到了有效控制。大规模地下充填开采对于边坡的稳定性影响甚微。     

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。     

矿山地质环境治理与土地复垦可行性研究

为了使研究内资源得到合理利用，为矿山地质环境保护治理及土地复垦的实施管理提供依据，研究了矿山地质环境治理与土地复垦可行性，对技术可行性和经济可行性进行了分析，复垦区土地利用现状、土地复垦适宜性评价、矿区土地复垦可行性分析等。并对其治理技术进行了研究，生产期对露天采场、矿山道路可剥离表土区域进行表土剥离，在露天采场、工业场地外围设立崩塌、滑坡警示牌，露天采场上游开挖截水沟；在表土场下游设置浆砌石挡土(渣)墙，上游设置排水渠，外围设立滑坡、泥石流警示牌。结束后，在露天采场台阶外侧修筑了浆砌石挡土墙，进行场地平整，植被重建工程；基底平台外侧修筑了浆砌石挡土墙，土壤回覆，植被重建工程；对表土场、工业场地进行了砌体拆除、边坡修整、土壤回覆、植被重建工程；对矿山道路进行了植被重建工程等。     

冻融作用下水灰比对类岩石材料物理力学特性影响研究

高寒地区矿山边坡岩体会经历冻融循环作用，引起岩体结构损伤和强度弱化，对矿山边坡的稳定性构成危害。水泥砂浆作为模拟裂隙边坡岩体常用的类岩石材料，其配合比对该类岩石材料抗冻性影响较大。为探究冻融作用下水灰比对类岩石材料物理力学特性的影响机制，制作了7种不同水灰比的类岩石——水泥砂浆标准试样，进行了不同次数的冻融循环试验及0~50次冻融后的单轴压缩试验。结果表明：①冻融前，随着水灰比的增大，试样初始孔隙率增大、密度降低，进而导致其波速下降；冻融过程中，波速随着冻融次数的增加而减小，且水灰比越大，波速损失率越高。②随着水灰比增大，类岩石材料的单轴抗压强度、弹性模量均出现了先增大后减小的现象；当水灰比为0.325~0.35时，类岩石试样的单轴抗压强度最高且抗冻性能最好。③随着冻融循环次数增加，应力应变曲线趋于扁平化，试样由脆性逐渐向延性转化，且水灰比越大，试样孔隙压密阶段变形越大。研究成果可为寒区矿山边坡及相关岩体工程类裂隙岩体冻融试验中的配比设计提供借鉴。     

长距离管道输送砂浆治理矿山废弃露天坑及塌陷区综合技术研究

以厂坝铅锌矿地表存在的露天采坑及塌陷区为研究对象,露天坑以 1 298 m 水平(封闭圈)为界,分为Ⅰ 期、Ⅱ期治理工程。 采用矿业软件 Dimine 对露天坑体积进行了估算,在综合分析国内外露天坑治理现状的基础上同 时结合矿山实际情况,提出了采用全尾砂胶结充填治理厂坝铅锌矿存在的露天采坑及塌陷区的合理方案,并制定了 治理过程中的安全控制措施。 对确定的全尾砂胶结充填材料进行了充填试验,确定Ⅰ期治理工程充填砂浆浓度为 69%、灰砂比 1 ∶20;Ⅱ期治理工程充填砂浆浓度为 69%、灰砂比 1 ∶15。 采用数值分析,就Ⅰ期治理工程对井下采矿的 影响、Ⅱ期治理工程充填体形成的边坡的稳定性进行了分析研究。 研究方案实施后,既解决了露天坑及塌陷区对生 态环境的破坏问题,同时将废弃露天坑进行技术改造,使其变废为宝,为企业增加经济效益,同时降低了潜在的安全 风险。     

大型机械化作业下固体废物充填处理超大型采空区

针对超大型采空区传统处理方法具有成本高、技术难度大、安全风险大、效率低等不足，将固废资源利用与采空区处理有机结合，利用固体废弃物对大型采空区进行充填处理，并研究了充填工艺及安全控制方法。以福建龙岩某矿山为例，首先采用Mathews稳定性图解方法对该矿3个超大型采空区的稳定性进行了分析，认为采空区具备了进行大规模机械化充填作业的条件；然后对废弃物充填材料的性质及合理配比进行了试验，得到了建筑垃圾与尾矿砂的最佳配比（体积比）为5∶2；最后应用FLAC3D模拟方法分析了充填后的采空区对下部铁矿开采的影响，开采后顶板位移为5～8 mm、两帮位移为 2～4 mm，变形较小，采空区较稳定，通过对采空区处理费用及消纳建筑垃圾收入的综合分析，所提采空区处理方法的平均成本约9.13 元/m²，远低于其他采空区充填法。研究表明：采用大型机械化作业充填固体废物处理超大型采空区，有助于解决超大型采空区稳定问题，降低采矿成本，提高作业效率，满足非煤矿山超大型采空区处理和固体废物资源利用的实际需要。     

露天多金属矿山地下采空区综合探测分析

由于地采转露采多金属矿山的地质条件复杂性和单一物探或者钻探方法的自身局限性,往往难以有效探测露天采场下的复杂采空区和盲空区,甚至漏探,对露天采矿作业构成较大的安全威胁。因此,针对地采转露采多金属矿山,通过物探和钻探手段进行多层次、多手段的采空区综合探测分析,即通过综合物探锁定空区范围,工程钻探核实空区位置,三维扫描探明空区参数,确保不漏探采空区,并能够探明复杂采空区和盲空区。实践证明,该综合探测分析方法可对多金属矿复杂采空区和盲空区进行较系统和全面的分析,为后续崩落爆破处理奠定基础,从而达到安全开采隐患资源的目的。     

高危空区群下地下转露天协同开采技术研究

柿竹园矿地表塌陷给井下生产带来了一系列难题，如地表泥水混入井下导致矿石贫化且影响选矿，塌陷区北部和东北部高陡悬崖导致地表滚石和滑坡显现，塌陷区南部形成大跨度悬臂空区，不稳定间柱与 大采空区形成高危空区群、含矿大块堵塞出矿巷等。根据矿山现场调研、实测绘图和岩移研究，通过3Dmine软件建模，精准划分了塌陷区、过渡型空区、高危明空区、外围空区等。为解决该矿生产难题，提出了井下 与露天协同开采技术方案：首先采用低品位矿石充填塌陷区周边的高危空区群；再禁止塌陷区南部井下采出矿石，并在地表采用深孔爆破技术崩落悬臂矿岩；然后对塌陷区北部和东北部高陡悬崖实施地表削坡剥离和 利用低品位矿石回填塌陷区；最后在6~8 a内由地下开采过渡到露天开采，并探索性回采塌陷区内的巨块矿石。为减少前期剥离投入、缓解剥离境界外修路难的问题，结合环山贴坡布置螺旋型阶梯状剥离台阶、道路融 入山坡剥离境界等思路，利用3Dmine软件建模研究，优化确定了720剥离境界。同时，通过生产计划上图标识，及时更新协同作业区，实时微震监测地下采区和GPS监测塌陷区岩移等技术措施，实现了矿山协同开采的 动态监测与预警。研究表明：所提出的优化剥离境界思路和一系列露天与井下协同开采技术方案，解决了该矿当前的生产难题，为该矿露天与井下协同作业提供了安全保障，可为类似矿山提供有益参考。     

矿山地质环境治理工程技术研究

根据邓州市宏佳石料场石灰岩矿2019年度治理区采坑概况,治理区分为2块,按照CK1、CK2进行治理。研究了矿山地质环境治理工程技术,主要分为危岩清理工程,坑底整平及边坡修整工程,覆渣、覆土工程,挡土墙,截、排水沟工程等防治技术,分析了露天采坑恢复治理主要设计工作量。该地质环境治理工程综合效益显著。     

弓长岭铁矿高落差端部矿体安全开采技术研究

弓长岭铁矿二矿区的中央区地下回采工作面与东南区露天采场的落差高达700 m,且在-220 m水平由中央区向东南区扩采了200 m,因此2区衔接部位有约500 m长的高落差端部矿体处于移动带内,未纳入露天设计开采范围。通过分析端部矿体的赋存条件及岩移危害形式,发现只有地表塌陷坑边壁的片落对端部矿体的开采构成安全危害,据此,运用临界散体柱理论,提出了向地表塌陷坑充填废石的措施,以控制塌陷坑边壁片落,并制定了沿塌陷坑边帮与轴线方向协调排岩的工艺方法,以保障排岩的施工安全。在此基础上,东南区露天采场西侧的端部矿体可以进行开采,可由东南区露天采场向西扩采完成。     

伏萨尔梁法修正及其在露天采场采空区处理中的应用

伏萨尔梁属不连续介质结构模型,物理意义明确,计算简便,原来用于研究层状裂隙岩体中地下采场顶板脱层后的稳定性,因这种状况与露天采场内地下采空区顶板剥离卸载后的状况相似,故对伏萨尔梁法进行修正,将其应用露天采场采空区处理研究,并依据伏萨尔梁法基本原理开发了高台阶分区处理大面积采空区工艺,该工艺已应用于洛阳栾川钼业公司露天矿大面积采空区处理,收到了良好的效果。