备战铁矿露天矿及与挂帮矿同时开采稳定性研究

备战铁矿是正在由露天转井下生产的大型铁矿,挂帮矿采用分段空场法回采,地下矿体拟采用无底柱分段崩落法回采。挂帮矿必须与露天矿同时开采,才能在地下开拓工程建成前完成回采任务并形成覆盖层。挂帮矿采用分段空场法回采,地表不可避免会产生连续移动和变形,进而影响露天边坡的稳定性。挂帮矿和露天矿同时生产的安全成为备战铁矿亟需解决的迫切问题。利用FLAC三维建模软件建立过渡期备战铁矿露天边坡与挂帮矿同时开采的的分析模拟平台模型,选择合理的采场尺寸并模拟挂帮矿开采对露天边坡安全稳定性的影响。经模拟结果表明分析,得出挂帮矿开采对露天边坡不会造成严重的露天边坡大面积拉伸破坏,在进行挂帮矿开采时露天边坡基本稳定。     

高陡边坡下挂帮矿开采方法与稳定性分析

我国许多大中型露天矿山经多年开采形成高陡边坡,并积压大量挂帮矿,这部分矿体开采条件差,特别是露天转地下矿山,挂帮矿的安全高效开采对整个矿山的经济效益和生产安全具有重要影响。以庙沟铁矿露天转地下开采为背景,基于露天转地下开采的时空特征,提出一种低分段平底结构的分段矿房法。研究表明,这种方法可有效回采挂帮矿,且有利于采后边坡处理与覆盖层形成。采用有限元软件进行挂帮矿开采过程中边坡与采场稳定性数值分析,结果证实,低分段平底结构分段矿房法可安全、高效地回采高陡边坡下的挂帮矿。     

露天转地下平稳过渡大量采矿技术研究

保障生产能力的平稳过渡是矿山露天转地下过程中的关键问题。阶段强制崩落采矿法与无底柱分段崩落法均为适宜于开采低品位大型矿体的高效率采矿方法。根据杏山铁矿挂帮矿、地下矿开采技术条件,提出了大参数无底柱分段崩落法、基于大直径深孔采矿的阶段空场连续崩落法的露天转地下联合开采方案。经过开采技术经济比较,阶段空场连续崩落法采用大矿块参数阶段开采方式,在强化开采、提高生产规模、降低开采成本等方面都具有优越性。     

露天转地下平稳过渡采矿技术研究

保障生产能力的平稳过渡是矿山露天转地下过程中的关键问题。阶段强制崩落采矿法与无底柱分段崩落法均为适宜于开采低品位大型矿体的高效率采矿方法。根据杏山铁矿挂帮矿、地下矿开采技术条件,提出了大参数无底柱分段崩落法、基于大直径深孔采矿的阶段空场连续崩落法的露天转地下联合开采方案。经过开采技术经济比较,阶段空场连续崩落法采用大矿块参数阶段开采方式,在强化开采、提高生产规模、降低开采成本等方面都具有优越性。     

露天地下楔形转接过渡诱导冒落控制边坡岩移危害技术研究

露天地下楔形转接过渡模式的安全管控是利用崩落法开采挂帮矿形成的塌陷坑阻止边坡岩移威胁露天采场,但地采扰动下的高陡边坡破坏过程不易控制,因而制约了楔形转接过渡模式在大型深凹露天矿山中的应用。针对上述问题,结合极限平衡分析方法,揭示出崩落法开采扰动下的高陡边坡渐进破坏规律,提出了边坡滑移体体积计算方法,以及通过调控回采顺序控制边坡滑移进程以实现塌陷坑完全承接边坡滑移体的边坡岩移危害控制技术。研究表明:边坡岩体不会随挂帮矿向下开采而发生持续破坏,只有当挂帮矿开采至关键分段时,边坡岩体受力状态超过极限平衡状态才发生滑移破坏,可通过滞后回采关键分段上盘三角矿延缓边坡滑移,以及通过滞后回采关键分段下盘矿体和采用下向阶梯状回采工作面增大塌陷坑容积,最终实现塌陷坑有序承接边坡滑移体。研究成果完善了大型深凹露天矿楔形转接过渡的安全管控方法,提高了楔形转接过渡模式的适用性。     

空场采矿法间柱与顶柱回收方法应用

密云铁矿经多年开采,即将由露天转入地下开采。在露采转入地采的过程中,挂帮矿体采用了分段凿岩阶段空场法开采,回采结束后形成了体积约52 500 m3的空区,并留下了大量矿柱,总矿量达40多万t,随着时间延长,地压不断增加,矿柱已出现局部冒落破坏,随时会有冲击地压的产生,而以下矿体又改用无底柱分段崩落法,在崩落法正是回采前,需对采空区处理并回收矿柱遗存矿量。针对密云铁矿挂帮矿开采所留间柱与顶柱回收问题,从回收方法、爆破方案和回收顺序进行了分析探讨,并对全部遗留矿柱进行成功回收。     

空场采矿法间柱与顶柱回收方法应用

密云铁矿经多年开采,即将由露天转入地下开采。在露采转入地采的过程中,挂帮矿体采用了分段凿岩阶段空场法开采,回采结束后形成了体积约52 500 m3的空区,并留下了大量矿柱,总矿量达40多万t,随着时间延长,地压不断增加,矿柱已出现局部冒落破坏,随时会有冲击地压的产生,而以下矿体又改用无底柱分段崩落法,在崩落法正是回采前,需对采空区处理并回收矿柱遗存矿量。针对密云铁矿挂帮矿开采所留间柱与顶柱回收问题,从回收方法、爆破方案和回收顺序进行了分析探讨,并对全部遗留矿柱进行成功回收。     

大冶铁矿挂帮矿开采方法及对滑体稳定性的影响

大冶铁矿露天采场挂帮矿是该矿山露天转地下项目的重要工程,采用浅孔留矿法进行开采。在挂帮矿的开拓、回采过程中,考虑F9断层的影响,对采场布置技术进行分析。通过挂帮矿开采过程中对滑体的扰动进行分析,表明在采动过程中要特别注意形成空区的高度和暴露面积以及空区之间的矿柱尺寸,确保边坡及滑体的整体安全稳定性。     

石人沟铁矿地下三期矿体开采顺序优化

对于采用空场法或充填法过渡的露天转地下矿山,露天边坡将永久存在,因此,转入地下后的矿体开采顺序直接影响上部既有露天工程的稳定。以石人沟铁矿地下三期矿体为研究对象,通过室内试验获取围岩与充填体力学参数,遵循减小对露天境界顶柱与露天边帮扰动的原则,运用有限元数值模拟方法,对3种可行的开采顺序方案进行了模拟与分析。研究结果表明,由北向南的整体回采顺序方案的岩体位移与最大主应力指标优于其他方案,即为最优开采顺序方案。     

露天转地下挂帮矿崩落法开采边坡安全防控技术研究

露天转地下过渡期崩落法开采挂帮矿,会引起边坡的岩移和陷落,威胁露天矿的安全生产。以大孤山铁矿为工程背景,分析边坡岩移机理,得出挂帮矿持续冒落跨度为临界冒落跨度的1.25～1.65倍,第一分段进路布置在矿体厚度大于3.3l的位置,能够保证露天开采的安全。研究陷落散体所需的回采体积,得出回采体积先随着保安矿柱宽度的增加而减小,后又随着保安矿柱宽度的增加而增大,当保安矿柱的宽度为88.45 m时,所需回采体积最小。采用散体滑落试验,得出了防护坝设置在露天坑底的上一个台阶,保证了露天开采的安全。研究成果能够实现大孤山铁矿露天转地下过渡期的产能衔接和安全生产,对于矿山的未来发展具有重要意义。     

石人沟铁矿露天边坡残采后稳定性分析

为最大限度地回收境界外矿石,使用平硐追脉开采露天边坡上的残留矿体,开采挂帮矿破坏了边坡岩体结构,使边坡岩体内应力重新分布,影响了边坡的稳定性。利用ANSYS有限元大型数值模拟分析软件,通过建立石人沟铁矿追脉开采露天高边坡三维数值模型,进行数值模拟计算,分析残采边坡的稳定性,得到如下结论:平硐追脉开采对石人沟铁矿露天边坡整体稳定性影响不大,残采边坡是稳定的,但应加强平硐硐口和采空区顶板的支护和管理,研究结果为安全开采1.43万t挂帮矿提供了理论指导。     

无底柱分段崩落法开采挂帮矿诱发边坡岩移的数值模拟

为探究无底柱分段崩落法回采挂帮矿的可行性,以四川某铜矿东露天1#挂帮矿开采为工程背景,建立了拉张破坏有限元模型,分析了挂帮矿在各分段回采过程中上部坡体内第一主应力演变过程和裂纹扩展过程。结果表明:各分段回采时,初始拉应力在坡面集中,裂纹在坡面产生后随主应力释放—转移—集中的过程不断向深部扩展,直至贯通采场;各分段矿石回采结束后形成的采空区能容纳塌落的松散岩体,无底柱分段崩落法开采挂帮矿诱发的边坡岩移可以得到有效控制,能满足露天坑底的安全生产条件。     

深凹露天矿转地下过渡期挂帮矿安全高效开采方法研究

露天矿在回采末期由露天转向地下开采过程中通常会面临减产过渡的问题,矿山一般会在此期间回采挂帮矿以补充产能,传统的挂帮矿回采方法存在安全性差、效率低及产能低等一系列问题,难以从根本上扭转减产过渡的困境。以某深凹露天矿转地下开采为工程背景,在综合分析挂帮矿分布位置、开采条件及矿岩特性的基础上,提出在过渡期利用诱导冒落法率先回采该矿南帮挂帮矿的技术方案,通过控制回采顺序诱导失稳边坡滑向采空区而不冲至露天坑底,以确保坑底露天采矿的安全性,从而在过渡期实现露天与地下安全高效协同开采,达到稳产甚至增产的建设目标。最后,利用数值模拟方法对南帮挂帮矿的诱导冒落回采方案进行了数值模拟研究,研究结果表明,在深凹露天矿条件下利用诱导冒落法回采挂帮矿是安全可行的。     

密云铁矿Ⅱ矿带大爆破回采矿柱方案研究

密云铁矿在露采转入地采的过程中,挂帮矿体采用分段凿岩阶段空场法开采,回采结束后形成了大量的空区和矿柱,矿柱矿量接近30万t,随着采矿深度的延伸,地压活动不断增强,部分矿柱出现局部冒落破坏,可能会产生冲击地压,而下部矿体采用无底柱分段崩落法回采前,需对采空区处理、回收矿柱,并形成一定厚度的覆盖岩。针对挂帮矿开采所留间柱与顶柱回收问题,从采用大爆破方案回采矿柱进行了分析探讨,并对全部矿柱进行了成功回采。     

密云铁矿Ⅱ矿带大爆破回采矿柱方案研究

密云铁矿在露采转入地采的过程中,挂帮矿体采用分段凿岩阶段空场法开采,回采结束后形成了大量的空区和矿柱,矿柱矿量接近30万t,随着采矿深度的延伸,地压活动不断增强,部分矿柱出现局部冒落破坏,可能会产生冲击地压,而下部矿体采用无底柱分段崩落法回采前,需对采空区处理、回收矿柱,并形成一定厚度的覆盖岩。针对挂帮矿开采所留间柱与顶柱回收问题,从采用大爆破方案回采矿柱进行了分析探讨,并对全部矿柱进行了成功回采。     

含断层边坡条件下挂帮矿开采时变规律分析

根据大冶铁矿东露天采场挂帮矿开采的实际情况,建立基于时变力学的数值模型,利用MIDAS/GTS有限元分析软件,模拟并分析了该露天边坡挂帮矿开采的时变规律.模拟结果表明:(1)随着挂帮矿的回采步的推进,回采引起的应力和位移均随之增大,表现出明显的时变规律特征;(2)边坡发生失稳可能性最大的阶段不是在回采的最后一步,而是在...     

某铁矿露天转地下开采技术研究

为指导某铁矿有序开展露天转地下开采工作,在系统分析了矿山露天开采现状和矿体赋存情况的基础上,对矿山露天开采极限、露天转地下开拓系统、挂帮和深部矿体采矿方法等转采问题进行分析研究,确定了最佳转采方案。通过比选,确定了采用无底柱分段崩落法进行挂帮矿体和深部矿体的回采,并针对不同矿体展开回采工艺设计和中深孔爆破参数优化,确保该铁矿露天转地下的高效开采和平稳过渡。     

挂帮矿开采引起的残采边坡位移场分布规律

平硐追脉开采挂帮矿破坏了边坡岩体结构,使边坡岩体内应力重新分布,影响了边坡的稳定性。利用ANSYS有限元大型数值模拟分析软件,通过建立石人沟铁矿追脉开采露天高边坡三维数值模型,进行数值模拟计算,分析残采边坡的稳定性,得到结论：平硐追脉开采对石人沟铁矿露天边坡整体稳定性影响不大,残采边坡是稳定的,但应加强平硐硐口和采空区顶板的支护和管理。     

软弱夹层对挂帮矿开采过程中边坡稳定性影响

为探究软弱夹层影响下采用无底柱分段崩落法开采挂帮矿时的边坡稳定性,通过自建的岩石拉张破坏有限元模型,分析了露天边坡在不同弱层长度、埋深和倾角条件下,挂帮矿开采诱发边坡失稳破坏的范围。结果表明:随着弱层长度增大,2个分段挂帮矿开采后形成的采空区体积与塌落的松散岩体体积均逐渐增大,在弱层长度小于80 m的条件下,采空区体积大于松散岩体体积;随着弱层埋深、倾角增大,(1)分段挂帮矿在弱层埋深大于等于100m、弱层倾角大于等于15°条件下,开采形成的采空区体积大于松散岩体体积;(2)分段挂帮矿开采形成的采空区体积始终小于塌落的松散岩体体积。     

露井联合端帮膏体充填开采边坡稳定研究

目前对于膏体充填端帮采煤的研究尚少.以义煤天新矿业公司露天矿为例,采用FLAC与强度折减法相结合的方法对回采期间边坡的变形以及回采对边坡的稳定性造成的影响进行了模拟,对露天转地下端帮开采过程中边坡的变形机理进行了系统的研究.揭示了不同充填率端帮开采过程中边坡的变形规律.