白山泉铁矿残留矿柱回收技术及空区处理

结合矿山的实际情况,借鉴国内其它相似矿山的矿柱回收经验,对白山泉铁矿一中段的矿柱进行回收利用,并根据现场情况对采空区进行处理,保证下阶段矿房回采的安全性。矿柱回收采用分段凿岩间柱一次性爆破顶柱和间柱的方案,采空区处理采用下向平行深孔崩落顶柱充填采空区的方法,实践证明,矿柱回收方案是合理的,经济效益和空区处理效果良好,可为国内类似矿山提供参考。     

某金矿采空区矿柱回采方式及实践

某金矿采空区形态复杂,矿柱回收难度高、效率低、安全性差。为解决已有采空区及新形成采空区中矿柱回采问题,结合矿山的实际情况,研究矿柱回采工艺,对不同的矿柱形式分别采用了相适应的回采方式。在确保安全的条件下,回收了矿柱矿量58.03万t,大大提高了矿山的回收率,增加了矿山的经济效益。     

基于应力增量理论的矿柱回采安全性评价

矿柱是支撑空区稳定性的主要单元,矿柱的回收必然会造成空区应力的重新分布,从而对其稳定性造成影响。基于应力增量理论,对某矿山矿柱回采过程中的安全性进行了理论分析,并根据矿柱的回收顺序建立了数值分析模型,计算得到了各矿柱开采前后的应力变化情况。计算结果表明,该矿山二、三采区一中段的间柱安全系数都大于1,即所有间柱在矿柱回采的过程中都处于安全状态。     

露天坑下矿柱回收的安全性分析

某铁矿三采区一中段位于2个民采露天坑底,矿房覆岩较薄,矿柱回收存在一定风险。在充分调查该区域生产现状的基础上,利用当量暴露面积法,确定该区域矿房极限跨度为160 m,提出“隔三采二”的矿柱回收总体方案,回收矿量19.6万t。在对采空区大面积垮塌冒落的连锁效应的“矿柱失稳-应力转移”力学机理进行分析的基础上,利用Wang Jin′an顶板-矿柱流变力学模型,将三采区一中段顶板-永久间柱系统简化为由4组等效的Buegers体制成的弹性薄板,建立了矿柱-顶板系统稳定性的动态分析方法,预测了采空区的存续时间。顶板位移监测表明矿柱回采实施过程中,矿柱回采整体处于稳定阶段。实践表明：利用当量暴露面积法和Wang Jin′an顶板-矿柱流变力学模型相结合的方法确定矿房极限跨度和采空区的存续时间,具有一定的参考价值。     

特大采空区下矿柱回采的安全性评价

在狮子铜矿西山矿段，多年的开采形成了一个特大采空区，采空区中留有一个大的连续矿柱，为合理地部分回收矿柱中的矿石，采用极限平衡方法分析了点柱，水平矿柱的承载能力，分析计算了采区空区顶析的稳定性，并给出了安全系数，分析计算的结果表明，合理回采部分矿柱是安全可行的。     

万城铅锌矿15线矿柱地压活动微震监测分析

万城铅锌矿采用分段空场采矿法,房、柱间隔回采过程将中段矿柱回收,形成了依靠4个高大矿柱支撑的体积约130万m~3的采空区,高大矿柱垂直高度最大超过100 m。针对矿柱和采空区稳定性问题,建立了一套18通道微震监测系统。简要概述了矿山工程背景和多通道微震监测系统结构组成,对15线矿柱出现的微震监测数据异常和地压显现特征进行了分析,并制定了相应的安全措施,保证了矿山作业的安全。     

急倾斜极厚大矿体矿柱回收方法研究与应用

急倾斜极厚大矿体在采用阶段矿房法回采矿柱时存在采矿贫损大、成本高、凿岩作业困难、作业安全性差等问题,结合红岭矿生产实际并借鉴国内类似矿山生产经验,提出分段凿岩、顶板一次崩落、间柱分段崩落、间柱出矿结构连续出矿、封闭采空区的矿柱回收新方法。经现场试验,取得矿柱回采损失率33%、贫化率15.31%、采矿直接成本72.95元/t的较好指标,为类似矿山进行矿柱回收和采空区处理提供了一种有效的借鉴方法。     

基于FLAC3D的矿柱回收顺序数值模拟分析

矿柱回收顺序的选取对采空区处理过程中围岩的稳定性、安全性具有重大意义,矿柱回收顺序成为采空区处理课题研究的首要问题。采用FLAC3D,对东升庙铅锌矿2#采空区矿柱从一端到另一端顺序回采、从两端到中央推进回采、间隔跳采、从中央到两端推进这4种矿柱回收方法进行数值模拟,通过对比分析研究表明,比较合理的矿柱回收顺序为从中央向两端推进,可为安全生产提供保障。     

香炉山钨矿矿柱安全回采工艺研究与应用

为解决香炉山钨矿二步骤采场采空区内点柱回采难题,针对典型采场W11进行矿柱回采工艺研究和工业试验。根据类似矿山回采经验,选择采用浅孔一次凿岩微差爆破工艺对点柱进行回采,回采矿柱矿量0.9万t,为企业创造了约400万元产值,带来巨大经济效益的同时保证了安全生产。可以为类似矿柱的开采设计和生产管理提供参考和借鉴。     

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。     

留矿法采后间柱回采方法优化研究

为解决留矿法采后形成的采空区处理和间柱回收问题,保障后续生产的安全和间柱资源的回收,本文结合盘龙铅锌矿采空区和矿柱的赋存条件,确定了现有空区的处理方式必须采用充填法处理,仅在独立的小采空区采用封闭空区的处理方法。同时对比分析了三种不同的间柱回采方法,通过优缺点比较最终选择上向水平分层充填采矿法作为间柱回采的主要方法。     

天马山硫金矿床采空区矿柱回采工程研究与实践

天马山硫金矿床井下空区数量较多,空区内留设了大量矿柱。为安全有效地回收这部分资源,通过对采空区的地质环境和现状调查,依据地压监测成果,采用数值模拟分析手段,对井下最大的新1#矿柱回采方案进行论证,并在井下顺利实施,在保证安全的前提下,回收矿石8.2万t,取得较好的经济效益,同时为本矿段其他矿柱的回收积累了经验。     

缓倾斜极薄矿体全面法开采残留点柱回采方案及稳定性分析研究

某石英脉型钨矿床,矿体倾角平均20°,矿脉厚度0.3~0.8m,采用全面法开采。经过20多年的开采遗留下大量点柱和空区,而且相邻的采空区、以及相邻中段的采空区基本已相互贯通形成空区联合体。随着暴露时间的延长,采场应力集中,采空区安全隐患大,同时造成大量矿柱资源浪费。为了确保矿山生产安全和可持续发展,同时对遗留的矿柱进行回收,通过研究采场顶板允许暴露面积、结合开采技术条件、充填工艺研究等,确定的矿柱回收工艺和采场充填工艺,并针对试验采场的回收方案进行采场矿柱回收稳定性数值分析,综合验证了点柱充填回采的方案是安全可行的,从而为矿山空区治理与点柱安全回收提供指导。     

矿山隔离矿柱回采稳定性分析及开采方案研究

冬瓜山铜矿在进行完大规模1步骤矿房回采和2步骤矿柱回采后,形成了大量的采空区和充填采场,致使岩体应力分布十分复杂,盘区隔离矿柱的回采条件已发生根本性改变。通过对开采状态的调研分析,以52-54线隔离矿柱为例,提出了2种隔离矿柱回采方案,从开采难度、矿石回收率、采切工程量等方面进行了对比分析,并结合数值模拟软件FLAC^3D对2种矿柱回采方案进行了模拟。模拟分析显示：方案1隔离矿柱在回采过程中侧壁出现了较大的位移,容易形成侧壁垮塌,并且其塑性区面积较大;方案2在隔离矿柱回采后,采场侧壁位移很小,对于在回采过程中出现的应力集中区域,减小矿房跨度,避免矿壁受到进一步破坏,回采作业对围岩的影响最小。通过综合比较,认为方案2较为合理,为可行性较高的方案。     

浅埋深蹬空底板煤柱群动态失稳机理及防治

针对山西元宝湾煤矿浅埋深上覆和下伏柱式采空区中部煤层的安全复采难题,综合采用理论分析、实验室实验、物理模拟、数值模拟和现场实测方法,探究了柱采区蹬空开采底板煤柱垂直荷载及内应力分布形态,并基于Mises等效应力探讨了柱采区蹬空煤柱潜在破坏形式;揭示了柱采区蹬空开采底板关键柱破坏形式及破坏剥落体运动特征;阐明了底板煤柱破...     

充填体下水平矿柱回采方案研究

安庆铜矿在生产过程中为确保高中段回采安全,在-385~-400 m之间留有约15 m厚的水平矿柱。随着开采深度加大,预留矿柱量越来越多,为最大限度地回采矿石,现对水平矿柱进行回采。根据工程实际情况,对水平矿柱的回采方法提出上向中深孔嗣后充填,下向中深孔嗣后充填,上向进路分层充填3种方法,3种方法在回采效率和安全性上进行对比,着重考虑回采过程安全性,建议采用上向进路分层充填法进行回采。同时,针对上向充填法的回采顺序提出中间向两翼,左端向右端,右端向左端,两翼向中间等4个方案,耦合surpac与FLAC3D构建矿区数值模拟分析模型,对该4个方案在-385 m中段进行开挖模拟运算。分析结果得出：两翼向中间回采方案垂直位移量最小、最大拉应力较小、塑性区域最小,为最优回采方案。     

空场人工点柱替换原生矿柱回采技术及工艺

针对采用空场法开采的矿山采空区内原生矿柱回采技术难题,采用人工矿柱替换原生矿柱的残矿资源回收方案。其实现方法是:通过对原生矿柱开采前的空区稳定性数值模拟分析,反演空区允许的极限暴露面积,据此作为人工点柱布置和参数计算依据。为保证人工矿柱的稳定性,对倾斜底板进行台阶削平处理,并以三角形结构布置底座钢筋。采用井下废石砌筑人工点柱外墙,利用矿山已有的全尾砂胶结充填系统充填点柱内芯,待充填体沉缩凝固形成一定强度后,再以预制楔形体结合混凝土泵送充填联合接顶的工艺充填接顶,确保人工点柱的强度及有效接顶。     

厚煤层综放工作面煤柱稳定性评价及控制技术

为解决厚煤层综放工作面区段煤柱失稳破坏问题,保障采掘工作正常接续,以韩城矿区桑树坪二号井3304工作面区段煤柱为研究对象,建立力学模型求解确定塑性区宽度,采用FLAC3D数值模拟研究工作面侧向支承压力分布规律,综合分析不同宽度区段煤柱主应力差分布特征,据此针对性提出区段煤柱补强支护方案,并开展工业性试验,试验回采期间巷道围岩收敛量均处于允许范围内。研究结果表明：在工作面前方,现有宽度为10m的区段煤柱稳定性较好,煤体具有一定承载能力,但在工作面推采后,仍不可避免存在大范围片帮问题,根据煤柱帮变形破坏特征,在原有支护参数基础上,提出巷道煤柱帮锚索补强支护,可有效减少巷道两帮收敛变形,实现巷道围岩稳定性及次生灾害的综合控制。研究结果对类似开采条件下综放工作面区段煤柱稳定性控制具有一定参考价值。     

某石英砂矿地下开采保安矿柱稳定性分析

某石英砂矿由于受到产品销售问题及周围环境条件的限制，决定采用地下开采方式。矿体南西部已经靠近矿界，为了保证矿体开采过程中的安全，需要在靠近矿界的矿段预留保安矿柱。因此，采用FLAC3D数值模拟软件，对矿体开采留设不同厚度的保安矿柱进行安全稳定性分析及比较，最终确定留设保安矿柱的合理尺寸。     

一次回收双顶柱和间柱爆破技术及实践

根据空场法的布置特点,一般情况下,矿柱的矿量约占到矿块矿量的30%,合理高效回收矿柱,对资源回收和矿山经济效益有显著影响。以东升庙铅锌矿850m中段矿柱群为研究对象,通过分析矿柱群分布和现场实际情况,最终确定间隔抽采的整体回收方案。通过比较分析,确定16号矿柱为首采矿柱,采用中深孔、深孔联合爆破技术,一次回收16号矿柱及两侧顶柱,采用微差爆破技术,间柱利用两侧空区为自由面先起爆,顶柱利用下部空区为自由面后起爆,由于顶柱面积大,采用分区微差爆破技术,形成多临空面立体分区控制爆破技术,充分利用原有空区,形成多向组合、不同爆破孔径的微差爆破技术。对回收指标进行统计计算,贫化率和损失率均控制在30%以下,一次回收矿量87 509t。