深部厚大破碎矿体回采技术探讨

随着采矿工程的深部延伸，采矿环境变得越来越恶劣。对于深部矿产资源回采技术的研究成为了当务之急。而对于深部厚大破碎矿体的回采更是一个世界性的难题。以金川二矿区1# 矿体为例，在采用机械化下向胶结充填采矿方法的基础上介绍了留矿柱两步回采方案跟无矿柱连续回采方案，并着重分析了各方案的优劣，这对类似矿山有十分重要的借鉴意义。     

金川二矿区16行垂直矿柱安全高效回采实践

分析16行垂直保安矿柱的受力状态以及对整个采场稳定性的作用,以采场稳定性为基础,研究金川二矿区大面积连续开采暂时留设的16行垂直矿柱资源回采技术,开展矿柱安全采矿设计和回采实践。结果表明,在二矿区大面积连续开采过程中,垂直矿柱在高应力作用下产生整体塑性屈服破坏。当回采水平低于垂直保安矿柱以后,整个矿柱对采场的支撑作用逐步减小直至作用不明显,因此回采矿柱对采场整体稳定将不产生显著影响。实践中有效回采了16行垂直矿柱资源。     

金川二矿区围岩-充填体应力场的本构关系

本文结合金川二矿区充填机理研究工作的长期实践,应用粘弹塑性理论和增量计算方法,论述了围岩、矿体、充填体三者共同吻合变形作用的本构关系,较好地解决了金川二矿区一号矿体下向大面积胶结充填体和岩体共同作用时围岩的稳定性问题,计算结果与现场观测的围岩变形位移基本符合。为二矿区一号矿体采用大面积下向胶结充填、沿走向连续回采而不留间隔矿柱回采提供了理论依据。本项成果已在金川二矿区应用并取得了明显的效益。     

特大型水平矿柱稳定性数值模拟

金川二矿区采用多中段大面积连续回采工艺,水平矿柱开采稳定性是关系到二矿区乃至整个金川集团公司能否持续稳步发展的关键技术问题。采用FLAC三维有限元数值分析方法对此进行了研究,研究表明,在多中段回采过程中,水平矿柱的开采是个平稳回采过程,今后水平矿柱回采不会出现应力过大集中,也不可能出现水平矿柱灾变失稳。     

特大型水平矿柱底柱资源回收的技术问题分析及对策*

承担着国家最大镍矿资源生产基地-金川集团有限公司三分之二以上自产矿石原料生产的二矿区,采用多中段大面积连续回采,在两个采矿中段之间形成大面积水平矿柱。为最大限度地回收矿石资源,对水平矿柱矿石资源进行了回采,引起了国内各同行专家的高度重视与关注。特大型水平矿柱的开采在金川矿山尚属首次,在国内外矿山也没有先例,对于金川集团公司的可持续发展具有重要意义。本文结合金川二矿区目前水平矿柱回采形状和遇到的问题,对水平矿柱底柱回采面临的问题进行分析,提出建设性的措施,对水平矿柱矿石资源的安全、高效、合理地回收提供指导。     

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。     

下盘铁矿矿柱爆破回采对上盘矾矿稳定性影响分析

根据七角井铁矿下盘铁矿体和上盘矾矿体的空间赋存关系,如果对铁矿体预留的矿柱进行回采,很有可能对矾矿体的稳定性造成重大影响。为了保障矾矿体的安全高效开采,在回收下盘铁矿体预留矿柱的同时,尽可能减小对矾矿体稳定性造成影响,提出了2种矿柱回收方案和空区处理方案,矿柱回采方案为间隔间柱抽采法和间隔间柱控制爆破堆坝法,并对2个方案进行了数值仿真模拟,模拟结果显示:采用方案一可有效控制上盘围岩的垂直位移量,最终位移量仅为10.83 mm,而采用方案二开挖上盘围岩的垂直位移量较大,达到17.45 mm,可能会造成上盘围岩的坍塌,最终确定方案一为矿柱回收和空区处理方案。     

高应力环境水平矿柱稳定性对回采顺序响应特征

深部资源高效开采逐步常态化,深部高应力环境引发的系列安全问题已突出显现,为深部资源高效回采提出了巨大挑战。针对深部多中段多矿房同时回采中的安全问题,从回采顺序合理优化的角度,阐述了回采顺序让压作用原理,通过数值模拟试验进行了水平矿柱稳定性观测,分析了水平矿柱稳定性对回采顺序的响应特征,提出了水平矿柱稳定性调控方案。研究结果表明:回采顺序对水平矿柱稳定性影响较大,在同时开挖条件下,水平矿柱内最大主应力迅速增加,极易造成矿柱破坏性失稳;顺序回采条件下,水平矿柱内最大主应力产生缓慢调整和转移,水平矿柱内最大主应力均小于同时开挖工况。隔一采一条件下最大主应力较顺序回采增加2%,但能有效保证多盘区同时施工,同时降低了高应力集中效应,为深部资源安全高效回采提供有利环境。     

缓倾斜矿体的矿柱回采及地压研究

介绍了宝山矿区矿柱回采试验方案及保证矿柱回采安全的技术措施。试验表明，宝山矿区东区和北区采用崩落法回采矿柱是成功的，采用地音仪和光应力进行地压监测是有效的     

金川二矿区1000m中段水平矿柱形成及回采技术研究

金川二矿区采用双中段同时开采方式,随着两中段之间剩余矿体垂直厚度变薄,逐渐形成水平矿柱,及时准确地判定水平矿柱形成并安全将其回采,对于矿山的可持续发展至关重要。采用数值模拟手段分析了水平矿柱随着开采深度变化的形成过程,提出水平矿柱厚度为20m以下,矿柱完全破坏。通过对1 000m中段水平矿柱安全高效回采进行探索和研究,形成了矿柱回采的方案,最大限度地避开了现有在用的重点工程,保障了二矿区安全生产和出矿任务在后续中段衔接过程中有序进行。     

白西坑矿床水平充填采矿法接顶回采的方法及认识

本文详细介绍了白西坑矿床水平分层充填采矿法接项回采的情况。文章着重叙述了接顶回采采区的划分原则和划分方法,指出保护好矿柱、接顶致密和提高回采速度是保证接顶回采安全的重要措施。并对今后如何进一步搞好接顶回采提出了看法和建议。     

采场房柱对应布置错开回采方案的研究

针对安庆铜矿－400～－510m中段西部厚大区域矿房采场实行双阶段回采之后矿柱的回采问题，以及－510m中段上、下部采场衔接及回采顺序等问题，提出在1^#矿体－560m中段西部采场采取“房柱对应布置、错开回采”的采矿方案，并提出了回采技术措施。     

大直径深孔回采高阶段矿柱的技术探讨

安庆铜矿矿柱采用大直径深孔采矿法回采，回采阶段高度１２０ｍ，矿柱回采时充填体的稳定性是一个令人关注的问题。本文就安庆铜矿尾砂胶结充填体动载力学参数的试验研究和充填体的稳定性进行了分析，并对大直径深孔爆破技术进行了探讨。     

深井开采两步骤回采实践与认识

介绍了红透山铜矿在超千米深度下用两步骤采矿方法减少矿柱损失，控制地压活动，保证生产安全并获得良好技经指标的做法；探讨了与之相关的充填体支护矿柱机理、块石胶结充填体自立、爆破对充填体稳定性的影响、留矿法在深井采矿中的应用、中深孔布孔参数等相关理论与应用。     

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FLAC3D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。     

充填采矿法的技术评价及对冬瓜山矿充填开采的设想

本文结合国外深井开采实践，对深井开采中充填体的作用和效果进行了评价，在此基础上，以降低岩温，控制岩爆和回采工艺要求出发，对冬瓜山铜矿深井开采中充填材料选择，充填方案及充填系统设计提出了设想。     

会东铅锌矿边坡矿柱开采方法

本文分析了会东铅矿露天与地下联合开采的边坡矿柱类型，认证了边坡隔离矿柱的开采方案，阐明了采用露天或地下采矿工艺回采边坡隔离矿柱，采后用混凝土和锚杆形成人工隔离矿柱的方法是行之有效的。     

用菱形矿房充填法从露天开采向地下开采过渡

矿床开采中露天与地下的联合开采法得到了广泛的应用。但在露天与地下开采之间通常要留很厚的保安（隔离）矿柱，而这种矿柱的回采在技术上有很多困难，尤其是在复杂的矿山技术条件下更为困难。本文介绍了一种用菱形矿房分段崩矿和嗣后充填的采矿方法，从露天开采直接转入地下开采，使露天和地下形成人工保安矿柱。该回采工艺既可用于回采稳固矿石，也可用于回采不稳固的矿石。     

人工底柱长壁式崩落法的开采实践

本文在分析了传统长壁式崩落法缺点的基础上 ,提出了一种新的回采方法———人工底柱长壁式崩落法。该方法减少了采准工程量 5 0 % ,减轻了工人劳动强度 ,实现了单平巷采准、单上山切割。经长期的开采实践证明 ,该方法是开采缓倾斜薄矿层的一种好方法     

地下金属矿山新型无矿柱连续开采方法试验研究

通过对安庆铜矿1#矿体整体开采方案的试验研究,提出一种地下金属矿山新型无矿柱连续开采方法：利用高强度尾砂胶结充填体和出矿底部结构的三角矿柱形成隔离层替代阶段间水平矿柱,并通过合理的采场布置、回采顺序和充填方法,确保各阶段采场安全高效开采。该方法为全矿体连续开采提供一种新思路,对丰富连续开采理论有着一定意义。