紫金山金铜矿深部主溜井控制放矿技术及应用

矿山主溜井使用过程中出现的井壁垮落和料位过高或过低问题,经常导致井筒大块堵塞、分支溜井无法卸矿、溜井放空等现象,严重影响主溜井放矿效率。针对紫金山金铜矿深部主溜井放矿存在的问题,采用溜井可视化探测与建图技术掌握溜井垮落现状,并得到溜井料位与溜井存矿量关系,结合各分支溜井卸矿量和主溜井放矿量,确定溜井料位低位值和高位值;采用微波窄束测距技术实时监测溜井料位;并提出了基于料位控制和分支溜井卸矿控制的溜井放矿管理制度,解决了溜井大块堵塞、分支溜井经常无法卸矿、溜井经常放空等问题,大幅提升了溜井放矿效率。     

溜井中矿石压力分布——兼谈满井放矿

溜井井筒一般装有成千上万吨矿石,其生产的压力是作用于井筒底板和井壁上。球缺内矿石产生的压力作用于井筒底板;球缺高度除与矿石性质有关外,与井筒半径成正比。绝大部分矿石以移动平衡拱的形式产生的力,作用于井壁上,可分解为对井壁垂直的和向下的两个分力。前者起到支撑井壁的作用;后者与矿石和井壁产生的摩擦阻力相平衡。井筒中矿石移动平衡拱的拱高,除与井筒半径成正比外,与矿石和井壁之间的摩擦角大小有关。溜井井筒贮满矿,可消除井壁受到卸矿冲击产生的局部磨损和其引起的破坏;存矿对井壁有很好的支撑作用;同时也大幅度减少溜井放矿时,井筒产生堵塞的概率。因此,满井放矿是使用和管理好溜井放矿的重要关键措施之一。     

基于三维激光扫描精细探测的溜井破损特性及稳定性分析

溜井内壁岩体在长期放矿过程中容易出现局部井壁变形、围岩垮落现象，进而造成溜井的堵塞，影响矿山的正常生产。以大红山铜矿180 m中段溜井为研究对象，利用三维激光扫描技术开展了溜井的精细探测并构建了三维实体模型，评估了井筒内壁的破损情况；基于溜井的破损特征建立了溜井放矿过程中矿石的运动学模型，并利用改进Hertz接触理论计算出了矿石的冲击力，最后利用FLAC3D耦合方法进行溜井在矿石冲击碰撞作用下的稳定性数值分析。结果表明：大红山铜矿180 m中段溜井在矿石冲击作用下总体稳定性较好，未出现大范围破损现象。研究结果为地下金属矿山溜井稳定性评估提供了参考。     

高深溜井矿石阶段性流动规律对溜井生产的影响

基于对高深溜井生产实践的长期观察,归纳总结出矿石在高深溜井中的流动规律,提出垂直全断面阶段性流动是高深溜井区别于短溜井特有的工程现象。运用散体材料结构自组织力链和搭拱效应理论,分析了井筒内矿石阶段性流动产生的原因,揭示了高深溜井矿石阶段性流动对溜井生产过程中常见的滞流、堵塞、磨损和片帮现象以及溜井内矿石的混合和分级的影响;分析了溜井内空气气流对散体流动的影响,在正常放矿过程中,流动气体的存在有利于矿石流动和临时平衡拱的破坏;同时,由于受气体的曳力作用,溜井内矿石产生块、粉分级集中现象,助推了井筒内矿石的滞流和堵塞。研究提出矿石的粒级成分、密度、含水量、黏结性及溜井直径、井壁粗糙程度是造成溜井滞流和堵塞的基础因素,垂直全断面阶段性矿石流动特性是造成高深溜井滞流和堵塞的重要原因。     

井筒贮矿对放矿磨损影响分析

在溜井放矿过程中,井筒贮矿对井壁产生侧压力会加快井壁磨损。在分析其影响时,推导出溜井井壁磨损量与放矿量之间的多项式计算式和积分方程计算式。用德兴铜矿的原始数据计算,其结果表明:随着井筒半径磨损扩大,井壁磨损速度会加快,与放出矿石量增加相比,溜井放矿井壁的磨损速度,是随着井筒半径磨损扩大而下降的。用日本海田石灰石矿的井筒磨损数据进行检验,误差为3.41%。     

紫金山金矿溜井堵塞原因分析及其预防

对于应用平硐溜井开拓运输系统的露天开采矿山来说，溜井是其咽喉，溜井正常与否对矿山生产影响极大。溜井故障主要有堵塞、跑矿和井壁损坏3类，溜井堵塞是紫金山金矿溜井故障的主要问题。文中根据溜井堵塞机理，从矿石物理力学性质、溜井结构、溜井生产管理等几个方面。深入分析了紫金山金矿溜井堵塞原因，并提出预防办法。     

露天矿山溜井磨损与放矿量的计算式

在德兴铜矿矿山开采过程中,早期采用矿石经旋回破碎后,通过溜井放矿,经电机车运往选矿厂。以德兴铜矿1号溜井为例,分析了溜井放矿井筒磨损规律,在贮满矿石的井筒放矿时,矿石对井壁的磨损是轻微、均匀、缓慢的,提出井筒摩擦损失的计算式,且摩擦当量与磨损速度成反比关系。通过对溜井线磨损速度及总放矿量、总磨损速度进行计算和预测,可为矿山规划、设计和生产计划提供依据。     

溜矿井维修实践

本文介绍了黄沙坪铅锌矿主溜井井筒坍塌情况及其维修方案的选择、实施与投产后的使用效果。     

某矿1#主溜井二次支护方案

某矿1#主溜井目前已投入使用,设计的2#主溜井正在施工。根据1#主溜井使用现状以及井筒围岩分析,无支护裸井无法满足后期的生产需要,1#主溜井出现了涌水量较大引起跑矿事故频发的问题,且由于溜井使用管理不善及围岩条件较差,井筒出现了多处垮塌段,直接影响了矿山的生产。所以矿山决定对1#主溜井进行整体二次支护,同时对垮塌段进行修复加固。溜井的加强支护可以保证井筒使用中的可靠性,再配合以良好的管理,可以从根本上解决跑矿事故的发生,确保井筒的使用寿命,满足矿山长期安全生产的需要。     

地下矿山高深溜井防堵塞技术研究及实践

高深溜井在使用过程中频繁发生堵塞现象,已成为影响地下矿山安全高效生产的重要因素。针对高深溜井井筒堵塞问题,以某金铜矿高深溜井为研究对象,分析了溜井矿石的移动规律,发现高深溜井矿石移动过程中在自由落体下落区和等速垂直全断面移动区之间存在垂直全断面间隔移动区;总结了高深溜井堵塞的主要原因有贮矿高度不合理、贮矿时间过长和溜井破损严重等;通过调查该金铜矿溜井运行过程存在的问题,提出了溜井料位监测技术、井筒加固技术和溜井放矿自动控制技术等预防高深溜井堵塞的技术措施,应用效果较好,可为类似矿山提供参考借鉴。     

基于C-ALS实测的露天溜井损伤分析与防治

利用C-ALS三维激光扫描仪对宁化行洛坑钨矿露天溜井进行探测,并采用Surpac软件建立精确的三维可视化模型,获取溜井实测体积,计算溜井等面积直径及垮塌量,揭示了溜井的垮塌变形特征。结合现场实际,分析认为卸矿时的冲击及矿石与井壁间的摩擦是造成溜井损坏的主要原因,提出通过改变矿流方向、安放护板、控制储矿高度、严防地表水与地下水渗入等措施,保证溜井后续的高效运行。     

鸡笼山金矿溜井堵塞原因分析及堵塞疏通实例

溜井堵塞是采用平巷溜井开拓运输矿山影响正常生产最频繁的事故之一。鸡笼山金矿矿体形态复杂,采场溜井容易堵塞,因此,分析溜井堵塞原因,总结堵塞处理实践经验,显得至关重要。分析了几种常见的溜井堵塞状况及原因,介绍了堵塞溜井疏通方案及管理措施,值得同类型矿山参考。     

基于位移反分析的混合井稳定性评价

将数值模拟软件ANSYS与FLAC3D相结合,建立矿体、混合井一体的大型三维数值模型,并基于GPS监测数据对模拟参数的选取进行了反分析,对混合井的稳定性进行了分析.将“等效参数”带入数值模型,结果表明计算位移曲线和GPS监测位移曲线在形态和量级上基本相似；通过井壁位移场分析可知,贫矿开采对水平y方向影响较为明显；当贫矿开采完毕后,从井筒标高1 430 m开始,井筒压缩变形值高于钢筋水泥井壁轴向压缩允许变形值；井壁最大压缩变形发生在标高1 110m附近,在贫矿开采过程中应引起高度关注.     

基于双控张拉锚索束的溜井井壁垮塌修复方法

溜井是矿山溜放矿石的重要工程,其结构简单且使用方便,但长期投入使用后矿石会不断冲击和磨损井壁,极易出现井壁垮塌现象。对于大多数矿山,溜井维护和修复存在一定的困难,因此需合理选择安全、高效且可靠的溜井加固技术方案。针对现有支护方法施工时占用溜井时间过长的弊端,提出了采用双控张拉锚索束从井壁外围向井筒内部进行整体加固的技术方案,并阐述了其作用原理。通过建立双控张拉锚索束力学模型,分析了满足安全系数条件下锚索荷载的设计方法。结合现场工程实践和监测数据分析,证明通过双控张拉锚索束能够使井壁出现垮塌的溜井在加固后处于较长时间的稳定状态,并能节省大量工程修复时间,减少对溜井的占用。基于双控张拉锚索束的溜井井壁垮塌修复方法为安全、高效解决溜井井壁大范围垮塌的修复问题提供了可行途径。     

主溜井垮塌三维探测及可视化分析与计算

作为地下矿山开采中最重要的矿石运输工程之一,主溜井的安全性与矿山生产速度以及周边设施安全息息相关。针对某地下大型金属矿山深部4#主溜井因倒矿冲击受损的工程实际,运用空区三维激光探测系统(CMS)和大型矿床三维软件SURPAC,实现了对溜井垮塌三维信息的准确获取及可视化分析计算,得到主溜井各段垮塌量及垮塌范围,并准确获得溜井的边界信息,其中最大垮塌宽度达到6 m,第四段溜井垮塌体积高达1 011 m3。针对主溜井垮塌产生的安全隐患提出针对性的修复措施,为主溜井垮塌分析及修复提供有益借鉴及技术支持。     

主溜井井壁安全处理施工技术与实践

以大红山铜矿主溜井的修复为工程背景,介绍了井壁安全处理的基本思路、施工方法及加固方案和技术,尤其是主溜井井壁凸出岩块和严重垮塌部位的独到的加固工艺。可以为同类矿山溜井井壁安全处理借鉴和参考。     

岩移监测在主溜井治理中的应用实践

主溜井是矿山生产运输的关键设施,主溜井局部垮塌会直接威胁到主井和主井地面工业场地安全。为此某矿山在生产初期即建立了相关监测系统和监测机构,实时监测主溜井垮塌区周边岩石的位移和变形,定期统计数据,对其进行动态化管理。依据主溜井治理前后岩移监测到的数据,为矿山主溜井生产及治理提供数据支撑及安全保证。     

蒙库铁矿溜井永久封闭方法的应用实践

蒙库铁矿井下矿采用无底柱分段崩落法,随着采矿范围的加大,需要对开采结束水平的溜井井筒进行永久封闭。经技术方案论证分析,在蒙库铁矿井下矿溜井采用混凝土浇筑加钢筋加固的封闭方法,取得了良好的效果。     

紫金山金矿溜井堵塞的疏通办法

溜井是平峒溜井开拓方式矿山的运输咽喉，溜井正常与否对矿山生产影响极大。溜井堵塞是紫金山金矿溜井故障的主要问题，溜井堵塞后的疏通对于矿山安全和减少经济损失意义重大。针对紫金山金矿溜井具体情况进行分析，提出了溜井堵塞后疏通的工作程序和疏通方法。     

二矿区盘区脉外溜井破坏原因分析及井筒维护研究

近年来,二矿区溜井出矿系统发生事故的频率越来越高,尤其是2007年溜井系统暴露出的问题显得尤为突出,如1000中段1^#脉外溜井、5^#脉外溜井、6^#脉外溜井、1150—1000中段2^#中心溜井及4^#储矿仓等均发生井筒垮塌事故,已严重影响二矿区的安全生产。通过数据统计和现场调查的方法,研究和分析了盘区脉外溜井破坏的主要原因,提出了对井筒合理有效的维护方式。