武山铜矿双中段开采矿柱回收初探

武山铜矿以胶结充填工艺推广使用为契机,积极摸索在现有采矿工艺、技术装备条件下,对双中段开采时留下的矿柱进行回收,通过改变回采顺序、优化胶结充填工艺、事先调节矿柱厚度措施,有效解决了双中段开采矿柱回收难题,确保了安全生产,矿石回收率提高到80%以上。     

武山铜矿三期采矿装备建设探讨

为进一步提高武山铜矿综合回采效益,以胶结充填工艺推广使用为契机,在现有采矿工艺、技术装备条件下,积极摸索多中段同时采矿的方式,对多中段开采时留下的矿柱进行回收。针对多中段开采过程中存在的各种问题,通过管理创新攻关,改变回采顺序、优化胶结充填工艺、事先调节矿柱厚度、采取变更铲装设备、完善相关采准工程等多种管理和技术措施;并在建立完善考核体系、加大考核力度、制定相应的工艺管理制度的基础上,有效解决了由于多中段采矿造成的采场生产衔接困难等问题,同时也有效解决了多中段开采矿柱回收率偏低的问题,确保了安全生产,矿石回收率和采场生产能力得到了极大提高,经济效益和社会效益较为显著。     

武山铜矿三期采矿装备建设探讨

为进一步提高武山铜矿综合回采效益,以胶结充填工艺推广使用为契机,在现有采矿工艺、技术装备条件下,积极摸索多中段同时采矿的方式,对多中段开采时留下的矿柱进行回收。针对多中段开采过程中存在的各种问题,通过管理创新攻关,改变回采顺序、优化胶结充填工艺、事先调节矿柱厚度、采取变更铲装设备、完善相关采准工程等多种管理和技术措施 ;并在建立完善考核体系、加大考核力度、制定相应的工艺管理制度的基础上,有效解决了由于多中段采矿造成的采场生产衔接困难等问题,同时也有效解决了多中段开采矿柱回收率偏低的问题,确保了安全生产,矿石回收率和采场生产能力得到了极大提高,经济效益和社会效益较为显著。     

大红山铜矿井下充填体及围岩稳定性数值模拟研究

井下充填体及围岩的稳定性不仅关系到井下人员及设备的安全,对残留矿房、矿柱的回采也有一定的影响。为了给矿山井下充填体和围岩稳定性研究提供一些参考,在了解国内外相关学者研究的基础上,结合ANASYS数值模拟,对大红山铜矿385中段盘区连续开采进行模拟计算,结果表明:矿房、矿柱的开采对周边围岩及相邻充填体稳定性有不同程度的影响。其中,矿柱在开挖后,部分区段的上、下盘矿岩的的Von Mises等效应力、应变及合成位移较顶、底板的大,且相邻矿房临空面稳定性受影响较大,部分甚至有垮塌的可能;胶结充填后,围岩、上、下盘及矿房临空面稳定性都有提高,其中上、下盘的最大位移减少了16.7%。     

矿柱爆破回采对胶结充填体损伤影响试验研究

为确定井下矿柱爆破回采对胶结充填体的破坏范围,选用大红山铜矿现场胶结充填体及同等强度的矿柱模拟材料,在井下废弃但安全的巷道内开展矿柱爆破回采模型试验,并采用超声波测试及爆后表观裂纹观测的方法,分别从损伤度变化和裂纹扩展2个方面探究爆破荷载下胶结充填体的损伤规律。研究结果表明:爆破荷载下胶结充填体在爆心距为45～125 cm的损伤度明显高于爆心距为145～205 cm的损伤度;胶结充填体处裂纹最长可扩展至71.5 cm;根据试验模型中胶结充填体损伤情况,将其划分为稳定区、损伤区和破坏区,该配比下胶结充填体损伤度0≤D0.07为稳定区,0.07≤D≤0.22为损伤区,0.22D≤1为破坏区。     

临近胶结充填体矿房大爆破参数设计及应用研究

为了增加矿石资源的回收率,降低贫化率,保护井下胶结矿柱的安全与稳定,对采场285中段12-15II北矿房大爆破进行设计,控制边界孔距胶结充填体(1～1.2) m;同时将装药结构由细沙间隔调整为空气间隔装药,利用现场爆破振动监测试验数据,基于胶结充填体振动安全设计了大爆破最大单响药量,爆破效果及胶结充填体边界垮落厚度得到了明显改善。     

大红山铜矿胶结高矿柱强度设计及工程实践

大红山铜矿胶结充填矿柱具有"高、窄、长"的特点,并且矿柱充填体须服务相邻2个矿房的回采,暴露周期长,对充填体的稳定性、整体性和强度设计及充填实施提出了很高的要求。以B88-92-3盘区为例,通过分析确定,经验类比法和模型法很难用于胶结充填体强度设计。应用FLAC3D软件建立该盘区数值模型,通过弹性方案计算确定胶结充填体发生剪切破坏的参数,在此基础上利用弹塑性方案确定胶结充填体保持稳定的参数。工程实践表明,充填体在内聚力0.8 MPa、抗拉强度0.6 MPa、内摩擦角31°和抗压强度2.78 MPa条件下保持稳定。     

复杂开采条件下低品位镍矿安全高效回采方案研究

在龙首矿西二采区上部中段采矿方法由胶结充填法转为无底柱分段崩落法时,矿山面临着覆盖层形成及矿石损失贫化控制等一系列技术难题。首先提出了大体积胶结充填体诱导冒落覆盖层形成方案,分析得出胶结充填体具有较好的可冒性;然后对胶结充填体破碎后的块度分布规律进行了研究,结果表明胶结充填体在破碎过程中不会产生大量粉状物,因此不会造成矿石提前贫化;最后针对崩落法采场仅有的4个回采分段提出一种组合式放矿方案,并对该方案在矿石贫损控制方面的有效性进行了试验验证。将各项研究成果应用于现场生产实践,成功诱导顶板胶结充填体冒落形成覆盖层,在获得良好矿石贫损指标的基础上,使采场产能提升30%,采矿成本降低28%,在复杂开采条件下实现了低品位矿石的安全高效、低贫损及低成本开采。     

无矿柱矿块回采新工艺

近年来,山东黄金矿山,为避免矿柱的损失,根据石英脉型和蚀变岩型两种矿床的特点,采取合理增加中段高度,加大矿块和减少矿柱尺寸,改革回采工艺等许多措施,同时借鉴了国内外先进矿山的经验,采用干式充填法和尾砂或尾砂胶结充填采矿法。充分利用胶结充填体的性能,开展了对无矿柱回采新工艺的研究和实践,提高了矿山的经济效益。     

大红山铜矿铜铁合采矿柱废石胶结充填工艺技术研究

随着浅表优质矿产资源的逐步消耗殆尽,提高资源综合利用率,合理开发利用低品位矿产资源越来越受到国家和企业重视。大红山铜矿铜铁合采方法是回收利用低品位铜和铁资源十分有效的手段。文章通过对大红山铜矿矿床赋存条件的分析,提出了大红山铜矿铜铁合采的采矿方法,同时对影响铜铁合采成败的关键问题矿柱充填工艺技术进行了多方案比选,最终选择了泵送废石充填料浆充填工艺方案,具有适用性和可行性。     

石头嘴铜铁矿矿柱回采研究与实践

石头嘴铜铁矿矿柱回采面临系列技术难题。上向低分段空场嗣后充填采矿法试验研究成功并获得推广应用是石头嘴铜铁矿矿柱回采技术难题得以解决的关键所在,它为矿山持续安全、高效、低成本、低损失贫化稳产生产奠定了可靠基础;三维数值模拟分析得出石头嘴铜铁矿矿柱回采顺序宜从上至下、从中央往两端;先用低分段空场嗣后充填法开采,条件成熟时再过渡到高分段空场嗣后充填法开采;上下中段矿房矿柱应对齐;-220 m以上民采空区水体威胁解除之前,宜先采下部中段矿柱再采上部中段矿柱,或暂只采上部中段矿柱的下分段等结论,对矿区宏观地压控制、水害防治及安全生产具重要指导作用。     

缓倾斜破碎矿体高效进路充填采矿方法研究与应用

大尹格庄金矿1#矿体-496 m中段北区矿体为典型的缓倾斜薄至中厚矿体,采用点柱式上向水平分层充填法落矿时,存在安全性差、生产效率低和矿石损失率高等问题。为保证采场作业安全,实现高效生产,提出小规格上向水平进路分层充填采矿法,采场地压得到有效控制,并就其回采工艺、爆破工艺和充填接顶等关键问题进行改进,矿山生产效率得到有效提升。改进采矿方法后盘区综合生产能力为372 t/d,月出矿量为11 000 t,与原采矿方法基本相同,但采矿损失率由15%降低至5.7%,资源回收率或回采率显著提高,工业试验表明：新采矿方法具备安全高效的生产特点,满足技术经济指标要求,其研究成果可用于指导矿山生产,取得了显著的经济效益和社会效益。     

相邻水平矿柱开采扰动影响分析

垂直相邻中段因采矿方法的变更,造成水平矿柱偏载作用,恶化顶板岩体稳定性,给生产安全造成不良影响。基于结构力学原理,建立了上下中段矿柱错位布置偏载作用力学模型,推导了水平矿柱弯矩、剪力和安全系数计算公式,并结合工程案例开展了相关理论计算。研究表明:偏载作用对预留水平矿柱力学性能劣化影响明显,随着水平矿柱厚度的减少,安全系数越来越小;根据建立的偏载矿柱力学模型,可快速计算不同偏载程度作用下预留水平矿柱弱化关系,开采优化设计提供指导。     

小分段水平分条胶结充填连续采矿法在曹家洼金矿的应用

为了提高曹家洼金矿缓倾斜、中厚矿体的矿块生产能力和安全生产水平,研究提出了小分段水平分条胶结充填连续采矿法。该采矿法将中段再划分为小分段,分段中在矿体厚度上水平分条,不留矿柱,分条作为最小回采单元;分条采毕随即胶结充填。经采用灰色关联法进行综合评价和生产实践表明,小分段水平分条胶结充填连续采矿法具有高效、安全、低＂贫损＂的特点,收到了良好的应用效果。     

大新锰矿复杂空区群三维数值模型构建方法及胶结充填治理研究

矿山岩土工程数值分析中研究复杂空区群三维数值模型构建方法对空区治理具有现实意义。为精确分析矿山地下工程围岩移动和应力变化规律，特别是不同采矿方法形成的复杂空区的稳定性和矿柱应力变化，提出了3DMine-Surfer-Rhino-ANSYS-FLAC3D多软件联合建模方法，解决了复杂空区群三维数值模型构建和大数量小尺寸矿房矿柱网格剖分问题。以广西大新锰矿矿体开采为案例，构建了留矿法与房柱法形成的采空区的三维数值模型，模拟分析空区的稳定性和决策胶结充填治理方案。研究结果表明：（1）大新锰矿留矿法开采的空区部分顶柱有垮落风险；（2）房柱法开采的空区部分矿柱变形大，有塑性破坏；（3）对于胶结充填留矿法的空区，隔一充一充填方案治理效果更好，在治理初期地表沉降更小。     

全面房柱采矿法在富家矿三角矿柱残采中的应用

富家矿露天坑保安矿柱回采后,剩余的矿体与主矿体回采后进行充填的混凝土充填体相接触,形成三角矿柱。结合全面采矿法与房柱采矿法的优点,自行设计了全面房柱采矿法并将其应用于三角矿柱的残采,此方法在回收矿柱中得到了成功的验证。详细介绍了全面房柱采矿法的采准工程布置、回采工艺过程及技术参数。实践证明,该方法适应富家矿三角矿柱残采的生产要求,经济技术可行、安全可靠。同时也为其他矿山底柱的回采提供了宝贵的经验。     

缓倾斜极薄矿脉开采新方法研究

对于缓倾斜极薄矿脉的开采,通常采用全面法、削壁充填法、选别回采、长壁法等采矿方法。其共同问题是贫化损失大,安全条件差。基于此类问题本文从以下3方面进行研究解决：1．不留矿石矿柱,实行连续回采,最大限度地提高矿石回收率;2．单采矿石,控制采幅,减少贫化;3．利用低矮胶结条柱支撑顶板岩层,控制地压,确保回采工作安全。经过试验研究总结出的全粒级废石胶结条柱连续分条采矿法解决了品位高、赋存条件复杂、顶板不稳固、开采难度大的缓倾斜极薄石英矿脉的开采难题,为黄金矿山薄矿体的高效开采提供了一个新思路。     

蚀变带内矿体开采中人工假底的应用研究

针对嵩县山金矿业有限公司主矿体位于矿区构造破碎带内，前期采用上向进路充填采矿法对其进行开采时留下了高品位顶底矿柱的开采难题，矿山提出通过在各中段间施工人工假底来对这部分高品位矿柱进行回收。因此，为保证顶底柱回采稳定性和矿石回收率，建立了人工假底薄“板”力学模型，应用弹性力学理论对其失稳机理进行分析；同时在人工假底厚度确定的情况下采用安全系数法分析了进路宽度与高度对进路稳定性的影响，确定安全合理的进路宽度为3.5~4.0 m，高度为3.0~4.0 m；再对人工假底进行配筋设计，并对金属网在人工假底中不同位置时假底位移及应力场变化进行数值模拟分析，得到最安全合理的铺设位置为人工假底中部。将研究结果应用到工程实践中，结果表明人工假底的应用使矿山顶底柱得到安全高效的回采。