冬瓜山铜矿机械制冷降温技术的应用研究

综述了金属矿山高温热害的特点及国内外深井降温技术的研究进展.通过对冬瓜山井下通风和热环境参数的分析和计算,确定了该矿井通风系统的冷量需求.指出了机械降温工艺的必要性和可行性,并给出了地面集中降温系统的主要设备布置方案.基于对冬瓜山采区开拓系统和采掘计划的全面调查分析,提出了井下输冷和散冷的实施工艺,并时工程设计、施工、使用过程中的环境与安全防范提出了一些建议.     

冬瓜山铜矿深部矿体地压灾害治理方案研究

为了治理和控制冬瓜山盘区开采引起的井下地压危害,在充分调研冬瓜山矿段井巷工程及破坏状况的基础上,深入研究了冬瓜山矿段矿岩破坏机理,分析了各种支护方式破坏状况和产生破坏的原因。根据不同工程类型、工程位置、工程尺寸、工程岩性及破坏机理等因素,提出和制定了冬瓜山铜矿井下地压危害治理方案,以确保深部矿体的安全生产。     

两种不同岩石在三轴压缩条件下的变形实验

利用电液伺服材料控制机试验系统,以不同的围压(5、10、15、20、25、30MPa)分别对矽卡岩和蛇纹岩试样进行三轴压缩试验,分析围压和岩样三轴抗压强度的关系,研究岩样各蠕变阶段非线性黏弹塑性变形特征,并比较两种岩样破坏形式的差异.试验结果表明,在三轴压缩条件下,两种岩样的三轴抗压强度与围压都有良好的线性关系;两种岩样的变形规律基本相同,且最终的破坏方式主要都为单斜面剪切破坏.     

胶结充填体强度预测及水泥消耗量反演计算

为降低充填成本和使料浆制备系统可靠运转,基于特大型采空区充填工程对于二步骤矿柱开采的重要性,采用配比优化试验及统计分析所得的充填体长期强度预测模型,结合现场充填体地质钻探取样的检测强度,利用预测模型的变形公式,反算出采空区充填水泥实际用量,对设计与实际水泥用量的定量关系进行了分析,掌握了二者之间的偏差.结果表明:前期充填中水泥用量存在较大富余,52-8#和52-10#采场水泥用量分别偏大约60.28%,49.24%.随着充填站操作人员技术水平与熟练程度的提高,并通过对站内计量仪表和物料输送设备校验后,水泥用量的下调空间较大.     

基于微震监测技术的矿山高应力区采动研究

 冬瓜山铜矿是目前国内开采最深的金属矿山之一,岩石具有典型的岩爆倾向性,最大应力为38 MPa,为控制岩爆的发生及制定高应力区采矿的战略,2005年矿山引进南非ISS国际公司的微震监测系统,实现对采矿引起的岩体应力、应变状态的实时监测。简单介绍冬瓜山矿微震监测系统的布置;基于一段时间内监测到的有效事件,对井下首采区地震事件的时间与空间分布进行研究;利用可视化工具JDI对事件的相对集中区域进行圈定,并与井下生产活动相结合,分析原因;还提出对井下工程岩体危险识别的手段,并用实际发生的事件验证;综合研究成果,制定以微震监测技术为基础的高应力区采动分析的工作程序,为目前矿山的安全生产提供依据。     

冬瓜山铜矿隔离矿柱开采的地压危害分析

针对冬瓜山铜矿厚大矿体盘区隔离矿柱开采过程中的地压危害问题,应用数值模拟方法并采取微震监测等手段进行分析研究。结果表明开采过程中发生岩爆的可能性很低;由于隔离矿柱开采的技术条件劣化很多,位移和塑性区域明显增大,应该对单个开挖单元的空间体量加以控制。对模拟的54^#隔离矿柱而言,开挖空间高度不宜超过50m,长度不宜超过48m,采用间隔开挖顺序能够降低工程岩体的应力集中度,对工程稳定有利。