锚索支护技术在锦丰金矿巷道交岔口的应用

锦丰金矿岩体整体破碎,节理裂隙发育,采用机械化上向进路胶结充填采矿法开采,井巷工程较多,巷道断面较大,巷道交岔口处暴露面积较大。针对其巷道交岔口等大尺寸工程结构的顶板和犄角处常发生浆皮开裂和垮塌冒落等的支护问题,提出了锚索支护技术,有效提高了支护强度,解决了巷道交岔口处岩体因开挖失稳的难题,长期未发生开裂和变形现象,维持了岩体稳定性,保证了安全高效生产。对类似矿岩条件矿山巷道交岔口锚索支护具有一定的指导意义。     

掘进机在锦丰金矿冗半矿区巷道掘进中的应用

随着科技的飞速发展,矿山工程施工机械化程度越来越高。介绍了EBZ260H型掘进机的主要结构、工作原理、适用条件和截割作业工艺等。以锦丰金矿冗半矿区基建工程为背景,详述了EBZ260H型掘进机在冗半矿区560 m主运平硐的施工过程。工程应用表明:EBZ260H型掘进机在巷道掘进时具有掘进成本低、掘进速度快等优点,值得在同类型矿山井巷掘进中推广应用。     

充填假顶下采场稳定性分析及回采顺序优化研究

在进路式胶结充填采矿中,充填假顶下采矿巷道稳定性问题是井下开采的重大安全性问题。针对贵州锦丰金矿230中段充填假顶下采矿巷道稳定性问题,采用岩石力学数值模拟软件(Phase2)对采区建立数值分析模型进行稳定性分析,模拟回采顺序为从西向东单向回采、从中间向两边同时回采及从两边向中间同时回采下的采场进路稳定性。研究表明:3种回采方式下最大变形量发生在充填体与围岩交界处,进路顶板变形量均较小(10 mm～15 mm),局部出现剪切及拉伸破坏,整体处于稳定状态。为提高采矿效率,最终选择从中间向两边同时回采的回采顺序,同时采用管缝式锚杆+钢网+湿喷混凝土对采场进路进行加固,确保采矿作业安全。实践表明:采用从中间向两边同时回采的回采顺序安全可行,回采过程中采场处于稳定状态,采矿效益较单向开采提高了约65%。     

基于松动圈理论的破碎岩体锚杆支护参数确定及应用

锚杆支护计算理论的选取直接影响巷道围岩支护效果。针对锦丰金矿巷道围岩破碎条件,进行巷道围岩松动圈测试;根据松动圈测试结果确定选用组合拱理论为锦丰金矿锚杆支护计算理论,计算确定锦丰金矿巷道支护参数;并进行现场支护试验,同步监测锚杆受力情况,最终确定锦丰金矿巷道支护最优参数为:锚杆间距1.2 m,锚杆排距1.2 m,锚杆长度2.4 m。工程应用结果表明:通过松动圈大小确定锚杆支护计算理论,可以使选取的支护理论更贴近矿山实际,对其他矿山的锚杆支护参数设计具有指导意义。     

机械化矿山高应力软岩巷道支护实践

针对某矿深部开拓掘进期间遇到的以砂岩泥岩互层为主的软岩巷道支护难题,在对其变形特征分析的基础上,通过岩体调查、膨胀性试验、地应力测试、松动圈理论分析、锚杆强度试验等策略,结合实践经验,认为岩性差、破碎带影响和复杂地质构造引起的地应力变化从而引起原支护系统强度不足是造成大面积巷道失稳的主要原因。基于兼顾凿岩台车设备效率需求而优选支护锚杆,并参考松动圈、组合拱理论计算调整锚杆参数,确定间排距1.1m×1.1m、长2.8m的树脂锚杆+管缝注浆锚杆+湿喷纤维混凝土+钢网为主要支护方案。通过设置收敛变形监测点进行长期监测显示,总体巷道顶、帮、底收敛量均控制在20～30mm,巷道基本保持稳定。     

深部软破岩体巷道失稳机理分析与支护优化研究

为解决锦丰金矿深部回采过程中巷道失稳问题，通过分析原巷道支护方案失效特征，进行了深部巷道变形破坏机理分析，并据此提出了以“控制高应力+封闭岩面阻止围岩劣化”为原则的三套支护优化方案，综合采用FLAC3D数值模拟及现场监测两种手段，对原支护方案以及优化方案分别进行了支护效果对比分析。结果表明：变形破坏机制属于应力扩容型与软化膨胀型，受自身矿物组分特性以及以高应力为主导力源共同影响、控制，其破坏机理以剪切破坏为主，少量拉伸破坏并存；在支护效果控制上，湿喷混凝土一、二次支护喷层厚度并不起决定性作用，但二次支护时各锚杆单体之间所形成的联合支护体支护效果，随二次喷层厚度优化而得到显著改善；现场试验结果与模拟结果一致，“钢网+树脂锚杆+纤维混凝土”联合支护优化方案为最优方案，支护效果显著，两帮、顶板累积位移量较原方案分别下降了48.67%、72.85%。     

新型胶凝材料充填配合比优化研究

随着选矿工艺的进步，选矿厂生产的尾砂细粒级占比逐渐升高，井下充填体强度降低，为了满足矿山对井下充填体强度要求不得不增加胶凝材料掺量，这使得充填成本升高，影响了矿山效益。针对锦丰金矿胶结充填体存在的问题，提出对所用胶凝材料进行优化，用胶固粉代替水泥作为胶凝材料，并对胶固粉和水泥开展了充填配合比试验，验证了胶固粉代替水泥作为胶凝材料的可行性，在此基础上又单独对胶固粉开展了配合比优化试验，得到了料浆浓度65%时，5.5%胶固粉掺量即可达到锦丰金矿充填体7 d单轴抗压强度0.35 MPa的要求；从经济效益方面进行分析发现，用胶固粉代替水泥作为胶凝材料，每年可节约充填成本约950万元。