大新锰矿西北地采矿区产状复杂矿体分区协同开采技术研究

复杂难采矿体开采是采矿业亟待解决的一个科技难题。针对产状复杂矿体采用现有技术开采常导致生产效率低、安全性差、劳动生产率高、资源回收率低等突出问题，通过引入工程地质分区思想和“协同 开采”理念，提出了产状复杂矿体分区协同开采技术思路。针对大新锰矿西北地采矿区“U”形产状复杂多层薄矿体尚无成熟的采矿工艺保证安全高效开采的问题，根据产状复杂矿体分区协同开采技术思路，综合分析 了矿体地质赋存条件，并结合矿体三维模型选取了影响矿体开采的走向和倾角作为矿体分区依据，将矿体分为一区、二区和三区，提出了一种工程地质条件引导的矿体分区技术。针对不同分区的开采技术条件，在各 分区进行了采矿方法优选或设计，推荐一区、二区和三区分别采用浅孔留矿法、电耙出矿房柱法和电耙-爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法，形成了一种产状复杂矿体采矿方法优选与设计技术。研究表明：所提方法有 效解决了大新锰矿西北地采产状复杂矿体的开采技术难题，为产状复杂矿体高效协同开采提供了一种新思路。     

多层缓倾薄矿群竖井位置的三维协同设计

针对传统二维开拓设计模式存在的设计效率低、工作量大和竖井最优参考位置难以确定等问题,开展竖井位置的三维协同设计研究。以广西华锡集团铜坑锌多金属矿为例,从协同开采理念出发,构建由矿量与矿体埋深相结合的三维运输功计算模型;借助三维矿业软件对岩石移动范围进行圈定并给出竖井开拓初选方案;采用集对分析同一度法,以安全性、资源利用率、运输功和经济投资4个评价指标对初选方案进行优选。研究表明：该三维运输功计算模型可从三维角度精确规划竖井的空间最优位置,可为开拓设计提供有益参考。     

地下矿山两相邻矿体开采扰动关系与协同步距分析

对于金属矿床地下开采的两相邻矿体，从根本上弄清两相邻矿体之间的开采扰动关系与回采步距，对于实现矿产资源优化开采与地压安全管理具有重要意义。以往研究主要关注于开采顺序对围岩应力分布状态产生的影响，未从理论上对两相邻矿体间的扰动关系进行详细分析。基于协同开采理念，分析了不同倾角和不同矿层间距条件下两相邻矿体的开采扰动关系，给出了相应的协同步距计算公式，并结合山东会宝岭铁矿两急倾斜相邻矿体和云南斗南锰矿两缓倾斜相邻矿体开展了工程案例分析。研究表明：①水平-缓倾斜两相邻矿体仅存在下层矿体回采对上层矿体扰动关系1种类型，倾斜-急倾斜两相邻矿体存在无扰动关系、单一矿体扰动关系和两矿体相互扰动关系3种类型；②相应的协同步距计算公式由开采方式与矿体相关参数综合决定；③会宝岭铁矿的两急倾斜相邻矿体宜同步回采，云南斗南锰矿两缓倾斜相邻矿体的V8矿层应超前V7a矿层2个矿块回采。研究成果可为地下矿山两相邻矿体安全、高效、绿色、协同开采提供参考。     

某锰矿倾角变化矿体采矿方案创新优化及应用

采用传统的采矿方法选择流程来确定部分难采矿体的最优采矿方法，易出现无采矿方法可选或实际技术经济指标不理想的局面。为了增强产状复杂矿体采矿方法选择的有效性，通过理论指导与实际案例相结合的方式，提出了一套融入采矿方法创新与方案优化的采矿方法选择流程；然后以某锰矿山西北区域倾角变化矿体为例，针对经过传统采矿方法选择流程选出的浅孔留矿法存在的矿石运搬困难、构造区地压显现等问题，优化设计了一种能够适应多层状且倾角变化的倾斜矿体采矿方案。工程应用表明，新方案将回采率至少提高了16%，给该锰矿山采矿方案提供了更优的技术选择，为类似矿体的开采提供了参考。