论诱导冒落与自然崩落

金属矿山地下开采中能耗的30%~60%与岩体破碎有关,因此,诱导地压自行破岩逐渐成为矿业届研究的热点。诱导冒落法和自然崩落法是目前最具代表性的利用诱导破岩的采矿方法。介绍了两者的发展现状和工艺特点,分析了诱导破岩机理和诱导破岩方法称谓的合理性,揭示了采准工程量大、开采风险高的工艺特点和认知程度低及理论研究不深入是诱导破岩采矿法得不到推广应用的主要原因,并指出诱导条件下矿岩时空演化规律、出矿管理对冒落速度和冒落部位的调控作用、冒落块度的控制技术以及丰富多元化的研究手段是发展诱导冒落法亟需解决的关键问题。对解决诱导冒落法目前存在的问题、完善诱导破岩理论,具有重要指引作用。     

金川龙首矿中深孔破坏规律及护孔措施

金川龙首矿西二采区拟采用无底柱分段崩落法代替胶结充填法开采低品位矿石,从而寻求降低采矿成本的新途径。该矿地质条件复杂,中深孔能否成孔以及是否具有较好的保持率,是无底柱分段崩落法能否顺利实施的关键。采用不连续变形分析方法对西二采区地质条件下的中深孔破坏形式及规律进行了分析,得出中深孔最易发生破坏的部位主要集中在巷道周边破坏矿体区域内;在1610 m分段5行联络道围岩及5#进路矿体中进行了现场试验,以测定实际情况下的炮孔破坏情况,结果表明,中深孔的保持率较高,施工2个月后达到了91.7%。为进一步提升西二采区中深孔保持率及爆破效果,提出了为回采进路选择合理的支护形式、适当增大中深孔孔径、在孔口部位采用大直径锚杆护孔、采取合理的回采顺序、加强透孔及补孔等措施,可为龙首矿西二采区中深孔的施工提供借鉴。     

冒落胶结充填体对崩落法矿石回收效果影响作用研究

龙首矿西二采区在下向分层胶结充填法转无底柱分段崩落法过程中,人工诱导强度较低 的胶结充填 体自然冒落形成覆盖层,而覆盖层废石块度对崩落法的矿石回收效果有着显著的影响作用。本 文系统研究了冒落 胶结充填体及扇形中深孔崩落矿石的块度分布规律,及其在放矿散体移动场中的二次破碎机理 及特性。研究结果 表明,尽管胶结充填体强度较低,但其在空场条件下冒落的散体尺寸以中等块度（>0.3 m）以 上为主,即便是在放矿 散体移动场中受外力作用而发生二次破碎,其小块（＜0.1 m）比例增加的程度也十分有限, 更不会被全部破碎成 粉,而且扇形炮孔崩落的矿石平均块度要小于冒落胶结充填体的平均块度,这一结论是确保西 二采区无底柱分段 崩落法取得良好应用效果的关键所在。为进一步防止冒落胶结充填体过早破碎和提前混入矿石 造成贫化,提出了 减小崩落矿石块度与组合放矿相结合的技术方案。最后,在矿山开展了工程实践,验证了前期 研究结论,为矿山无 底柱分段崩落法取得全面成功奠定了良好基础。     

基于AHP和模糊数学方法的采空区稳定性评价

通过AHP和模糊数学方法建立了评价下向水平分层胶结充填法充填前采空区稳定性的评价模型。采用德尔菲法对采空区稳定性的影响因素进行了分析,构造了判断矩阵,通过层次分析法确定了各影响因素的权重;结合采空区四值逻辑评分表和定量表述的采空区灾害危险度的影响因素的隶属函数确定表确定了各影响因素的隶属度,建立了评判矩阵。并对某矿山采空区进行稳定性判断,最终得出该采空区稳定性为Ⅱ级,属于较稳定级别。     

让压开拓技术在眼前山铁矿深部高应力软破岩体中的应用

眼前山铁矿上盘开拓工程一般布置于软破岩体之中,随着开采深度的不断增加,上盘开拓工程在深部高应力作用下变形破坏严重。通过调研查明了矿山深部地压的显现部位及显现形式,分析了开拓巷道在深部地应力作用下的稳定性,并计算了上盘楔形体对开拓工程施加的附加应力,最终提出了让压开拓方案及让压参数的确定方法。实践证明,让压开拓方案可以有效减小深部高应力对上盘软破岩体中开拓工程的破坏作用,同时可为每个中段节省500 m左右的开拓工程量,为矿山带来较好的经济效益。     

弓长岭东南区塌陷坑后续开采岩移规律研究

弓长岭东南区分上、下含铁带,上含铁带采用露天开采,下含铁带采用地下开采并形成地表塌陷坑,上、下含铁带采深形成300 m的高差,针对此技术条件,开展下含铁带继续下采的岩移规律和不影响露天开采的极限采深的研究。利用FLAC3D软件模拟分析了有、无散体补充条件下塌陷坑上盘岩体的岩移规律,塌陷坑上盘岩移曲线存在明显的分区特征,相同监测点的位移量随着采深的增加而增大,补充散体对于控制水平变形、倾斜、曲率等岩移指标作用明显。以露天采场内不出现危险移动变形指标为原则,在有、无散体补充条件下,下含铁带极限采深分别为260,240m,即开采至90,110m水平。根据弓长岭塌陷坑条件,考虑坑内散体和补充散体对上盘岩体的被动侧压力作用,改进上盘渐进崩落模型,计算得极限开采水平为107 m水平。根据数值模拟和理论推导的结果,综合确定下含铁带极限开采水平为110m。根据研究成果,提出将上含铁带露天采场剥离废石充填下含铁带塌陷坑的控制方案,保证了露天、地下的协同开采,控制了地下开采的塌陷范围,减小了露天废石的占地费用,取得了较好的应用效果。     

崩落法采场中深孔拉槽爆破对相邻充填法采场稳定性影响研究

某镍矿1595m水平8行以东拟定采用崩落法采矿,8行以西的1610m水平以及整个1474m水平采用充填法采矿。崩落法采场首次中深孔拉槽爆破药量为2300kg,约为充填采场进路正常回采浅孔爆破药量的50倍,为分析首次中深孔拉槽爆破对1610m及1474m水平充填采场稳定性的影响,采用钻孔压力监测、巷道变形收敛监测、爆破振动监测等手段对充填采场的稳定性进行了监测与研究。分析监测数据可知:崩落法采场拉槽爆破后,与其相邻的2个充填采场钻孔压力计监测的压力值未发生显著变化,采场进路也未发生明显变形收敛;爆破振动监测仪在充填采场监测到的最大爆破振动速度均小于充填采场自身浅孔爆破监测值和相关的安全允许值。监测结果表明,1595m水平崩落法采场中深孔拉槽爆破未对其周边相邻充填采场的稳定性产生不利影响,充填采场可继续进行正常采矿作业。本研究可为该镍矿充填采场的稳定性评估提供依据,同时也可为类似矿山提供参考依据。     

大结构参数无底柱分段崩落法在缓倾斜中厚矿体中的应用

随着无底柱分段崩落法在缓倾斜矿体应用条件的不断扩大,目前生产矿山中出现了加大采矿方法结构参数的趋势。对大结构参数无底柱分段崩落法在缓倾斜中厚矿体中应用的可行性进行了实验及理论研究。研究表明,在缓倾斜中厚矿体条件下,下盘残留矿量的回收是关键。而且在矿体的赋存条件一定的情况下,随着结构参数的加大,将使下盘范围内的残留矿量占分段回采矿量的比例显著增加。但只要下盘退采充分,即便是大结构参数的无底柱分段崩落法,其矿石也能得到比较充分的回收,大结构参数方案仍具有可行性。     

大顶山矿区悬顶成因及防治措施研究

着重分析了四川锦宁矿业大顶山矿区出现悬顶现象的原因,提出了预防悬顶的措施,并介绍了一种新的处理悬顶的有效手段,以此为类似矿山提供有价值的参考。     

近地表急倾斜厚矿体地表移动规律及影响因素的敏感性分析

利用FLAC~(3D)有限元分析软件,根据开采深度、矿体倾角、矿体厚度三因素设计L16(45)正交试验方案模型。极差和方差分析结果表明:对水平最大位移和移动范围的影响程度,开采深度矿体倾角矿体厚度;对垂直最大位移的影响程度,矿体倾角开采深度矿体厚度;地表水平位移呈"山峰—山谷"型曲线,山谷段随着倾角的增加逐渐向下盘方向移动。下沉曲线为漏斗型曲线,开采深度增加到某一深度后,靠近矿体中心附近的岩体会发生隆起。随着矿体倾角的增加,影响地表出现移动盆地的矿体开采深度也相应增加,即矿体倾角越小,越容易在地表形成移动盆地。形成的边界角随着开采深度的增加而减小,逐渐稳定于50°左右,矿体的倾角越大,边界角趋于稳定的速度越快。