某铁矿采矿方法优选及采场回采长度优化研究

某铁矿自开采以来一直采用两步骤的分段凿岩阶段空场嗣后充填法回采矿体，由于矿体上盘存在破碎带，导致一步骤采场回采或即将结束采场揭露顶板发生垮塌，给二步骤回采带来巨大安全隐患。结合技术经济指标，对比不同方案的优缺点，最终决定采用预留护壁的小分段充填采矿法回采二步骤采场，采用该方法生产能力达300 t/d,损失率为15%,贫化率为10%～15%;根据所选取的采矿方法，采用FLAC3D与Rhino相结合对采场回采长度进行优化，最终在采场回采高度与采场宽度一定的条件下，根据所选取的5种方案，分别从应力、位移及塑性区分布进行分析，确定回采长度为60 m时较为安全。该采矿方法优化应用期间，矿山经济效益达564万元，可为类似矿山提供参考依据。     

深部厚矿体低贫损分段崩落法技术研究

某矿7~#矿体及围岩均有次级构造裂隙分布,且上盘含有5～10m的断层泥,松软易冒,矿体的强度低容易冒落,不适合采用大跨度空场下作业的采矿方法。-350m中段及以上水平采用上向干式充填采矿法,但常伴随着的矿石损失大、安全条件差与生产能力低等技术风险。为最大限度地提高矿石回收率、降低贫化率,保证采场作业安全,以-350 m水平为界进行采矿方法过度,通过对采矿方法对比分析,-350m水平以下拟采用低贫损分段崩落法替代上向干式充填采矿法。通过分析分段高度、进路间距、崩落步距以及回收进路的选择对分段崩落法采场结构优化,确定采场参数为:分段高度6～7m,进路间距7～8m,崩矿步距1.1m,最大拉底高度为4.5m,工业性实验表明,在此参数下7#矿体能够实现低成本、低损失率、安全环境好和贫化率可控的高效率开采。     

某矿分段采场上盘围岩稳定性分析及工程应用

为了保证某倾斜矿体分段采场的安全生产，采用理论分析和FLAC3D相结合的方法对不同条件的采场上盘围岩的稳定性进行研究；分析各参数条件下上盘围岩的当量暴露面积、应力、位移、塑性区分布等指标与采场长度、高度之间的关系；结合岩石强度理论、拉应力区分布面积及位移极限判据提出安全经济的结构参数，并通过工程应用对分析结果进行论证。结果表明：当量暴露面积随采场长度的增长率大于随高度的增长率，当采场长度大于40 m时，采场高度对当量暴露面积的影响权重逐渐增大；当采场长度和高度均为40 m时，其上盘围岩沿采场左右边缘及底部分布拉应力破坏区，最大位移量为41.77 mm，局部逐渐产生了塑性区，但各塑性区未发生贯通，可保持自身稳定。工程应用结果表明，开采过程中上盘围岩在出矿期间未出现剥离和掉渣现象，整体稳定。因此，为了有效保证采场安全和生产效率，建议矿山采场高度选择40 m，长度选择40 m。     

Mathews图解法和Q系统分类法在苍山铁矿采场参数优化的应用

苍山铁矿矿区内褶皱及断层较发育,部分区域矿岩较破碎,给矿山生产带来安全问题.根据苍山铁矿主要矿体地质特征,利用Mathews图解法对采场顶板和上盘稳定性进行分析,基于Q系统分级进行无支护跨度计算.在确保采场顶板稳定的前提下,计算出采场的最大无支护跨度不宜超过13 m.当采场宽度为13 m时,采场最大长度不超过80 m,...     

分段空场嗣后充填法在卡莫亚铜钴矿的应用研究

卡莫亚铜钴矿深部矿体采取地下开采方式。为了确保采矿的安全高效,满足设计生产能力要求,对于厚度5～30m的矿体进行了采矿方法研究。通过对地质勘察报告和项目可行性研究报告的研究、国内外同类矿体采矿方法的调研、以及不同采矿方法的经济技术比较,最终确定采用分段空场嗣后充填法进行回采。详细介绍了分段空场嗣后充填法的采场及采准切割工程布置、回采及充填工艺、主要技术经济指标。经测算得出,采场生产能力为430t/d,矿石损失率20%,贫化率12%。该方法作业安全,生产效率高,在卡莫亚铜钴矿深部矿体采用后,能够确保矿山尽快达产。     

基于模糊数学的采矿方法优选研究

某矿山中厚矿体采用分段空场法连续开采,由此产生了空区顶板暴露面积过大而导致冒落等地压显现情况,为此需重新选择适合中厚矿体的开采方法。采用模糊数学法对采矿方法进行优选,最终得出分段空场嗣后充填法为最优采矿方法,并选择试验采场进行开采方案设计和实施。实践表明,此方法符合矿山生产需求,维护了采场稳定,增加了生产能力,并降低了矿石的贫化、损失。模糊数学法优选采矿方法具有较强的科学性和可行性。     

低分段倾斜工作面干式充填法试验研究

金岭金矿埠南矿区的矿体受构造蚀变带控制，矿岩破碎、节理发育、不稳固，给采矿工作带来很大的困难。为寻求合理的采矿方法，在该矿区进行了低分段倾斜工作面干式充填法的试验研究。结果表明：试验采场结构合理、生产能力大；由于加强了采场顶板管理措施，保证了采场安全生产；实现了无矿柱，大采场回采，提高了矿石回收率，降低了贫化率。低分段倾斜工作面干式充填法试验的成功，为我国类似条件的矿床开采，提供了一种行之有效的方法。     

基于拓展的Mathews稳定图法的采场结构参数优化北大核心

合理的采矿结构参数是保障金属矿地下开采的前提。为了优化缓倾斜破碎金矿体的采场结构参数,以采场稳定概率大于95%为目标,引进拓展的Mathews稳定图法来优化采场最大跨度和暴露面尺寸,并采用考虑岩梁自重的弹性力学简支梁等理论进行验证。结果表明:当采场长度80 m时,回采进路跨度小于4.36 m时即可保证采场不会破坏;当采场长度80 m时,采场顶板跨度为4.3 m,采场上盘跨度为3.0 m,采场稳定概率能达到95%;优化后的上向进路充填法采场结构参数为3 m×3.5 m。现场工业试验表明:采场结构参数条件下回采过程中采场顶板及围岩未发生垮落及剥落现象,采场稳定性良好。因此,基于拓展的Mathews稳定图法适用于缓倾斜破碎矿体的采场结构参数优化。     

某铜钼矿采矿方法和采场顶板控制方法概述

河南某铜钼矿为地采矿山,生产能力为700 t/d,对于厚大矿体采用底盘漏斗分段空场法、分段空场法(阶段出矿、分段出矿)开采,对于厚度小于5 m的矿体,采用全面留矿法回采。铜钼矿体绝大多数产于矽卡岩和矽卡岩化大理岩中,矿体密集,大小不等,主要为石榴石矽卡岩、透辉石矽卡岩、透辉石石榴石矽卡岩、大理岩,围岩岩性多为碳酸盐类岩石及泥质岩类岩石。采矿过程中,随着顶板暴露面积的增大,泥质岩类岩石构成的顶板会发生垮冒现象,混入矿石堆内,造成矿石的贫化。为解决上述问题,简要叙述了矿山采用的空场采矿法和全面留矿法,分析了全面留矿法存在的支护安全问题,针对泥质岩类的顶板采取了锚网支护;在顶板矿岩分界位置矿山采用了预裂爆破技术,布置1排平行孔作为预裂孔。这些措施有效地控制了采场顶板垮冒,确保了生产作业过程中的安全,降低了矿石贫化率。可为具有类似矿山条件和采用该采矿方法的地下金属矿山提供技术参考。     

高承压含水层下矿体回采保安矿柱合理宽度留设应用研究

针对"三下"矿体回采难度大、安全要求高等特点,并结合矿山水文地质条件及开采现状,提出了"顶板预控、分区隔离、及时充填"的方案,并通过理论计算、数值模拟、工业性试验等手段对矿体强化开采时护顶矿柱厚度及隔离矿柱宽度进行了模拟和计算。现场工业性试验表明,"顶板预控、分区隔离、及时充填"方案能够有效控制采场顶板大面积垮落,确定西区护顶保安矿柱厚度为120m,东、西区连续隔离矿柱宽度为20m。     

基于拓展的Mathews稳定图法的采场结构参数优化

合理的采矿结构参数是保障金属矿地下开采的前提。为了优化缓倾斜破碎金矿体的采场结构参数,以采场稳定概率大于95%为目标,引进拓展的 Mathews 稳定图法来优化采场最大跨度和暴露面尺寸,并采用考虑岩梁自重的弹性力学简支梁等理论进行验证。结果表明,当采场长度80 m时,回采进路跨度小于4.36 m时即可保证采场不会破坏;当采场长度80m时,采场顶板跨度为4.3 m,采场上盘跨度为3.0 m,采场稳定概率能达到95%;优化后的上向进路充填法采场结构参数为3 m×3.5 m。现场工业试验表明,该采场结构参数条件下回采过程中采场顶板及围岩未发生垮落及剥落现象,采场稳定性良好。因此,基于拓展的Mathews稳定图法适用于缓倾斜破碎矿体的采场结构参数优化。     

无底柱浅孔留矿法与分段崩落法联合采矿方法研究与应用

铜辉矿业在开采破碎薄至中厚矿体采用了无底柱浅孔留矿法采准与分段崩落法落矿联合采矿方法,通过该采矿方法的试验,安全有效的提高了采场的回采率,降低了采矿成本,提高了矿山的经济效益,推广应用前景广泛。     

三山岛金矿破碎带中采场联络道优化研究

三山岛金矿新立矿区是我国第一座海下开采的硬岩金属矿山,采矿方法主要为上向分层充填采矿法。矿区西南部局部矿体下盘有平均厚度7~8 m左右的破碎带,倾角几乎与矿体平行,距离矿体约20 m左右,采场联络道在破碎带处需多次短掘短支成巷,成本较高。鉴于此,笔者尝试优化采场联络道坡度,提出一种"过山车式"采场联络道设计,避免了分层联络道多次支护,缩短了施工工期,提高了作业安全系数,成功应用该设计于新立矿区5个分段共计10条采场联络道,节省费用176万元。     

分段全面采矿法在某铜矿的应用

某铜矿主要开采1#、2#矿体,矿体平均倾角为20°,平均厚度3.98 m,为缓倾斜薄矿体,其中1 m≤可采厚度≤3 m的矿体占该铜矿储量20%左右。为充分利用有限资源,根据开采技术条件采用分段全面采矿法开采该部分矿体,对该采矿方法的适用条件、盘区结构参数、采场布置、回采工艺等进行了介绍,可为中小型薄矿体缓倾斜矿山开采提供参考依据。     

破碎采场跨度数值模拟优化研究及工程应用

为保障破碎矿体采场稳定，减少矿石损失和贫化，实现安全高效开采，以某铁矿破碎采场为背景，利用FLAC3D分析不同宽度采场的稳定性，确定合理的采场结构参数。通过计算和分析不同宽度的矿房在开采过程中顶板和侧帮的应力、位移和塑性破坏区变化特征，得出不同结构参数采场的稳定情况。结果表明，当采场宽度超过14 m时，顶板的应力和位移都较大，采场的稳定性变差；随着采场宽度的增大，侧帮的应力和位移变化范围逐渐减小，有利于采场的稳定；当采场宽度大于12 m时，两帮容易发生剪切滑移破坏，采场的稳定性变差。因此，建议采场宽度选择为10～12 m。工程实践表明，优化选择的采场结构参数合理。     

焦家金矿机械化上向进路充填采矿法的试验研究

焦家金矿是我国的大型金矿之一。该矿为典型的破碎带蚀变岩型金矿床,矿体形态复杂多变,特别是1号矿体赋存于断裂带下盘的黄铁绢英岩质碎裂岩中,矿体上盘为大断层破碎带,顶板岩石破碎,极不稳固,一经揭露即发生冒落,开采技术条件复杂,采矿难度大。原采用普通分层充填采矿法,采场生产能力低,作业安全条件差,矿石损失贫化大。为寻求安全经济高效的采矿方法和采矿工艺,提高采场生产能力,降低矿石损失贫化,长沙矿山研究院和焦家金矿开展了机械化上向进路充填采矿法试验研究工作。试验区段的矿体除以上因素外,还有大量沿走向的条带状夹石穿插于矿体,节理裂隙均很发育,次断层较多,且多切割矿体,致使试验区段的矿体稳固性极差,矿岩界线不明显。这段矿体的倾角为30°～45°,矿体的最大水平厚度45米,平均水平厚度包括夹石为35米。根据矿体赋存和开采条件,采用下盘斜坡道,脉外溜井出矿。采场沿走向布置,长45米,宽为矿体厚度,高40米。由于运输大巷靠近矿体,且部分大巷进入矿体,故留7     

基于修正Mathews稳定图法与FLAC3D的采场结构参数优化研究

矿山开采深度的增加使矿山在生产过程中面临更多的不确定因素,合理的采场结构参数将有效降低采场冒顶事故率。为了确定出合理、统一的采场结构参数范围,采用Mathews稳定图法和数值模拟对高峰矿深部采场结构参数进行研究,分析不同采场结构参数下的采场极限暴露面积、应力云图、位移云图和塑性区分布云图。结果表明,当采场宽度取8 m时,极限暴露面积为400 m²;当回采方式为同时回采,分层高度为4 m和12 m时,均建议采场宽度≤8 m;采用超前回采时,采场最大主应力的最大值均超过了安全警戒线。因此,为了保证回采过程的安全性,建议采场结构参数为：采场宽度范围为7～8 m,采场长度为矿体厚度,约为40 m,分层高度为4～12 m,回采方式为同时回采。     

某地下矿山分段空场法地下开采对上覆岩层稳定性影响分析

为了确保某矿山生产中分段空场采矿方法安全使用的可靠性及合理性,要对采场结构参数进行优化,这对提高矿山生产效率、降低生产成本和保证矿山生产安全起着重要的作用。根据某矿山开采技术条件,针对不同的采场结构参数,采用FLAC3D数值模拟软件模拟了不同采场长度条件下的应力、塑性扰动区范围的大小,确定采场最适用、最合理的长度为50m,同时分析了地下矿体开采对上覆围岩稳定的影响,为矿山的安全高效生产提供依据。     

破碎围岩矿体预控顶分段空场嗣后充填法的研究与实践

针对阿舍勒铜矿650 m中段破碎围岩矿体,采用分段崩矿阶段空场嗣后充填采矿法采场发生垮塌的状况,提出了预控顶分段空场嗣后充填法开采的技术方案。7个采场的回采实践表明:该采矿方法适合阿舍勒铜矿上盘围岩破碎矿体的开采技术条件,并具有采场稳定性好、作业安全、贫化损失率低、生产能力大、综合经济效益高等突出优点,采场实际损失率为4%~5.7%、贫化率为3.3%~10.9%。     

某铁矿缓倾斜厚大矿体采矿技术研究

某铁矿出于安全考虑,前期的崩落法无法继续使用,深部矿体的回采方法必须及时变更为充填法。为了确保充填法采矿安全、高效,根据矿山实际矿体、围岩稳定性特征,提出4个回采方法,经过模糊综合评判选择分段凿岩阶段空场嗣后充填法。在此基础上针对如何选择采场结构参数,才能确保回采过程采场的稳定,采用数值模拟对深部矿体采场结构参数进行方案优化,在采场长度为100 m,预留10 m间柱的情况下,模拟了采场宽度13 m、15 m、17 m3个方案,采场的最优宽度确定为15 m。