龙首矿下向高进路采场胶结充填体的力学机理研究

本文介绍金川资源综合利用项目——龙首矿下向胶结充填采矿方法改进试验采场地压的研究成果。文中扼要叙述了充填体的性能及充填采场压力的测量结果。在综合分析室内试验和现场观测的基础上,讨论了充填体的作用机理和下向高进路胶结充填采场混凝土假顶和矿柱的稳定性,并对采场结构尺寸和采矿工艺提出了建议。     

高进路下向胶结充填采矿法

下向胶结充填采矿法是一种回采率较高的方法,适合于高品位且矿体围岩均不稳固的矿床条件。然而这种方法的采矿工效低,采场生产能力小,且需消耗相当数量的支护材料。采用高进路,并使相邻分层的回采进路交错布置,可使其采矿工效及采场生产能力明显提高,且大大降低木材消耗。本文介绍了金川龙首矿试验这种高进路下向胶结充填采矿法的采场结构与回采工艺,并对胶结充填体——矿石间柱在回采过程中的稳固性进行了分析。     

吉林富家矿提高充填体质量的措施

吉林富家矿原采用电耙出矿的下向六边形进路胶结充填法,随着开采深度的增加,原来的采矿方法出现了采场出矿效率降低、损失贫化增大等问题.为此,采用了铲运机出矿的高分层胶结充填法.但新方法对充填体强度要求高.经过试验,对原有充填工艺进行了改造,使充填体强度大为改善.     

下向胶结充填采场充填体作用机理的研究

本研究以招远金矿灵山分矿的下向胶结充填采场为对象,它包括充填采场的现场观测,充填体稳定性的有限元计算分析及其静态、动态力学参数的室内试验等方面内容。通过研究获得了一些规律性的认识,取得了较为有价值的成果,可供有类似开采条件的矿山参考。     

一米直径天井钻进工业试验

一、概述金川有色金属公司龙首矿主要采用上向和下向分层胶结充填法。掘进溜矿、行人、采准、通风、下料、充填等用的工程量占掘进工程总量的22%(1979与1980两年统计),其中主充填井和采场充填井又占天井工程量的     

下向机械化胶结充填采矿技术在金川二矿区的应用

金川有色金禹公司所属两个地下矿山——龙首矿、二矿区,所采用的采矿方法在不断的引进先进技术、不断的发展、完善,以适应工程地质条件复杂、地应力大、矿岩破碎、稳定性差的不利条件。早在六十年代中期,龙首矿就将设计的崩落采矿方法通过试验研究改变为上向水平分层胶结充填采矿方法。七十年代中期又将矿岩破碎、稳定性差的地段改用下向分层胶结充填采矿方法。为了使下向分层胶结充填采矿方法逐步扩大应用范围,提高其生产能力,在八十年代初又通过试验研究将低进路回采改为高进路回采。这就减化了回采工艺和充填工艺,提高了采场生产能力和采场的稳定性,保证了安全生产。这种采矿方法现已成为龙首矿唯一的采矿方法。     

安庆铜矿1#矿体深部残矿回采安全性分析

为了保障安庆铜矿产量的要求,加快矿山深部矿体的开采进度,对1^#矿体深部残矿的回采区域进行了工程调查与安全性评估。结合深部采场底部胶结充填体原位取芯,获得了采场充填强度的分布规律,进而提出了残矿回采布置方案。通过FLAC三维数值软件,对-618m水平以下新规划的采充时序进行模拟分析,从最大主应力云图可知,在残矿采场回采过程中下向揭露的胶结充填体能够保持稳定,表明不留设-618^-640m水平矿柱的回采方案安全可行。根据数值模拟结果,对残矿回采布置方案进一步优化,实现1^#深部残矿安全回采。     

上向进路充填采矿法最佳充填接顶率研究

为解决白象山铁矿在上向进路充填采矿过程中充填接顶效果不理想的问题,对该矿山的充填接顶率进行了研究。运用MIDAS/GTS有限元软件模拟分析二步进路采场开采时,一步进路采场不同充填接顶率胶结矿柱受力状况,并对胶结矿柱安全稳定性进行评价,对不同充填接顶率进行分析,从而确定最佳充填接顶率。当二步进路采场开采时,一步进路采场80%充填接顶率胶结矿柱抗拉安全系数为2.03,抗压安全系数为1.28,综合安全系数为1.6,为该矿上向进路充填法的最佳充填接顶率。该研究为其他矿山科学提高充填接顶率提供了一种全新的指导方向。     

爆破荷载下全尾砂胶结充填体破坏规律及防治措施

针对某矿地下采场爆破与充填工艺现状,结合萨道夫斯基爆破公式和试验结果,探讨采场爆破荷载下充填体的破坏规律,根据经验公式得到了动态抗压强度与爆心距的关系;对动载下的一步采全尾砂胶结充填体和二步采全尾砂胶结充填组合体划分了粉碎区、断裂损伤区和稳定区;从控制震动源的强度和改善充填体自身性质的角度,讨论防止充填体破坏的新技术新方法,如选择合适的充填配比、"留矿法"减震和喷射混凝土、挂网等临时支护等。     

诱导冒落在龙首矿崩落法覆盖层形成中的应用

金川集团龙首矿西二采区在由下向分层胶结充填法转 为无底柱分段崩落法时,需要崩落或冒落大面积胶结充填体 及上部覆岩为崩落法采场形成覆盖层.通过分析覆盖层形 成技术,选择采用诱导冒落技术形成西二采区覆盖层,随后 对胶结充填体及上覆岩层的可冒性进行了分析,并结合西二 采区实际情况制定了具体的诱导冒落实施方案.在该技术 方案实施过程中,采用微震监测、现场跟踪观测以及地表沉 降监测等技术手段,对崩落法采场顶板的冒落过程进行了实 时动态监测.监测结果表明,西二采区利用诱导冒落技术安 全顺利地使采场顶板胶结充填体冒落形成了覆盖层,为西二 采区成功由充填法转向崩落法奠定了良好的基础,对类似矿 山具有工程借鉴意义.     

注浆加固围岩深孔崩矿嗣后充填法在某铁锌矿的应用

结合某铁锌矿矿区开采技术条件,利用注浆加固围岩深孔崩矿嗣后充填采矿法,将极不稳固的采场顶板和上下盘围岩胶结成一个稳固的整体,并进行支护,保障人员和设备安全进入采场。采用大直径中深孔崩矿,回采结束后用低标号胶结充填料一次性充填采空区,从而实现了围岩极不稳固条件下难采矿体的安全高效开采。     

下向分层进路式胶结充填法采场稳定性判断方法及应用

从便于生产组织以及提升产量等因素考虑,下向分层进路式胶结充填法矿山一般采取的是几条进路回采结束后再进行集中充填的生产组织方式,采场在一定时间内形成了以胶结充填体为顶板的相邻非连续采空区,由此带来了胶结充填法采场稳定性问题.目前尚无有效成熟的方法对其采场稳定性进行分析和判断,难以防止可能造成的采场稳定性风险.为此,提出了...     

块体理论在采场稳定性分析中的应用

根据块体理论，以矢量计算为基础，开发了结构面分析程序，分析了结构面对廉江银矿采场稳定性的影响，找出了廉江银矿上向进路胶结充填法采场各部位的可动块体，计算各可动块体在重力作用下所需的支护力，从而确定了采场各部位可能出现的关键块体。     

基于采充时序的空场嗣后充填体强度要求优化研究

为解决江西某钨矿空场嗣后充填法一步骤采场充填体强度要求优化设计问题,以该矿开采技术条件为基础,利用加拿大米切尔法进行了强度要求解析计算,并基于实际采充时序过程,考虑充填体与矿岩接触作用、二步骤采场非胶结充填体对一步骤采场胶结充填体侧向推力作用,提出了充填体强度要求修正解析方法,并计算了同等条件采场充填体强度要求,进而采用FLAC3D开展采充时序过程中一步骤采场充填体强度要求数值解的搜索计算,对比分析了充填体强度要求数值解与两种解析解,讨论了米切尔法的适用性,校验了修正解析模型可靠性,可为同类矿山充填体强度要求优化计算提供参考。     

下向回采和充填顺序对采场稳定性影响的模拟研究

以某矿下向六角形进路回采胶结充填采场为研究对象,根据现场实测工程地质力学数据,选取4种不同的进路回采和充填顺序,运用FLAC模拟分析进路周围介质应力场、位移场和塑性区分布,研究采场结构介质应力应变规律、几何变形特征和结构承载性能受不同采充顺序扰动的影响。研究结果表明：采场进路从中间开始回采、逐步向上盘推进,先上盘后下盘、分段回采充填的顺序,使采场结构介质稳定性受采充扰动影响较小,是安全可靠、技术可行、经济合理的。同时应注意加强上下盘进路腰部和底板围岩应力集中区的监控和支护,确保顶板充填体强度指标。     

管道加压泵送充填系统的研究与应用

龙首矿西二采区1630m水平采场分布在金川矿区5-11行,距离地面充填站垂直高差为79m,其中5行采场最远,水平充填管路长845m,钻孔垂直管路长79m。经计算,自流充填时的倍线为11.7,采区无法满足现有管道自流充填工艺要求。金川矿区采用下向进路胶结充填采矿法,因此,采空区必须采用混凝土充填,否则会带来较大的安全隐患,必须采用管道加压泵送充填技术解决存在的问题。     

窄长采场胶结充填体强度要求及结构设计

为了解决金厂河多金属矿空场嗣后充填法窄长采场胶结充填体强度要求优化设计问题,以该矿矿岩-充填体力学参数为基础,利用优选3种理论方法,进行了强度要求解析计算.通过构建矿山典型开采区域的三维数值模型,采用FLAC3D软件开展了两步骤采充时序的数值模拟计算,搜索得出了一步骤窄长采场胶结充填体极限稳定状态下的强度数值解,进而对...     

废石胶结充填体强度特性及其应用研究

宝山矿西部2#矿体为深部难采矿体,采用废石胶结充填法回采.为确保其回采的安全,采用RMT-150B岩石力学试验机,对7种配比的废石胶结充填体在不同龄期的抗压强度进行了测试,利用龄期为28 d的废石胶结充填体的力学参数对试验采场进行了充填法回采的FLAC3D模拟,根据模拟结果选用C组配比的废石胶结充填体对该矿试验采场进行了充填,同时还对其进行了应力测试.研究结果表明:水灰比和灰砂比是控制废石胶结充填体抗压强度的关键因素;龄期为28 d的C组废石胶结充填体的抗压强度大于2 MPa;采空区围岩的最大主应力和竖向最大位移随废石胶结充填体强度的增加而减小,而最小主应力则与之相反;选用C组配比的废石胶结充填体的试验采场的应力测试结果与模拟结果吻合良好,能有效地控制该试验采场深部开采的地压.     

破碎顶板垮塌采场胶结充填治理

针对金厂河多金属矿一步骤破碎顶板垮塌治理难题,采用三维激光扫描的方式,探明了采场顶板垮落形态特征,构建了破碎顶板垮塌采场三维可视化模型。通过对金厂河矿胶结充填体强度需求的理论计算,设计一步骤胶结充填体整体强度为3.0 MPa。基于充填料浆配比试验、扩展度试验和流变试验,综合确定充填工艺参数为:料浆质量浓度为68%～72%,灰砂比为1∶8。结合21^#采场三维空区模型和形态,合理布置了充填挡墙和充填下料工程,进而保障了破碎顶板垮塌采场胶结充填体的稳定性。     

铜绿山矿新型胶结充填材料工业化试验研究

随着铜绿山矿采矿强度的提高,井下采场回采时间相应缩短,导致水泥尾砂胶结充填技术存在的强度不达标、养护时间长等问题越来越突出,越来越难以满足生产进度要求。胶凝材料是提高充填质量的重要因素,为解决水泥胶结充填与高强度生产之间的矛盾,开展了新型胶结充填材料工业化试验研究,通过对比分析普通水泥充填料和新型尾砂胶固料井下全胶结充填体各期试样(3, 7, 28 d)的强度,表明在相同成本条件下,华重新型尾砂胶固料充填体相比原有水泥充填体在强度、性能等方面均有较大优势,能够满足铜绿山矿井下采场充填技术标准要求。