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.     

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。     

分段分条胶结充填采矿法的试验研究

分段分条胶结充填采矿法是综合了巷道式胶结充填和无底柱分段崩落两种采矿方法的优点而产生的一种变异充填采矿方法。经白银公司小铁山矿现场工业试验表明,技术经济指标较好,损失率小于6％,贫化率小于3.5％,出矿效率较高,为在不稳固岩层条件下矿体的多步骤回采提供了一个成功的范例。本文着重介绍了试验方案,回采顺序和二步回采以及巷道和采场顶板管理等。     

程潮铁矿深部矿体合理回采顺序研究

程潮铁矿目前东区采用崩落法、西区采用充填法开采,由于西区地表选厂即将整体搬迁,西采区深部将改用无底柱崩落法采矿,开采深度也即将到达-500m水平。在采场上方同时存在崩落散体和充填法采场的条件下,研究了-500m水平采场采用无底柱分段崩落法采矿的回采顺序问题。由于矿体厚度较大、长度较长,回采顺序较多,通过对不同开采方案的数值模拟结果算出采场的围岩不稳定性系数,通过采场的稳定性情况对比分析,得出几种开采方案中方案一较优。     

大面积胶结充填体下覆盖层安全高效形成方法研究

针对某大型有色金属矿山下向分层胶结充填法转无底柱分段崩落法过程中覆盖层形成的难题,提出利用诱导冒落法使胶结充填体和顶板围岩自然冒落形成覆盖层的技术方案,并结合矿山实际确定出首采分段的合理位置。采用理论分析和数值模拟对胶结充填体和上部覆岩的冒落模式及机理展开研究,研究结果表明,矿山在利用诱导冒落法形成覆盖层时易突发直通地表的大规模冒落,从而引发冒落气浪筒流冲击危害,威胁到井下作业安全。研究得出,可以通过采取连续扩展诱导工程与均匀预留安全散体垫层等一系列措施来预防冒落气浪冲击危害,以保障工作面生产安全。最后,将该方案应用于生产实际,取得了良好的应用效果,可为类似矿山提供借鉴。     

微震监测技术在崩落法与充填法协同开采中的应用

金川龙首矿西二采区为贫矿资源区,最初设计采用下向分层胶结充填法开采,但在生产后期由于开采成本的原因,将上部中段改用无底柱分段崩落法开采,从而在采区内形成了上部中段崩落法与下部中段充填法同时进行采矿作业的复杂局面.由于崩落法的地压活动规律及分布特点与充填法存在较大差异,为确保整个西二采区的稳定性,建立了立体包裹式微地震监测台网,对上、下中段的采场实现全面监测,同时自主研发了微地震安全监测平台,实现了微震信号的自动识别与分类、微震事件高精度定位及自动预警等功能.利用所建立的微地震系统对西二采区的整体稳定性进行实时动态监测.微地震监测结果表明,在两种采矿方法协同开采过程中,上部崩落法采场回采进路处于稳定状态,采场顶板胶结充填体发生冒落形成覆盖层,下部中段胶结充填法采场整体处于稳定状态.     

基于协同度测度模型的充填采矿法优选

程潮铁矿-430~-500 m矿体将使用崩落法和充填法协同开采,以同时兼顾技术经济和采场稳定性,为此以技术经济子系统和采场稳定性子系统构建了崩落法和充填法协同开采的协同度测度模型来进行方案选择。结果表明,基于协同度测度理论,3种采矿方案中方案3上向水平分层充填法和无底柱分段崩落法协同开采最优,方案1下向水平分层充填法和无底柱分段崩落协同开采次之。     

崩落法放矿过程中冒落覆岩破碎性能及块度组成模拟研究

某矿原采矿方法为胶结充填采矿法,数年的采矿生产在矿石层上部形成了厚数十米的胶结充填体。现拟改为无底柱分段崩落法进行回采,其废石覆盖层将主要由自然冒落的胶结充填体组成。本文结合崩落覆岩下放矿研究的需要,对构成废石覆盖层的胶结充填体在放矿过程中的破碎性能及块度分布情况进行了研究。研究表明:胶结充填体自然冒落不会产生大量的粉状物;放矿过程的二次破碎作用并不会使胶结充填体大量成粉;由于崩落矿石的块度接近甚至小于冒落胶结充填体的块度组成,放矿过程中冒落胶结充填体提前渗入崩落矿石并造成严重贫化的问题不会很突出。此次研究对矿石的回收有重大的指导意义,回答了冒落胶结充填体在放矿过程中是否会造成严重贫化的问题。     

丰山铜矿南缘采矿方法改进实践

丰山铜矿南缘矿带主要采用上向分段碎石胶结充填法和无底柱分段崩落法回采。经过多年回采实践,暴露出了一些问题,采场矿石损失率大,2012年对南缘采矿方法进行改进,通过实践解决了回采过程中的难题,多回收矿石14779.2t,金属量98.92t,取得了明显的效益。     

缓倾斜中厚矿体覆盖层补充问题研究

大顶山矿区属于缓倾斜中厚矿体,采用无底柱分段崩落法进行回采,随着回采分段的不断下降,相当部分的覆盖层会损失在矿体下盘,导致在下分段的回采过程中没有足够的覆盖层来保证安全有效回采。根据大顶山矿体特征,从理论上分析了强制崩落法及自然冒落法在大顶山矿区补充覆盖层的应用可行性。研究得出:对于缓倾斜中厚型矿体,采用强制崩落与自然冒落形成覆盖层的方法是可行的,对于强制崩落形成覆盖层,上盘回采进路推进2~3个步距,可以避免矿岩破碎带给立槽带来困难,并为下分段回采提供足够的覆盖层;对于自然冒落形成覆盖层,为了及时有效地发生自然冒落,采取同时退采3条巷道的方式。     

不同厚度矿柱下崩落法充填法联合开采交错区的地压规律

夏甸金矿目前采深已远超800 m,-652 m水平至-692m水平主要采用无底柱分段崩落法和进路式上向水平分层充填法联合开采,地质勘探线529~546线之间采用崩落法开采,两翼(529线以南和546线以北)采用充填法开采。通过FLAC3D软件分析不同厚度预留矿柱下采场的应力、位移、塑性区等,确定矿柱最优宽度,保障联合开采的稳定。研究发现无底柱分段崩落法采场与上向水平分层充填法采场之间存在相互影响,上向水平分层充填法采场的开采使得无底柱分段崩落法进路中垂直方向应力增大,而上向水平分层充填法采场在向上回采过程中,岩体中应力逐渐增加。在两采场之间保留一定宽度的矿柱能有效减小两采场之间的相互影响,矿柱宽度应大于15m。     

某矿山崩落法和充填法联合开采采场地压分析

某矿山采用无底柱分段崩落法和充填法联合开采。研究两种方法同时开采时采场地压的变化及采场稳定性问题,运用FLAC~(3D)数值模拟技术对该矿山采场地压的演化规律进行模拟研究并利用微震监测技术验证模拟结果。研究表明,该矿山上部矿体随着无底柱分段崩落法的进行,下部胶结充填体的稳定性得到显著提高,下部充填采场矿柱受力整体呈下降趋势,且无底柱分段崩落法开采结束后,下部充填采场矿柱的垂直应力下降了约35%。由此可见采用无底柱分段崩落法开采能有效缓解下部充填采场的地压,有利于提高采场的稳定性。     

限制性空间内无底柱分段崩落法组合式放矿方案及实验研究

以金川龙首矿西二区上部中段由下向分层胶结充填法转无底柱分段崩落法开采为例,研究了限制性空间内无底柱分段崩落法采场各分段的矿石回采和回收特点,构建了一种以分段为放矿控制单元的组合式放矿方案：第一、二分段采用总量控制方式出矿以确保顶板安全冒落形成覆盖层;第三分段采用低贫化方式出矿以避免无效贫化,实现矿石的高质量回收;第四分段采用正常回采进路低贫化放矿+辅助回收进路截止品位放矿以实现矿石的充分、有效回收。设计并开展了3种不同放矿方案的物理实验,结果表明,本文设计的组合式放矿方案在限制性空间实现崩落法安全高效开采和损失贫化控制方面具有显著优势,可使矿山整体开采经济效益处于较优水平,为后期工程实践提供科学的理论和技术指导。     

露天转井下开采挂帮矿石处理及覆盖层形成方案研究

对靠近边帮的无底柱分段崩落法回采首采分段利用崩落挂帮矿作为覆盖层的方式,以矿石充当覆盖层,既能达到无底柱崩落法开采的安全要求,又可以回收部分挂帮矿,弥补露天转井下开采过渡期矿石资源缺口.     

铜坑矿采场爆破悬顶的原因与主要预防措施

铜坑矿92#矿体约50%矿量是在覆盖岩层下采用崩落法回采的,目前矿山主要采用崩落法和组合式无底柱分段崩落法连续回采,采场回采爆破产生悬顶是不可避免的,但是采取相应的技术防范措施后,可将采场悬顶控制在最低限度之内。     

北洺河铁矿采场结构参数的确定方法

试验研究了自然冒落与爆破崩落相结合的大结构参数无底柱分段崩落法，提出了基于散体流动特性的采场结构参数确定方法，并给出分段高度与进路间距的关系式和依据出矿口最早出露废石的信息确定崩矿步距的方法。这一新型采矿方法在北沼河铁矿取得了良好的实用效果。     

夏甸金矿深部矿体预切顶灾害隔离开采技术研究

针对夏甸金矿由于深部倾斜厚矿体上盘存在断层泥,导致现阶段使用的无底柱分段崩落法出现损失贫化率高和地表保护难等主要问题,结合矿山开采技术条件及矿山现状,提出预切顶灾害隔离开采试验方案。在采场中先回采上盘三角矿体,之后高浓度高灰砂比分级尾砂胶结充填采空区,隔离上盘稳定性差的断层泥灾害体。在矿块中先采矿柱,采用高强度胶结充填;后采矿房,采用低强度或水砂充填。试验结果表明：该方案能较好控制地压,降低损失贫化,提高生产能力,实现深部矿体安全、高效、经济开采目标。     

丰山铜矿分段碎石胶结充填法

丰山铜矿南缘矿带原设计采用无底村分段崩落法开采,经多年生产实践表明该法存在很多问题。为解决这些问题,对其进行技术改进,经可行性研究决定采用分段碎石胶结充填法。该法具有采场结构形式新颖、回采与充填工艺技术先进,对该矿开采技术条件适应性强等优点。工业试验已获初步成效,可望解决矿山生产存在的问题,使生产走出低谷。本文介绍技术改造中的采矿方法衔接问题、分段碎石胶结充填法的回采方案以及充填技术等内容。     

东坪金矿分段矿房分段崩落组合采矿方法研究

对品位相对较低,采用充填法成本太高的厚大矿体,采用分段空场、嗣后放顶、无底柱分段崩落组合采矿方法,按照“隔一采一、隔一放一”的回采顺序,利用无轨运输设备,大幅提高采场生产能力,为低效益矿山寻找出路。     

充填法转崩落法回采首采分段时上部岩体破坏、运移规律

运用FLAC~(3D)数值模拟,研究下向分层胶结充填采矿法改为无底柱分段崩落采矿法回采首采分段回采过程中上部岩体破坏、运移规律。结果表明:随着回采工作面不断推进,上部岩体最大下沉点的位置向回采工作面走向中间位置靠拢;采空区前后两侧应力集中明显在增大,在充填体和氧化矿交界处出现了最大主应力的突变;塑性区在回采方向上随着工作面的推进整体呈现"阶梯形"发育。上部岩体的破坏、运移是导致采场矿山压力显现的根本原因,准确了解上部岩体破坏、运移规律,为控制采场的冲击地压提供依据,同时可为同类矿山开采提供借鉴。