某矿分段空场嗣后胶结充填底柱置换方法研究

某铜矿在回采过程中留有大量顶底柱,为安全回收顶底柱中的高品位矿石,减小损失,采用分段空场嗣后胶结充填采矿法,并以高强度充填体置换底柱,铺设人工假底作为下中段的人工假顶。结合矿山生产条件,展开了底柱置换方法研究,确定出了置换空间形成的方法和参数。通过理论计算出了钢筋混凝土的配筋,并提出了具体的钢筋铺设工序。该方法已被矿山成功应用,可为同类矿山借鉴。     

某金矿充填体下顶底残柱开采技术实践

为确保矿山充填体下顶底残柱的安全高效回采,根据顶底残柱赋存特征及开采技术条件,提出一种U型钢支架小进路充填采矿法,对采场结构参数、采切工程、回采工艺、采场支护、充填及工作组织等进行了详细介绍。现场工业试验表明,该方法能够安全、经济、高效地回采充填体下顶底残柱矿体,采矿成本为60. 56元/t,矿石损失率为5. 3%,贫化率为4. 8%,具有较好的技术经济指标,可为类似赋存条件下的顶底残柱开采提供借鉴。     

三山岛金矿下向进路采矿法人工假顶参数设计研究

下向采矿的重要前提就是使用较稳固的人工假顶代替较破碎的原岩顶板,因此人工假顶合理的强度及配筋参数对下向采矿安全、高效的回采至关重要。以三山岛金矿西山矿区为研究对象,通过对人工假顶所受载荷进行计算,结合薄板理论、弹性力学理论及西山矿区下向进路采矿工艺参数,分析人工假顶强度与厚度之间的关系,并对人工假顶强度及配筋参数进行研究。结果表明：人工假顶厚0.8 m,强度为1.5 MPa,使用12 mm钢筋网片时配筋率为0.08%,网度150 mm×150 mm时满足下向进路采矿工艺要求,对下向采矿人工假顶参数设计具有指导意义。     

浅孔留矿法矿柱回收方案探讨

针对浅孔留矿法间柱与顶底柱回收问题,从采场结构、回采顺序、施工方案,以及爆破工艺要求进行了详细的阐述.不同的地理及地质条件,选择不同的顶底柱回收方法,为该采矿方法存在的矿柱回收问题提供了可靠的思路.     

下向进路充填采矿法人工假顶强度及配筋参数研究

构筑人工假顶是下向进路充填安全高效采矿的关键和前提,人工假顶充填体强度与配筋参数相互关联,直接决定着回采作业的安全性与经济性。通过建立顶板多层充填体普氏平衡拱模型,优化下向进路充填假顶所受荷载的计算方法;应用薄板理论及弹性力学理论并结合下向进路充填采矿工艺,解析充填体假顶强度要求;将钢筋混凝土结构设计方法应用于下向进路充填假顶配筋率计算,形成下向充填采矿人工假顶强度及配筋率的整体方案。以某金银矿山大结构参数（5 m×5 m）回采进路为例,提出假顶厚2 m,充填体强度不小于5 MPa,Φ12 mm钢筋（HRB335）网度300 mm×300 mm,配筋率0.106%的技术要求,对合理构筑人工假顶和安全高效应用下向进路充填采矿法具有指导意义。     

缓倾斜薄钨矿脉矿柱回采方案探讨

缓倾斜薄矿脉赋存在我国金属和非金属矿山较为常见。针对南温河钨矿全面法采矿残留矿柱的留存条件和回采难点进行分析和研究,提出使用人工假柱置换矿柱的矿柱回采方案。研究表明:混凝土人工假柱尺寸6.0m,间距10~12m能够满足矿柱的安全回采;同时回收矿柱约为14.8万t,产出钨精矿约776.3t,净收入约7 700万元。在保证安全的前提下,为企业带来良好的经济效益。     

近海矿体开采人工假底厚度优化及工程应用

三山岛金矿为了保证矿山近海矿体开采的稳定性和资源的回收率,设计在-165 m中段施工人工假底。通过建立力学模型,应用弹性力学理论对人工假底的失稳机理进行分析,然后应用数值模拟方法对不同厚度的人工假底下开采进路的稳定性进行分析。通过计算分析不同厚度人工假底下开采进路顶板的应力、位移变化特征,得出不同厚度人工假底的稳定情况。结果表明：厚度为0.4 m和0.5 m的人工假底拉应力超出其抗拉强度的分布区域在进路宽度方向上分别占80%和26.7%,最大拉应力分布在假底中部,假底的垂直位移呈不均匀沉降,且假底厚度越小,不均性越大; 厚度为0.6 m的人工假底拉应力均未超出假底抗拉强度,且位移沉降均匀,整体稳定性较好,但施工成本较高。因此,建议人工假底厚度为0.5 m。将优化结果应用于工程实践,结果表明该参数安全经济合理。     

复杂地质条件下煤层的回采工艺技术

为了充分回收煤炭资源,针对采用分层开采的向斜轴工作面底分层赋存煤厚以及外扩全煤厚区域开采等复杂地质条件,开展了综采放顶煤工艺回采全煤厚和软弱人工假顶下薄煤的工艺技术研究,取得了显著的技术经济效果,为类似条件下的煤炭资源回收积累了经验。     

新城金矿高地应力条件下顶底柱规模化采矿技术研究

新城金矿V~#矿体-580 m中段顶底柱留有大量矿石且品位较高,为减少资源损失,扩大企业经济需要,亟需对顶底柱进行回收。结合新城金矿-580 m中段地质赋存条件和高地应力等特征,设计了进路垂直于矿体走向布置的上向进路充填采矿法,从矿体最上盘第一条进路开始,以采场联络巷为终点,沿矿体走向方向后退式回采,垂直于矿体走向从上盘到下盘依次回采。采场沿矿体走向方向布置,和人工假顶的方向正好呈十字交叉状,使得每一采场回采时所暴露的各条人工假顶的面积都很小,胶结充填后能很好地维护顶板的稳定性。试验结果表明,V~#矿体-580 m中段实现了顶底柱规模化开采,矿石损失率大约为31.6%,顶柱回采的最大作业能力为1 300 t。上向进路充填采矿法科学合理、简单高效,对类似地质条件矿体开采具有借鉴意义。     

某铜矿分段空场嗣后胶结充填人工假顶厚度计算及分析

某铜矿采用分段空场嗣后充填法进行回采,开采过程中留有大量矿石在顶柱中成为永久损失。为安全有效地回收遗留在顶柱中的高品位矿石,需在上中段底部铺设人工假底作为下中段的人工假顶。由于人工假顶厚度是影响巷道稳定性的重要因素,因此本文针对该铜矿的2640m中段建立了钢筋混凝土人工假顶力学模型并进行受力分析。在此基础上利用塌落拱原理与组合梁理论分别计算了人工假顶的厚度,并得出该矿的人工假顶厚度为1.5m。该方法可为同类矿山借鉴。     

采空区隐患影响下的残矿协同开采技术研究

采空区时空分布复杂、地压显现严重是制约赣南钨矿残矿资源回收的关键性技术难题。为解决赣南地区钨矿残矿资源回收的难题，基于“协同开采”理念，兼顾资源开采与隐患处理，提出了针对赣南地区 钨矿的采空区探测-微震实时监测-残矿协同回采(探-监-采)的协同开采关键技术方案，并结合赣南某典型钨矿开展了工程案例分析。研究表明：针对31132矿块空区复杂的时空分布特征，以三维精细探测技术为基 础精细化构建了整体地质模型和采空区模型，精确得到残矿形态与残矿量，矿量估算误差小于10%，并以此为基础分别对顶柱、底柱和间柱因地制宜制定了回采方案；残矿回采过程中建立了IMS微震监测系统，对31132 矿块采场的采空区稳定性进行了实时监测和预警，并协同应用空区封闭、胶结充填等方法处理空区，实现了空区隐患处理与残矿资源回收的有机统一，完成了31132采场顶柱残矿全部回收，并为间柱回采创造了条件。 研究结果可为赣南地区钨矿残矿资源安全、高效、协同开采提供技术参考。     

三山岛金矿软破介质下残柱开采的稳定性分析

为确保三山岛金矿顶底残柱安全高效回采, 采用理论力学与数值模拟对散体下顶底残柱开采过程进行了稳定性分析。建立了理论力学模型, 应用修正普氏拱理论计算了进路顶部荷载, 采用数学力学解析法对不同规格的进路在开挖过程中的承载层进行了内力分析, 得出了进路开采半宽和承载层厚度之间的拟合函数, 进而得出了不同跨度进路顶板需预留原岩的最小安全厚度。应用ABAQUS软件对不同规格进路的开挖过程进行了塑性变形和顶板应力分析, 得出了进路的合适采高及预留原岩的安全厚度, 以及不同跨度的进路顶板冒落规模, 从而得到采场进路宽和高分别为1.5 m和1.6 m。将理论力学分析和数值模拟分析的结果应用于三山岛金矿残柱的开采中, 并对采场沿脉巷道进行位移监测, 能确保试验采场安全生产。     

膏体充填采矿法人工假底保护层形变理论初探

地下矿山随着开采深度的不断变化,高地压、大应力产生的安全风险及固废产生的环保风险将成为制约企业安全生产的重要因素,目前众多资源开采型企业均大力推广使用膏体充填采矿法解决该风险,但膏体充填工艺发展时间较短,基础理论研究成熟度有待提升,下向式膏体充填法实施过程中时常出现假底漏筋,脱层等安全隐患。本文基于膏体充填采矿法人工假底变形理论,对影响假底形变的因素进行了分析,探讨了假底形变机理。还对假底的粘合力和线性系数进行了研究,为进一步完善膏体充填采矿法人工假底变形理论提供了理论依据。     

露天转地采复合型人工境界矿柱结构设计

以山东黄金集团归来庄金矿项目为依托,采用理论分析和工程实例相结合的研究方法,提供了一种有效的人工假顶和混凝土充填体复合型人工境界矿柱的构建与回采方案,内容包括人工境界矿柱范围、人工境界矿柱结构、人工境界矿柱的形成、充填单元间钢筋的连接、充填单元间的混凝土界面处理、狭窄矿体区域人工境界矿柱结构、人工境界矿柱底部隔离层。沟槽角砾岩坡面采用金属网临时支护,金属网采用管缝式锚杆及钢筋带固定。对复合结构人工境界矿柱带来的经济效益和人工境界矿柱下矿体回收的经济效益进行分析,分析结果表明：复合型人工境界矿柱有效地解决了归来庄金矿露天转地下开采产量持续问题,提高了资源回收率,并达到了安全高效回采的目标,为归来庄金矿带来了重大经济效益。     

滨海基岩矿床安全开采合理隔离层厚度的确定

针对滨海基岩矿床安全开采合理隔离层厚度留设问题,基于材料力学、结构力学等共七种理论计算方法综合确定隔离层厚度,利用点柱式上向水平分层充填法建立三维数值计算模型,通过结合FLAC3D数值模拟软件,分析理论计算结果的合理性,研究不同中段开采充填情况下第四系底部的稳定性特征,最终得出安全开采所需的隔离层厚度必须在12m以上,合理的开采上限必须在-57m以上。通过分析数值计算模型第四系底部的沉降变形,发现第四系底部最大沉降集中于中间采场 ,最大沉降量为13.73mm。研究成果为滨海基岩矿床安全开采,提高资源回采率提供了有益指导。     

被保护层开采存在的问题及对策

新庄孜矿五二采区B10煤层作为下保护层开采后,在被保护层B11b煤层进行回采过程中顶、底板破坏以及采空区裂隙瓦斯涌出,一直困扰安全生产。通过对B11b煤层顶、底板片帮及掉顶原因分析,采取措施后有效地解决了回采过程中顶板冒顶事故发生;同时利用风巷顶板倾向钻孔技术抽放裂隙带卸压瓦斯,上隅角和回风流中瓦斯体积分数也得到有效降低,确保安全回采。     

顶底柱残矿回采的临时支护配合间隔进路式方法的应用

在康家湾开展顶底柱残矿回采已有10多年的历史,积累了丰富的经验,总结提出了顶底柱残矿进行回采的临时支护配合间隔式进路回采方法。通过10多年的实践,回采出20余万吨高品位顶底柱残富矿,取得良好的效果。证明该种施工方法和工艺流程非常适用顶底柱残矿安全高效回采。本文分析总结该施工方法的支护参数和施工工艺,为国内使用充填采矿法的矿山安全回采顶底柱残矿具有重要的作用和意义。     

基于大数据分析的矿区施工安全监控系统

矿区地质环境复杂，施工存在很高的安全风险，为此设计了基于大数据分析的矿区施工安全监控系统。在施工现场布设摄像头和振弦测量模块，采集可视化图像和不可视数据，通过无线网桥将大数据发送给监控中心，利用监控中心服务器实现大数据处理和分析，判断矿区施工现场是否存在风险，并通过告警装置通知给现场施工人员。结果表明，该系统的监控错误、未监控到的风险样本较少，监控性能较好，能较准确识别出矿区施工中存在的风险。     

空场法转崩落法开采时的矿柱回采及覆盖层形成技术

针对空场法转崩落法开采矿山需要解决的关键问题--开采衔接、矿柱回采与覆盖垫层形成方式,采用数值模拟分析了下告铁矿单采场最大安全暴露面积和应力分布规律,制定了分区、分次采用超长水平深孔,以排距3～4 m,孔底距4.5 m的爆破参数在下盘进行顶柱回采及强制放顶的回采工艺,实现了空场转崩落开采的高效顺利衔接。