卢安夏铜矿区充水塌陷区氧化矿露天安全开采技术研究

通过对卢安夏铜矿区原有技术资料的分析及现场实地的调查、测量,利用空区探测技术手段,详细调查、探测和分析了氧化矿下部采空区分布情况,验证及校核了氧化矿资源储量及其分布。调查并实地测量矿区开采影响范围内的塌陷区。以穆里亚希南矿段为首采区,开展露天边坡稳定性分析、采空区对露天开采的影响等研究,制定了氧化帽露天开采方案与保障措施,实现氧化矿安全开采。     

卢安夏铜矿区充水塌陷区氧化矿露天安全开采技术

通过对卢安夏铜矿区原有技术资料的分析及现场实地调查、测量,利用空区探测技术手段,详细调查、探测和分析了氧化矿下部采空区分布情况,验证及校核了氧化矿资源储量及其分布。调查并实地测量矿区开采影响范围内的塌陷区。以穆里亚希南矿段为首采区,开展露天边坡稳定性分析、采空区对露天开采的影响等研究,制定了氧化帽露天开采方案与保障措施,实现氧化矿安全开采。     

卢安夏铜矿露天开采下采空区顶板安全厚度研究

地下采空区给露天生产带来了极大的危害,采空区顶板安全厚度的确定是露天生产的重要安全保障。为了研究卢安夏铜矿露天开采下采空区顶板安全厚度,通过对矿山原有采矿技术条件和地质资料的分析及现场实地测量和调查并结合钻孔探测等手段,确定了露天矿下采空区的分布情况。以此分析地下采空区与露天境界空间关系并对露天边坡危险区进行区划,利用理论计算和数值模拟手段对最危险区域的采空区顶板安全厚度进行研究。结果表明:在最危险区域范围内,对不同采空区范围,不同位置的采空区进行模拟结果分析,露天开采的采空区隔离层安全厚度为16m(2个台阶高度),采空区对露天开采的影响较小。     

露天矿地下采空区探测与综合整治技术研究

为探索露天矿开采过程地下未知采空区的探测与整治方法,实现露天矿安全开采与地下采空区处置的协同进行。以巨龙铜矿露天采矿过程中的地下采空区为研究对象,研究采空区探测及处置方法。结合露天矿开采条件及采空区状况,提出钻孔探测和三维激光扫描相结合的采空区探测手段。提出大直径深孔爆破崩落的采空区处置方法,消除采空区安全隐患、回采残矿资源。通过现场工业试验,验证了技术方案并大规模应用于矿山实际生产。研究结果表明：钻孔探测和三维激光扫描相结合的方式探测采空区精确简便,大孔爆破崩落处置采空区的方式安全有效,为高原露天矿开采过程中的地下采空区探测与快速处置提供了技术支撑与借鉴。     

某铁矿采空区治理与露天开采协同技术应用实践

露天矿山台阶开采水平下部的空区治理是露天矿山安全生产的重要工作之一,为有效实现采空区的治理与露天采矿的协同作业,针对采空区形成的原因和特点,某铁矿制定了不同类型采空区探测及治理方案,建立了地采资料收集汇编—采空区勘测—科技检测—资料分析反馈—采场实地放点—生产勘探6个程序化的采空区监测方案,并在露天采矿生产中形成了探测、监测、充填或崩落处理、采装、运输、安全预警为一体的采空区协同治理技术方案,解决了采空区治理与露天开采的安全管理问题,为露天矿山下部采空区治理和采矿工作提供了一定的借鉴和参考。     

地下转露天矿山复杂采空区探测工程实践

在地下转露天矿山开采过程中,露天境界内存在的各种复杂采空区对矿山的安全生产造成严重的威胁。通过现场勘察和文献资料分析总结了各种复杂采空区的组成,并按照其成因、形态等特征因素对其进行合理分类,归纳出规划开采形成的采空区、古代开采和非法盗采形成的采空区、充填不充分或充填体沉降形成的采空区以及二次垮塌形成的采空区4种类型。同时结合工程现场实例介绍了利用GPR法对地下转露天开采矿山境界内典型的浅地表复杂采空区进行探测的原理和技术方法,包括现场数据采集、后期数据一体化实时处理和资料可视化解译分析。结果表明,利用GPR法探测地下转露天开采过程中赋存的复杂采空区方便快捷且探测效果明显,值得在相关领域应用推广。     

东川汤丹铜矿复杂采空区群联合调查技术方法研究及应用

复杂采空区群的调查和探测一直属于世界性难题.汤丹铜矿经过开采多年,形成了大量形态不规整的采空区.为查明汤丹铜矿采空区数量、规模及空间结构,通过对国内外采空区探测技术综合研究分析,结合矿山实际需求对东川汤丹矿区开展采空区调查工作.采用了矿产地质调查、工程地质调查、地表现状测绘、地球物理探测、钻探工程验证、三维激光扫描、矿...     

高危空区群下地下转露天协同开采技术研究

柿竹园矿地表塌陷给井下生产带来了一系列难题,如地表泥水混入井下导致矿石贫化且影响选矿,塌陷区北部和东北部高陡悬崖导致地表滚石和滑坡显现,塌陷区南部形成大跨度悬臂空区,不稳定间柱与 大采空区形成高危空区群、含矿大块堵塞出矿巷等。根据矿山现场调研、实测绘图和岩移研究,通过3Dmine软件建模,精准划分了塌陷区、过渡型空区、高危明空区、外围空区等。为解决该矿生产难题,提出了井下 与露天协同开采技术方案：首先采用低品位矿石充填塌陷区周边的高危空区群;再禁止塌陷区南部井下采出矿石,并在地表采用深孔爆破技术崩落悬臂矿岩;然后对塌陷区北部和东北部高陡悬崖实施地表削坡剥离和 利用低品位矿石回填塌陷区;最后在6~8 a内由地下开采过渡到露天开采,并探索性回采塌陷区内的巨块矿石。为减少前期剥离投入、缓解剥离境界外修路难的问题,结合环山贴坡布置螺旋型阶梯状剥离台阶、道路融 入山坡剥离境界等思路,利用3Dmine软件建模研究,优化确定了720剥离境界。同时,通过生产计划上图标识,及时更新协同作业区,实时微震监测地下采区和GPS监测塌陷区岩移等技术措施,实现了矿山协同开采的 动态监测与预警。研究表明：所提出的优化剥离境界思路和一系列露天与井下协同开采技术方案,解决了该矿当前的生产难题,为该矿露天与井下协同作业提供了安全保障,可为类似矿山提供有益参考。     

综合超前探测技术在顶部含水塘和塌陷区矿山开采中的运用研究

为实现矿山安全高效回采,控制地表岩层移动和采空区灾害事故的发生,需要对矿山地下岩体特征以及可能存在的不良地质体的位置、规模和性质进行准确探测。地质超前探测技术是岩土工程领域一种广泛运用的技术,在矿山领域也有不少实践。介绍了铜坑矿针对水塘渗水和塌陷区等情况,结合TRT6000系统的井下超前预报和pulseEKKO PRO地质雷达系统地表探测结果,确定了渗水位置及岩层移动情况。     

大型露天矿山采场层面塌陷采空区处置技术研究

大宝山矿露天采场下部隐伏着大量采空区,随着开采层面的下降,采空区层面塌陷活动越来越频繁。据统计,矿山每年均发生数十起采空区层面塌陷险情,给生产带来了严重的安全隐患。发生采空区层面塌陷险情后,采取现场管控、资料采集、原因分析、编制处置方案、现场安全实施等技术手段对塌陷区进行有效处置,彻底消除塌陷区安全隐患,及时恢复塌陷区周边安全生产,取得了安全高效处置采空区隐患、保障生产持续性的效果。     

某石膏矿地下开采诱发的地表沉降分析

某石膏矿采用竖井开拓、房柱法开采,开采区段内形成大面积采空区,部分采空区已发生塌陷。为科学规划井下开采和保障矿山安全生产,采用理论分析与数值模拟计算方法,得出矿山地下开采诱发的“三带”高度为179.42 m,地表沉降最大值理论计算为1.43 m,数值模拟所得地表最大位移为1.36 m,出现在10#和14#盘区所对应的地表位置。矿山1#,3#,4#和5#,10#和14#盘区所对应地面已塌陷区内实测最大塌陷深度分别为1.74,1.72,1.78和1.79 m,均大于理论计算值和数值模拟值,得出上述盘区所对应的采空区上覆岩层均已连续塌陷变形,下沉直至地表,其他采空区所对应上覆岩层尚未完全塌陷变形的结论,为矿山后续的安全生产提供了科学指导。     

风景名胜区下铜矿开采地表沉降安全影响研究

针对地下开采引起的地表沉降问题,结合凤凰山铜矿开采历史及现状,为保障矿区地表凤凰山风景名胜区及建构筑物安全,通过理论计算和数值模拟分析,对凤凰山铜矿充填法开采过程中产生的地表沉降进行综合分析。根据“三带”理论,计算得出了凤凰山铜矿深部开采过程中采空区冒落最大影响高度。利用 FLAC3D软件,对矿山历史和未来开采全过程进行了模拟,得出了矿山开采结束后地表垂直位移和水平位移值。根据提取的位移数据和变形计算公式,计算得出了地表风景区建构筑物附近的倾斜、曲率和水平变形值均在相关规范允许值范围之内,可以保障地表风景区和建构筑物安全,为矿山生产和风景区建设安全提供了理论依据。     

某矿山现状安全开采深度数值计算分析

为了判断某矿山现状地表构筑物的稳定性、可能需要扩大征地的范围以及在地表塌陷区外围的人为活动的安全性,结合开采现状实测数据,采用安全开采深度数值计算分析方法,判断出矿山现状未达到安全开采深度,今后的地下采矿活动还会引起地表塌陷区范围不断变大和下沉,结果为矿山地表活动的决策提供了可靠依据。     

柿竹园多金属矿露天-地下协同开采安全稳定性分析

为研究柿竹园多金属矿露天-地下同时开采的相互影响，根据矿山的实际生产情况，构建了矿山的地表模型、露天坑最终境界模型、矿体模型、塌陷区及采空区模型。为尽可能真实地反映矿山开采及覆岩的变形特征，按不同的回采高度和回采区域将矿山整体开采顺序从上到下划分为6个阶段。其中，第1至第5阶段为露天-地下联合开采，露天开采东、北部684 m以上以及西、南部612 m以上的矿体，与此同时，地下采用分段凿岩阶段空场法开采东部407～610 m、北部470～536 m的矿体，以无底柱分段崩落法回采西部530～610 m的矿体以及中部490 m以上的矿体；第6阶段为地下开采结束全部转为露天开采。通过数值模型得出了露天-地下协同开采期间，各开采阶段地表和采场产生的最大位移量、采场顶板产生的最大拉应力值以及最大压应力的位置和大小；并对露天开采时，井下采场、采空区顶板、边坡的位移和应力进行了监测和分析。结果表明，露天-地下协同开采期间，露天开采区形成的露天边坡和平台未出现明显的应力集中现象，露天边坡产生的位移、拉应力和剪应力值均较小，矿山露天及地下开采对最终边坡稳定性造成的影响较小，开采造成的位移和应力集中程度不会...     

露天地下联合开采对地表河道的沉降影响

某铜矿属于露天地下联合开采型矿山,地表有河流分布,且距露天采场西侧边界较近,为了确保井下开采作业安全,运用FLAC3D模拟露天地下联合开采过程,综合分析河道侵蚀基准面的沉降变形情况。模拟结果显示:露天开采和地下开采采充完毕后,河道侵蚀基准面的水平变形最大值为1.59×10~(-2) mm/m、倾斜变形最大值为1.81×10~(-2)mm/m、曲率最大值为0.000384×10~(-3)/m,均符合安全规定,表明在矿山当前开采条件下,露天地下联合开采不会对地表河道的稳定性产生影响。最后考虑到数值模型的局限性和露天地下开采作业的安全性,提出了几点安全防治措施。     

紫金山金铜矿采空区处理方案对比分析

紫金山金铜矿是一座上金下铜的特大型金属矿床,采用露天与地下联合开采,地下开采于2010年结束,为了消除460~580 m采空区对露天开采带来了的安全隐患,保障目前露天开采的顺利进行,提出了3套采空区处理方案,通过技术经济、施工进度以及安全性等综合分析得出最适合的处理方案,保障了矿山的安全生产,实现了资源综合利用。     

地下采空区综合探测技术研究与应用

针对矿山地下采空区形态、位置及分布等未知情况,结合矿山地质地形、岩层电性、开采资料,提出了一种综合探测技术,首先采用瞬变电磁法探测出采空区群分布情况,然后用三维激光扫描技术精确探测采空区形态,为矿山安全开采提供数据支撑。     

淮北某铜矿矿区地表塌陷成因

以淮北某铜矿为例,从地表塌陷的基本条件入手,分析了该矿区塌陷的影响因素,矿区地层特征、水文地质特征、矿山开采及采空区现状、地表塌陷成因。综合分析结果表明:1该塌陷区灰岩裂隙发育和第四系松散覆盖层的砂、砾石黏土互层结构是造成区内塌陷的基本地质条件;2井下排水、地面堆载尾矿和尾矿水化作用是地表塌陷的主要诱发因素,在地面附加载荷和垂直渗透力的作用下,加剧了地表塌陷的产生和发展。     

黄山铜镍矿30#矿体开采过程中地表开裂及上覆采空区顶板冒落规律研究

黄山铜镍矿30~#矿体开采过程中,上覆采空区顶板易大范围冒落并贯通地表。为掌握地表开裂及上覆采空区顶板冒落规律,建立并优化微震监测系统对其进行有效监测。分析可知,2019年5—6月地表附近微震事件出现3次突增现象,顶板破裂范围逐渐减少。微震事件有向32~#塌陷区及其东部发展趋势,地表与顶板之间有逐渐贯通趋势。基于微震事件分析地表岩体应力特征,为矿山的安全生产提供了技术保障。     

新疆某铜矿采空区治理与监测方案研究与应用

新疆某铜矿是多年开采的矿山，矿山开采采矿方法为分段凿岩阶段空场采矿法和全面采矿法，在开采过程中形成了一定规模的采空区，给未来生产造成了较大的安全隐患。为了消除或减小采空区对矿山安全开采的危害，针对采空区存在的现状，本文通过采空区调查、工程地质调查及采空区采场稳定性研究、采空区缓冲层厚度研究、安全对策措施研究等，提出了“充、崩、封”相结合的采空区治理方案以及常规地压与单通道声发射相结合的地压监测方案。为矿山的采空区治理和安全有序生产提供决策依据和技术保障，也可为类似条件矿山的采空区治理提供一定的借鉴。