提高大型贫镍矿体充填采矿生产能力关键技术研究

龙首矿是金川公司的三大主力生产矿山之一。经过几十年的开采,富矿资源接近枯竭,贫矿将成为该矿的主要开采对象。提高采矿生产能力,实现规模化效益,是贫矿资源开发利用的重要途径。因此,针对金川镍矿Ⅲ矿区贫矿开发,开展了提高充填采矿生产能力的关键技术研究。首先,以应用大型采矿设备为目的,开展大断面六角形进路参数优化选择和稳定性分析。在此基础上,进行了进路式回采分层道优化布置。然后,发展了大断面六角形进路式采矿方法的回采工艺和爆破参数优化与控制技术。通过采矿试验和工程应用,不仅提高龙首矿贫矿充填法采矿生产能力,而且还使采矿安全得到保障,由此获得显著的经济效益和社会效益。     

提高金川矿山下向采场采矿生产能力技术研究

几十年连续开采,金川矿山龙首矿的富矿接近枯竭,贫矿成为主要开采对象。提高采矿生产能力,实现以规模求效益是贫矿开发利用的必由之路。以金川龙首矿Ⅲ矿区贫矿开发为工程背景,探讨提高进路分层充填采矿法生产能力的关键技术。首先,以采用大型采矿设备为主要手段,进行了下向分层充填法采矿中的大断面进路参数优化、稳定性分析和分层道优化布置研究。然后,开展了进路分层充填法采矿的回采工艺参数优化。通过大断面进路采矿和优化的回采工艺,不仅提高了采矿生产能力,而且还确保了采矿安全生产,由此获得了显著的经济效益和社会效益。     

分层建造下向大六角形进路稳定性分析

为了提高采场生产能力,降低采矿成本,在现有下向六角形进路胶结充填采矿法基础上扩大了进路断面.通过回采进路受力分析和理论计算,对分层建造下向大六角形进路进行了稳定性分析,结果表明:大六角形进路能够承受上部载荷,不会发生充填体剪切垮落;充填体边帮安全系数为2.83,下部矿体边帮安全系数为4.26,表明推荐进路规格参数下充填...     

下向胶结充填采矿法的新方案：“六角形”进路式回采

文中详细叙述了“六角形”进路式回采的生产过程。与普通的下向充填采矿法的正方形进路断面相比,六角形进路断面的受力状态好,其顶板暴露面窄,不易冒顶;下部矿石呈近似自然安息角,不会片帮。自从推广“六角形”采矿法后,采场从未发生过安全事故,促进了采场生产能力的提高。在生产过程中采取充填前扒平底板、预埋废旧钢丝绳和保留充填小井等措施,给龙首矿带来了较好的经济效益。     

不同回采断面顶板充填体破裂声发射数值模拟研究

扩大下向进路式充填采矿法的回采断面可以提高生产能力.但大断面下顶板充填体的稳定性是安全回采的关键.利用RFPA-2D建立下向进路式充填采矿法回采模型,针对3m×3m、5mx3m、5m×4m 3种不同回采断面进行数值模拟,得到了不同回采断面下顶板充填体破裂过程中声发射的能量特征和空间分布规律.这些特征和规律为合理确定最佳...     

龙首矿六角形进路高效回采技术研究

结合金川集团股份有限公司龙首矿大规模贫矿开采现状,分析部分采场矿体逐渐尖灭、矿区产能不足等问题,提出大规模贫矿开采过程中安全、高效回采的方法。通过对六角形进路稳定性数值分析,确定最适合的断面结构;通过优化分层道布置形式,提高盘区回采效率;通过增加分层联络道托顶硐室,保证采切工程安全可靠。六角形进路高效回采技术的研究与应用,不但在理论方面有所创新,在实际生产中也取得了显著的社会效益与经济效益。     

喀拉通克铜镍矿下向进路法采场结构参数优化

喀拉通克铜镍矿一号矿床矿岩结构差,一直采用小断面尺寸的下向进路充填法回采,回采效率低,成本高。基于此,首先优化底部配筋和回采顺序,然后用数值模拟采场的力学变化情况,根据模拟结果优化断面参数,推荐了(4.0～4.5)m×4.0 m断面尺寸为一号矿床贫矿体下向进路法的采场参数,成果的应用使生产效率大大提升,生产综合成本明显降低,企业效益和市场竞争力得到进一步提升。     

大断面进路充填法在某缓倾斜中厚铜矿床的应用

采用进路充填采矿法回采缓倾斜中厚矿体,在矿石回采过程中存在着贫化损失率高、回采效率低等问题。某缓倾斜中厚铜矿体在进路充填回采过程中,通过优化进路充填采场断面,降低了贫化损失率,提高了采矿效率,取得了较好的技术经济指标,可供类似矿山参考。     

大体积充填体下胶结充填法回采进路参数优化研究

为了提高金川二矿区深部下向进路式胶结充填法开采效率,针对大体积充填体下大断面进路生产的安全可行性问题,通过弹塑性理论和三角塌落拱理论计算充填体人工假顶均布荷载,并依据简支梁理论和薄板理论对深部850 m水平中段回采进路宽度进行理论计算,在现有回采进路参数基础上,设计了9组不同回采进路参数的试验。通过数值模拟,分析了各组参数下进路断面的应力、位移、平均屈服率变化特征和采场安全系数,以生产效率及开采安全为目标,得出金川二矿区深部大体积充填体下的胶结充填法回采进路宽度可增加至6 m、分层高度可增加至4.5 m。现场局部试验结果表明,增大参数后的进路顶板和两帮稳定性较好,能满足安全生产的需要。     

下向分层充填法中进路断面参数的优化

结合喀拉通克铜镍矿人工回采的生产现状,通过经验公式计算和三维有限元数值模拟,优化该矿下向分层进路充填采矿法中进路断面的合理参数,以便实现盘区的机械化,提高盘区生产能力。     

提高龙首矿下向六角形进路式采矿爆破效率试验研究

龙首矿采矿方法为下向六角形进路式胶结充填采矿法，“低进尺、多循环”是多年来龙首矿进路回采的主要特征，爆破效率低。本文在对龙首矿岩体的可凿性和爆破性分级的基础上，设计了进路爆破掏槽方式，应用断裂力学理论确定了崩落孔和周边孔的布孔参数，采用大直径空孔直线掏槽全断面一次性崩矿方案。实践证明，在炸药单耗不增大的情况下，使六角形进路爆破的炮孔利用率达90％以上，单炮崩矿量平均达120t，爆破效率平均提高20％以上。     

金川龙首矿深部开采的采场结构参数优化研究

为了提高龙首矿深部采区综合生产能力及应用大规模采矿设备,选用不同的模拟方案,利用三维数值模拟的方法,结合龙首矿的实际情况,建立了八种三维实体模型,进行了龙首矿下向六角形大断面进路结构参数优化研究,分析计算了各种模拟方案的应力、位移及安全率的变化规律,最终确定了最优方案,为矿山进一步优化生产提供了理论依据.     

下向进路式充填采矿方法在毛坪铅锌矿的应用研究

下向进路式充填采矿方法在金属矿山被广泛应用。目前,对充填材料制备、充填作用机理、充填体质量及稳定性分析、进路参数优化等已经开展了深入研究和工程实践。充填体的稳定性和接顶率一直是该采矿方法应用的两大难题。针对毛坪铅锌矿的采矿方法以及存在的问题,通过开展现场研究与生产实践,形成一套成熟、高效、安全、经济的下向进路式充填采矿工艺,从而确保充填体稳定和较高充填接顶率。近几年来该矿发生的充填体冒顶事故为零,进路的充填接顶率在95%以上,采矿成本降低到146元/t。该矿采用的下向进路式胶结充填法的研究成果与采矿工艺可为类似矿山开采提供参考。     

吊挂支护在龙首矿下向分层胶结充填采矿中的应用

一、概况 下向分层胶结充填采矿法,在我矿从试验至今已有十多个年头,这期间主要经历两个阶段:一是由低进路的全面回采演变到高进路的隔一采一;二是由高进路的正方面断面演变到目前的“六角形”断面。尽管采矿工艺、采场结构等都有了较大的改进和变化,但分层道却没有什么变化。下向倾斜分层充填采矿法有这样的特点:一是分层道处在最低处,充填时充填道的返修物及其它杂物首先进入分层道,使分层道充填体的质量不如进路里的质量好;二是分层道最先开掘,从进灰到下层开掘不到一个星期,养生时间不够;三是因为进路式回     

盘区上向分层进路阶梯式回采充填采矿方法应用研究

南京栖霞山铅锌矿采用上向点柱分层充填采矿方法回采,由于随着开采深度的增加,采场顶板及上盘围岩应力集中,引起顶板冒落。为了提高回采作业安全性和回采率,盘区上向分层进路阶梯式回采充填采矿方法由多个采场组成一个盘区,以进路方式由下向上分层回采,每一分层间隔布置Ⅰ、Ⅱ期若干进路,以每条进路为单元分别进行回采和充填,Ⅰ期进路超前Ⅱ期进路形成阶梯式回采,进路充填不需进行采场接顶,一个采场可间隔布置多个作业面进行采矿和充填。为了有效控制Ⅱ期进路回采时Ⅰ期进路充填体垮塌现象,提出了预留梯形矿柱或连续条形矿柱的回采方案,保证了回采作业的安全。应用研究表明,采场的综合生产能力达到每月6 452t,回采率达到了87.1%,贫化率小于3%,生产能力完全达到了设计的要求。     

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。     

金川龙首矿充填采矿与地表沉降规律探讨

金川龙首矿采用下向水平分层六角形进路式充填采矿法,采用双中段大盘区同时回采的模式。应用FLAC^3D数值分析软件,探讨了龙首矿进路式采矿及充填对地表下沉的影响规律。通过对开挖区地表11个监测点的位移监控,得出了地表变形不仅存在着沉降运动,还伴随着复杂的拱起变形等结论,同时探讨了矿山应重点监测区域,为防止地表大范围变形破坏提供了理论依据与技术指导方向。     

上向水平分层进路充填采矿法在杜达铅锌矿的应用

杜达铅锌矿100 m中段矿体构造发育,厚度较大。为确保矿山安全高效回采作业,同时降低采矿贫化率和损失率,提高资源回收率,提出了上向水平分层进路充填采矿法。沿矿体走向划分盘区,盘区内自矿体下盘向上盘每隔4～6 m划分一个采场,采用间隔式进路回采结束后进行接顶充填,充填体养护后进行下一循环的回采工作。上向水平分层进路充填采矿法在杜达铅锌矿100 m中段成功应用,以进路为回采单元,缩小了采场暴露面积,控制了顶板,保证了作业人员和设备的安全,并且提高了采场生产能力,将损失率与贫化率降低到10%以内,提高了资源回收率,矿山经济效益显著提高。实践表明,上向水平分层进路充填采矿法是开采倾斜中厚破碎矿体的一种有效方法。     

龙首矿西二采区矿体低成本开采技术研究

针对下向分层充填采矿法开采贫矿成本高、经济效益差的问题,探索了低成本分段崩落采矿技术与工艺。通过对端壁前倾、均匀出矿、双漏口铲矿、回采分段、进路间距等的优化研究,获得了无底柱分段崩落采矿法的优化参数：沿矿体走向布置成东西两个回采区,以8勘探线为界,分别向东、向西后退回采;采用天井钻机一次形成100 m切割天井;各分段在切割平巷内凿上向平行孔,并以切割井为自由面,在回采爆破的首排孔前一段爆破,形成切割槽后进行回采出矿。优化工艺参数在西二采区首采隔离层和菱形双巷回采中的应用结果表明,矿石损失率与贫化率均得到有效控制,其采矿成本较充填采矿法得到显著降低,获得了显著的经济效益。     

机械化盘区上向高分层宽进路充填采矿法在三山岛金矿的研究与应用

三山岛金矿新立矿区进路采场数量占大多数,采矿方法为盘区上向进路充填采矿法,采用人工凿岩落矿,单采场生产能力低。为加大进路采场采矿强度,充分利用回采单元,对盘区中的采场再划分成两个采区,并提出增大分层高度及进路宽度。在宽进路采矿过程中,先利用人工凿岩创造小断面切割巷,再利用高效无轨采出矿设备进行作业,锚杆台车跟进采场顶板支护,形成机械化盘区上向高分层宽进路充填采矿法。该采矿工艺在新立矿区进行采矿试验后,取得了良好效果,盘区生产能力由100t/d提高到300t/d,为三山岛金矿生产规模的进一步扩大奠定了基础。