杏山铁矿露天转地下覆盖层形成方法

以杏山铁矿为研究背景,结合矿山实际情况,基于随机介质放矿理论的覆盖层结构优化理论与露天转地下覆盖层回填自然分级理论,确定了杏山铁矿能满足防损失贫化、防冲击地压、阻滞水作用、减少漏风防寒保暖,可形成挤压爆破和端部放矿条件等安全功能的覆盖层厚度为45 m,形成方法为高台阶一次翻卸,并制定了详细的方案与技术保障措施。取得以下主要结论:①杏山铁矿覆盖层分整体下移层和流动层2层铺设,流动层回填废石粒度不小于20 mm,100 mm以上的粒度含量不小于40%,厚度不小于20 m。②整体下移层回填废石小于5 mm与大于5 mm的粗颗粒比例为3∶7,厚度不小于25 m。杏山铁矿实施覆盖层后的井下漏风率、矿石贫化率、井下泥石流和渗漏时间等指标评价数据良好,对类似矿山有指导借鉴意义。     

大型铁矿山露天转地下开采过渡方案优化

合理确定大型铁矿山露天转地下开采过渡方案是露天转地下开采矿山关键技术问题之一。以庙沟铁矿为研究对象,首先在系统分析露天开采终了阶段,境界外矿体空间赋存状态的基础上,对不同区域的矿体开采进行方案设计,确定其基建时间节点与逐年产能;然后依据矿山开采现状与计划,结合挂帮矿体开采及覆盖层形成方案,分析矿山露天转地下开采过渡期阶段的时空相关性,提出了4种可行过渡方案;最后以露天转地下平稳过渡为目标,结合现有规范、标准,提出方案优化的评价指标为投资、资源利用可靠系数、产能平稳系数和开采安全系数。采用模糊综合评价理论对可行方案进行优化,确定了庙沟铁矿露天转地下开采过渡方案为:北端帮挂帮矿体采用崩落法、西边帮挂帮矿体采用平硐溜井联合开拓和回填形成覆盖层的过渡方案。     

急倾斜厚矿体露天转地下矿山开采方法的探讨

某矿山为急倾斜厚矿体,以该矿露天转地下的设计实践为基础,探讨了无底柱分段崩落法和空场嗣后充填采矿法的适用条件。根据放矿理论,分析了无底柱分段崩落法上覆岩层"整体下移层"的特点,提出在满足干选废石回填后,以露天采坑作为露天转地下开采的废石排土场和干排尾矿库,将排土场干选后的废石回填至露天采坑形成初始覆盖层,妥善解决了掘进废石、选矿厂尾矿的堆弃难题。     

基于多孔介质理论的覆盖层漏风特性研究

针对首钢杏山铁矿露天转地下开采覆盖层漏风的实际问题,以多孔介质中流体流动的理论为依据,利用FLUENT软件,模拟了不同孔隙率条件下覆盖层的漏风特性,得到了不同孔隙率条件下覆盖层厚度与漏风系数的关系,对指导矿山露天转地下开采覆盖层的形成具有重要意义。     

小汪沟铁矿露天转地下覆盖层形成方法研究

小汪沟铁矿在露天转地下开采过程中,采用诱导边坡岩体自然冒落的方法形成覆盖层,有效地扩展了露天与井下同时生产的空间条件,实现了露天转地下增产衔接。详细介绍诱导冒落方案、工艺技术与实施效果,并分析了影响冒落进程的主要因素。     

峨口铁矿露天转地下首采区崩落覆盖层方法探讨

峨口铁矿露天转地下采用无底柱分段崩落法采矿,南东地下采区是露天转地下的首采区,安全要求首采区回采矿体上方须有不小于两个分段高度的覆盖层,所以对首采分层1 846m实施放顶工程以形成覆盖层。     

眼前山铁矿露天转井下采矿方法研究

结合鞍钢集团鞍山矿业公司眼前山铁矿露天转井下生产的需要,根据眼前山铁矿的矿体赋存条件和矿岩特性,提出了眼前山铁矿露天转地下生产中应该注意的覆盖层厚度及挂帮资源回收的2个主要问题,并对可能采用的3种地下开采的采矿方法（无底柱分段崩落法、VCR法和自然崩落法）进行了分析和探讨,对眼前山铁矿露天转地下生产具有一定的指导意义。     

露天转地下开采过渡期增产衔接技术研究

针对常规方法较难实现露天转地下开采过渡期增产衔接的问题,以小汪沟铁矿露天转地下开采为例,采用诱导岩体自然冒落形成覆盖层的方法,缩小了露天与地下生产的相互影响范围,延长了露天与地下同时生产的时间。通过优选露天与地下开采工艺,按便于矿石回采和效益最大化原则确定露采最终境界,并采取措施加快地下采矿进程,实现了露天转地下开采过渡期产量的逐年大幅度递增。     

废石回填塌陷区对排土场和露天采场稳定性的影响

以大红山铁矿深部开采过程中塌陷区废石回填为研究对象,进行了现场岩体结构面调查、岩石力学试验及岩体质量分级等工作,采用极限平衡以及数值模拟方法对大红山排土场、露天采场稳定性进行分析,研究废石回填对大红山排土场、露天采场稳定性的影响.结果表明:矿体全部采完后,垮落松散体及回填体沉降区域位于采空区上部,波及范围达到900 m标高附近,地表露天采场及排土场区域没有出现沉降位移.随着采矿活动的进行,地下散体沉降塌陷没有波及到地表,采矿结束后,随着地下充填体的逐步密实,地表能保持稳定状态,不会对露天边坡及排土场的稳定性造成影响.在自重+地震工况条件下,塌陷区回填后,整体边坡安全系数均大于1.15.     

某铁矿无底柱分段崩落法矿石覆盖层形成模拟研究

随着露天开采的结束,某大型铁矿逐渐由露天转入地下开采,并应用无底柱分段崩落法采矿。与国内外许多露天转地下采用无底柱分段崩落法矿山不同的是,此铁矿采用了崩落顶部分段矿石的方式来形成矿石覆盖层。据初步估算,已形成的矿石覆盖层经济价值巨大。矿山计划在下分段回采中回收这部分矿石覆盖层,则必须首先明确现有覆盖层的最终形态及厚度。通过物理模拟试验,分析覆盖层的最终形态及厚度,为矿石覆盖层的回收提供技术支撑,同时为类似矿山提供技术参考。     

大红山铁矿露天采场压矿范围的相似模拟

云南大红山铁矿由于露天采场的压矿限制,井下二期工程无法稳产至露天开采结束,压矿问题使矿山的开采无法实现顺利过渡。为研究矿山露天采场合理的压矿范围,通过相似材料模拟试验对大红山铁矿无底柱分段崩落法开采进行模拟。基于相似模拟试验过程中的模型岩层移动的变形情况、应力变化和位移变化数据,结合当前矿山现场数据进行综合分析,得到了矿山空区的冒落形式、露天采场最可能的破坏形式以及70°的压矿角度。根据70°压矿角重新划定露天采场合理的压矿界限,井下二期工程可以在安全的状况下多服务2 a,此时露天采场开采已结束,井下二期工程不再受露天采场的压矿限制,从而实现露天采场与井下开采的顺利过渡。研究结果为合理协调矿山开采、保障矿山安全提供了较好的理论依据,为类似露天地下联合开采的矿山提供了借鉴。     

露天转地下开采覆盖层厚度的影响因素分析

对于露天转地下开采的矿山,覆盖层合理厚度的确定一直是困扰矿山的难题。从覆盖层的功用入手,在分析覆盖层厚度影响因素的基础上,探讨了覆盖层厚度和采矿工艺及矿山防排水的关系,并推导得出了放矿椭球体和松动体高度的关系模型,还通过试验测得了散体矿岩所形成的覆盖层的渗漏系数,为露天转地下开采的矿山确定合理的覆盖层厚度提供理论指导。     

长距离管道输送砂浆治理矿山废弃露天坑及塌陷区综合技术研究

以厂坝铅锌矿地表存在的露天采坑及塌陷区为研究对象,露天坑以 1 298 m 水平(封闭圈)为界,分为Ⅰ 期、Ⅱ期治理工程。 采用矿业软件 Dimine 对露天坑体积进行了估算,在综合分析国内外露天坑治理现状的基础上同 时结合矿山实际情况,提出了采用全尾砂胶结充填治理厂坝铅锌矿存在的露天采坑及塌陷区的合理方案,并制定了 治理过程中的安全控制措施。 对确定的全尾砂胶结充填材料进行了充填试验,确定Ⅰ期治理工程充填砂浆浓度为 69%、灰砂比 1 ∶20;Ⅱ期治理工程充填砂浆浓度为 69%、灰砂比 1 ∶15。 采用数值分析,就Ⅰ期治理工程对井下采矿的 影响、Ⅱ期治理工程充填体形成的边坡的稳定性进行了分析研究。 研究方案实施后,既解决了露天坑及塌陷区对生 态环境的破坏问题,同时将废弃露天坑进行技术改造,使其变废为宝,为企业增加经济效益,同时降低了潜在的安全 风险。     

基于BIM的智慧露天矿工程信息分类与编码标准研究

为了促进BIM技术在智慧露天矿工程领域的应用,针对智慧露天矿工程专业交叉明显、信息化集成水平高、数据体量庞大的特点,研究了与其适配的工程信息分类及编码标准。结合智慧露天矿工程全生命周期、全工程领域、全参与方的不同需求,编制了“按功能分建筑物、按形态分建筑物元素、工作成果、行为”等共22张分类表。此表为实现基于BIM技术的智慧露天矿工程厘清信息传递过程,夯实BIM模型数字化统一交付标准基础,及后续研发智慧露天矿提供必要的前提条件。     

露天矿排土场散体岩土抗剪强度指标试验方案研究

通过现场对露天矿排土场散体岩土容重、块度组成、自然安息角的原位测试,在实验室制备细粒级试样进行大型直剪试验,根据室内试验结果及现场测试成果,计算混合粒级散体岩土的抗剪强度指标,为排土场稳定性评价提供基础数据。该试验方案为获取露天矿排土场散体岩土抗剪强度指标提供了一种新的思路,并在工程实践中得到了很好的应用。     

复杂隐伏空区群露天坑尾砂胶结充填方案

为了解决复杂隐伏采空区群露天坑地质环境亟需治理修复与矿山尾矿库逐年容量减小、尾矿排放困难的现实难题,以大冶大红山矿为例,首先对露天坑底隐伏采空群进行综合探测,制定采空区安全治理措施;然后重点围绕露天坑尾砂充填方案和充填体强度参数进行综合论证,提出采用全尾砂胶结充填技术方案,从安全性和经济性角度综合分析,构建了露天坑不同高度范围充填体强度结构模型,为类似矿山开展复杂隐伏空区群露天坑尾矿充填生态治理提供参考。     

爆破管理的爆破数据信息化

针对露天矿爆破管理中存在的问题,对矿山日常爆破管理工作进行总结和提炼,从而建立起露天铁矿爆破信息化管理系统。该系统共包括基础数据统计系统、奖金分配系统、技术经济指标计算系统和爆破设计系统4大部分。通过对爆破管理工作的信息化,使得爆破分析更加及时准确,奖金分配更加公正合理,爆破技术人员工作质量和效率大大提高,最终形成爆破管控有效率、有依据,爆破质量稳步提高的良好局面,对提高爆破管理效率有着十分重要的意义。     

露天矿首采区以及拉沟位置选择的评价

露天矿首采区以及拉沟位置的选择对露天矿的初期经济效益以及与后续采区的生产接续等问题有着十分重要的影响,是露天矿生产设计中最为重要的环节之一。由于影响首采区以及拉沟位置确定的因素众多,使用现有的单指标评价方法很难得到最优的结论。以我国某露天矿为例,选取8个指标建立评价体系,采用逼近理想点法建立起综合评价模型,并最终确定出露天矿首采区以及开段沟的最合理位置。评价结果表明：与传统的单一指标评价方法相比,采用逼近理想点法所构造的首采区以及拉沟位置选择的多指标评价模型具有更加简单、更加科学、更加可靠等优点。所采用的研究方法和思路对其他露天矿的首采区以及拉沟位置的合理确定有着一定的参考价值。