下向回采和充填顺序对采场稳定性影响的模拟研究

以某矿下向六角形进路回采胶结充填采场为研究对象,根据现场实测工程地质力学数据,选取4种不同的进路回采和充填顺序,运用FLAC模拟分析进路周围介质应力场、位移场和塑性区分布,研究采场结构介质应力应变规律、几何变形特征和结构承载性能受不同采充顺序扰动的影响。研究结果表明：采场进路从中间开始回采、逐步向上盘推进,先上盘后下盘、分段回采充填的顺序,使采场结构介质稳定性受采充扰动影响较小,是安全可靠、技术可行、经济合理的。同时应注意加强上下盘进路腰部和底板围岩应力集中区的监控和支护,确保顶板充填体强度指标。     

三山岛金矿采充动态平衡模型研究

采矿与充填是否协调直接影响着充填采矿企业的生产效率。在分析影响采充动态平衡主要因素的基础上,对采充动态平衡进行了界定。从采充协调性及有利于管理角度出发,建立了采矿量、掘进量、充填量、采场个数等之间的协整模型。以此模型为基础,进一步分析了影响采充平衡主要因素之间的因果关系,建立了采充平衡的动态仿真的系统动力学模型,实现了对采充两个生产环节的动态仿真,根据仿真结果可及时发现出现不平衡的采场及时间,进而随时进行调整,以达到动态平衡的目的。     

基于时空维度的矿山采充平衡管理的研究

采出空间体积与尾砂、废石充填量之间的平衡是保持采用充填采矿法回采的金属矿山采选生产有序进行并实现无废开采的前提。为了从理论方面更加系统地指导矿山的采充平衡管理工作,通过对一定时期内矿山采选产生的选矿尾砂量、掘进废石量以及采出空间体积进行定量分析,得出各自的数学表达式,并在此基础上建立基于空间维度和时间维度的联系方程及其具体的数学模型。针对可充填空间管理及充填采场数量的问题,提出相关对策,作为采充平衡管理的补充措施,同时以南京栖霞山铅锌矿的采充平衡管理实践为例,分别从空间维度及时间维度两方面进行验证分析,证明基于时空维度建立的矿山采充平衡数学模型符合生产实际,能够为矿山企业采充平衡管理提供有效的指导和帮助。     

充填过程中进路板墙稳定性研究

在下向胶结充填采矿法中,空区进路在充填过程中板墙侧向承载力较大,导致板墙发生垮塌,将对后续回采工作造成严重影响。因此,空区进路充填过程中板墙的稳定性对充填工作的可靠性具有十分重要的意义。为了提高充填质量,确保采充工艺系统的有效衔接,为现场合理有序的生产,通过结合现场生产实际对空区进路充填过程中板墙的整体稳定性进行数值模拟研究,确定合理的进路长度范围和板墙加固措施,为下向胶结充填采矿法空区进路充填板墙的砌筑和加固提供理论依据,从而保障现场采充平衡。     

盘区二步骤采场嗣后胶结充填对岩层移动影响分析

为了确定永平铜矿南部-100m中段近地表盘区二步骤采场回采过程中,嗣后胶结充填的作用及其对岩移的影响,首先基于嗣后充填岩移理论进行了初步分析和计算,然后基于AutoCAD、3DMine等软件建立了开采区域的三维可视化模型,并进一步采用3DEC对盘区二步骤采场采-充全过程进行了模拟和对比分析。结果表明:嗣后胶结充填能够有效控制二步骤采场回采后的岩层移动变形大小及范围,充填后岩层移动角得到明显改善,采动影响范围显著减小,对地表露天坑不构成安全威胁。     

地下采选一体化系统采充平衡临界品位研究

地下采选一体化系统是开采深埋矿产资源的高效率、低成本，又能实现低碳绿色可持续发展的有效方法，此外，该系统也适用于人口密集、高寒和对环境要求严格的区域。在此系统中，首先要考虑采充平衡的问题，即选矿所得尾砂能够全部用于充填采空区。因此，采充平衡临界品位是评价该系统是否完美的重要指标之一。研究了影响采充平衡临界品位的多种因素，推导得出了采充平衡临界品位的一般计算公式，并建立了采充平衡临界品位分析软件。该软件能够根据不同的地质、选矿和充填料配比等条件确定 采充平衡临界品位，并分析在不同条件下临界品位的变化，为地下采选一体化系统的应用提供科学依据。     

缓倾斜磷矿条带充填法采场结构参数优化研究

为获得挑水河磷矿条带充填采矿法最优的采场结构参数,选取充填条带宽度、留空区条带宽度、盘区矿柱宽度等因素,进行了3因素3水平的正交模拟试验,利用FLAC3D软件进行数值模拟计算。选取顶板最大拉应力、充填体条带最大压应力、顶底板最大位移,充填体与盘区矿柱最大水平位移等指标综合评价分析,研究结果表明,挑水河缓倾斜磷矿条带充填法采场结构参数最优方案为充填体条带宽度10m,留空区条带宽度6m,盘区矿柱宽度20m。     

冬瓜山铜矿攻克大容量采场填充技术难题

<正>安徽铜陵有色冬瓜山铜矿充填区井下-565 m中段5号盘区采场日前按期投入充填,目前共完成充填量2 200m。该采场的顺利填充,攻克了当前我国矿山大容量采场填充技术难题。该盘区采场总充填空间超过35万m3,由于暴露空间过大且位于岩石构造复杂的团山老区,充填作业存在破碎带渗漏等弊端,同时还存在大空间充填节奏调整、不同充填阶段采场泄压等技术难题。对此,该矿组织技术攻关,一举拿下《大容量采场钻孔标高测量与科学调整排放口最佳时间节奏》和《充填体上升高度与采场挡墙施工次序表》两项成果。该技术有效     

大红山铜矿废石充填工艺的实践

大红山铜矿通过优化设计,充分利用废石进行采空区充填,成功地解决了尾砂充填料不足与采充严重不平衡的问题,有效地保证了矿山持续生产.     

大规模充填体下保安矿柱规划及矿体回采顺序研究

针对某金属矿长期处于大规模充填体下开采的现状,对-300 m各盘区回采期间的稳定性进行了数值模拟,分析不同方案的采场开采过程中顶板应力、位移等指标的变化规律,并综合分析比较了各方案的回采安全性与经济效益。分析结果表明：将E101采场作为永久性连续盘区时,回采至中期采场顶板处产生1.14 MPa的最大拉应力和75 mm的最大位移;开采后期采场顶板处产生2.30 MPa的最大拉应力和92 mm的最大位移;开采后期采场顶板的抗拉安全系数为1.53;整个顶板岩体稳定性较好,确定将E101作为盘区永久矿柱。根据盘区永久矿柱的位置,提出了4种盘区回采顺序,分析比较不同开采方案的顶板、直接顶板、矿壁及充填体稳定性,确定了从矿体中央连续永久盘区矿柱E101采场向两侧分盘区开采的回采顺序。     

小空间“品”字形高效分段充填采矿法的研究与应用

某铁矿矿体厚度大,品位高,资源开采条件好,但受到采矿方法的限制,导致生产能力低下,成本高,无法达到设计的生产规模。通过对该矿的开采技术条件的调查研究,根据岩石流变特性,提出了分区分段充填采矿及强采强充的观点,进而提出了较为新颖的小空间"品"字形高效分段充填采矿法。该采矿法具有盘区"品"字形上向分段回采顺序、分区强采强充、遥控铲运机出矿等特点,成功实现了低成本和安全、高效开采。     

复杂地形下缓倾斜磷矿床条带充填分区协同开采技术

如何实现复杂地形下缓倾斜矿体安全高效开采是目前亟待解决的关键问题。以宜昌某磷矿为工程背景,根据地应力不均匀分布特征构建分区采场结构,基于“协同开采”理念,提出了与其相适应的条带充 填分区协同开采技术,实现了同一盘区回采与充填协同作业。运用物理相似模拟试验方法,研究了分区协同回采过程中顶板及围岩矿柱的受力变形特征及其变化规律,探讨了分区充填过程中采场矿柱的承载机制。结 果表明：采区之间相互干扰程度较弱,围岩应力转移程度受埋深和开采步骤的影响较大;随着开采与充填的协同进行,不同采区条带上方顶板受拉与受压交错性分布;分区协同回采过程中,围岩及充填体矿柱并未发 生明显破坏,其中一步骤充填体和围岩矿柱是采场内的主要承载体,二步骤充填体的承载作用相对较弱;盘区矿柱之间及隔离间柱发生了非对称性变形。为了进一步降低充填成本,在原有协同充填模式的基础上适当 降低二步骤充填体的力学强度,并通过数值模拟方法验证了优化后采场充填模式的可行性。条带充填分区协同开采技术有助于实现复杂地形下缓倾斜矿床安全、高效、经济开采。     

长壁逐巷胶结充填采充工艺协调优化设计方法

针对目前长壁逐巷胶结充填开采技术采充协调作业中存在的技术难点,基于理论分析与实践经验,推导出了两巷间隔巷道数目、一组同时充填巷道数目和一个循环采充巷道组数等采充工艺协调关键参数的计算公式,并由此提出了一种长壁逐巷胶结充填采充工艺协调优化的设计方法,为提高充填工作面的生产效率、指导现场实践提供了理论支撑。以陕西榆林市榆阳区金牛煤矿为工程背景,对该优化设计方法的实施做了进一步的说明,证明了长壁逐巷胶结充填采充工艺协调优化设计方法的适用性,为其他矿井的采充工艺协调优化的设计提供了参考。     

胶结充填采矿工艺中存在的问题和改进措施

对机械化盘区下向分层水平进路胶结充填采矿工艺中采准工程布置、盘区划分、进路回采、充填工艺、提高回采强度等方面进行了分析,指出存在的采矿设备利用率不高、生产效率低下等问题,有针对性地提出了改进方案和改进措施。     

盘区式配套机械化采矿工艺试验

凡口矿盘区开采法的主要问题是采矿设备不配套。所谓机械化盘区分层充填法,实际上除了应用铲运机之外,其他回采工艺基本与该矿普通上向分层充填法相同,采场生产能力也仅比后者高30％左右。为此,矿山组织一条配套机械化采矿作业线,经初步试验,采场生产能力提高了将近60％。     

煤矿连采连充工作面采充顺序及采充工艺设计

煤矿连采连充作为近几年发展起来的一种新型充填开采技术,其采充顺序和采充工艺为该技术能否成功的关键。文章对司马煤业1116连采连充工作面进行了设计,其南北两翼各布置一个采充循环,每个采充循环中的12个采充条带分阶段依次进行采充作业。条带的开采采用传统的综合机械化掘进工艺,先开切眼后挖底;而条带的充填要分为首充、二充和分段充等3个阶段,为确保接顶效果,还需要在适当位置吊挂充填管路和排气管路。     

喀拉通克铜镍矿采充工艺与充填成本分析

对喀拉通克铜镍矿采充工艺进行对比评价，就实际生产中影响充填体质量的原因进行了深入分析，提出改进采充工艺的对策和措施。并就充填质量与成本，进行了分析，指出进一步完善采充工艺、加强充填质量管理，是保证充填体质量的关键。     

基于GTS－FLAC3D的采场结构参数优化分析

为确保某铁矿分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法的安全生产,采用FLAC3D对采场结构参数进行模拟分析研究,共设计9种采场模型,根据开挖后采场顶板及围岩应力重新分布、塑性区变化规律确定盘区矿柱尺寸及采场宽度的合理范围。研究结果表明:采场稳定性的主要影响参数为采场宽度,盘区矿柱的大小主要影响盘区开采整体稳定性;采场宽度和盘区矿柱宽度均应保证15 m以上。研究结论可为矿山开采设计中采场结构参数的设计提供参考。     

块石胶结充填采矿法的研究与应用

锡矿山锑矿采选厂采用两步回采的人工壁柱胶结充填采矿法开采缓倾斜中厚以上矿体,为提高采场充填生产能力,将普通混凝土充填工艺改为块石胶结充填工艺,即在先行填入空区的块石中灌充水泥砂浆,采场充填生产能力与充填质量显著提高,该充填工艺简单可行,安全可靠,成本低,已全面推广应用。     

单层交替盘区采矿法在采场联络道优化中的应用

针对多层交替上升盘区采矿法回采过程中采场联络道掘进工程量和压顶量相对较大、采矿成本相对较高等问题,提出单层房柱交替式盘区上向分层充填采矿法,通过沿矿体走向在采场下盘布置一条脉内联络巷联系各条房柱交替的采场,减少了采场联络道的条数和其他相关工程,每个盘区可节约工程量近3万m~3,既降低了采矿成本,又缩短了采准工期,提高了采矿效益。