隐伏采空区治理与残矿回采技术研究

赤峰金红岭有色矿业公司前期采用留矿法和空场法开采,采空区未充填,矿区存在大量隐伏采空区,对后期开采造成安全隐患。为治理隐伏空区,回收残留矿柱资源,分析了采空区治理的主要方法及其优缺点,提出了泵送接力胶结充填处理隐伏空区技术方案和上向进路充填开采残矿资源方案,为隐伏采空区治理和残留矿柱资源开采提供了技术支撑。     

围堰式袋装充填采矿法在香炉山钨矿的应用

针对采空区矿柱回采难题,创造性的提出了围堰式袋装充填采矿法。该方法采用袋装充填体充填采空区,为回采工作创造条件并提供作业面,在治理采空区的同时实现矿柱的高效回收。与传统工艺相比,该方法回采安全、高效,贫化损失小,作业环境好,可操作性强。实际应用取得了采场平均生产能力137.2t/d、矿石损失率4.2%、贫化率4.95%的技术指标,采切工程量少,采切比约为1.41m/kt。     

某铅锌矿矿柱回采方法研究

某铅锌矿为生产多年的地下开采矿山,原采用房柱法开采,形成了270万m3的采空区和71万t高品位的铅锌矿柱。为解决空区安全问题、实现尾矿“零排放”,为深部采矿创造良好条件,提高矿山资源利用率,增强企业效益,设计采用全尾砂膏体充填治理采空区,在保证安全的基础上回采高品位铅锌矿柱,针对性提出了3种采空区治理和矿柱回采方案,并对3种方案进行经济技术比较,择优选择最佳空区治理和矿柱回采方案,并进行了相关设计。     

佛子矿104号矿体复杂多层采空区处理技术研究

佛子矿104号矿体经过多年浅孔留矿法开采,在矿体上部遗留了大量的采空区及矿柱;由于前期的无序处理,形成了复杂的空区赋存现状,对下部矿体的安全开采带来了严重威胁。为了科学地制定空区处理措施并回收矿柱,通过数值计算结合理论公式法对104矿柱稳定性进行对比分析,确定了各空区残留矿柱的安全系数;结合矿山现有技术条件,在综合考虑采空区安全处理及矿柱有效回采的基础上,提出了崩落充填相结合的处理方案;采用FLAC3D软件对拟定方案进行了数值模拟分析。计算结果表明：崩落充填相结合的处理方案通过强制崩落法与充填法相结合,使上部应力集中区围岩得到充分移动垮落,下部空区得到充实,达到崩柱放顶卸压、控制岩移的目的,能有效地消除空区隐患并回收矿柱,为矿山安全、经济、合理地处理采空区提供了指导。     

香炉山钨矿采空区现状调查及治理建议

针对香炉山钨矿复杂采空区治理难题,采用现场编录的方法,从矿柱高度、空区顶板跨度、空区暴露面积三个方面进行了调查分析,结果显示:矿柱以5~10 m为主,占51%;顶板跨度以10~20 m为主,占73%;空区顶板主要在1000 m2以下,占83%。根据调查结果对空区治理提出建议:采用逐步治理的方法,优先治理高大高危采空区,空区治理的重点为五坑口和二坑口,同时也是矿石回采的重点区域,为矿山采空区治理和残矿回采指明了方向。     

某采空区废碴充填方案的选择及矿柱回采方案

潘洛铁矿某采空区体积达7.5万m3,对该采空区进行废碴充填的试验,并在充填过程中适当回收了部公矿柱矿量.介绍了废碴充填实施方案的选择及回采矿柱的具体步骤.采空区的废碴充填,既消除了空区的安全隐患,又有利于解决废碴地表堆放的问题.     

缓倾斜极薄矿体全面法开采残留点柱回采方案及稳定性分析研究

某石英脉型钨矿床,矿体倾角平均20°,矿脉厚度0.3~0.8m,采用全面法开采。经过20多年的开采遗留下大量点柱和空区,而且相邻的采空区、以及相邻中段的采空区基本已相互贯通形成空区联合体。随着暴露时间的延长,采场应力集中,采空区安全隐患大,同时造成大量矿柱资源浪费。为了确保矿山生产安全和可持续发展,同时对遗留的矿柱进行回收,通过研究采场顶板允许暴露面积、结合开采技术条件、充填工艺研究等,确定的矿柱回收工艺和采场充填工艺,并针对试验采场的回收方案进行采场矿柱回收稳定性数值分析,综合验证了点柱充填回采的方案是安全可行的,从而为矿山空区治理与点柱安全回收提供指导。     

尾砂胶结充填在蔡家营锌金矿的应用

蔡家营锌金矿为了达到减少地表尾矿排放、回收矿柱、避免地表塌陷的目的,采用尾砂胶结充填法对井下采空区进行处理。使用选厂尾矿中大于27μm的部分作为充填原料。在分级尾砂中添加一定量的水泥,利用柱塞泵进行加压后,通过管路输送到井下空区进行充填。应用6年来,共计处理55万m3采空区,回收8万t矿柱矿量。结果表明,尾砂胶结充填法在矿山采空区处理方面具有很高的实用价值和推广价值。     

复杂空区群条件下矿柱安全回收技术研究

为了最大限度回收某铁锌多金属矿复杂空区群条件下的矿柱资源,以该矿区三中段以上矿体为研究对象,根据矿柱开采技术条件,结合矿区采空区实体模型,制定了充填法处理采空区和空场嗣后充填法回收矿柱的技术方案,并利用FLAC3D软件对矿柱回收过程中应力应变和地表沉降进行模拟分析。结果表明：矿柱回收过程中,岩体应力发生转移,围岩和充填体受压,顶板受拉。同时,为减少矿柱回收过程中的地表沉降,提出以不回收一中段矿柱为主,在关键部位预留少量原岩矿柱为辅的保护措施,以保证覆岩及地表的稳定性。     

废弃露天坑下复杂隐伏空区群综合探测及数字化建模

采用尾砂充填露天坑能够实现废弃露天坑地质灾害治理与尾矿综合利用的双重目的。针对废弃露天坑下隐伏空区群对露天转地下隔离矿柱安全稳定性影响大的问题，提出了废弃露天坑下复杂隐伏空区群综合探测及数字化建模技术。以大冶大红山矿为例，采用等值反磁通瞬变电磁法和微动地震法等综合物探方法，结合采空区现场调查成果，综合推断圈定了隐伏采空区20个，并通过布置钻孔验证了结果的准确性；采用GOCAD软件构建了露天坑地表与采空区综合地质体数字化模型，展现了采空区群空间赋存特性，测算出采空区体积共计55 350.64 m³,为露天坑隐伏空区群安全隐患治理与隔离矿柱的稳定性分析提供了支撑。     

大庄子金矿缓倾斜中厚矿体采矿方法试验

大庄子金矿的矿体属于缓倾斜中厚矿体，试验采用矿房矿柱两步回采嗣后充填采空区的方法开采，并取得了成功，该采矿法先回采5m宽的矿柱，对矿柱采场的空区用尾砂胶结充填，然后回采8m宽的矿房，矿房采场的空区用尾砂充填，作者详细地介绍了采场结构和回采工艺及所取得主要技术经济指标，试验成功的采矿法现已在大庄子金矿全面推广应用。     

邢周石膏矿区采空区处理方法研究

在分析各类采空区处理方法的基础上,针对邢周石膏矿现状,提出了采用爆破法强制崩落矿柱充填空区,并预留"瓶颈"矿柱延缓顶板垮落时间。实践证明,该处理方法技术可行、经济合理,取得了较好的效果。     

排山楼金矿采空区充填技术研究

本文根据排山楼金矿采空区稳定到亚稳定的现状,以及地表尾矿库需要保护程度的要求,提出留"L"字形保安矿柱和从地表打井分区充填采空区的综合治理方案。其中北侧空区稳定性较好,用VCR法从地表掘井后,用废石充填+碎石混凝土接顶。南侧空区目前处于亚稳定状态,采取钻孔监控下逐步充填方案,即从稳定性较好部位向稳定性较差部位依次打井充填。在充填井的施工与充填过程中,用钻孔监测空区冒落状况,建立报警系统,确保施工安全。此外,对于南侧空区,还考虑了一旦冒透地表后的散体充填黄泥的防渗处理预案。目前该方案正在实施中,其中北侧空区已用VCR法凿井42m。初步实施效果与分析表明,上述监控充填方案,能够较好地适应空区围岩的稳定状态,可使空区得到安全、经济、高效治理。     

紫金山金铜矿隔离矿柱崩落的采空区稳定性分析

对于露天地下联合开采的矿山,一般崩落地下隔离矿柱来充填采空区,而空区矿柱在爆破动荷载的冲击下能否保持稳定是重点需要关注的问题,其实质是一个动力学问题。使用数值模拟手段,对紫金山露天地下联合开采崩落隔离矿柱充填520 m中段采空区进行动力学分析,并对采空区及矿柱的稳定性进行了分析与评价。     

隔一采一矿柱空场回采嗣后放顶处理空区数值分析

数值模拟研究对象为崇礼紫金70号脉1304~1224 m 3中段厚大矿体部分,通过模拟矿柱回采及空区处理过程中采空区周围岩体的应力分布规律和位移变化情况,对采空区及矿柱的稳定性分析评价,以寻求适宜、安全、高效率的矿柱回采顺序及空区处理方案。     

采空区冒落原因分析及治理方案

通过对采空区冒落原因进行分析,采用对空区顶板和矿柱重点部位进行应力实时监测的方法,实现了空区冒落的提前预警,确保了空区治理过程中人员和设备的安全;通过充填采空区,使废石得到利用,保证了井下安全生产。     

矿柱抽采与采空区综合治理技术研究

以太白黄金矿矿柱回采及采空区处理为研究对象,通过FLAC~(3D)对矿柱回采稳定性进行数值模拟分析,研究矿柱回采顺序及回采方案,建立空区分布模型,通过技术经济分析和空区处理方案的数值模拟,确定了矿柱抽采的优化方案及采空区处理的安全措施,并在实际生产应用中成功回采矿柱矿石12.25万t,为矿山带来了较好的经济效益和社会效益。     

基于板壳理论的采空区顶板稳定性分析及应用

金厂河铅锌铜多金属矿主采区矿石资源消耗过快,D采区为主要补给矿块,铅锌品位低,充填掘进工程量多,充填难度大、成本高。针对金厂河铅锌矿D采区现存问题,运用弹性理论建立板壳结构力学分析模型,研究采空区顶板经历两次冒落而趋于稳定,计算分析不同方案下的采空区顶板的初始冒落高度分别为11～38 m、26～58 m、41～87 m,后续稳定冒落高度可达1.5～2.0倍采空区跨度。同时,依据采场参数和松散体特性,分析冒落67～100 m即可自然挤压冒落拱底板。为防治地表错裂塌陷,提出及时废石充填空区挤压临时矿柱,增强矿柱支撑能力和限制空区大范围冒落。以此设计空场法、留矿柱空场法和空场适时充填不同开采方案,通过空区顶板初始冒落高度、矿柱承载数值、回收矿量对比,推荐空场适时充填方案可保证D采区安全开采。     

胶结充填在铁山矿的应用

铁山矿是金岭铁矿三个重要铁矿石生产基地之一。在铁矿石回采过程中形成大量空区。铁山矿原采空区采用废石干充。由于掘进废石的减少,采用胶结充填等方式对采空区进行治理。由于采空区形成的时间过长,部分矿柱塌落或回采,空区充填的难度大。为了能实现用尾砂胶结充填的方式对采空区进行治理,想出各种办法解决胶结充填中出现的问题,诸如密闭墙设计和滤排水以及料浆配制充填控制等。实现了高效率的胶结充填,从而消除了采空区所带来的安全隐患。     

罕王傲牛铁矿三采区间柱回采方案研究

抚顺罕王傲牛铁矿三采区使用分段凿岩阶段矿房法进行矿房回采,嗣后未进行充填,形成大量采空区。为接续矿山生产,亟待回采矿柱,需要将原有的采空区进行胶结充填。利用FLAC3D软件对不同灰砂比胶结充填后的充填体稳定性进行分析,从安全生产和节约成本方面进行综合考虑,推荐灰砂比选用1∶10~1∶20。矿柱回采使用上向水平分层充填法,针对回采间柱时保留的宽度设计4种方案,分析充填体的应力分布、塑性区及位移情况,最终采用中段空区一次性充填完毕,靠近矿房充填体间柱各保留2 m的间柱回采方案。