大面积充填体下崩落采矿法覆盖层形成技术研究

针对金川公司低品位矿石由高成本的下向进路充填采矿法转化为低成本的崩落采矿法的开采工艺难题,分析了崩落覆盖层的必要性,采用理论分析以及3DEC数值模拟研究方法,开展了大面积充填体下崩落采矿法覆盖层形成技术研究。结果表明:首采分层出30%崩矿量,第二层出80%崩矿量的设计方案,结合大面积充填体的破坏诱导机制与模式,可以成功形成覆盖层。     

充填法转崩落法大面积充填体破坏条件及其诱导机制研究

针对金川龙首矿低品位矿石充填法转崩落法大面积充填体下的崩落覆盖层形成难题,分析了大面积充填体稳定性的影响因素,采用3DEC数值模拟研究方法,开展了大面积充填体破坏条件及其诱导机制研究。研究结果表明,充填法转崩落法大面积充填体破坏与开采扰动、自重应力及结构面间共同作用紧密相关,出矿量和暴露空间是充填体破坏的主要诱因,可通过减缓崩落过程和加强出矿控制来诱导大面积充填体破坏。     

崩落法放矿过程中充填体细颗粒运移特征研究

由于选厂搬迁,程潮铁矿西区保安矿柱由充填法转为崩落法开采,原充填体人工矿柱在崩落法开采过程中易产生粒化,导致矿石贫化,因此,亟需开展崩落法放矿过程中充填体细颗粒运移规律研究,为崩落法开采工艺参数确定提供理论支撑。利用PFC3D离散元软件制定充填体细颗粒运移初步试验与全面实验方案,对放矿过程中不同块度充填体细颗粒在矿石覆盖层中的渗移过程进行模拟,并开展不同放矿时期细颗粒运移特征研究。研究结果表明:①块度在0.3～0.7 m的充填体在放矿过程中更容易发生细颗粒渗移,造成矿岩覆盖层的混杂;②覆盖层散体与充填体的块度均对细颗粒渗移有显著影响,覆盖层散体块度的影响是高度显著的;③不同放矿时期细颗粒的运移方式有显著不同,且细颗粒的速度与其所处的相对位置有关。在此研究基础上建议将采场上方的矿石隔离层进行诱导冒落,合理控制其块度以减少细颗粒渗移现象的发生。     

界河金矿下向胶结充填采矿法试验研究

界河金矿4号矿体属于矿岩很破碎、极易冒落、金属品位高的难采矿体。以往矿山用上向水平分层废石充填法开采时,在安全、资源回收上存在较大问题。因而改用下向胶结充填法。首先进行试验回采,完善回采工艺后再全面推广应用。试验中采用了预埋钢筒形成充填小井的新方法,首创工艺简单实用的充填接顶指示装置。由于使用下向胶结充填法,提高了回采安全性及资源回收率,使损失率降至8％,贫化率降至5％。     

微震监测技术在崩落法与充填法协同开采中的应用

金川龙首矿西二采区为贫矿资源区,最初设计采用下向分层胶结充填法开采,但在生产后期由于开采成本的原因,将上部中段改用无底柱分段崩落法开采,从而在采区内形成了上部中段崩落法与下部中段充填法同时进行采矿作业的复杂局面.由于崩落法的地压活动规律及分布特点与充填法存在较大差异,为确保整个西二采区的稳定性,建立了立体包裹式微地震监测台网,对上、下中段的采场实现全面监测,同时自主研发了微地震安全监测平台,实现了微震信号的自动识别与分类、微震事件高精度定位及自动预警等功能.利用所建立的微地震系统对西二采区的整体稳定性进行实时动态监测.微地震监测结果表明,在两种采矿方法协同开采过程中,上部崩落法采场回采进路处于稳定状态,采场顶板胶结充填体发生冒落形成覆盖层,下部中段胶结充填法采场整体处于稳定状态.     

桑园铁矿露天转地下开采方法的选择

露天转地采矿山一般选用基建周期短和采矿成本低的地下采矿方法,如崩落法。然而,随着环保和土地保护的要求,矿山的开采一般不允许产生新的地表塌陷,转而采用充填法,对露天转地下矿山过渡时期的经营不利产生不利影响。由于露天开采已经对露天境界内地表造成了破坏,允许二次破坏,桑园铁矿提出了上部采用崩落法,下部采用充填法技术方案。为此,采用工程类比法和Laubscher法初步选定崩落法开采的高度,采用离散元的数值计算方法,开展了崩落采矿高度和碎石覆盖层厚度联合选择研究,最终确定崩落法采矿的深度为108 m、碎石覆盖层的厚度为40 m。经济分析表明,桑园铁矿采用上部崩落法下部充填法联合开采,不仅可推迟充填站建设时间,而且节省约1亿元采矿成本。     

预控顶高分段充填采矿法在厚大破碎矿体中的应用

鲁中矿业缓倾斜厚大破碎矿体属于难采矿体。矿山一直采用崩落法开采,生产中存在地表塌陷范围大、矿石损失贫化大、地压显现严重等问题。为了适应安全环保政策的要求,同时也为了企业自身长远发展战略需要,研究采用适应松软破碎矿岩条件的高效充填采矿方法。根据该类矿体的赋存条件,通过对适用的4种采矿方案进行对比分析,确定采用预控顶高分段充填法,详细介绍了该采矿方法的结构参数、采准切割工程、回采工艺及主要技术经济指标。目前,预控顶高分段充填法正在鲁中矿业应用,有效控制了地表塌陷,大幅降低了矿石损失贫化,有效控制了采场地压,预期效果良好,可为松软破碎、埋藏深、价值高等这类复杂难采矿体安全开采提供借鉴与指导。     

胶结充填采矿法充填作用机理与稳定性研究

结合金川二矿区的充填采矿工艺，采用现场观测方法及三维有限元分析方法研究了机械化下向分层水平进路胶结充填和无底柱大面积连续开采的充填机理和稳定性，研究表明充填体承受采场地压和变形，盘区间以不留矿柱为宜，推荐采用交错布置的回采与充填方式。     

极软弱破碎滑石矿下向分层壁式充填采矿法

以某滑石矿崩落法转充填法为工程背景,提出下向分层壁式充填采矿法,通过构筑人工假顶,沿进路长度方向架设侧部充填挡墙,使得相邻待采进路的一侧为充填体,保证了下向采矿过程中单向连续进路回采的安全,并在挡墙内侧和进路采空区底部铺设防水尼龙布,避免充填料浆渗漏降低滑石白度,影响销售价值。该方法实现了滑石矿安全、低贫损无污染开采,可为类似矿山开采提供借鉴和指导。     

冒落胶结充填体对崩落法矿石回收效果影响作用研究

龙首矿西二采区在下向分层胶结充填法转无底柱分段崩落法过程中,人工诱导强度较低 的胶结充填 体自然冒落形成覆盖层,而覆盖层废石块度对崩落法的矿石回收效果有着显著的影响作用。本 文系统研究了冒落 胶结充填体及扇形中深孔崩落矿石的块度分布规律,及其在放矿散体移动场中的二次破碎机理 及特性。研究结果 表明,尽管胶结充填体强度较低,但其在空场条件下冒落的散体尺寸以中等块度（>0.3 m）以 上为主,即便是在放矿 散体移动场中受外力作用而发生二次破碎,其小块（＜0.1 m）比例增加的程度也十分有限, 更不会被全部破碎成 粉,而且扇形炮孔崩落的矿石平均块度要小于冒落胶结充填体的平均块度,这一结论是确保西 二采区无底柱分段 崩落法取得良好应用效果的关键所在。为进一步防止冒落胶结充填体过早破碎和提前混入矿石 造成贫化,提出了 减小崩落矿石块度与组合放矿相结合的技术方案。最后,在矿山开展了工程实践,验证了前期 研究结论,为矿山无 底柱分段崩落法取得全面成功奠定了良好基础。     

进路充填采矿法充填技术探讨

进路充填采矿法。充填体的强度及其结构、进路充填接顶率或进路充填充满率直接影响和决定采矿安全程度和充填成本高低，本文对进路充填采矿法如何确定充填体的强度及其结构，如何改进充填工艺技术提高进路充填接顶率或进路充填充满率进行了探讨。     

崩落采矿法的覆盖层消耗与补充技术研究

深部铜矿现阶段使用分段崩落法采矿工艺由于覆盖层厚度不足,甚至局部地段没有覆盖层,出现了严重的矿石的贫化、损失现象,影响了崩落采矿工艺的正常使用。在反思矿山露天转地下初期覆盖层的形成方案的基础上,对矿山东、西采区现有覆盖层厚度、块度进行了调查,分析得出覆盖层损失或不足的原因主要为放矿过程中的消耗、采矿悬顶阻塞下降通道、矿体形态变化大等。通过计算得出:矿山最小覆盖层厚度为23.5m,覆盖层的最小块度应为800mm。提出了在矿山东部采区采用上盘硐室倾斜扇形深孔挤压爆破补充覆盖层方案和西部采区采用在正常开采时崩落表外矿补充覆盖层方案;在覆盖层补充完成后,总结出端部留矿方案和矿石隔离层方案两项能够进一步完善矿山现有的崩落法采矿工艺的技术措施。     

分段碎石水泥浆充填采矿方法的研究与应用

丰山铜矿南缘矿带开采技术条件复杂，原采用的无底柱分段崩落法在生产中存在较大问题。研究应用了分段碎石胶结充填采矿方法较好地解决了这一问题，介绍该采矿方案和碎石水泥浆胶结充填新工艺，以及从崩落法过渡到充填法的生产衔接技术。     

尾砂充填采矿法采场预近顶护帮综合技术研究

为提高河东金矿的采矿生产能力,我们在河东金矿进行了新的采矿方法－预控顶分段空场尾砂充填采矿方法的研究。该采矿方法采用采场预控顶技术,中深孔爆破,铲运机出矿,尾砂充填。采场切割井用中深孔一次爆破技术,采场周边及上盘则采用光面爆破技术,确保采场稳定。为确保试验顺利进行,在采场进行了综合的护顶和护帮技术措施。     

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。     

中国镍矿—金川胶结充填采矿法新工艺新技术

1充填物料的代用和降低充填成本的途径胶结充填采矿法是一种经营费用较高的采矿工艺，它适用于开采经济价值高的金属矿和矿床赋存条件复杂的、处于河流湖泊下的、有特殊要求的矿床，如铀矿等。金川矿"区工程地质条件特别复杂，矿岩的稳定性极差，因而全部改用下向胶结充填采矿法，对充填体形成的人工假须有较高的严格的要求，主要要求强度必须大于SMPa，且整体稳定性要好，所以必然要增加水泥消耗量，对充填清·料要求符合设计标准，从而提高了充填成本并导致成本逐年大幅度上升。充填成本占采矿成本的1／3左右，充填成本中充填材料又占80…     

我国黄金矿山下向胶结充填采矿法的技术进步

下向分层胶结充填采矿法是矿岩破碎、开采技术条件复杂的难采矿体最有效的采矿方法。该法在我国地下金属矿山，尤其是黄金矿山应用以来，在工艺技术上取得了如下重要进展。（１）预留碎矿石垫层加盖塑料薄膜技术，进路坡度分两次形成；（２）进路不同高度上分３层一次充填不同配比的料浆，进路最上层用黄泥代替部分水泥；（３）取消充填体中的吊挂竖筋，设置充填液面指示装置和预埋充填小井；（４）单自由面无掏槽控制爆破技术。本文     

充填采矿法在马钢罗河铁矿的应用

根据国家行业政策和当地用地环境,在分段崩落采矿法的基础上,充分利用矿山基建已形成的开拓、采准工程,优化矿房结构参数,补充部分开拓、采准及充填系统的工程设计,将采矿方法变更为空场采矿嗣后充填法,以保护和改善矿区环境质量,减少配套资源的工业土地占有量,保障矿山安全生产。     

诱导冒落在龙首矿崩落法覆盖层形成中的应用

金川集团龙首矿西二采区在由下向分层胶结充填法转 为无底柱分段崩落法时,需要崩落或冒落大面积胶结充填体 及上部覆岩为崩落法采场形成覆盖层.通过分析覆盖层形 成技术,选择采用诱导冒落技术形成西二采区覆盖层,随后 对胶结充填体及上覆岩层的可冒性进行了分析,并结合西二 采区实际情况制定了具体的诱导冒落实施方案.在该技术 方案实施过程中,采用微震监测、现场跟踪观测以及地表沉 降监测等技术手段,对崩落法采场顶板的冒落过程进行了实 时动态监测.监测结果表明,西二采区利用诱导冒落技术安 全顺利地使采场顶板胶结充填体冒落形成了覆盖层,为西二 采区成功由充填法转向崩落法奠定了良好的基础,对类似矿 山具有工程借鉴意义.     

分段充填采矿法在大岭矿的试验研究

大岭矿矿床地质及开采技术条件复杂，是国内有色矿山少有的难采矿体。本文主要介绍了上向分段胶结充填采矿法在该矿的试验研究。