基于组合赋权—理想点法的顶底柱开采方案优选研究

为对三山岛金矿顶底柱回采的采矿方法进行科学合理的评价,在综合考虑影响采矿方法因素的基础上,以技术、经济和安全等因素建立综合评价指标体系,采用层次分析法和熵权法对评价指标进行组合赋权,利用基于组合赋权的理想点法对待选方案进行综合评价,计算出各方案的优越度,科学合理地优选出采矿方法。以三山岛金矿新立矿区为例,对设计的3种待选方案进行综合评价,得到各方案的相对贴近度分别为0.37、0.12和0.50,从而确定方案Ⅲ为新立矿区顶底柱开采的最优方案。研究结果表明,基于组合赋权—理想点法的开采方案优选是合理且可靠的,对指导顶底柱的开采具有重要意义。     

海底金属矿床安全高效开采工业试验

三山岛金矿新立矿区属于中国第一个海底开采的金属矿山.矿区开采的关键是确保在开采过程中海底不产生非均匀沉降、裂缝和塌陷.根据新立矿区开采技术条件,选择了63#、71#和79#3个具有代表性的试验采场.71#采场选择了高进路充填采矿法,79#采场选择了房柱式分层充填采矿法,对海底矿床安全开采进行全面的研究.试验结果表明,高...     

基于未确知测度理论的金山金矿采矿方案优化及应用

针对金山金矿在采用浅孔房柱采矿法和全面采矿法开采厚度6m以上矿体时,存在的采矿损失率较高、采场生产能力偏小、作业安全性较差等问题,结合湾家坞矿区矿体开采技术条件及开采现状,提出4种技术上可行、经济上合理的采矿方案,并采用未确知测度理论进行方案优化.未确知测度模型评价结果显示:在充分考虑各采矿方案操作难易程度、安全、适用...     

海底倾斜矿体开采沉陷预测研究

三山岛金矿新立矿区是我国唯一一座海底金属矿山,其对开采技术的要求较高,海下开采遇到了严重的安全问题,其中海底移动变形对采矿安全造成重大威胁。金属矿开采所引起的覆岩移动和变形是一个复杂的力学问题,掌握采空区覆岩体采动岩体移动规律和实现对覆岩沉陷的有效预测是新立矿区亟待解决的重要课题。通过对新立矿区井下55线各中段石门巷道顶板位移进行监测,得到了充填法开采倾斜金属矿体的覆岩移动和变形特征。在此基础上,提出了倾斜金属矿体充填采矿法引发覆岩内部移动和变形的悬臂梁机制。最后,通过分析顶板位移监测数据和位移曲线特征,提出了倾斜矿体充填法开采覆岩沉陷预测的轮廓函数方法。该方法由几个指数函数组成,采用该方法得到的沉陷预测曲线与实测结果十分接近,预测准确率都在85%以上。该研究结果对海底矿山的安全生产具有重要的指导意义。     

层次分析法在采矿方法选择中的应用

针对某新建铜矿山开采技术条件复杂、采矿影响因素较多的情况,通过对技术上可行的三种采矿方法的主要技术指标和方案进行分析比较,采用层次分析法对采矿备选方案综合评价,最终选择出最优采矿方案.     

海底金矿床边界品位圈定的变动及其经济效益评估

结合三山岛金矿新立矿区开采特点和生产实际,根据当前的开采技术条件及经济技术指标,改变了边界品位指标,计算了品位指标变动后的各级储量,并对边界品位指标变动后的经济效益进行了概算。边界品位的变动及开采实践表明,新立矿区不仅充分回收了低品位资源,而且取得了显著的社会效益和经济效益。     

嵩县山金急倾斜中厚矿体开采方法研究与应用

针对急倾斜中厚矿体采用浅孔留矿采矿法开采时存在的采场作业安全性差、采矿损失贫化严重、生产效率低等问题,以嵩县山金九仗沟矿区急倾斜中厚矿体开采为工程背景,通过多种采矿方案优缺点对比,应用模糊数学法和未确知测度理论优化选择,确定了脉外天井双采联上向水平分层充填采矿法作为该矿体的最佳开采方案,并在九仗沟矿区15中段4150529采场开展了工业试验。试验1年内共采出矿石量23 750 t,采矿损失率降至4.0%,矿石贫化率降至5.8%,对比早期矿山采用的浅孔留矿采矿法开采新增收益68.05元/t,经济效益显著,可为类似矿山的开采提供较好的借鉴。     

矿岩稳固性对开采地下金矿的影响

随着我国经济的快速发展，采矿技术也日益成熟。采矿方法的选择是需要结合矿山本身的生产规模、采矿的损失、劳动生产率和生产成本来进行考量的，其选择是否合理直接关系到矿山采矿的经济效益和生产成本。诸多矿脉赋存条件复杂，开采难度较大，开采过程中矿岩的稳固性对矿石的回采率影响较大，会造成矿石资源的损失和贫化，所以需要选择合理的采矿方案。调研资料显示，矿岩的稳固性对于地下金矿石的开采效率有一定的影响。因此，应当预先对矿岩稳固性进行评价，从而制定合理的开采方案。从当前地下金矿开采过程中矿岩稳固性的角度展开了分析，探讨了岩体地质情况与采矿活动的关系，以期安全有效的开展采矿工程。     

三山岛海底金矿开采充填体与顶板岩层的变形监测研究

三山岛金矿新立矿区是我国第一个从事海底基岩矿床开采的金属矿山,主要可采矿体均赋存于海底下部20～670 m的岩体中,矿体与海水间仅靠2～3 m厚的海底黏土隔水层隔离。为保障矿山安全生产,根据新立矿区具体的采矿地质条件,选择-200 m中段63线13#、71线17#和111线37#穿脉巷道,埋设了6个测点的埋入式智能记忆型位移计。每个穿脉巷道的测点均按2种方式布设：一种是上向倾斜钻孔穿过下盘围岩、充填体与下盘围岩的接触带和充填体,用以监测充填体与下盘岩体的相对变形;第二种是上向倾斜钻孔穿越F1主裂面下盘岩体和上盘岩体,用以监测断层上下盘岩体的相对变形。通过2013年9月至2014年12月的现场监测,获得了监测期间开采活动引起的充填体及顶板岩层的移动变形特征。监测结果表明,海底充填体和上盘围岩的变形量较小,表明三山岛金矿新立海底采场充填体和上盘围岩在监测期间保持了很好的稳定性。     

全充填嗣后连续采矿法在缓倾斜薄矿脉矿柱回采中的应用

三山岛金矿平里店矿区矿体为石英脉型缓倾斜薄矿脉,井下多中段开采,采矿方法为浅孔房柱法。自矿山投产至今,生产规模不断扩大,而地质储量日益不足。为了增加可采矿产资源,对采场采空区内的矿柱进行回采。经方案技术比较,采用全充填嗣后连续回采矿柱采矿法,该方法具有一次充填量大、回采安全和采矿连续进行的优点。该采矿工艺在平里店矿区进行采矿试验取得了良好效果,采场生产能力达到20 t/d,确保了平里店矿区生产的持续进行。     

露采转井采过渡期稳产的实践

仓上金矿在露采转井采过渡期间,探索性的实现了西露天坑扩境回采、东露天残采、东端帮平硐开采、措施井开采、平里店矿区开采、寺庄矿区开采和新立矿区域投产开采等多项措施,合理的开发了矿石资源,成功的实现了由露采转井采的平稳过渡,实现了稳产高产,取得了较好的经济效益。     

三山岛金矿海底开采F1断裂防突结构可能的破坏形式分析

不同矿山具有不同的突水形式和突水机制,对于完全位于海底之下的三山岛金矿新立海底矿区,其水文地质条件、围岩力学属性、矿体形态及其与断层的相对位置决定了其突水机制不同于其他矿山尤其是煤矿常见的突水机制。新立矿区防突结构可能的破坏形式与矿体顶部第四系黏土隔水层以及F1断裂带断层泥隔水带紧密相关,顶板隔离层破断突水和F1的滑动突水是目前可能的突水模式。针对海底矿床开采特有的水文地质结构,在阐明防突结构本质属性的基础上,采用数值模拟手段,分析了不同开采工况下F1断裂防突结构可能的破坏形式。模拟结果表明,当开采规模不大时,F1断层滑动范围仅局限在采空区附近,对顶板隔离层部位F1不会产生影响;但随着海底开采规模的扩大,顶板隔离层部位的F1最终会产生滑动。     

基于CRITIC-CW法的地下矿岩体质量评价

岩体质量评价结果是地下矿各类工程的重要基础数据。针对影响岩体质量的因素众多,且各因素间模糊性显著的特点,为更准确地评价地下矿岩体质量,提出了一种可定量分析影响岩体质量各因素间模糊性的CRITIC-CW法。选取了岩石质量指标RQD、岩石单轴饱和抗压强度RW、岩体完整性系数Kv、结构面强度系数Kf和地下水渗水量ω共5个指标用于评价地下矿岩体质量。收集了国内外20组岩体质量评价的样本数据,采用CRITIC法计算样本数据的离散性和内在联系,获得了评价指标的权重。采用CRITIC-CW法对20组岩体质量评价样本进行评价,结果误判仅为一例,表明CRITIC-CW法具有较高的准确性和可靠性。采用CRITIC-CW法对三山岛金矿新立矿区部分采场的岩体质量进行评价,结果表明:所评价采场的岩体质量主要为Ⅲ级和Ⅳ级,岩体质量较差,依据岩体质量评价结果,对评价等级为Ⅳ级的采场及周边工程加强支护后,矿区冒落现象显著减少。     

快速静态技术在新立尾矿库监测中的优化研究

三山岛金矿新立尾矿库原采用拓普康全站仪进行监测,但效率低。针对坝体沉降位移监测、地形地貌增测及矿区厂房建筑变形观测等测设的需求,研究采用优化后的快速静态测量技术进行监测。介绍了监测点的布设、监测结果精度评定和数据处理。实践结果表明:优化后的快速静态测量技术监测结果精度满足要求,能够准确反映尾矿库现状及移动趋势,其中4个监测点变形超限,进而对其边坡及排水沟进行加固处理,为矿区安全高效回采提供了有利保障。     

上盘进路下盘水平分层联合采矿法试验研究

三山岛金矿是我国特大型地采黄金矿山之一,也是地采机械化装备程度最高的黄金矿山。新立矿区原设计采用脉内点柱式上向分层充填采矿法,因上盘矿岩比较破碎、开采难度比较大、矿石贫化损失率比较高,为此设计了独特的上盘进路与下盘水平联合采矿法开采矿石。试验结果表明,这种联合采矿方法不仅在技术上先进、经济上适用,而且安全可靠,可为地质条件相类似的矿山借鉴。     

基于三维地震探测的海底矿区地质结构分析

三山岛金矿新立矿区是我国唯一一座海底金属矿山,其对开采技术要求较高,大规模海底开采过程中潜存的安全问题是矿山需解决的首要问题。其中,海底第四系底部黏土隔水层和F1断层泥是阻水的关键部位,这2处隔水层破坏后有可能会造成海水溃入,因此需要探明矿区上覆岩层的地质结构,尤其是黏土隔水层分布情况。经过探索形成了高精度三维地震勘探技术,包括灵活的采集几何,低噪声接收器条件和定量控制等,并在开展新立矿区海底地震勘探中取得了很好的效果。研究表明：在矿区地质勘查中,三维地震勘探方法可在较大深度范围内精细探测浅层与深部的地质结构形态,是一种有效且实用的技术方法;第四系在探测区稳定分布,埋深在8～39 m之间,主要表现为西部和北部偏薄,南东方向地层逐渐变深,其中第四系底部的黏土隔水层厚度变化范围为1～11 m,分布趋势与第四系基本一致,但在F1断裂附近明显变薄,厚度为2.5～5.0 m,并向北西方向逐渐变薄,隔水稳定性变差,对矿床开采具有一定的风险;下覆基岩强、中、弱3层风化带总的厚度变化范围为3～35 m,在F1断裂附近风化带明显变厚,厚度为20～35 m,是矿区主要的透水结构。高精度三维地震技术首次应用于新立矿区的地质结构探测中,为三山岛金矿海底矿区的安全开采设计提供了数据支持。     

基于钻孔电视成像的导水裂隙带高度确定

三山岛金矿新立矿区东北翼矿体被海水和第四系覆盖,目前该区域回采至-135 m中段,为安全回采,预留厚近120 m护顶层矿柱,压占了大量的矿产资源.在确保安全回采的前提下,为了尽可能回收上部矿体资源,采用GD3Q-GA全景数字钻孔电视摄像系统,在55勘探线-135 m中段及-240 m中段上盘巷道内施工钻孔,对开采上部矿...