层状倾斜矿体的最佳房间矿柱的确定

本文采用有限元数值模拟技术，建立了七种模型，计算分析了不同矿体倾角及矿柱壁面与矿层面法线夹角的变化对矿柱应力应变状态的影响，从而确定出最佳的矿柱形状。研究结果表明，矿体倾角为25°～35°时，矿柱轴线与矿层法线的夹角为矿体倾角的一半时的矿柱布置为最好。     

Mohr-Coulomb准则下倾斜矿柱稳定性的安全系数法

地下矿床开采中,矿柱的稳定是矿床安全高效开采的基础,是采场作业人员的安全保障。以弹性力学理论为基础,分析正应力和剪应力共同作用下倾斜矿柱的受力状态,应用图解法绘制出表征矿柱应力状态的应力圆。根据应力圆与Mohr-Coulomb强度包络线之间的关系,建立了考虑矿体倾角及矿柱受正、剪应力共同作用下矿柱的安全系数解析式。应用该安全系数解析式能很好评价任意倾角矿柱的稳定性,并分析了水平矿体时,以安全系数评价的矿柱稳定性与实际矿柱稳定状态吻合。最后分析了应力圆圆心所在直线斜率tanβ、矿体倾角θ等因素对倾斜矿柱稳定性的影响。研究表明:应力圆圆心所在直线斜率tanβ是矿体倾角θ及侧压系数λ的二元函数,对每个侧压系数λ,tanβ均能取得一次最大值,且侧压系数λ值不同,tanβ取得最大值亦不同;当侧压系数λ∈[0,1]时,tanβ取得最大值时对应的矿体倾角θ∈[45°,90°];当tanβ取得最大值时,矿柱的安全系数最小,矿柱最容易失稳;随矿体倾角的增大,矿体安全系数呈现先减小后增大的变化趋势。     

基于应变能平衡的条带矿柱破裂宽度及其影响因素

条带法回采矿床时,矿柱破裂区宽度是采场稳定性设计的主要依据之一。引入弹性应变能平衡原理,视条带矿层中储存的应变能由体变弹性能、形变弹性能及顶板弯曲弹性能组成,根据开采前后弹性能平衡关系导出矿柱破裂区宽度的计算模型。运用矿柱破裂区宽度计算模型对上横山矿床矿体中的2个矿柱破裂区宽度进行计算,计算结果和相似模拟试验对比分析,得到矿柱破裂区宽度的计算结果分别为10.06 m和12.42 m,与相似模拟试验结果吻合较好。分析了矿柱破裂区宽度计算模型中各参数对矿柱破裂区的影响,矿柱破裂区宽度与矿层高度、矿体埋深及上覆岩层容重成正相关,与矿体抗压强度、泊松比成反相关;增加开采条带宽度,矿柱破裂区宽度先增大后减小。研究结果可为水平及缓倾斜条带矿柱稳定性设计提供一定的理论指导。     

一组矿床的有效开拓方案

卡拉套磷块岩生产联合公司的商品磷原料产量已超过全苏产量的30%。紧靠扎纳达克矿床底盘有吉梅里法尔勃和柯克冲两个已开拓的矿床。扎纳达克矿床长23公里,矿体主要是两层磷钙土矿,夹层是磷钙土硅质页岩。上部矿层厚4～40米,下部矿层厚3～20米,矿体倾角为16°～80°。吉梅里法尔勃矿床长8.3公里,倾角10°～45°,平均厚22米。     

倾斜矿体的大矿房法开采

哥罗布拉戈达特矿务局北矿和瓦卢耶夫斯卡亚矿开采的倾斜矿体属层状矿体,倾角28°～30°,厚度10～20米。矿山采用的主要采矿方法是空场矿房法。此法经底板漏斗放矿,留有阶段支撑矿柱和房间矿柱,这些矿柱随后向空场崩落。这样,有将近一半的矿量待用低效的第二步骤开采,即矿柱回采。为了降低矿体开采中的损失贫化,探讨了扩     

季申矿床使用充填法分层开采的经验

季申矿床为露天一地下联合开采，露天坑底下部保安隔离矿往被露天矿采除，矿区构造破坏现象普遍，矿山地质条件极其复杂。为保持矿山设计生产能力，将地下矿上部5个阶段矿体分为两个矿层同时开采；中间的一个阶段留作层间矿柱，最后开采。文章详述了两个矿层和层间矿柱的回来工艺；并详细阐述了为开采下部矿体设计的串联式连续分段矿房回来工艺。     

黄金矿山回收保护矿柱引起的竖井变形预计

针对黄金矿山闭坑前“二步法”回收竖井保护矿柱问题,探讨了小方块矿层开采尺寸计算,基于采动覆岩非线性传播与克诺特影响函数法,预计了保护矿柱开采引起的竖井下沉与变形,为竖井的维修加固提供了依据,同时为深部开采竖井保护矿柱留设及周边矿体开采对竖井的影响预测提供参考方法。     

釜石矿二次回采中矿柱应力变化和矿柱位移的监测

釜石矿采用几种方法对二次回采进行安全管理。下面介绍二次回采N430矿柱时,在两个测点进行二维应力变化和矿柱垂直位移的约560天监测结果。釜石矿床是沿南北方向分布的。N430矿柱位于新山矿床中的7D矿体与4D矿体的分岔点,地质情况比较复杂。矿床的倾角约为60°。测点1位于7D矿体的上盘,而测点     

缓倾斜薄矿体采场矿柱尺寸设计及安全性分析

谦比希东南矿体中缓倾斜薄矿体主要采用房柱采矿法开采,为了探究矿柱尺寸以及矿柱间距对采空区安全性以及矿石回采率的影响,基于Bieniawski矿柱强度理论,对980m中段某区域矿体进行分析,计算不同情况下的安全系数和矿石回采率,得到了各矿柱尺寸下最优的矿柱间距。当一步骤采场跨度为7m,矿柱的宽度和长度均为4.5m时,最佳矿柱间距也为4.5m;当一步骤采场的跨度为8m,矿柱的宽度和长度均为4.5m时,最佳矿柱间距为4m;当一步骤采场的跨度为9m,矿柱的宽度和长度均为5.0m时,最佳矿柱间距为4.5m。     

人工矿柱置换缓倾斜薄富矿体矿柱

随着磷肥需求量的快速增长,提高品位高、质量优的磷矿回收率尤为重要。宜昌某磷矿矿体品位高,属缓倾斜薄矿体,目前房柱法采矿造成的矿柱损失率达25%~30%,为解决损失率过大的问题,提出了采用人工矿柱替代原生矿柱的方案,并经人工矿柱与矿石矿柱的承载能力及安全稳定性对比分析。通过理论计算得出:在设计的人工矿柱尺寸条件下,矿柱均匀分布时,人工矿柱抗压强度为10.08 MPa;矿柱交错布置时,人工矿柱的强度参数为14MPa。通过现场实施,结果表明采用混凝土人工矿柱置换矿石矿柱,保证了原生矿柱置换后的采场作业安全,同时大幅提高了矿石的回收率。     

郑家坡铁矿隔水矿柱厚度的确定

郑家坡铁矿水文地质条件复杂,矿体赋存于厚大、含水丰富的第四系下部沉积变质岩中,在开采过程中,第四系中孔隙潜水会通过矿层的顶板隔水层慢慢渗透到坑道中去,直接威胁矿山基建和生产安全.为了确定合理的隔水矿柱厚度,采用顶板厚跨比法、坍塌填塞法等方法和FLAC3D软件估算了隔水矿柱厚度,确定在风化带以下留36m厚度的原岩作为隔水矿柱隔离上部水体,当矿体延伸至风化层或第四系时,留未风化矿体作为保安矿柱,可满足矿山安全开采的要求.     

分段崩落采矿法的改进

斯捷布尼科夫斯克钾矿床是厚度变化的急倾斜矿床。矿体呈层状。钾矿层赋存在由石盐胶结的砂粘土质角砾岩及盐渍的泥质板岩、粉砂岩和砂岩组成的上沃罗腾先斯克岩系中。矿体倾角为20°～90°。厚度为1.5～160m,矿石的K_2O品位为9～15％。     

用分段崩落法回采矿柱时矿石损失贫化的确定

佩钦加镍公司开采倾角从0至60°～70°和厚度2～30米的矿体。这些条件不适于用分段平巷矿房法开采。因此,为进行放矿要在阶段间柱和矿块问柱(房间矿柱)下部于矿房底柱中补充掘进放矿漏斗天井。在崩落矿柱的放矿过程中,曾发生过混入上覆崩落岩石或死填废石的现象。     

进路壁式崩落法开采缓倾斜极薄矿体

我矿矿层产于二迭系龙潭组底部粘土页岩中,以假想整合复盖于阳新统白泥塘层之上,为单一沉积型矿床。矿体倾角平缓,大多在10°左右,局部可达25°。矿体厚0.5～1.8米,平均0.9米,f=4～6,容重氧化矿为2.3吨/米~3,碳酸锰矿为3.05吨/米~3,含锰品位28%以上。矿层顶板为硅质粘土页岩及煤层,底板为铝质     

如何减少采下矿石的下盘损失

在倾斜(25°～55°)矿体开采中从下盘放矿时,会在放矿口影响圈以外形成一米宽带,放矿后会有采下矿石留于其中,可用下式计算此矿石量 a=hNtg~2α~n 式中:h—矿块内矿层高度,米;N—矿体水平厚度,米;α—矿体倾角,度;n—下盘岩体中的放矿口排数(含矿石中的第一排放矿口)。     

底盘漏斗连续后退式分段空场采矿法

在地下开采的金属矿山,倾斜中厚矿体由于产状和赋存条件不利,采矿方法的选择往往是个比较复杂的问题。当顶盘围岩比较稳固时,房柱法具有结构简单,采准工程量小,劳动生产率高,采矿成本低等优点,但矿柱损失大而且一般只宜用于倾角小于25°的矿体,否则便可能发生滚石伤人的危险,作业条件也趋困难,工作效率显著降低。爆力运矿空场法也有房柱法类似的优点,且人员不必进入采空区作业,但是要求矿体倾角最好在35～40°以上。反之则爆距不到30～35米,需增设分段耙运平巷和大量放矿漏斗,矿柱损失和采切工程量将成倍增加,同时还由于底板残留大量矿石,回收率相应降低。     

卡卢什-格雷恩矿床开采工艺的管理

卡卢什-格雷恩矿床为钾镁矾-无水钾镁矾矿，矿层赋存条件不稳定．倾角为0°～30°，厚度达30～50m，而个别矿层厚度达100m。采矿工艺主要是用凿岩爆破法落矿和电耙出矿。在各个采矿区段内几乎都可看到矿层厚度的变化，其中包括沿每个开采矿房长度矿层厚度都有变化。在这些条件下矿床的均匀开来具有极其重要的意义。为了评估卡卢什一格雷恩矿床的地下开来效果，对新格雷恩矿1966～1993年的地下开采情况进行了详细的技术经济分析。在该矿20多年的开采期内，所采矿体的加权平均厚度为17．2m，考虑到2000年时的开采前景，这一厚度可能达到17.6m…     

人工矿柱稳定性相似模拟试验研究

针对某金矿因矿柱回收导致顶板不稳固,以及矿体不能充分回收的问题,确定采用人工矿柱代替原生矿柱来对顶板进行支撑。通过对原生矿柱的相似模拟试验研究,论证了在矿体走向较短的情况下,人工矿柱可代替原生矿柱;并且开采跨度较小时,适当减小人工矿柱尺寸可节约生产成本。     

良山铁矿岩石力学设计

通过良山铁矿设计实例，本文介绍了岩石力学设计的一些基本原则和处理方法，并对受结构面影响的缓倾斜矿体矿柱的倾角和盘区方位提出了看法，可供同行参考．     

开采缓倾斜和倾斜薄矿体的自行式设备

在缓倾斜薄矿体开采中工作面工人的劳动强度由于手持式或中深孔凿岩机、电耙等设备的应用而显得很大。一些国家的经验表明，在开采水平和缓倾斜（5°～8°）矿床时，采用自行式设备最有效。这时工作面工人的劳动生产率为前述设备的2～3倍以上。但是，在开采倾角超过8°和厚度小于3m的矿体时，则采用自行式设备时需要从根本上改变开采工艺各要素。乌姆博泽罗矿开采的Ⅲ-14矿体，厚度为1．6～3．5m（平均为2．6m），倾角为4°～40°（平均为17°）。岩石试件的抗压强度平均为284MPa、抗拉强度为10．6MPa、弹性模量为5．0×104MPa、泊松系数…