急倾斜中厚-厚大矿体空场嗣后充填采矿方案优选研究

乌兰矿目前采用分段凿岩阶段矿房法,面临采空区安全、地表沉降破坏、技术经济指标差等问题。针对945m水平以下开展充填采矿方法的综合比较和优选,当矿体厚度15m时,采场垂直矿体走向布置,优先采用大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法,以两步骤中深孔空场嗣后充填采矿法作为补充;当矿体厚度≤15m时,采场沿矿体走向布置,根据品位高低分别采用两步骤中深孔空场嗣后充填采矿法和间柱式中深孔空场嗣后充填采矿法。     

急倾斜中厚矿体阶段空场嗣后膏体充填及其稳定性模拟

为了实现七角井铁矿急倾斜中厚矿体的安全回采,设计了阶段空场嗣后膏体充填法,并采用FLAC3D对开采和充填前后的采场稳定性进行了数值模拟。结果表明:分段凿岩、阶段出矿及低强度膏体充填适用于稳固型的急倾斜中厚矿体开采,矿石回收率82%,贫化率8%,矿块生产能力900~1 200t/d。膏体充填以全尾砂、干抛尾、水泥、粉煤灰为主要原料,充填体浓度77%~79%,灰砂比1∶30~1∶15。采场在不充填条件下难以维持长期稳定,膏体充填控制了矿柱水平位移,减缓了顶板下沉及应力集中,有效维护了采场安全性。     

某锡矿缓倾斜中厚矿体的分段空场嗣后充填采矿法

华南某锡矿体由于倾角缓厚度大,构造变形复杂,矿石无法借助自重实现搬运,且顶板暴露面积大,无轨设备无法进入采场作业;同时采空区面积大,若均采用胶结充填则成本过大。针对以上问题,在采用分段空场嗣后充填采矿法的基础上,对采场中的参数进行结构优化,交替布置矿房与矿柱时,对第一步骤回采的矿柱尽量设计较小的尺寸,嗣后进行胶结充填,同时对第二步骤回采的矿房尽量设计较大的尺寸,嗣后进行非胶结充填,从而解决了矿石无法实现自重搬运、顶板管理困难以及胶结充填成本过大等问题。实践证明:改进后的方案使矿山综合生产能力提高112%,矿石贫化率降低0.5%,每年的充填费用减少540万元,提高了综合生产能力,增强了作业效率,实现了矿体开采安全、高效、经济的技术目标。     

司家营铁矿急倾斜厚大矿体大规模空场嗣后充填开采数值模拟

针对规模化开采急倾斜厚大矿体的可靠性问题,将司家营南区矿体划分为两步矿房,采用空场嗣后充填法进行间隔开采,采取胶结充填一步矿房采空区、全尾砂充填二步矿房采空区,运用离散元软件UDEC对分步开采进行了数值模拟计算。结果表明：矿房回采充填过程中顶板岩层内存在承压拱结构,其拱失f近似等于回采水平总跨度L,充填体能够与矿房矿柱及围岩协同维稳;矿体上下盘出现了高应力集中现象,为40~50 MPa,一步胶结充填体承压近15 MPa,且顶板沉降0.5~2.0 m,地表沉降0.2~0.28 m,以及在第四系、风化带交接处及风化带内部衍生出1处高压应力集中区和长带形主拉应力区。根据上述分析,需在矿房回采前对顶板及上下盘围岩进行联合支护,且应对地下水和断层裂隙带以及矿房顶板和地表进行监测,确保矿山安全开采。     

急倾斜厚大矿体采矿方法的选择

地表不允许塌陷时,急倾斜厚大矿体的开采是一个世界采矿技术难题。国内外对此类矿体采用高阶段空场嗣后充填法和高分段空场嗣后充填法。以李楼铁矿厚大矿体的开采为实例,从矿体赋存形态和矿岩稳固性对空场法、崩落法、充填法进行采矿方法的初选。对生产中应用的25 m高分段凿岩空场嗣后充填法和高阶段侧向崩矿嗣后充填法从采场生产能力、采场工程布置、采准工程量、工艺技术、采场充填周期进行技术分析比较,提出以高阶段侧向崩矿嗣后充填法为主,25 m高分段上向扇形孔空场采矿嗣后充填法和浅孔留矿法为辅的采矿方法,能实现安全、高效、大规模生产。随着凿岩设备、装药设备、爆破器材的发展,大孔穿爆,高分段或阶段凿岩在矿山中的应用越来越广泛,对类似开采条件的矿山具有一定的借鉴意义。     

缓倾斜中厚矿体开采新方案

针对缓倾斜中厚矿体开采技术难题 ,结合某铜矿开采技术条件 ,提出了“电耙堑沟分段空场嗣后充填采矿法”新方案。该方案主要特点是沿倾向布置集矿、耙矿的电耙堑沟 ,简化了采场结构 ,大幅度降低了采切比。该方案适于开采底缓倾斜中厚及中厚以上矿体     

缓倾斜薄矿体群壁式空场嗣后充填采矿法试验

水银洞金矿黄金资源量巨大,但矿体分散、厚度薄、倾角缓、顶板不稳固,且水害严重,为典型的难采矿体。为此,对其采矿方法进行优化,提出了壁式空场嗣后充填采矿法。该方法通过优化采场结构参数,使用组合式连续液压支柱,采用大跨度壁式回采工作面,改进出矿方式,并对采空区进行嗣后充填,提高了采矿效率10倍,使贫化率控制在5%,损失率控制在8%内,生产成本降低55元/t,取得了优良的经济技术指标。     

复杂条件下急倾斜中厚矿体安全高效采矿方法研究

针对荡坪钨业传统采矿工艺生产能力低、劳动效率低、安全条件差、劳动强度高等问题,为寻求适合急倾斜中厚矿体安全高效回采的方法,在大直径深孔采矿工艺的基础上提出了中直径深孔采矿工艺,并选择复杂条件下的代表性矿块开展工业试验。试验结果表明：与分段空场法相比,中直径深孔阶段空场采矿法矿块生产能力翻番、采矿成本下降15.47%、炸药单耗降低11.76%、损失率降低了9.9个百分点,创造了良好的经济效益和社会效益,对中小型矿山具有重要的推广意义。     

堑沟受矿空场采矿嗣后充填法在缓倾斜中厚矿体中的应用

在分析某矽卡岩型缓倾斜中厚矿体开采技术条件的基础上,提出堑沟受矿空场采矿嗣后充填法,并开展了采矿工业试验。结果表明,新型采矿方法矿石回收率为81.33%,贫化率为14.18%,采切比只有8.56 m/kt,炸药单耗为0.34 kg/t,技术经济指标较好。同时,通过在斗穿中安装减阻导流板,采用堑沟受矿方式,应用中深孔扩漏一次成形及孔底起爆技术,能有效提高放矿效率和生产能力,改善爆破效果。     

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。     

急倾斜中厚煤层回采新工艺

龙湖煤矿在回采实践中,探索出了一套回采和超前采后管理的新工艺,节省了资金,强化了安全生产,提高了效率和效益。     

留矿全面法在中厚倾斜矿体中的应用

叙述了湖北三鑫金铜股份有限公司利用留矿全面法回采该公司倾斜中厚矿体的情况,着重介绍了留矿全面法的矿块车架准工程布置、回采、通风、运搬、顶板管理、空区管理等工艺特点,说明了该采矿方法所取得的主要经济技术指标,总结了它的优缺点。该法仅适用围岩较稳固的倾斜中厚矿体的回采,一旦矿体赋存条件发生变化即难以使用,同时应用该法的安全管理要求严格。     

深井空场法开采急倾斜薄矿脉地表沉降规律研究

采用二维有限元程序, 模拟计算了不同倾角薄矿脉由浅至深开采过程中地表沉降范围和最大下沉量随倾角及开采深度的变化趋势。结果表明, 倾角越大, 开始产生地表下沉的深度也越大, 而地表下沉范围越小, 当矿体倾角足够大时, 甚至不会在地表形成下沉盆地; 随开采深度增大, 下沉范围由近空区上盘围岩呈下开口抛物线逐渐向地表发展, 当在地表形成下沉盆地后, 其地表沉降范围及最大下沉量似线性增长, 其中, 地表下沉范围扩展速度与矿体倾角无关。     

急倾斜矿体充填法开采的地表沉陷特性研究

建筑物下开采资源时,必须对开采引起的地表沉陷及其对建筑物的影响进行评价,确保建筑物的安全。针对赵平房铁矿矿体的急倾斜特性,结合空场嗣后充填采矿方法,运用有限元分析软件进行数值模拟分析,获得了矿体开采、充填后地表的移动变形规律,以地表倾斜、曲率和水平变形为评价指标,研究了地表的沉陷特性。数值模拟结果显示,两步骤开采引起的地表竖直方向最大位移为0.37 m,倾斜、曲率和水平变形最大值分别为0.794 mm/m、0.0096mm/m2、0.710 mm/m,其值均远低于我国建筑物的保护等级标准。结果表明,赵平房铁矿矿体的充填开采对地表建筑物沉降安全的影响不明显。     

破碎顶板条件下的安全回采技术研究

为了解决破碎顶板条件下工作面的安全回采问题,本文以马兰矿12704工作面为研究对象,分析了12704工作面顶板破碎失稳的原因,结合12704工作面的生产实际情况,利用加长挑梁安设在工作面机头、机尾与巷道交叉的支架前梁段,有效地控制三角区域顶板,减少大量支护材料以及配件资金投入,为该工作面安全回采奠定了基础.     

急倾斜矿体不同开采时序对上覆岩体变形的影响

通过对露天转地下急倾斜矿体不同开采时序关系的数值模拟分析,得出从下至上顺序开采产生的位移量和破坏范围明显小于从上到下顺序开采,其中地表最大沉降与位移减小了20%以上。深部坡外区矿体开采产生的岩体移动方向与露天边坡滑移方向相反,减小了露天边坡滑移量,增大了山体滑坡的概率。因此,加强了矿山开采分区方案的优化设计。     

观天厂铜矿倾斜薄矿体开采工艺研究

针对观天厂铜矿倾斜薄矿体回采时采场出矿的疑难问题,对开采工作线沿矿体倾斜下向推进的原采矿方案改进为沿矿体伪倾斜面向上阶梯式回采的优化采矿方案;介绍了倾斜矿体沿伪倾斜面布置采场时,采场伪倾斜面与矿体走向之间夹角的确定方法;并在矿山进行了实践和推广运用。结果表明:该采矿工艺可将凿岩、支护和运搬3个工序同时进行作业,可大幅提高采矿效率,确保采场出矿的安全性,减少采准工程量,采矿成本降低了14.1元/t,具有较高的实用价值与经济效益。     

分段空场嗣后充填采矿法集约化开采顺序优化研究

某矿山是一个水文地质条件复杂,生产多年的老矿山,矿山采用空场法开采,多中段同时生产,采场多,生产效率低,时有采场顶板冒落等问题发生,严重影响企业的安全生产。为了解决这些问题,企业采用了分段空场嗣后充填采矿法,虽然大大改善了采场回采的安全,但矿山采用多中段生产,造成中段间相互影响,生产效率低,且存在潜在安全隐患,本研究在分段空场嗣后充填采矿法的前提下,采用数值模拟软件,依据摩尔-库伦破坏准则,通过对拟定的不同开采顺序采场回采进行数值模拟,分析不同开采顺序采场的应力及位移的变化情况,从而能选择适合矿山的开采顺序,为矿山实现集约化、规模化开采提供了依据,对矿山的安全、高效、经济的回采有至关重要的意义,也为类似矿山的开采提供了借鉴依据。     

淮南矿区急倾斜煤层开采技术

介绍淮南矿区伪倾斜柔性掩护支架采煤法,并对其基本原理、工艺流程、技术特点、瓦斯治理措施及应用条件等方面内容进行分析,以及应用该技术成功的典型范例、安全及综合经济效益对比。该法技术可行、安全可靠、技术经济指标先进,可推广应用。