充填体下矿柱的回收

文中例举了安大略省两座大型矿山充填体下采矿的最新实例，在海姆洛矿区的威廉姆斯放已开始对埋深９００ｍ和１１００ｍ的两上胶结充填体下的主矿块进行回采，而在节省的里盆地的加森矿，已在采用深孔崩矿的膏体充本下进行试采。本文概述了所用的采矿方法，分析研究和测试结果，并得出了有关两种没充填系统性能的经验     

充填体下水平矿柱开采技术研究

充填体下水平矿柱应力较为集中,其开采顺序及采矿方法对控制水平矿柱以及矿区稳定有重要作用。开展水平矿柱开采顺序研究,采用水平矿柱与矿柱协同开采顺序。对水平矿柱可行的采矿方法进行分析,选用安全高效的采矿方法。通过制定合理的开采顺序以及采矿方法保证水平矿柱回采过程稳定,最大程度回收水平矿柱资源。     

安庆铜矿高阶段矿柱回采的充填体稳定性研究

安庆铜矿采用大直径深孔采矿法两步骤回采矿房、矿柱，其回采高度近１２０ｍ。充填体稳定性是高阶段矿柱回采过程中一个关键性技术难题。为确保尾砂胶结充填体质量，进行了充填料配比、管道输送、相似材料模型、采场充填体质量检测等试验。在矿柱回采时采取了调整落矿爆破参数、实行强化出矿与强化充填等措施，使高阶段矿柱回采得以顺利进行。     

凡口铅锌矿盘区机械化非胶结充填采矿试验研究

针对凡口铅锌矿盘区机械化分层充填采矿法全面采用胶结充填回采工艺成本较高的现状 ,在矿山大规模进入矿柱回采阶段 ,采用全尾砂、棒磨砂进行了非胶结充填采矿工艺试验研究 ,取得了良好的技术经济指标。     

嗣后充填多矿柱同时回采充填体侧向位移研究

以3个矿柱同时回采为例,运用FLAC^3D建立了有限元模型并进行分析,采用控制变量法研究了在不同的矿柱一次回采高度、矿柱跨度、矿房宽度和充填体强度条件下充填体侧向位移的变化规律。结果表明,3个矿柱同时回采时,充填体双侧侧向位移值大于单侧侧向位移值,充填体侧向位移最大值出现在回采矿柱高度中间位置,由靠近中央位置向两端逐渐减小; 充填体最大侧向位移值随着矿柱跨度和一次回采高度增加不断增大,与矿房宽度和充填体强度呈负相关,充填体侧向位移的影响敏感程度由大到小顺序为: 矿房宽度、矿柱跨度、一次回采高度及充填体强度。     

破碎围岩条件下预留矿柱开采对充填体稳定性的影响

为研究预留矿柱开采对其上部充填体稳定性的影响,结合某金矿矿岩赋存条件,采用考虑封闭系数的矿柱开采经验公式,提出开采尺寸为180 m×15 m×20 m（走向长度×高度×宽度）的矿柱开采方案。利用MAP3D软件对590~605 m水平间矿柱开采进行数值分析,结果表明：在一般原岩应力情况下,矿柱完全开采后上部充填体仍保持稳定;在较差原岩应力情况下,矿柱完全开采后上部充填体受压作用明显,可能发生失稳破坏。应用极限平衡方程对矿柱开采经验公式进行修正,提出通过减小采场跨度及加强支护的方式,降低对充填体单轴抗压强度的要求,能保证预留矿柱的安全回采和上部充填体的稳定。研究结果可为其他类似矿山提供设计思路。     

凡口铅锌矿矿柱回采稳定性数值模拟研究

通过运用加拿大rocscience研究所研发的二维有限元数值模拟软件Phase2对凡口铅锌矿较典型的N4-5采场逐步进行了动态模拟分析。通过分析,准确模拟了采场回采过程中的应力分布及位移变化情况,为优化采场结构参数和指导地压控制提供了可靠的依据。     

基于主成分分析法的嗣后充填采场矿柱及充填体强度研究

空场嗣后充填矿山采场留设矿柱是地下采矿空间的重要结构，其尺寸会影响矿山生产安全、资源回采率以及企业经济效益，针对此类问题，以大牛铁矿为研究背景，基于主成分分析法(Principal components analysis, PCA),根据数值模拟获得的不同矿柱宽度和充填体强度下矿柱最大压应力和剪应力、位移及塑性区占比，构建矿柱稳定性综合评价指标；并以矿柱稳定和经济效益最优为目标，最终确定矿柱宽度和充填体强度。研究表明：(1)融合数值模拟得到的矿柱压剪应力、变形和塑性区的PCA综合评价指标显示，当充填体单轴抗压强度σ=1.5 MPa时，矿柱宽度b=9 m可保证稳定；(2)当矿柱宽度b=10 m时，充填体单轴抗压强度σ可降低至0.5 MPa;(3)当b=10 m、σ=0.5 MPa时，矿柱稳定和矿山效益综合最优。研究方法和成果可供类似工程借鉴。     

安庆铜矿深部特大型采场充填体稳定性研究

为论证安庆铜矿深部特大型矿柱开采过程中充填体的自立高度、可暴露面积,开展了安庆铜矿深部采场充填体稳定性研究,在充填体现场调查、充填体力学性质的现场测试和室内实验的基础上,采用3种理论计算方法分析了充填体的稳定性,为特大型矿柱回采方案设计提供了依据。     

大规模充填体下保安矿柱规划及矿体回采顺序研究

针对某金属矿长期处于大规模充填体下开采的现状,对-300 m各盘区回采期间的稳定性进行了数值模拟,分析不同方案的采场开采过程中顶板应力、位移等指标的变化规律,并综合分析比较了各方案的回采安全性与经济效益。分析结果表明：将E101采场作为永久性连续盘区时,回采至中期采场顶板处产生1.14 MPa的最大拉应力和75 mm的最大位移;开采后期采场顶板处产生2.30 MPa的最大拉应力和92 mm的最大位移;开采后期采场顶板的抗拉安全系数为1.53;整个顶板岩体稳定性较好,确定将E101作为盘区永久矿柱。根据盘区永久矿柱的位置,提出了4种盘区回采顺序,分析比较不同开采方案的顶板、直接顶板、矿壁及充填体稳定性,确定了从矿体中央连续永久盘区矿柱E101采场向两侧分盘区开采的回采顺序。     

凡口铅锌矿盘区机械化分层采矿充填策略

为适应采矿设备大型无轨化发展要求,根据凡口铅锌矿多年生产经验及研究结果,通过总结采场生产能力与主要作业工序的关系,给出了不同采场尺寸及无轨设备条件下适宜的盘区机械化分层采矿的充填效率.其次,参照路面设计原理,合理设计了大型无轨设备运行的采场分层充填强度,最后,在满足上述充填要求的基础上,通过改善充填材料组成及优化充填工艺,达到了降低充填成本、提高矿山经济效益的目的.     

盘区机械化细砂水砂充填采矿新工艺实践

凡口铅锌矿在间柱采场试验并应用细砂水砂充填采矿新工艺 ,采用全尾砂和棒磨砂混合充填料 ,实现非胶结充填。实践表明 ,该工艺具有管道输送浓度高、采场脱水快、贫化损失小、成本低等优点 ,取得了良好的技术经济指标。     

盘区矿柱回采方案的优化研究

盘区矿柱回采厚度是影响资源回收率的重要因素之一。合理的盘区矿柱回采厚度不但能够提高资源的回收率和经济效益,而且能够降低矿柱回采过程中的安全风险。在提出不同的回采方案的基础上,对岩体力学参数进行合理的折减处理,并通过自下而上的三维实体建模技术建立分析模型,并在分析中以摩尔-库伦岩土模型为破坏准则。采用FLAC3D分析软件对盘区矿柱不同的回采厚度进行数值模拟分析,研究盘区矿柱及其周围采空区围岩内应力和应变的变化规律。通过对盘区矿柱不同回采厚度模拟结果的分析比较,确定了盘区矿柱合理的回采厚度,能够保证盘区矿柱安全的回采。最后通过技术经济分析比较,综合考虑技术、经济和安全等多方面因素得出结论,选择其中的最优回采方案。     

盘区隔离矿柱回采顺序数值优化

为充分回收矿产资源、提高资源利用率,有效回收暂留盘区隔离矿柱是某大型铜矿必须考虑的一个重要问题。在保障首采区矿房、矿柱采场安全高效开采的同时,为了安全高效回收暂留的盘区隔离矿柱,需要确定合理的盘区隔离矿柱回采顺序。基于地下矿山卸压开采思想,结合矿山实践经验,确定了盘区隔离矿柱回采应该遵循的原则,提出了3种备选回采方案。采用数值模拟方法分析了盘区隔离矿柱不同开挖顺序下采场围岩的力学响应特性,优化了盘区隔离矿柱的回采顺序,为盘区隔离矿柱安全高效开采提供了技术支撑。     

胶结充填采矿法矿柱回采可行性论证

老厂分矿14#-5矿体采用上向水平分层胶结充填采矿法开采,取得了较好的经济效果。但对Ⅱ步骤矿柱能否用原设计方法安全地回采,至今未进行全面分析研究。根据开采现状,用近年来在矿柱回采研究中获得的成果对矿柱进行稳定性分析,并结合国内外充填法在矿山的成功经验,对矿柱的实际揭露情况和矿房胶结充填体强度等进行综合分析,得出:Ⅱ步骤矿柱可用原设计方法安全地回采,并提出了Ⅱ步骤矿柱合理的开采顺序。     

残留矿柱回采与空区稳定性的有限元模拟研究

采用有限元数值方法，对某金矿残留矿柱回采及采空区稳定性进行了分析研究。结果表明：Ⅳ－4矿脉采空区充填后对维护夹壁稳定性有重要作用，上部中段比下部中段矿柱加采稳定性好，460m及其以下中段底柱回采前需采取充填或加大顶柱高度措施，采场底柱留中间采两端的回采方案稳定性最好。     

充填体与预留原岩矿柱相互作用机理研究

通过实验室物理模拟的方法,用自制试验模型对充填体充入采场后的力学作用状态进行了模拟,矿柱两侧分别采用1∶2和1∶10两种不同灰砂比的充填体进行充填施压,以模拟不同材料刚性对充填体支撑作用的影响。经过对大量模拟实验结果的分析,发现不同强度的充填体对矿柱的支撑作用效果不同,同时提出充填体的支撑作用具有被动性。     

长壁充填开采充填体稳定性研究

为了研究长壁充填开采初凝充填体在采空区中的稳定性,按照初凝充填体呈现塑性区和弹性区共同承载的受力特性,采用威尔逊约束理论和SMP应力屈服准则,推导得出了充填体保持稳定所需的最小柱体宽度的理论计算公式,分析了充填体稳定宽度的影响因素。通过榆阳煤矿充填开采实例,实验测得充填体凝固试块的力学强度及其与时间之间的数学关系式,采用理论推导公式计算得到了充填体稳定最小宽度为3.5m。在理论计算值的基础上适当增加充填体宽度,既可增加充填体的整体稳定性,保证充填开采控制覆岩破坏的效果,又能有效减少充填体多次充填的凝固等待时间,提高开采充填效率。     

盘区机械化细砂水砂充填采矿工艺的实践

凡口铅锌矿在间柱采场试验应用细砂水砂充填采矿新工艺,采用全尾砂与棒磨砂混合的充填料,实现非胶结充填.实践表明:该工艺具有管道输送浓度高、采场脱水快、贫化损失低、成本低等优点.