新疆某磁铁矿矿柱回采及采空区处理实践

通过对井下老采空区矿柱的分析研究,提出了以中深孔分段凿岩、集中爆破的方式回采矿柱,并在崩落矿柱后利用上盘围岩的失稳自然崩落充填处理采空区。经过一年的方案实施后,不但回收了大量矿石资源,而且很好的处理了采空区,为矿山在回采矿柱及采空区处理方面积累了宝贵的经验。     

雅满苏铁采空区处理与残矿回收方案研究

金属矿山采空区灾害形式具有复杂性、多变性、突发性的特点,采空区若不及时处理,不仅容易引起矿山安全事故,残留的矿柱还会造成资源浪费。研究以雅满苏铁矿为依托,在采空区探测的基础上,结合矿山采空区特点,提出了崩落法处理采空区的工作方案,通过先崩落间柱,后崩落顶柱的方式完成了采空区处理和残矿回收。     

近地表采空区处理及残矿开采技术研究与应用

某铅锌矿采用分段空场嗣后法开采,由于充填系统建设滞后导致近地表开采区域遗留大面积采空区及矿柱。针对采空区及残矿赋存现状,运用中深孔顶板及矿柱联合崩落的方式,崩落近地表采空区顶板隔离层及矿柱。采空区顶板及矿柱崩落后利用井下现有出矿系统集中出矿,出矿结束后对采空区进行充填。该技术方案有效消除采空区垮塌的安全隐患同时回采矿柱残矿,为同类矿山采空区处理及残矿回采提供技术参考。     

佛子矿104号矿体复杂多层采空区处理技术研究

佛子矿104号矿体经过多年浅孔留矿法开采,在矿体上部遗留了大量的采空区及矿柱;由于前期的无序处理,形成了复杂的空区赋存现状,对下部矿体的安全开采带来了严重威胁。为了科学地制定空区处理措施并回收矿柱,通过数值计算结合理论公式法对104矿柱稳定性进行对比分析,确定了各空区残留矿柱的安全系数;结合矿山现有技术条件,在综合考虑采空区安全处理及矿柱有效回采的基础上,提出了崩落充填相结合的处理方案;采用FLAC3D软件对拟定方案进行了数值模拟分析。计算结果表明：崩落充填相结合的处理方案通过强制崩落法与充填法相结合,使上部应力集中区围岩得到充分移动垮落,下部空区得到充实,达到崩柱放顶卸压、控制岩移的目的,能有效地消除空区隐患并回收矿柱,为矿山安全、经济、合理地处理采空区提供了指导。     

复杂采空区群处理及隐患资源回收综合技术

基于对华鑫铁矿采空区群的三维激光精密探测,采用FLAC3D软件分析计算矿体开采后采空区群内留存矿柱的稳定性状况,辨识了采空区群的安全隐患。最后,提出采用强制放顶崩落法处理典型巨大规模复杂采空区群,并回收空区群内的隐患资源,从而稳定企业的生产经营状态。     

白山泉铁矿残留矿柱回收技术及空区处理

结合矿山的实际情况,借鉴国内其它相似矿山的矿柱回收经验,对白山泉铁矿一中段的矿柱进行回收利用,并根据现场情况对采空区进行处理,保证下阶段矿房回采的安全性。矿柱回收采用分段凿岩间柱一次性爆破顶柱和间柱的方案,采空区处理采用下向平行深孔崩落顶柱充填采空区的方法,实践证明,矿柱回收方案是合理的,经济效益和空区处理效果良好,可为国内类似矿山提供参考。     

中深孔爆破处理浅埋采空区的实践

基于九江矿业北林场采区4#采空区现状调查和围岩特征,提出以中深孔爆破崩落法诱导上部围岩冒落充填采空区的方法,采用理论分析采空区失稳原因,运用FLAC3D数值模拟分析采空区爆破后位移变化,结果表明,中深孔爆破崩落上部围岩,导致采空区暴露面积增大,水平、竖直方向位移增大,采空区顶板和矿柱失稳。通过现场诱导采空区上覆岩层充填采空区实践,验证了中深孔爆破崩落法处理浅埋采空区的可行性。     

采空区处理新方法研究与应用

以陕西东桐峪金矿采空区处理和地压控制研究为背景,提出了切槽放顶法和切顶与矿柱崩落法,研究了采空区处理的参数设计方法,形成了缓倾斜采空区处理的理论分析、方案设计、现场实施到效果观测的一整套的理论、实践和评价体系。     

邢周石膏矿区采空区处理方法研究

在分析各类采空区处理方法的基础上,针对邢周石膏矿现状,提出了采用爆破法强制崩落矿柱充填空区,并预留"瓶颈"矿柱延缓顶板垮落时间。实践证明,该处理方法技术可行、经济合理,取得了较好的效果。     

急倾斜极厚大矿体矿柱回收方法研究与应用

急倾斜极厚大矿体在采用阶段矿房法回采矿柱时存在采矿贫损大、成本高、凿岩作业困难、作业安全性差等问题,结合红岭矿生产实际并借鉴国内类似矿山生产经验,提出分段凿岩、顶板一次崩落、间柱分段崩落、间柱出矿结构连续出矿、封闭采空区的矿柱回收新方法。经现场试验,取得矿柱回采损失率33%、贫化率15.31%、采矿直接成本72.95元/t的较好指标,为类似矿山进行矿柱回收和采空区处理提供了一种有效的借鉴方法。     

小汪沟铁矿露天转地下分区高效开采技术

针对小汪沟铁矿上部矿体规模较小、露天转地下自由作业空间小、首采矿段的回采工作面不够充足、难以实现设计产能的问题,在分析矿岩可冒性以及矿体赋存条件的基础上,提出了基于岩体持续冒落面积的3分区开采方案,并依据顶板围岩冒落范围以及岩移影响范围分析了分区开采的安全条件。该方案在确保生产安全的前提下,将小汪沟铁矿的地采产能由设计的100万t/a提高到280万t/a。生产实践表明,利用顶板围岩的冒落特性提出的多分区开采技术,扩展了露天和地下同时开采的作业空间,不仅实现了小汪沟铁矿露天转地下产能的大幅度提高,也实现了安全高效的开采目标,同时也为类似铁矿山实现高强度开采提供了有效途径。     

崩落法开采岩层移动影响因素的数值模拟

随着矿山开采深度的增加,岩体所处的力学条件变得复杂,采用崩落法开采的深部矿体岩层移动规律受多种因素影响且不同于浅部。离散元法是基于不连续性假设的数值方法,它特别适合于求解节理岩体中的非连续性问题。基于离散元理论,采用数值计算软件3DEC,分析了不同节理倾角、不同侧压力系数及不同开挖阶段对深部矿体崩落法开采过程中岩层移动规律的影响,研究结果表明：不同倾角的优势结构面对崩落发展趋势影响显著,水平节理对崩落发展有良好促进作用;侧压力系数越大,崩落高度越小;深部矿体开采过程中,由于承压拱的存在,开采高度为120 m时,并未引起大范围塌陷。研究结果可为深部矿体崩落法开采岩层移动规律及地表沉陷范围的确定提供一定的参考依据。     

多中段群空区下缓倾斜厚大矿体分区高效回采实践

某大型岩金矿山缓倾斜厚大矿体拟采用两步骤空场回采嗣后崩落采矿法,针对多中段群空区下一步骤采空区未处理环境下的二步骤采场回采,结合矿区改扩建生产能力需求,创新构建了大盘区采场分区高效回采方案。将二步骤采场划分成两个区域回采,两区域中间由隔离矿柱分开,下盘矿体采用分段空场侧向崩矿嗣后放顶方案,上盘三角矿体采用分段空场正向崩矿法方案。通过开展大盘区采场分区现场工业试验,实现了多中段群空区下缓倾斜厚大矿体的高效经济安全开采,为类似条件矿山开采提供了重要的技术支撑。     

高阶段大量放矿技术的研究与应用

华锡集团铜坑矿采用分阶段"深孔强制崩落隔火矿柱、采空区和大量放矿"方案治理细脉带特大事故隐患区。根据放矿试验研究,建立放矿数字模型,确定采用大块覆盖、高阶段斜面放矿方法回收细脉带特大事故隐患区第一爆区崩落矿石,采区矿石回收率达65.9%。     

柏杖子金矿多空区残矿开采技术研究

柏杖子金矿100-9#矿体为残矿,内部存在多个空区,矿岩稳定性差,岩移危害大,遗留有大量矿石散体,致使矿体回收困难。为此,提出多分段与底部双堑沟协同拉底的诱导冒落法回采方案,在分析矿岩可冒性、临界冒落跨度和冒落高度随采深的关系的基础上,结合矿体赋存特点及矿石流动特性,给出了诱导工程参数及爆破参数;采用矿体中部做切割向两端退采的方式,在满足上分段回采工作面超前下分段6~8个步距前提下,各分段拉底巷道同时施工,逐次诱导上部待冒矿体,由双堑沟整体回收,同时选用喷锚网联合支护方式,冒落垫层取3 m,可安全、经济、有效地回收残矿。     

高地压软岩矿山残矿回采技术研究

白银公司小铁山多金属矿为典型的高地压软岩矿山,由于地压活动频繁、巷道和采场破坏严重等原因,前期生产中滞留了大量残矿。根据调查踏勘,将小铁山矿残矿划分为三中段无底柱分段崩落法开采期间形成的残矿,四、五中段多种充填法试验期间形成的残矿和六到八中段上向巷道式进路充填法开采期间形成的残矿。针对小铁山矿不同区域残矿回采条件复杂多变的特点,以“小范围、小规模、小断面、小设备、小规格”机械化开采为指导思路,制定了五种可行的残矿方案,并根据实际情况灵活选用。     

姑山铁矿后和睦山矿区卸压开采方案研究

针对姑山铁矿后和睦山1^#矿体矿岩软破的开采条件，提出用分段崩落法取代空场法开采倾斜中厚矿体的技术方案；应用FLAC^3D对分段崩落法的卸压范围进行了数值分析，据此确定出适于卸压的采场结构，由此形成了无底柱分段崩落法开采倾斜矿体的卸压开采方案。该方案目前正在实施之中。     

组合式崩落法在铜坑矿92#矿体中的应用研究

92#矿体与91#矿体重叠区域范围大,在91#矿体回采过程中,重叠区域内产生了较多采空区,并且采空区大多冒落而形成了松散的垮落体环境,导致目前92#矿体开采技术条件异常复杂,部分采场面临上中段仅单进路,三面为采空区,中部中段为双进路,下中段为完整进路的特殊开采条件,很难实现单一空场法或崩落法进行回采,并且存在回收率低,容易受地压应力、火烧灰等诸多危险危害因素影响。本研究以92#矿体T106单元作为试验采场,根据矿山常用的崩落法与空场法的开采经验,结合各中段现有开拓工程,运用组合式崩落法提前切断顶部地压应力,最终实现了T106单元的安全高效回采,有效避免了底部矿石回采过程中的地压安全问题,为开采铜坑矿92#矿体类似技术条件的采场提供了一种安全可靠的技术参考。     

无底柱分段崩落法结构参数对矿石回收指标的影响研究

本文从崩落矿岩移动规律的角度，就无底柱分段崩落法结构参数对矿石回收指标的影响情况进行了分析和研究。研究表明，对于矿体条件较好的无底柱分段崩落法矿山，由于特殊的结构和连续的放矿空间，结构参数在一定范围内调整不会显著影响矿石的回收效果；无底柱分段崩落法的结构参数可以根据采矿技术及经济的需要在较大范围内进行调整。     

构造应力作用下的地表移动规律研究

采用急倾斜崩落法开采的金属矿山与急倾斜煤矿开采的地表沉陷均属于构造应力作用下的地表移动问题, 它们与自重应力作用下煤矿地表移动规律的区别在于:后者同时还受构造应力、矿体产状、覆岩结构、开采与放矿等的影响。指出了考虑上述因素的改化岩移随机介质理论的发展前景, 这是对俄罗斯、哈萨克斯坦、乌克兰等国用实测经验统计法解决矿山开采工程问题的发展。