深部矿山采矿方法和开采工艺的基本发展趋势

近15年来，在世界采矿科学研究和采矿实践中已愈加关注复杂的地质力学条件下的金属矿床深部开采问题。分析各种专利资料和有关文献可以得出以下几种看法。1、据已公布的资料，分析了172座开采深度为500～3500m矿山的采矿活动，其中45％的矿山开采深度已达800m，这些矿山的特点是采用空场采矿法（房柱法、阶段矿房法、分段平巷法）开采，有16座矿山还广泛采用分段崩落法和阶段崩落法。在开采深度超过1200m的矿山，主要采用胶结充填的全面矿房法和分层充填法。加拿大采矿工业的特点是当开采深度达2000m时趋向于用矿房法取代分层采矿法。在开采…     

在岩体应力变形状态条件下开采分割矿块的经验

塔什塔戈尔(Тащтагольское)矿床,深度不超过400m 时采用分段法和阶段矿房法开采。开采深度达到600m 以上时采用高效率的阶段强制崩落法开采,使用不同装车方式的垂直密集平行束状深孔向切割槽挤压     

垂直集中装药崩矿

乌克兰克里沃罗格铁矿区奥尔忠尼启则地下矿,是该矿区三座地下矿山之一,如同各采选公司露天矿一样,该地下矿也开采磁铁石英岩,与地下开采的富矿石不同,矿石在送往冶炼厂之前,必须进行精选。不同于其它两座亏损的矿下矿——巨人矿和五一矿,奥尔忠尼启则矿开采磁铁石英岩是赢利的,开采工作效率不次于用露天开采。在1975年富矿采完以后,该矿转入开采磁铁石英岩。开始时用留房间矿柱的阶段矿房法开采南马格尼特矿体的上部M7－900m阶段的矿石,矿柱宽等于矿房宽。由于磁铁石英岩和围岩均很稳固,可以采用更有效的阶段矿房法方案——正…     

阶段嗣后充填法采场应力与变形规律及稳定性研究

某铁矿采用阶段空场嗣后充填法开采,目前-450 m首采中段的回采工作即将结束,拟在-390 m新中段的开拓中将阶段高度从原来的60 m提高到90 m,阶段高度提高了50%。为了研究急倾斜厚大矿体在阶段 空场嗣后充填法开采条件下的应力变形规律,采用相似材料试验和数值模拟相结合的方法,考虑了首采中段和多盘区对新中段回采充填的影响,通过分析得到了采场矿柱和围岩的应力与变形规律。结果表明：在阶段 高度提升后的新中段回采充填过程中,矿柱被揭露后矿柱内的应力会大幅增加,并随应力集中程度增加而导致矿柱的剪切破坏;采场内最大变形出现在中间盘区矿房顶板,最大主应力及塑性区主要出现在中间矿柱的 中下位置,最大主应力、沉降变形及塑性区呈中间大两边小的对称性分布,最小主应力出现在两边矿房顶角处;盘区矿房采用间隔回采形成的最小主应力和沉降变形小于顺序开采,矿房的回采顺序对最大主应力的影 响较小;随着矿柱宽度增加,采场内最大最小主应力、变形值及塑性区范围呈逐渐减小的趋势。研究成果对国内外采用空场嗣后充填法开采的同类型矿山具有借鉴意义。     

奥尔洛夫矿下向分层回采的充填工艺

奥尔洛夫矿床的开采设计,规定采用矿房式深孔崩矿胶结充填采矿法。1976～1980年以阶段矿房法和分段矿房法开采矿床的经验表明,在矿石和围岩不稳固的条件下,使用矿房充填法会引起顶盘岩石和房间矿柱矿石塌落。全苏有色金属矿冶科学研究所同热兹肯特采选公司一道,按稳定性对矿床进行区划的     

地下开采工艺的完善

舍列格什矿务局用地下法开采磁铁矿。矿体厚度大和矿石的易选性导致大量崩落采矿法的广泛应用。矿床用竖井开拓,主要用阶段盘区强制崩落法和阶段矿房法开采。盘区垂直矿体走向布置,宽27m。用束状深孔沿阶段全高崩落盘区矿量,束状深孔孔网尺寸为4.5     

含铁石英岩的无废开采工艺

库尔斯克磁力异常区矿山公司古布金铁矿用高效率的阶段矿房法开采科罗布科夫矿床的含铁石英岩,此法采用下向垂直深孔落矿,沿平底柱的倾斜面出矿,用 BBДP-5型振动给矿机放矿。矿房尺寸为55×30×50m,房间矿柱宽20m,盘区间柱宽25m。在-65～-125m 一个中段范围内开采矿石。多年来,矿山生产一直很稳定,各项技     

加伊铜矿采矿工艺的发展

加伊黄铜矿床由一系列厚度不一的大矿床组成，其厚度多为35～40m和40m以上。从矿床开发初期到不久前均普遍采用全面胶结的阶段矿房法开采，充填体的设计强度达5～7MPa。矿房垂直走向布置。阶段高度为60m，后来增高到80m。在马格尼托戈尔斯克矿冶研究院参予下完成的研究表明，由于上述采矿工艺固有的严重缺点，需要进行根本改进，实际上迄今这种工艺已相当陈旧。用高精度的（士25cm）opWIA型超声波定位器测量了19个矿房的边界。业已查明，岩层和充填料的冒落大多发生在矿房顶板，拱顶的高度达6～sin，这是矿石贫化率（平均为卫5％）高的主…     

大冶铁矿分段凿岩阶段空场嗣后胶结充填法工程实践

为保护矿山公园和露天边坡,大冶铁矿东采-180m阶段采用分段凿岩阶段空场嗣后胶结充填法回采,其计算充填倍线为5.24,满足自流输送条件,故采用全尾砂自流胶结充填工艺。目前该阶段首采矿块310号矿房开采顺利,其开采回采率达92.0%,贫化率为9.6%,回采技术指标明显优于-120m阶段的无底柱分段崩落法。     

五立铁矿采场结构优化数值模拟

合理的采场结构参数是实现矿山安全高效开采的重要前提。针对五立铁矿的矿岩条件,设计采用阶段空场嗣后充填法开采围岩稳固的厚大矿体。以此为工程背景,采用Mathews稳定图法与FLAC~(3D)数值模拟相结合的方法对采场结构参数进行优化研究。首先利用Mathews稳定图法初步选定采场结构参数,计算得出采场临界跨度为22m;然后通过改变采场跨度,借助FLAC~(3D)数值模拟软件进行优化分析,得出16 m和18 m的矿房跨度下,矿房可以保持稳定,因此建议矿房跨度小于18 m。     

陡倾双塌陷坑下高阶段采场结构参数优化

为了保证矿山安全高效开采,基于乌兰多金属矿开采技术条件,结合高阶段采场上部陡倾双塌陷坑现状,在一定顶柱安全厚度条件下,对945m中段采场结构参数进行综合优化分析。运用FLAC~(3D)三维数值模拟软件,利用长宽比梁板法和比例跨度法原理计算得出,在945m中段开采区域顶板安全厚度为15m的条件下,对三种不同采场结构参数的矿房与矿柱进行开采和充填,并对开挖后的采场进行应力、变形及塑性区的综合对比分析,通过分析结果表明,在顶板安全厚度为15m情况下,合理的矿房和矿柱尺寸均为15m。     

分段凿岩阶段矿房法在柏杖子金矿的应用

柏杖子金矿在 15 0m中段大矿体中采用分段凿岩阶段矿房法开采 ,经过两个分条试验 ,实践证明采用此采矿法是合理的 ,切实可行的 ,取得了显著的经济效益。     

加伊铜矿采矿工艺的改进

加伊黄铜矿床由矿”物成分各异的数个透镜状矿体和脉状矿体组成（致密矿石和细脉浸染矿石，前者为黄铜矿、铜锌矿和黄铁矿）。强烈片理化和硅化的钠长斑岩、凝灰岩和凝灰角砾岩使得矿石围岩层系变得错综复杂。矿床用联合法开采。最初用箕斗和罐笼一对矿井开拓，在两翼布置通风井。第一开拓阶段（段高60m）包括170～440m水平。开采初期，在露天坑和地I；工程之间曾留有矿柱，随着回采下延，该矿柱被回采并用胶结充填料充填。该矿床曾用三步骤回采的和使用移动式设备的阶段矿房法进行开采c矿房参数：宽15m、高60m、长30～50m。在这种情况下，…     

紫金山金铜矿大直径深孔阶段矿房法的试验

紫金山金铜矿上部金矿体为大规模露天开采,下部隐伏厚大铜矿体为井下开采,是一座典型的地下露天联合开采矿山。铜矿采用平硐-溜井联合开拓系统,为保证金矿与铜矿同时开采的安全,铜矿采用棋盘式框架矿柱结构,矿房矿柱分二步骤回采。经过技术与经济论证,一步骤矿房采用阶段矿房法回采,并于2004年完成了试验研究,获得良好效果。     

急倾斜厚大矿体空场嗣后充填法矿房结构参数计算

针对大结构矿房空场嗣后分步充填开采急倾斜厚大矿体的安全性问题,将分步式矿房结构近似为连跨超静定三铰拱和单位面积长细压杆,并根据附加力、结构形变等因素作用,利用极限平衡理论和摩尔库伦准则,推导出矿房宽度b和跨度l的关系式以及阶段高度hcr的临界计算式。以田兴铁矿为例,利用模型得出阶段高度为50 m,一步胶结充填矿房取20 m宽,二步尾砂充填矿房在第一类和第二类矿柱位置处取16 m宽,在第三类矿柱矿房位置处取24 m宽,可保证井下安全生产。     

大直径深孔阶段矿房法在紫金山金铜矿的研究与应用

紫金山金铜矿上部金矿体为大规模露天开采,下部隐伏厚大铜矿体为井下开采,是一座典型的坑露联合开采矿山.铜矿采用平硐-溜井联合开拓系统,为保证金矿与铜矿同时开采的安全,铜矿采用棋盘式框架矿柱结构,矿房矿柱分二步骤回采.经过技术与经济论证,一一步骤矿房采用阶段矿房法回采,并于20004年完成了试验研究,获得良好效果.     

基于模糊数学的柿竹园矿采矿方法优选

柿竹园柴山钼铋钨多金属矿矿体厚大,开采技术条件较为复杂。依据矿山地表不允许塌陷等矿床开采条件,利用模糊数学和层次分析法相结合的方法,选取了矿块生产能力等11种安全、技术、经济指标对5种初选采矿方案进行了综合评判选优,依据评判结果,推荐选用以大直径深孔阶段矿房嗣后充填法为主、分段凿岩阶段矿房嗣后充填法为辅的采矿方法,生产实践取得了安全、高效的良好应用效果。     

阶段矿房法在某倾斜厚矿体中的应用

某急倾斜厚矿体原设计采用平底无轨出矿的垂直中深孔阶段矿房法,在生产实践中,存在诸多问题,如矿石损失较大、爆破规模大、采切工程量大等,针对这些问题,改用了扇形中深孔阶段矿房法作为采矿方法,并对2种采矿方法进行了对比,结果表明,扇形中深孔阶段矿房法的各项经济指标均优于垂直中深孔阶段矿房法,该方法更适合于该急倾斜厚矿体的开采。     

露地联采采场结构参数优化研究

境界顶柱和采场结构参数设置关系到露天和地下联合开采矿山的安全和资源回收率,科学设置采场结构参数具有重要的工程价值。本文以某矿露天地下联合开采工程为背景,在理论分析法计算矿房宽度基础上,结合有关研究成果和矿山开采实际,设计12种境界顶柱和矿房宽度组合方案,采用FLAC3D数值计算软件模拟分析分步开采过程中关键监测点的位移、剪应变增量和塑性区变化规律,探索最佳顶柱厚度和矿房宽度组合。结果表明,随境界顶柱厚度增加,矿房宽度可相应增大,但增大程度有限,矿房极限宽度为18m;矿山最佳方案为境界顶柱50m和矿房宽度15m,30m顶柱15m矿房宽方案次之。     

采场结构参数优化的Mathews稳定图法

由于开采技术优化和开采设备的更新,九仗沟金矿开采过程中出现矿房设计过于保守、开采成本过高等问题。针对九仗沟金矿破碎带内矿体开采的相关问题,进行地下矿岩地质信息的编录,调查统计出Mathews稳定图法所需要的参数。根据这些参数,应用Mathews稳定图法中稳定系数的计算方法计算出每个矿房的稳定系数,然后通过矿房稳定系数在Mathews稳定图上计算出每个矿房的水力半径值和极限跨度。研究结果表明:矿房的极限跨度为7.5 m。为保证安全生产,实际生产中矿房跨度应该控制在7.5 m以下。