大冶铁矿分段空场嗣后胶结充填接顶技术的研究与应用

充填接顶是充填采矿法的重要环节,也是充填作业的技术难点。以大冶铁矿东采区由崩落采矿法转为分段空场嗣后胶结充填采矿法所面临的充填接顶技术问题为工程背景,分析了在现场充填中可能影响充填接顶的相关因素,进而有针对性地提出了一系列解决充填接顶问题的技术措施,为指导和改善大冶铁矿充填采场的充填接顶问题提供理论依据及技术支持。     

组合凿岩嗣后充填采矿法采场地压管理实践

黄牛岭铁矿采用组合凿岩嗣后充填采矿法,由于前期开采未重视充填接顶、回采顺序等工作,导致-140m水平采场底部空顶面积大、地压活动频繁等不良现象出现,-140n水平的顶板安全已成为制约矿山安全生产的主要因素,本文通过充填治理采空区、加强支护强度、调整回采顺序、推进减震爆破等方法,有效控制了矿房内的地压显现,并成功摸索出了一套采场分级管控表和管控手段。通过现场实践,探索出了适合本矿山的采场地压管理方法,对类似矿山的地压管理具有指导意义。     

基于FLAC~(3D)的井下采场结构参数优化研究

针对金源矿业公司大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法在实际生产过程中,由于采场跨度过大,回采过程中普遍出现的冒顶、片帮等安全问题,提出了分矿房矿柱的中深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿法;采用岩土工程专用分析软件FLAC3D,经数值模拟分析回采过程,确定合理的采场跨度参数;模拟结果为金源矿业公司J5矿体后续回采整体规划及采场结构参数调整发挥了重要的指导作用,确保了井下生产安全。     

金山金矿尾砂水力充填技术应用研究

针对金山金矿底盘漏斗中深孔落矿嗣后充填采矿法回采所形成的采空区特点,采用分级尾砂水力充填技术进行空区处理进而控制地压活动;结合采场充填挡墙受力分析,在采空区充填过程中采用了全断面脱水管脱水技术,使得采场充填工作顺利实施,并取得了显著效果。     

空场嗣后充填采场充填挡墙受力分析与构筑工程实践

厂坝铅锌矿采用空场嗣后充填采矿法开采，为了井下采场充填顺利实施，须对采场充填挡墙构筑进行分析和设计。从井下充填挡墙受力分析可知，充填挡墙受力与充填料浆高度有密切联系，首充最佳高度为1.5 m,两次充填间隔时间在24 h以上，充填高度超过充填挡墙高度时，充填体初凝自立积聚到一定强度，可进行连续充填；通过类似矿山充填挡墙形式优缺点对比，确定采用钢筋混凝土挡墙封堵空场嗣后充场底部结构及分层，木挡墙封堵天井联络道；综合抗压强度、抗剪强度、抗渗透性条件等充填挡墙厚度计算方法，确定钢筋混凝土挡墙厚度为0.5 m。对充填挡墙具体结构进行设计，实现了井下采场充填挡墙构筑。生产实践证明，该充填挡墙设计方案安全合理，现场应用效果良好。     

高大采空场嗣后一次胶结充填脱水试验

本文介绍的链脱水管，适用于阶段矿房法采空场或其它高大采空场嗣后一次胶结或水力非胶结充填脱水，经东乡铜矿实践证明，是一行之有效的方法。     

阶段空场嗣后充填连续采矿法在多层缓倾斜矿体中的应用

针对缓倾斜、多层矿体平行产出的特征,前期采用分段空场法、大直径深孔崩矿空场嗣后充填法,存在无法实现对盘区间柱的回收,矿石损失率较大,造成极大的资源浪费。根据矿体特点,将相邻的多盘区作为一个整体“大区”进行综合考虑,即采用连续开采模式,提出了大盘区阶段空场嗣后充填连续采矿法,具有资源回收率高、开采效率高、采场结构优化、废石不出坑与低成本充填等优点,可实现井下采矿作业集中化,促进矿柱资源的回收利用,延长矿山服务年限。     

黄沙坪矿低品位厚大多金属矿体采矿方法选择

根据多金属矿的资源特征和开采技术条件,提出了3种采矿方案,即分段凿岩阶段空场嗣后尾废充填采矿法、并中段分段凿岩阶段空场嗣后尾废充填采矿法和矿柱护壁充填和矿房分段凿岩阶段空场嗣后尾废充填联合采矿法。对3种方案进行了设计,阐述了它们的特点、结构参数和优缺点。最后,通过综合比较分析,推荐选用分段凿岩阶段空场嗣后尾废充填采矿法作为深部低品位厚大多金属矿体开采的实施方案。     

分段空场嗣后充填采矿法在阿舍勒铜矿的应用

本文介绍了分段空场嗣后充填采矿法在阿舍勒铜矿的具体应用,从采切工作、回采工艺、采场地压管理、采空区充填等方面进行了阐述,对类似矿山的生产具有一定的借鉴意义。     

预控顶分段空场尾砂充填采矿法试验研究

介绍了河东金矿预控顶分段空场尾砂充填采矿法试验研究。结果表明,试验采场结构合理、生产能力大;采用预控顶措施,可以保证采场安全,降低矿石损失率和贫化率。     

良山铁矿全尾砂胶结充填参数的合理选择

结合良山铁矿全尾砂胶结充填工艺的主要影响因素,提出不同充填配比参数并对其进行回归预测分析,得到影响充填体强度的主要因子及其与充填强度的关系曲线。根据采场参数,运用不同的数学模型计算出充填体的设计强度范围为0.18~1.30 MPa,并利用ABAQUS软件对采场回采后相邻采场中充填体的受力变形情况进行了模拟分析。结果表明：充填采场中配比为1∶8时充填体强度略有盈余;配比为1∶20时充填体强度不足,充填体会发生压裂破坏;配比为1∶15时充填体强度能满足采场安全要求。选择浓度70%,灰砂比1∶15的充填配比能够控制采场的变形和破坏。     

复杂开采环境下采场位移失稳过程研究

针对复杂开采环境下采场发生大规模竖直位移从而引起失稳垮塌的问题,结合某地下大型铅锌矿山-320 m中段主矿体失稳垮塌的工程实际,运用三维计算机数值程序3DEC对采场及周边充填体竖直位移程度、影响范围和最大剪应力分布规律进行了分析,为隐患资源安全高效回收及确定合理的充填工艺和采矿方法提供了重要依据。结果表明：0#采空区上方的矿体整体发生了下沉,下沉最大位移达到2 m;发生最大剪应变增量的区域主要位于0#采场中下部,并最终形成了一条U形最大剪应变增量贯通带;0#采场采空区垮塌后导致0#采场上部矿体、N0-1#、N1-2#、S0-1#付以及S0-1#付-1采场位于垮塌区滑移面之上,而N2-3#和S1-2#采场位于垮塌面边沿,从而将其确定为垮塌区的影响范围。     

岩金矿山采空区处理技术探讨

岩金矿山以浅眼留矿采矿法为代表的空场采矿法作为主要开采手段，约占50％，每年形成数百万立方米采空区，并绝大多数未进行专门处理。本文介绍数例岩金矿山采空区处理方法及效果，并对新型采空区处理技术作了简略介绍。     

尾砂胶结充填体三维空间强度分布相似模拟试验研究

为探究尾砂胶结充填体强度分布规律,根据某铜矿阶段空场嗣后充填采场尺寸进行了相似模拟试验设计。按照弗劳德相似准则开展模拟井下充填流速和充填流量的充填试验,对胶结充填体三维方向进行了取样及单轴抗压强度试验,系统分析了充填体强度在纵向、横向和竖向3个方向上的分布规律。结果表明：阶段空场嗣后充填采场在一次连续充填段,尾砂胶结充填体单轴抗压强度存在显著的不均匀性;在采场纵向,即料浆流动方向,充填体强度总体上先降低后升高;在横向上具有中间高两边低的趋势;在竖向上表现为由下向上逐渐降低的分布规律。根据以往研究和本次试验可知,尾砂胶结充填体在三维空间上分布不均匀主要是由尾砂级配、水泥含量、固结时料浆实际浓度和流动沉降特性等因素共同作用导致的。     

分段空场嗣后充填采矿方法的试验研究

针对铜山铜矿前山84#矿体采用分段崩落法存在通风困难、采场自燃、地压难以控制和矿石损失贫化大等主要问题 ,提出了改用分段空场嗣后充填采矿方法的试验方案 ,试验结果表明该采矿方法通风条件有了较大的改善 ,采场自燃得到有效控制 ,地压活动明显减少 ,经济效益和社会效益明显。     

基于采场结构参数优化后的充填体强度数值模拟

合理的采场结构参数能够有效控制岩体位移,改善围岩应力分布状态,提高采场稳定性.为确定高尔奇铅锌矿采场最优结构参数,根据矿山地质条件和矿体赋存状态,建立5种采场结构模型,通过有限元软件ANSYS进行数值模拟,综合考虑顶板、间柱和充填体柱的拉应力、压应力及位移变化,引入安全系数对各模拟方案进行对比分析.结果表明:拉应力在模...     

卧虎山铁矿采场极限暴露面积回归优化模型

地下矿山开采中,合理的采场暴露面积是保障采矿作业安全的前提,采场暴露面积作为地下采场的主要结构参数需要进行优化。以卧虎山矿27-31线为研究对象,运用3DMine-Midas- Flac^3D耦合建模技术,构建了地表、矿体和采场的精细化模型,在采场长度参数为30 m和40 m的条件下,设计了10种采场暴露面积计算方案,通过数值模拟获得采场顶板最大拉应力和两帮最大压应力,基于此建立了采场暴露面积与顶板最大拉应力及两帮最大压应力的回归优化模型,在有安全系数的保障下确定了采场极限暴露面积。研究结果表明：（1）经采场稳定分析,最大压应力主要出现在采场两帮的围岩,而最大拉应力出现在顶底板;（2）通过建立采场暴露面积与最大拉应力和最大压应力的回归函数关系曲线,获得暴露面积与应力的关系规律,即在相同采场暴露面积条件下,采场越长则拉应力越小,而在相同拉压应力限值情况下,采场越长则极限暴露面积越大;（3）以矿山生产安全系数1.3为基数,通过回归函数曲线规律,根据采场矿体的赋存条件,以30 m和40 m的采场长度值,确定卧虎山矿的极限暴露面积分别为450 m²和600 m²。当岩体力学参数改变时,亦可采用回归函数曲线规律自适应判定采场极限暴露面积和采场跨度。     

废石胶结条柱连续分条采矿法试验研究

针对赋存条件复杂的缓倾斜极薄矿脉回采题,提出了废石胶结条柱连续分条采矿法方案。详细介绍了采矿方法模糊优选、矿块构成要素、采准切割工艺、全粒级废石胶结条柱充填、无矿石矿柱连续回采新技术,对其他类似矿山有参考价值。     

基于响应面法的高寒矿山充填配比优化

采用中心复合试验研究采场温度、灰砂质量比和固相质量分数对高寒矿山充填料浆的强度特性和流动特性影响规律.利用多项式近似隐式极限状态方程,建立充填体强度、充填料浆坍落度和充填材料成本响应面回归模型.以回归模型响应值的满意度为输入,使用加权几何平均算法求得料浆充填性能整体满意度,采用基于整体满意度准则的非线性多目标优化技术对充填配比参数进行优化,得到高寒矿山不同采场温度范围下最佳灰砂质量比及充填料浆输送浓度.结果表明:采场温度低于5℃时,固相质量分数70%、灰砂质量比1:6的料浆整体满意度可达0.4~0.5,满足低温充填要求,且整体满意度随温度变化较小;当采场温度增至5℃之上时,温度提高充填性能整体满意度迅速增大,固相质量分数65%、灰砂质量比1:6的料浆满意度增大最快.      

全尾砂胶结充填在某白钨矿山的应用

为防止或限制某白钨矿山采空区大面积塌方和地表沉陷,矿山对采空区进行了全尾砂胶结充填。该矿山根据尾砂粒级组成和胶结充填材料强度的试验结果,设计了全尾砂胶结充填系统的工艺流程,采用立式砂仓对低浓度全尾砂浆进行沉淀脱水形成高浓度全尾砂浆,将高浓度全尾砂浆、散装水泥及适量调浓水混合连续搅拌均匀后制备成充填料浆,经充填钻孔及井下充填管路自流或者加压输送至采场空区进行充填,并解决了一些胶结充填过程中的具体问题。