基于非爆开采和固废资源化利用的硬岩矿山绿色开发（英文）

基于深部高地应力、高地温、高井深等灾害因素的"变害为利",提出深部固体资源开采技术变革思路,实现深部固体资源的绿色开采。首先,通过深部硬岩可截割性实验研究和回归分析,获得能够有效改善非爆机械化破岩的应力诱导调控方法。其次,通过非爆机械化和智能化开采,实现以坚硬磷矿石为代表的深部硬岩连续化精准开采,确保贵州开阳磷矿资源的高回收率(大于90%)、低废(贫化率5%)、高效(开采效率107.7t/h)开采。最后,开发矿山循环经济新模式,构建矿山全固废充填系统,实现矿山固废资源化利用。连续实施后,2018年开阳磷矿的磷石膏、黄磷渣、废石利用量分别达到1853.6×10~3 t/a、291.1×10~3 t/a和1493.8×10~3 t/a。     

硬岩矿山开采方式变革与智能化绿色矿山构建——以开阳磷矿为例

在阐述矿山开采模式历程、非爆连续开采和智能化开采现状的基础上,探讨硬岩矿山开采方法变革与智能化矿山构建。基于深部开采矿岩受力特征、秉承"变害为利"的思想,构建了深地资源安全高效开采发展框架和矿山循环经济模式,并以开阳磷矿为例,初步实践了矿山深部硬岩开挖与灾害控制互换的非爆连续开采与资源开采无害化循环利用新模式;构建和完善了智能化矿山理论框架和方法体系,在资源与开采环境可视化、生产过程与设备智能化、生产信息与决策管理科学化的基础上,借助数字化建模软件、信息采集系统、光纤环网,人机交互系统和数据传输系统等,架构了开阳磷矿三维可视化集成平台,实现了设计智能化、监测可视化、设备自动化、生产系统无人化和管控一体化,为深部固体资源安全高效智能化开采与循环利用实践提供参考。     

基于地压诱导致裂的高应力硬岩矿床优化回采数值模拟(英文)

采用离散元数值模拟分析软件3Dec,依据贵阳开阳磷矿深部硬岩矿床的工程实际情况建立三维数值模拟模型,对开阳磷矿深部硬岩矿床的3种不同开挖工况进行模拟计算,包括在矿体中开挖地压诱导致裂巷道及不同方向(水平向和竖向)、不同顺序(先上后下/先下后上)开挖后的巷道围岩体的位移和塑性区分布情况。结果表明:在矿体中开挖诱导致裂巷道时,巷道周边岩体塑性区和位移场随着暴露时间的延长而不断增大,矿岩朝着有利于破碎的趋势发展,即为掘进机的高效切割回采提供了有利条件;不同开挖方向对充分利用深部地压效果不同,竖向开挖比水平横向开挖可形成更大的位移场和塑性破坏区,地压致裂的效果更明显;先下后上式开挖比先上后下式开挖产生的临空面附近矿岩产生更大的变形量和破坏区,更能有效地利用深部地应力破岩。该研究对开阳磷矿深部高应力硬岩矿体非爆掘进机连续开采的采矿方法设计、充分利用地压破岩和合理确定开挖方式具有重要的意义。     

硬岩金属矿山深部开采中的动力学问题

从深部开采环境阐述了金属矿硬岩在高地应力作用下的储能特征,并从深部开采工艺方面分析了随着金属矿山开采深度的不断增加,连续采矿方法已经成为未来深部开采的必然趋势。通过分析,认为处于高应力下的硬岩矿体在承受连续采矿法带来的动力扰动时,可以认为是岩石动静组合的受力问题。在此基础上,利用岩石动静组合加载理论分析了硬岩矿山在深部开采中的几个关键动力学问题,主要包括:硬岩矿山深部开采中的系统扰动和岩爆、深部开采中爆破引发的矿震及巷道失稳现象、深部硬岩开采中的能量释放与有序调控。理论分析和工程实践证明,硬岩金属矿山深部开采中存在的很多动力学问题可以利用岩石动静组合加载理论进行科学论证和分析,这对深部采矿的工程实践有较好的指导意义。     

深部硬岩截割特性及可截割性改善方法

深部硬岩的截割特性受到岩石特性、截割参数、应力环境等众多因素影响.利用TRW?3000型岩石真三轴电液伺服诱变(扰动)试验系统研究了受限应力条件、截齿加载方式、岩石力学特性、人为诱导缺陷等对硬岩截割特性的影响.研究发现:在单轴受限应力下,随受限应力增大岩石截割由易变难再变易,高单轴受限应力反倒有利于截齿破岩,但当单轴受...     

裂隙缓倾斜矿体开采过程稳定性及变形分析

某矿山属于缓倾斜矿体,并且矿岩节理裂隙发育,主要存在两组节理裂隙,为合理确定开采参数,运用U D EC离散元模软件模拟开挖过程,确定了采矿过程的演化推进对顶板的影响,获得节理岩体开采的结构性变形规律,并以采空区顶板的下沉量、应力变化与开挖距离的关系,提出了采场合理的结构参数。     

巴鲁巴铜矿采矿方法优化的研究

本文简述了巴鲁巴铜矿的开采历史及地质状况。依据巴鲁巴铜矿的开采技术条件以及巴鲁巴铜矿以前采矿方法的应用情况,详细分析了原公司LCM各项采矿经济技术指标低下的原因。在此基础上利用原有工程采用分爆分出来完成矿山恢复生产,并严格管理各项技术经济技术指标。依据矿体开采现状提出采用单段空场开采方法,并试分析其开采的可行性及其技术路线,为安全高效回采矿体奠定基础。     

滨海大型金矿床取消矿柱及房柱交替采矿的新工艺

针对三山岛金矿条件,研究了深部开采取消点柱的工艺技术。首先,调查测试了矿岩物理力学参数,并对矿岩质量进行了分级。其次,在详细分析上下盘及矿体的物理力学特性的基础上,对三山岛金矿深部开采取消矿柱进行了有限元数值模拟,研究得出-555m水平以下矿体的开采可全面取消矿柱。最后,结合矿床条件,提出了房柱交替式盘区上向分层充填采矿新工艺。工业试验结果显示,该新工艺大幅度提高了单位面积开采强度,对岩层扰动小,盘区生产能力大,矿石损失贫化小,获得了显著的经济效益。此外,对三山岛金矿由于深部开采而导致的地表沉降利用ANSYS软件进行分析,同时对岩层变形进行了监测。结果表明,三山岛金矿深部开采取消矿柱和采用房柱交替采矿新工艺后能够有效控制岩层变形,从而可实现滨海大型金矿床安全高效低贫损开采。     

缓倾斜矿体精细化开采方法研究与应用

为保障矿山企业可持续、高质量发展,以贵州某地下矿山缓倾斜矿体开采为例,结合矿区工程概况、开采技术条件及矿体赋存特征,提出了机械化分条充填采矿法、掘进机进路充填采矿法和机械化上向水平分层充填采矿法3种精细化开采方法。通过现场工业试验,3种采矿方法均取得了显著的经济效益,能达到矿区安全高效、低贫损开采的最终目标,为矿区缓倾斜矿体精细化开采积累了宝贵经验,可为国内外类似矿体开采提供参考。     

深冷处理对镐型截齿硬度、耐磨性和冲击性能的影响及其优化

在镐型截齿传统钎焊—热处理工艺中引入深冷处理技术,形成钎焊—热处理—深冷处理新工艺,并以深冷温度和深冷时间为深冷处理主要工艺参数,使用全因子方法设计深冷处理试验方案,测试镐型截齿齿头部位和齿体部位硬度,测试镐型截齿齿体冲击性能,对镐型截齿整体进行截割岩料试验测试耐磨性,以研究深冷处理对镐型截齿硬度、耐磨性和冲击性能的影响规律,并寻求最优深冷处理工艺。结果表明,深冷处理对镐型截齿硬度影响不显著,对冲击性能有轻微不利影响,但显著提高了镐型截齿的耐磨性。镐型截齿综合性能最优时的深冷处理工艺为深冷温度-196 ℃、深冷时间12 h,此时冲击吸收能量仅降低1.2 J,而耐磨性提高41.6%。     

甘冲石灰石矿资源优化开采方案

针对甘冲石灰石矿在开采过程中遇到的矿区南部顶板岩石剥离量大和北部孤立山头开拓难度大等不利因素,通过分析计算和优化,对矿区南部顶板岩石采取配矿措施,北部孤立山头采用高台阶开采的方法,有效减少了不利客观条件对开采的影响,取得了一定的经济效益。     

Optimization of mining method in subsea deep gold mines: A case study

The mining method optimization in subsea deep gold mines was studied. First, an index system for subsea mining method selection was established based on technical feasibility, security status, economic benefit, and management complexity. Next, an evaluation matrix containing crisp numbers and triangular fuzzy numbers (TFNs) was constructed to describe quantitative and qualitative information simultaneously. Then, a hybrid model combining fuzzy theory and the Tomada de Decisão Interativa Multicritério (TODIM) method was proposed. Finally, the feasibility of the proposed approach was validated by an illustrative example of selecting the optimal mining method in the Sanshandao Gold Mine (China). The robustness of this approach was demonstrated through a sensitivity analysis. The results show that the proposed hybrid TODIM method is reliable and stable for choosing the optimal mining method in subsea deep gold mines and provides references for mining method optimization in other similar undersea mines.     

无间柱连续采矿法矿段回采的地压规律与控制技术

以某铜金属矿山为例,简介无间柱连续采矿法的技术思路和具体方案。运用能模拟开挖与充填的三维有限单元法程序,对无间柱连续采矿法 矿段回采的实际采矿过程进行数值分析,得出了无间柱连续采矿法的地压活动规律,提出相应的地压控制措施,为无间柱连续采矿法在试验矿山的应用和推广提供了依据。     

一种新型的缓倾斜多层矿体采矿技术

针对传统缓倾斜多层矿体的采矿方法 ,如全面法、中深孔落矿下盘漏斗法和爆力运搬法等 ,生产能力小、劳动强度大、安全性差、成本高等缺点 ,从云南锡业公司松树脚锡矿“大马芦”矿段的实际开采技术条件出发 ,提出了一种新型颇有特色的缓倾斜多层矿体的采矿方法———深孔合采井下矿废分离连续采矿法。它采用大直径深孔合采矿岩、井下矿岩集中分离、连续采矿等技术 ,变革了传统的分采工艺 ,有效地克服了传统采矿方法的弊端 ,为缓倾斜多层矿体的高效、低耗和安全开采提供了新的技术方案。     

矿井柔性连接运输系统可靠性的模拟研究

针对我国多水平开采矿井的实际情况，建立了具有两级缓冲仓柔性连接运输系统可靠性的计算机模拟模型。通过对模型多次运行结果的统计分析，得出若干有理论意义和实际价值的结论。     

用分维研究采场顶板失稳的声发射过程

应用分形几何方法，对室内岩石试样及矿山顶板冒落前后的声发射参数进行了分析，寻求顶板冒落过程中声发射参数的分形特性，用分维来研究岩体失稳扔声发射规律。研究结果发现：采场顶板岩体冒落前的声发射参数（Ｃ、Ｅ）分布符合分形，不同类型的岩体虽然失稳前分维Ｄ大小不同，但表现出相同的规律性，即顶板处于相对稳定期时，分维值上升，当声发射参数达到临界状态时，分维值开始下降，分形维随岩体破坏的发展而减小，特别是最低的     

地浸工艺与传统采矿法的联合应用

阐述了地下采矿的溶浸工艺 (简称地浸工艺 )与传统工艺在国外的联合应用状况。指出该联合工艺对降低采矿损失贫化的必要性和改进的具体途径。分析研究了开采复杂矿体的新工艺 ,并取得了在矿井条件下直接获取成品的具体经验。这些均为我国采矿工艺的更新和发展提供了依据。