长走向平行钒铁矿体协同开采方案研究

七角井矿区的钒、铁双层矿体走向长度超4 km且呈近似平行产出,下盘铁矿开采时损失贫化率高且上盘钒矿资源保护难度大。根据钒铁矿体走向长、近平行产出、厚度负相关、空区隐患大的开采技术条件 特征,采用平面分区、开采时序规划、采矿方法优化、区域稳定性控制等技术来实现钒铁矿协同开采。根据铁矿“中间厚、两端薄”、钒矿“中间薄、两端厚”的形态特征,将长走向的钒铁矿体分为东区、中区及西 区。工程空间上,双层矿体共用一套开拓、采准、运输等开采系统;开采时序上,在提高铁矿生产能力的同时保证了钒矿开采的时间灵活性;采矿方法上,东区及西区铁矿采用阶段矿房嗣后膏体微胶结充填法,中区 铁矿采用阶段矿房法转崩落法;此外,通过中区崩落顶板及上盘围岩,东、西区膏体充填方式保证了矿区开采时及开采后的区域稳定性。研究表明：所提出的协同开采方案使矿山铁矿设计开采储量增加了1 064.7万t ,膏体充填每年消耗干抛层、尾矿等矿山固废86万t以上,矿山安全及经济效益明显。     

某钒铁矿山矿石高回采率实施方案研究

以甘肃某钒铁矿山为研究对象,钒矿处于铁矿开采的上盘移动带范围,针对钒矿暂时不开采,以及采空区暴露面积大等因素影响,提出了"采铁保钒"的开采方案,东西区采用分段空场嗣后充填膏体微胶结充填采矿法,中区采用空段空场转崩落法开采。通过理论计算得到矿柱的安全系数满足稳定性要求,优化开采方案后与原方案相比,东、西区回采率增加了12%;中区回采率增加了21%,预计产生经济效益达24.975亿元。     

海外Weld Range大型露天铁矿内部排土

排岩工作是露天开采中重要的生产环节,露天排岩成本在生产成本中比重巨大,其中露天矿内部排岩被认为是最为经济的排岩方案。根据Weld Range铁矿Madoonga矿区矿体赋存情况,对比内部排土对采空区空间要求,发现Madoonga矿区长宽比大,沿走向长度长,适合分期分区开采,具备内部排土的可行性。调整开采顺序能够改变内部排土规模,对Madoonga矿区3个区段不同开采顺序形成的3个方案进行对比研究,发现方案三将规模最小的西区作为首采区,较为合理。通过研究方案三的生产进度计划对方案三进行优化,确定同时开采中区西区至坑底,作为内部排岩采空区作为最终方案。通过强化开采中区西区,加速实现内排,采用优化后的排土方案,内部排土占比达48%。     

七角井钒铁矿空场采矿法各单体设计参数优化

七角井钒铁矿矿区内钒铁矿资源储量大,资源条件良好。优化矿房施工各工序设计参数,对于确保三级矿量持续稳定,实现安全、高效生产作业至关重要。对该矿空场采矿法各工序单体设计参数进行了优化,显著提高了作业效率,降低了综合成本,保证了三级矿量的平衡,确保了各回采矿房的合理接续,为该矿山安全、高效回采矿石提供了方便。     

水厂铁矿露天挂帮矿回收技术研究

挂帮矿回收不仅能提高矿产资源利用率,还能缓解矿山中后期开采的供矿压力,具有重要的经济价值.在分析水厂铁矿北采场41#-49#勘探线间挂帮矿矿体特征和赋存条件的基础上,圈定挂帮矿回收范围和矿量,设计回采工艺方案,并通过控制爆破减震技术和边坡变形实时监测保障回采过程的安全.回收方案实施改善了边坡的稳定状况,为矿山带来了巨大的经济收益.     

信息苑

程潮铁矿进入西区开采　　 2 0 0 2年 7月 1 6日下午 3时 ,程潮铁矿西区-2 90ｍ水平首次放顶大爆破告捷。它标志着该矿正式进入西区开采。随着 -2 90ｍ水平以上东部矿体将逐步采空 ,程潮铁矿有计划地进行地层更深处西区矿体的开采。据了解 ,该矿西区总储量为 1 4亿ｔ,工程总投资概算为 5 2亿元。其一期工程的投产 ,将使该矿由过去东区独采变为东、西两区合采 ,形成每年采选2 80万ｔ优质铁矿石的生产能力。船山石灰石露天采场西帮边坡及北帮台阶安全技术研究”通　过　鉴　定　　【本刊讯】“船山石灰石矿露天采场西帮边坡及北帮台阶安全技…     

高峰矿105号矿体残矿回采与采空区治理协同技术研究

早期矿山经过多年开采一般会遗留大量的采空区与高品位残矿,随着资源禀赋条件的改变及深部矿体开采安全的需要,上部采空区通常需要及时处理,与此同时安全回收高品位残矿往往会带来可观的经济效益。本文以高峰矿105号矿体为例,受民采破坏的影响,—152m水平以上留下了大量的采空区,极大影响了深部矿体开采的安全,通过对采空区及残矿的分类,制定了残矿回采与采空区治理协同的技术方案,最后通过工业试验验证了方案的可行性,并为高峰矿其他地段残矿回采提供了技术参考。     

台阶高度对矿山生产能力影响初探

本文以齐大山铁矿15m开采台阶工业试验为例,结合国外矿山的情况,论述了台阶高度与开拓矿量、工作线水平推进速度、矿山工程延深速度的关系     

诱导冒落技术在空区处理中的应用

桃冲铁矿0m采空区位于矿体的中部,为一不规则的民采空区,严重影响着矿山生产的安全和保有矿量的正常开采。根据空区的位置、形态与围岩的稳固性,采用诱导冒落技术处理采空区,使被空区破坏矿量全部得到设计回采;同时利用钻孔超前探测技术与分两步骤贯通工艺,保证了采准工程的施工安全,取得了良好的实用效果。     

浅析大台沟铁矿阶段运输水平设计

大台沟铁矿是国内迄今为止正在设计的深井开采特大型矿山,阶段运输水平设计采用分区运输,采用溜井组布置方式,卸矿线集中布置在矿体中央,矿石运输列车自控运行,可以较好地解决井下开采运输量大的难题.     

双碑矿区倾斜6#石膏矿床采矿方法试验

为了提高资源利用率和改变安全现状,通过进行6^#矿体倾斜房柱式顶板滞后崩落采矿采矿法的试验研究,成功实现了6^#矿体的安全高效回采,大幅度提高了回采率,延长了矿山服务年限;运用崩落法进行地压管理,消除了采空区安全隐患,改善了安全现状,保护了矿山地质环境,同时创造了巨大经济效益。     

下盘铁矿矿柱爆破回采对上盘矾矿稳定性影响分析

根据七角井铁矿下盘铁矿体和上盘矾矿体的空间赋存关系,如果对铁矿体预留的矿柱进行回采,很有可能对矾矿体的稳定性造成重大影响。为了保障矾矿体的安全高效开采,在回收下盘铁矿体预留矿柱的同时,尽可能减小对矾矿体稳定性造成影响,提出了2种矿柱回收方案和空区处理方案,矿柱回采方案为间隔间柱抽采法和间隔间柱控制爆破堆坝法,并对2个方案进行了数值仿真模拟,模拟结果显示：采用方案一可有效控制上盘围岩的垂直位移量,最终位移量仅为10.83 mm,而采用方案二开挖上盘围岩的垂直位移量较大,达到17.45 mm,可能会造成上盘围岩的坍塌,最终确定方案一为矿柱回收和空区处理方案。     

高危空区群下地下转露天协同开采技术研究

柿竹园矿地表塌陷给井下生产带来了一系列难题,如地表泥水混入井下导致矿石贫化且影响选矿,塌陷区北部和东北部高陡悬崖导致地表滚石和滑坡显现,塌陷区南部形成大跨度悬臂空区,不稳定间柱与 大采空区形成高危空区群、含矿大块堵塞出矿巷等。根据矿山现场调研、实测绘图和岩移研究,通过3Dmine软件建模,精准划分了塌陷区、过渡型空区、高危明空区、外围空区等。为解决该矿生产难题,提出了井下 与露天协同开采技术方案：首先采用低品位矿石充填塌陷区周边的高危空区群;再禁止塌陷区南部井下采出矿石,并在地表采用深孔爆破技术崩落悬臂矿岩;然后对塌陷区北部和东北部高陡悬崖实施地表削坡剥离和 利用低品位矿石回填塌陷区;最后在6~8 a内由地下开采过渡到露天开采,并探索性回采塌陷区内的巨块矿石。为减少前期剥离投入、缓解剥离境界外修路难的问题,结合环山贴坡布置螺旋型阶梯状剥离台阶、道路融 入山坡剥离境界等思路,利用3Dmine软件建模研究,优化确定了720剥离境界。同时,通过生产计划上图标识,及时更新协同作业区,实时微震监测地下采区和GPS监测塌陷区岩移等技术措施,实现了矿山协同开采的 动态监测与预警。研究表明：所提出的优化剥离境界思路和一系列露天与井下协同开采技术方案,解决了该矿当前的生产难题,为该矿露天与井下协同作业提供了安全保障,可为类似矿山提供有益参考。     

顶部富水复杂环境采空区综合处置技术研究

某铁矿山于1980年开始投产,采用竖井开拓,采矿方法为空场法,截至目前形成了诸多采空区,其中上部一矿体回采结束后未及时处理,并且采空区已积水,而下部三矿体正处于回采阶段,其回采过程以及所留采空区可能对上部采空区造成扰动,具有导致上部采空区积水涌至现有回采范围的危险。为保障下部三矿体安全回采,消除上部采空区积水对下部矿体回采过程的安全威胁,采用现场调查、理论分析、定量与定性分析相结合的方式,综合分析了采空区自稳性、后续安全回采范围、综合处置技术方案等。研究表明：下部三矿体回采范围内的8个独立采空区暂时处于相对稳定状态,但长时间暴露会有顶板冒落的危险,其中KQ1#和KQ8#采空区影响波及上部一矿体采空区积水范围,其余6个采空区未波及上部采空区范围,通过技术分析,确定对KQ5#、KQ6#、KQ8#采空区进行充填处理,对KQ1#、KQ2#、KQ3#、KQ4#、KQ7#采空区进行封闭处理,能够保证上部采空区安全和下部三矿体后续回采工作安全,消除矿山开采安全隐患。     

顶部富水复杂环境采空区综合处置技术研究

某铁矿山于1980年开始投产,采用竖井开拓,采矿方法为空场法,截至目前形成了诸多采空区,其中上部一矿体回采结束后未及时处理,并且采空区已积水,而下部三矿体正处于回采阶段,其回采过程以及所留采空区可能对上部采空区造成扰动,具有导致上部采空区积水涌至现有回采范围的危险。为保障下部三矿体安全回采,消除上部采空区积水对下部矿体回采过程的安全威胁,采用现场调查、理论分析、定量与定性分析相结合的方式,综合分析了采空区自稳性、后续安全回采范围、综合处置技术方案等。研究表明：下部三矿体回采范围内的8个独立采空区暂时处于相对稳定状态,但长时间暴露会有顶板冒落的危险,其中KQ1#和KQ8#采空区影响波及上部一矿体采空区积水范围,其余6个采空区未波及上部采空区范围,通过技术分析,确定对KQ5#、KQ6#、KQ8#采空区进行充填处理,对KQ1#、KQ2#、KQ3#、KQ4#、KQ7#采空区进行封闭处理,能够保证上部采空区安全和下部三矿体后续回采工作安全,消除矿山开采安全隐患。     

采空区隐患影响下的残矿协同开采技术研究

采空区时空分布复杂、地压显现严重是制约赣南钨矿残矿资源回收的关键性技术难题。为解决赣南地区钨矿残矿资源回收的难题，基于“协同开采”理念，兼顾资源开采与隐患处理，提出了针对赣南地区 钨矿的采空区探测-微震实时监测-残矿协同回采(探-监-采)的协同开采关键技术方案，并结合赣南某典型钨矿开展了工程案例分析。研究表明：针对31132矿块空区复杂的时空分布特征，以三维精细探测技术为基 础精细化构建了整体地质模型和采空区模型，精确得到残矿形态与残矿量，矿量估算误差小于10%，并以此为基础分别对顶柱、底柱和间柱因地制宜制定了回采方案；残矿回采过程中建立了IMS微震监测系统，对31132 矿块采场的采空区稳定性进行了实时监测和预警，并协同应用空区封闭、胶结充填等方法处理空区，实现了空区隐患处理与残矿资源回收的有机统一，完成了31132采场顶柱残矿全部回收，并为间柱回采创造了条件。 研究结果可为赣南地区钨矿残矿资源安全、高效、协同开采提供技术参考。     

露天转地下开采引起露天采场边坡垮塌数值模拟研究

以某金属矿山露天转地下开采引起露天采场边坡垮塌为研究背景, 采用三维数值模拟研究方法展现了矿体开采过程中围岩塑性区发展过程, 并分析了围岩塑性区分布的变化规律。结果表明: ① 空区上部岩层主要以拉伸破坏模式为主, 其他部位岩层主要以剪切破坏为主, 西部边坡坡面的一侧已经与地下采空区塑性区相互贯通。② 东部矿体采用充填法开采, 一定程度上控制了地表塌陷;产生塑性区的部位为西部边坡和靠近西部边坡的露天采场底部。③ 开采前期西部矿体在西部边坡坡面和露天采场底部产生的塑性区较多;开采后续水平矿体对地表塑性区的产生影响不大。④ 模拟矿体开采过程, 可将产生的塑性区划分为3个阶段, 有2个突变点: 第1个阶段对应西部边坡开始出现裂缝、局部垮塌滑坡;第2阶段对应边坡出现较大范围垮塌滑坡、露天采场底部出现裂缝、西部边坡脚出现塌陷孔洞;第3阶段塑性区占比逐渐增加。研究成果可为矿山滑坡治理和矿山安全生产提供参考。     

基于全面试验的钒铁矿开采充填材料配比优化研究

为确保安全开采、控制地压、提高矿石回收率,降低因采空区不稳固带来的安全隐患,在某钒铁矿实施充填采矿法。对该矿充填材料物理力学参数、粒级级配、充填配比、充填材料进行了深入试验和理论研究,并运用MATLAB建立相应的回归模型,根据模型运用LINGO进行参数优化,确定该矿山充填材料最优配比,以达到既满足充填体强度、保证矿山充填安全、高效的运作又把成本降到最低,给矿山带来最大效益。     

司家营铁矿急倾斜厚大矿体大规模空场嗣后充填开采数值模拟

针对规模化开采急倾斜厚大矿体的可靠性问题,将司家营南区矿体划分为两步矿房,采用空场嗣后充填法进行间隔开采,采取胶结充填一步矿房采空区、全尾砂充填二步矿房采空区,运用离散元软件UDEC对分步开采进行了数值模拟计算。结果表明：矿房回采充填过程中顶板岩层内存在承压拱结构,其拱失f近似等于回采水平总跨度L,充填体能够与矿房矿柱及围岩协同维稳;矿体上下盘出现了高应力集中现象,为40~50 MPa,一步胶结充填体承压近15 MPa,且顶板沉降0.5~2.0 m,地表沉降0.2~0.28 m,以及在第四系、风化带交接处及风化带内部衍生出1处高压应力集中区和长带形主拉应力区。根据上述分析,需在矿房回采前对顶板及上下盘围岩进行联合支护,且应对地下水和断层裂隙带以及矿房顶板和地表进行监测,确保矿山安全开采。