铜坑矿细脉带特大事故隐患区火区治理技术与工程实施

铜坑矿细脉带特大事故隐患区火灾,主要是由FeS2、C与氧气复合作用引起.采用空区部分充填、深孔强制崩落隔火柱矿与空区、强化均匀放矿、地表覆盖技术方案,消除火区事故隐患.实施分步治理方案,采取强出、封闭、注水、覆盖等措施,火区始终处于可控状态,有效地控制了SO2的排放.治理方案实施完成后,达到了消除火区重大事故隐患的目标.     

铜坑矿细脉带矿体特大事故隐患区治理方案的研究

铜坑矿细脉带矿石自燃形成火区,使矿山开采顺序紊乱,并遗留大量未处理的采空区,对矿山安全生产造成重大事故隐患。根据矿石发火机理、火区控制措施、事故隐患区域地压安全性分析以及矿山开采技术条件,制定了采用大爆破顺序崩落细脉带采区范围内的剩余矿石,并彻底消除所有空区的技术方案。针对不同的爆破条件和预期效果要求,采用束状竖直大直径深孔为主,局部辅以100mm的上向中深孔或小型硐室分次爆破技术方案。对方案实施的安全技术措施和矿山环境的可能影响也进行了分析。     

高应力条件下矿柱群安全开采技术研究

大规模矿柱群开采和采空区处理,涉及应力状态分析、合理顺序崩落控制、贫化损失控制、必要的效率及低成本等问题,一直是采矿界的一大难题。课题结合华锡集团铜坑矿高应力条件下矿柱群开采实践,开展了矿山地压活动与规律的分析模拟,基于大量开采的不同类型矿柱回采技术方案设计,应用束状大直径深孔爆破技术,实施一次爆破总装药量32.1 t的矿柱回采爆破工程,实现铜坑矿92#矿体矿柱群的安全高效开采。     

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%。     

多空区极复杂大隐患环境下残矿安全高效回采技术研究

针对可可塔勒铅锌矿多空区极复杂大隐患环境下的残矿开采,借助束状孔变抵抗线爆破技术,采用束状深孔区域整体崩落为主、边角矿中深孔爆破落矿为辅的技术方案,并利用采空区底部扩漏形成的大漏斗出矿结构,不仅有效解决了复杂多空区的安全隐患,而且实现了残矿的大规模高效开采.     

基于爆破漏斗试验的大直径深孔爆破参数研究

根据利文斯顿爆破能量平衡准则, 在安庆铜矿生产现场, 进行了系列单孔爆破漏斗试验以及变孔距多孔同段爆破漏斗试验。对现场应用的两种炸药爆破漏斗特性曲线、爆破漏斗体积与炸药埋深及其与漏斗半径关系、爆破漏斗的最佳埋深与临界埋深、爆破漏斗的炸药单耗等内容进行了分析研究。据此, 确定了与矿岩条件相匹配的炸药类型, 计算选择了安庆铜矿采矿生产所需的大直径深孔爆破参数, 推荐安庆铜矿1^#矿体深部矿房采场大直径深孔爆破采用MRB乳化岩石炸药, 钻爆设计参数为: 单层药包重量: 中间排孔29～34 kg; 边排孔24 kg。单层药包最佳埋深: 中间排孔1.78～1.89 m; 边排孔2 m。分层装药高度: 中间排孔1.23～1.44 m; 边排孔1 m。分层爆高: 2.5 m。最佳漏斗半径: 1.69 m。炮孔间距: 3.2 m。 单孔控矿面积: 10.24 m²。平均炸药单耗: 0.33 kg ～0.365 kg/t 。     

集束状深孔爆破技术在铜坑矿的推广与应用

铜坑矿大规模开采细脉带、91#矿体、92#矿体的过程中,留下了大量盘区矿柱、间柱。为安全、高效回收这些矿石资源,采用了集束状孔爆破技术,实现了高分层水平大量连续落矿及整体区域崩落采矿。该爆破技术在铜坑矿采空区治理、阶段大量连续开采等方面具有广泛的应用前景。     

基于爆破漏斗试验的采场凿岩爆破参数优化研究

阿舍勒铜矿深部采用大直径深孔爆破落矿,为了提高采场爆破质量,确定适用于深部大直径深孔爆破崩矿的爆破参数.在井下现场开展了单孔系列爆破、宽孔距同段爆破和斜面台阶爆破试验,得出了当前矿岩条件下的药包最佳埋深为0.66 m,最佳爆破漏斗体积为0.42 m3,最佳炸药单耗为0.37 kg/t,最小抵抗线合理范围为3.19～3....     

深孔可控式快速装炮器的研制及应用

常村矿在2113等地区进行了深孔卸压爆破,炮眼深度从15 m增加到25 m.深孔爆破时,采用普遍使用的装炮器,装炮方式费时费力.存在隐患,影响爆破安全作业的正常进行.新型可控武快速装炮器能有效消除装炮带来的不安全隐患,从而保证爆破作业安全顺利完成.介绍了装炮器的结构、规格、材质及特点.     

铜坑矿地表塌陷坑废气综合治理

为根本解决铜坑矿细脉带火区地表塌陷坑废气排放带来的大气污染,以及对当地自然生态环境的破坏问题,在分析塌陷坑废气排放特征的基础上,通过方案选择与比较,采用地表硐室爆破抛掷覆盖塌陷坑与地表废气碱吸收方法进行综合治理。治理结果,有效窒息了火区燃烧,取得了显著效果。     

坚硬顶板切顶卸压无煤柱开采技术研究

为解决唐山沟煤矿留煤柱开采存在的巷道掘进率高、煤炭资源浪费严重、留设煤柱造成应力集中存在安全隐患等问题,采用数值模拟和现场试验的方法,对坚硬顶板条件下切顶卸压无煤柱开采技术的切顶高度、切顶角度、爆破钻孔间距等关键参数进行研究。数值模拟结果表明：采用双向聚能爆破技术可以起到顶板卸压作用,而且随着切顶高度的增加,其切顶卸压效果更为明显;切缝存在明显的角度效应,不但能够影响采空区顶板垮落,还能够影响应力增高区分布。现场爆破试验表明,当钻孔间距为600 mm时,爆破孔贯通效果最好,对围岩的破坏最小。采用切顶高度6 m、切顶角度15°、爆破钻孔间距600 mm的技术参数,在唐山沟煤矿8820工作面回风巷进行沿空留巷现场试验取得了良好效果。     

露天开采中深孔爆破与 地下采空区处理一体化实践

三道庄钨钼露天矿经过多年地下开采,现已形成大量采空区,这些空区分布广泛,形态复杂,已成为矿山安全生产的重要安全隐患。通过了解矿区地下空区基本情况,在分析1 330 m台阶北部爆破区域地质概况的基础上,对爆破区域打探测钻孔掌握空区分布特征。根据现场实际情况,在正常台阶中深孔采矿爆破作业的同时同步对爆区内的空区进行处理,将采矿爆破作业和空区处理一体化,爆破网络采用逐孔微差起爆方法,爆破效果良好。在台阶正常生产爆破的同时,排除了空区的安全隐患,保证了生产的顺利进行。     

束状大孔区域整体崩落法在铜坑矿的应用研究

细脉带矿体遗留的大量房间矿柱,由于受火区与空区隐患的困扰,回采条件极其困难。分析了该矿体的开采技术特点,针对性地采用高效率束状大孔大范围整体崩落采矿方法,同时系统地采取柔性阻波墙、均匀出矿、地表覆盖等安全控制措施,解决了复杂隐患区内矿柱群回采的技术难题,同时达到了根治火区隐患的目的。     

兰尖铁矿边坡破碎带控制爆破

为了寻求适用于攀钢(集团)矿业公司兰尖铁矿边坡破碎带的控制爆破方法,在该矿的兰山采场进行了大约2年的爆破试验。根据兰山采场边坡破碎带岩体的结构特点,试验中采用了不同的控制爆破方法和炸药,并不断优化爆破孔网参数和装药量。试验结果表明,采用低爆速炸药的缓冲光面爆破方法能取得较好的爆破效果,半孔率可达73 6%。     

东露天矿采空区塌陷爆破参数优化

为消除平朔东露天矿前期小煤窑开采破坏所形成的采空区给正常开采带来的危害,从采空区成因切入,对采空区爆破穿透孔进行探测以及预处理,采用穿透孔底部空气间隔器与岩渣0.6 m和0.4 m交替填塞的方式处理穿透孔,处理后的穿透孔起到了支撑承载上部大药量的作用。针对该矿在爆破生产过程中遇到的塌陷率低及塌陷深度低等问题,对爆破参数进行优化。利用数理统计和工程实测方法对爆破参数优化前后进行对比分析,通过改变和调整孔网参数、装药结构、连线方式等技术措施,使得上部覆盖层塌陷填实采空区,进而改善了塌陷爆破效果,验证了优化后的爆破参数的实用性,为煤矿的后续正常开采提供了安全保障。     

电子雷管在矿柱回收大爆破中的应用

电子雷管是目前世界上最先进的起爆器材之一,其延时灵活性及精确性,为爆破工程的控制单响药量降振、错峰降振及干扰降振提供了有力支持。基于某矿矿房顶柱大爆破回收,开展微差爆破中电子雷管起爆降振研究,研究表明,爆破振速控制在规定范围内,电子雷管的使用,为解决复杂环境下矿柱回收安全问题提供了有效技术手段。     

卸压爆破下岩体损伤模拟研究

深部矿床应力集中区易诱导岩爆等地质灾害,利用卸压爆破法将应力集中区多余的能量释放,使整个能量体系达到动态平衡,实现高应力向深部岩体转移,围岩应力重新分布,继而达到防治岩爆的效果。为研究深部初始地应力场对卸压爆破效果的影响,采用ANSYS/LS-DYNA软件分别模拟3种开采深度条件下岩体卸压爆破过程。结果表明,开采深度由1 000 m增加到3 000 m 时,卸压爆破损伤范围变化较为显著,随初始地应力进一步加大,地应力对卸压爆破损伤抑制作用进一步加剧,导致爆炸应力波和爆生气体所形成的损伤区体积逐渐缩小,呈非单调变化;岩体卸压爆破损伤类型由拉伸破坏逐渐转向为剪切破坏,地应力对拉伸破坏起进一步抑制作用,对剪切破坏起到促进作用。结果对深部矿体卸压爆破设计具有理论指导意义。     

综放工作面初次来压前强制放顶研究

为了避免大阳煤矿3号煤层3405综放工作面初采阶段大厚度坚硬顶板突然垮落,造成大面积来压,通过爆破的方式对初采工作面进行强制放顶,保证工作面的安全回采。爆破试验后,工作面顶板充分垮落,保证了工作面的安全回采,取得良好的经济技术效益。     

棉花坑矿井采场爆破工艺优化研究

棉花坑矿在采矿爆破过程中存在爆破效果差、劳动强度大、材料成本高等问题。从采场的地质岩石构造、炮孔倾角、布孔方式、孔间距、排间距、爆破网络等方面进行了采场爆破工艺可行性分析和试验优化,确定了适合12-2采场的爆破参数及爆破网络,为-150 m以下采场相似矿体爆破提供了技术支持。     

铜绿山铜铁矿大直径深孔采矿技术试验研究

铜绿山铜铁矿采用大直径深孔采矿方法(VCR法)开采。多年来采场跨塌频繁,严重地影响了生产,并带来很大的采矿贫化损失。调查表明,岩性变差与凿岩爆破工艺不合理是采场跨塌的主要诱因。为此,将VCR法爆破改为后退式分段侧向多排微差控制爆破,并在不稳固地段和采场边孔采用不耦合装药方式实行减弱装药。对孔内爆轰波的试验研究表明,不耦合条状药包爆破的爆轰波传播距离可达6m以上,无需增加起爆弹可直接起爆下一分段的药包。为此将弱间隔的2段药包,合并为1段起爆。该法简化了装药结构,方便了减弱装药措施的实施。另外,为减少爆尘、减轻炮泥搬运负担,试验采用了水封爆破。该工艺在7313采场经过1a多的试验,获得了预期满意的效果,随后在全矿类似矿体推广应用,解决了矿山多年来因采场跨塌带来的负面影响。