充填体下大直径深孔和中深孔联合采矿研究

对于采用大直径深孔嗣后充填采矿法开采后留设的隔离中段上下均为充填体,为解决充填体下安全回采隔离中段矿体的难题,提出了增设辅助中段,采用大直径深孔和中深孔联合回采隔离中段矿体的研究方案,现场取得采矿损失率小于7%、贫化率小于5%,采场综合生产能力大于750t/d的良好指标,既较好控制了凿岩硐室的稳定性,又保证了高效、经济回采隔离中段矿体。     

大直径深孔开采关键技术优化研究

为探索低品位厚大矿体大直径深孔开采最优方案,全面改善大直径深孔开采的技术经济指标。以乌兰矿低品位厚大矿体开采为研究对象,优化研究大直径深孔开采凿岩硐室布置方式、炮孔布置孔网参数、底部结构大直径深孔一次爆破成型工艺,开展采矿方法现场工业试验,验证优化方案的可行性并获取相关的技术经济指标。研究结果表明：凿岩硐室点柱宜采用中央条柱布置方式,条柱宽度为2 m,采场炮孔可全部设计施工为垂直孔。沿采场宽度方向布置6排炮孔,炮孔排间距宜调整为3 m,采场炮孔设计总量明显减少;大直径深孔自凿岩硐室底板施工至堑沟底部结构,通过大孔爆破崩矿一次形成堑沟底部结构,大幅降低采场采准周期。低品位厚大矿体大直径深孔开采关键技术优化,可改善低品位矿体大直径深孔开采技术经济指标,为同类矿体的高效开采技术提供借鉴。     

爆破动力荷载作用下大直径深孔采场凿岩硐室稳定性研究

条形矿柱对于大跨度VCR法采场凿岩硐室的稳定性具有重要作用。为探究爆破动力荷载作用对矿柱稳定性的影响,基于沙溪铜矿爆破振动测试,运用FLAC3D动力计算对沙溪铜矿VCR采场上部硐室在条形矿柱宽度为5 m的情况下进行动力学模拟,爆破振动作用下凿岩硐室条形矿柱和顶板的位移、应力和塑性区结果表明,大规模爆破振动下5 m条形矿柱的凿岩硐室稳定性较好,为确保长时间安全作业,建议加强凿岩硐室条形矿柱两端和硐室顶板的支护工作。     

罗河铁矿凿岩硐室条柱开采扰动效应研究

针对罗河铁矿20联巷以北高阶段采场的凿岩硐室预留条柱大面积破坏现象,采用计算机数值模拟技术,分析了硐室支撑条柱的采场稳定性。结果表明:矿体拉应力主要位于采空区顶板处,压应力主要集中于中间条柱和两帮矿体处。左右硐室开采扰动后岩体的最大主应力值随着y轴的延伸而逐渐变化,后续的开采活动产生了明显应力扰动。     

紫金山深部铜矿采场结构参数研究

以紫金山深部铜矿采场为背景,运用多种理论对采场及凿岩硐室的主要结构参数进行计算。借助ANSYS软件进行仿真分析,验证了理论计算所得参数的合理性,模拟结果表明,采用"隔三采一"的回采方式,同时凿岩硐室采取直接布置方式,能够最大程度保证凿岩及回采过程的安全开展。     

深部回采切顶层结构参数优化研究

本文以大红山铜矿深部高阶段空场嗣后充填采场顶部切顶凿岩硐室稳定性为研究对象,采用矿柱面积载荷理论初步确定了硐室、条柱的合理结构尺寸,并利用FLAC^3D对设计的结构参数进行稳定性分析。研究结果表明：切顶凿岩硐室宽度3.5m条件下,条柱的宽度应设计为4.5m;同时切割槽、切顶联道的布置方式对凿岩硐室稳定性影响较大,建议将切割槽布置在矿房长度方向的端部,将切顶联道布置在矿房宽度方向的端部。按研究成果设计的大红山铜矿深部采场切顶凿岩硐室在服务矿房回采过程中,可满足安全作业的要求。     

司家营南区大规模矿房阶段爆破参数分析

针对司家营南区矿体工程地质条件,采用大结构矿房分步空场嗣后充填法开采,利用大规模爆破技术落矿以使矿山井下产能充分释放。设计了下向垂直深孔侧向微差爆破参数为:孔径102 mm,孔深30 m左右,炮孔排距2.0~2.5 m,每排分别布置7~8个炮孔。运用FLAC^3D软件进行数值计算,验证了阶段爆破参数的可行性,揭示了凿岩硐室顶板及硐室间隔矿柱损伤突出,需支护加固。同时,研究了与之相适应的降震措施,以确保大规模爆破安全。     

大范围隐患区下不规则残留矿体整体崩落回采技术

铜坑矿92号矿体位于大范围火区隐患区下,开采条件复杂。基于多层矿体开采顶板围岩崩落特性与规律,制定了残矿回采合理的顺序。采用束状孔大参数布孔,凿岩硐室布置成巷道的形式,采场高分层落矿和厚大尺寸揭顶崩落。工业试验生产能力2 237 t/d,贫化率13.5%,损失率9％。     

顶板支护条件下的切顶工程优化研究及应用

以金厂河ZnV3矿体阶段空场嗣后充填采场顶部切顶条柱稳定性为研究对象,通过分析采场在不同阶段应力状态的分布规律,结合顶板破碎围岩锚固支护的现状,为提升条柱的稳定性,采用理论分析和数值模拟相结合的方法进行研究分析。研究结果表明：切顶联络道两侧交替布置4 m宽凿岩硐室、3 m宽条柱的优化方案,能有效分担应力集中作用对条柱的影响,极大提高了条柱的稳定性;优化方案改变了顶板支护区域,进一步提高了空区后顶板的稳定性。根据研究成果开展了工业试验,验证了优化方案的可行性,对安全生产具有重要意义,可在矿山进行应用。切顶工程的优化,在提高条柱稳定性的情况下,进一步提高了顶板的稳定性,可为类似矿山提供借鉴。     

深部铜矿盲矿体回收与采空区处理方案

针对盲矿体的赋存状态及开采过程中矿体进一步增大的客观现状,制定了分层中孔凿岩落矿、底部堑沟集中出矿,硐室爆破强制崩落上盘围岩处理采空区的总体方案。通过理论计算,确定顶柱安全厚度为5.5 m、顶板最大允许跨度为48 m、矿柱宽度为6 m等采场结构参数,在确保盲矿体及周边采矿生产安全的前提下,进行了详细的工程设计,工程量总计3 094 m3,可回收矿石资源量7.67万t,潜在经济价值1 705万元。     

动静组合作用下大跨度凿岩硐室稳定性分析

安徽某铜矿采用大直径垂直深孔阶段矿房法开采，首采采场开采深度为800 m，跨度达到30 m，爆破振动对周边岩体及采场结构产生了极大扰动，加之大爆破过程引发岩体能量的释放和转移，极有可能形成采场主要结构失稳，威胁回采安全。为研究大跨度凿岩硐室在动静组合作用下的稳定性，依据矿山实际情况，利用FLAC3D 5.0数值模拟软件对该矿首采矿段201大跨度凿岩硐室在动静荷载组合作用下的稳定性进行了数值模拟分析，并与现场监测结果进行了对比。研究表明：开采过程中，最大主应力以及塑性区主要集中于条柱上，顶板在失去条柱支撑后位移增加较大，条柱支撑作用明显；开采结束后，条柱全部回采，顶板位移达到最大值，间柱成为主要支撑结构，整个开采过程中凿岩硐室较为稳定，分析结果与监测结果相吻合。建议后续开采之前适当增加凿岩硐室条柱宽度并实施锚网联合支护以提高抗压能力；通过优化爆破参数降低爆破振动对顶板的影响，并对凿岩硐室中间区域的顶板施加长锚索支护；对模拟分析和监测中容易出现破坏的区域进行布点监测，为后续开采中地压灾害防治提供有价值的信息。     

某钨矿地压活动区采空区隐患治理研究

为防止某钨矿山地压活动区采空区所带来的地质灾害和安全隐患,本文以该矿区388中段I810采场为研究对象,进行采空区隐患治理研究。研究在采空区赋存现状调查的基础上,分析采空区治理条件与残留矿体开采条件,提出"崩落顶板造垫层+留隔离矿柱隔离采空区"的采空区处理技术方案和"大直径深孔凿岩压顶"的残留矿体回采技术方案,实现了地压活动区采空区安全处理,并为周边矿体安全开采打下了良好的基础。     

动静组合作用下大跨度凿岩硐室稳定性分析

安徽某铜矿采用大直径垂直深孔阶段矿房法开采，首采采场开采深度为800 m，跨度达到30 m，爆破振动对周边岩体及采场结构产生了极大扰动，加之大爆破过程引发岩体能量的释放和转移，极有可能形成采场主要结构失稳，威胁回采安全。为研究大跨度凿岩硐室在动静组合作用下的稳定性，依据矿山实际情况，利用FLAC3D 5.0数值模拟软件对该矿首采矿段201大跨度凿岩硐室在动静荷载组合作用下的稳定性进行了数值模拟分析，并与现场监测结果进行了对比。研究表明：开采过程中，最大主应力以及塑性区主要集中于条柱上，顶板在失去条柱支撑后位移增加较大，条柱支撑作用明显；开采结束后，条柱全部回采，顶板位移达到最大值，间柱成为主要支撑结构，整个开采过程中凿岩硐室较为稳定，分析结果与监测结果相吻合。建议后续开采之前适当增加凿岩硐室条柱宽度并实施锚网联合支护以提高抗压能力；通过优化爆破参数降低爆破振动对顶板的影响，并对凿岩硐室中间区域的顶板施加长锚索支护；对模拟分析和监测中容易出现破坏的区域进行布点监测，为后续开采中地压灾害防治提供有价值的信息。     

垂直深孔阶段崩矿嗣后充填采矿法凿岩硐室结构研究

为解决传统垂直深孔阶段崩矿嗣后充填采矿中凿岩硐室与底部结构需分别设计和分别施工的问题, 通过改进凿岩硐室结构, 使凿岩硐室既可作为下阶段矿块回采的凿岩硐室, 又可作为上阶段矿块回采的底部结构, 实现了凿岩硐室一结构多用途, 从而达到降低生产组织难度、减少采切工程量、降低生产成本、保证工程安全的目的。     

KD-100型钻机的改造及经济效果

我矿为竖井开拓,中段高度50米,运输大巷布置在矿体下盘岩石内,以往我矿坑下生产勘探大体情况是沿矿体走向每隔100～150米布置一个为钻机准备工作面的天井,在天井内垂高每隔10米(或25米)再布置一个钻机硐室(规格为3.5×3.5×2.5米~3),然后用 KD-100型钻机在天井硐室内打水平扇形孔探矿。据坑     

深部回采切顶层结构参数优化

以大红山铜矿深部高阶段空场嗣后充填采场顶部切顶凿岩硐室稳定性为研究对象,采用矿柱面积载荷理论初步确定了硐室、条柱的合理结构尺寸,并利用FLAC3D对设计的结构参数进行稳定性分析.研究结果表明:切顶凿岩硐室宽度3.5 m条件下,条柱的宽度应设计为4.5m;同时切割槽、切顶联道的布置方式对凿岩硐室稳定性影响较大,建议将切割...     

复杂破碎大水矿床安全高效开采工程实践

针对某矿开采过程中存在矿房淋水大、凿岩硐室及底部结构难以布置和成型、深孔切割井成井困难、爆破大块率高等难题展开应对措施研究。首先,提出矿房防治水技术方案,并结合注浆孔优化采准巷道炮孔布置,以提高采掘效率;其次,提出破碎大断面凿岩硐室开挖及联合支护技术方案,以及长进路双矿房堑沟式底部结构及加强支护技术方案;最后,改进深孔爆破一次成井炮孔布置结构,并对深孔爆破参数进行优化,降低大块率及爆破成本。一系列措施有效解决了开采难题,显著提高了生产效率。     

刘塘坊铁矿主井破碎硐室快速施工技术

刘塘坊铁矿主井破碎硐室掘进体积较大且距主井筒较近,顶板高度超过马头门顶板11.075 m,施工难度较大.根据设计要求并结合现场情况,采用反井法施工破碎硐室.马头门底板与破碎硐室底板为同一水平,在反井施工前,先在破碎硐室底板沿中心方向进行导硐施工,然后在导硐内布置5个小反井,它们分别单独施工又相互协调配合,确保了在安全、高质量的前提下实现了破碎硐室的快速施工.     

高阶段深孔崩矿嗣后充填采矿方法应用研究

草楼铁矿急倾斜厚大矿体开采过程中,损失、贫化率较高,且安全性较差。为此,根据矿山工程现状及技术条件,创新性地提出了"联合凿岩、集中出矿"的高阶段深孔崩矿嗣后充填采矿方法,各中段设凿岩硐室利用潜孔钻机进行深孔凿岩,双中段共用堑沟平底结构进行铲运机进路出矿,采空区嗣后全尾砂胶结充填。现场试验表明,高阶段深孔崩矿嗣后充填采矿方法机械化程度高、采场生产能力大、工人劳动强度低,并节省上部中段原有底部结构工程量,同时兼顾各中段顶柱回收,具有较好的经济效益。     

高应力破碎大断面硐室掘进与联合支护技术研究与实践

为确保中关铁矿阶段空场嗣后充填采矿法大断面凿岩硐室的掘进及支护安全,针对硐室断面大、地应力高、围岩破碎等特点,研究并采用"硐室联络道+导硐+扩刷+条形矿柱"一次掘进和"锚网喷+长锚索"联合支护技术。凿岩硐室联络道及导硐施工过程采用临时支护,导硐全长贯通施工后组织后退扩刷,条形矿柱旁采用光面爆破确保成型质量,结合围岩松动圈理论并参考国内外同类矿山大断面硐室掘支的施工经验,确定锚索支护参数,锚网喷支护完成后组织锚索预控顶联合支护。实践表明:该技术施工安全性高,凿岩硐室成型及稳定性好,可为类似地质条件矿山提供借鉴与参考。