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。     

联合拉槽侧向崩矿技术在凡口铅锌矿的应用

针对凡口铅锌矿大直径深孔(VCR法)采场拉槽炮孔施工质量难以控制、凿岩硐室施工周期长、贫损难以控制及大块率较高等问题,提出了在下部硐室采用凿岩台车钻凿中深孔爆破与在上部硐室用潜孔钻机钻孔爆破联合拉槽和侧向崩矿的技术方案。现场试验结果表明,联合拉槽侧向崩矿技术能在一定程度上减小爆破震动,有效降低贫化损失和大块产生率,并加快采场周转。     

大矿房空场法回采的设计与实践

广西铜坑矿床的92号矿体为缓倾斜厚大贫锡矿体,其稳定性较差,且底顶板起伏大,在该矿体试验采用大直径平行深孔空场采矿法开采。简述了试验采场的采准、切割工程的设计,重点介绍了凿岩爆破参数的选择和爆破效果,并根据实践结果,对开采该矿体的大直径深孔孔网参数提出了建议。     

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。     

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。     

大矿房空场法回来的设计与实践

广西钢坑矿床的92号矿体为缓倾斜厚大贫锡矿体，其稳定性较差，且底顶板起伏大，在该矿体试验采用大直径平行深孔空场采矿法开采。简述了试验采场的采准、切割工程的设计，重点介绍了凿岩爆破参数的选择和爆破效果；并根据实践结果，对开采该矿体的大直径深孔孔网参数提出了建议。     

VCR法回采工艺的试验研究

<正> VCR采矿法是大直径深孔凿岩技术、爆破理论、爆破工艺发展的结果,工艺设计一般先从采场上部的凿岩硐室打下向大直径深孔,然后用球形药包从孔的下端自下而上逐层崩矿,崩落的矿石从采场下部的出矿巷道运出。一、试验采场与试验方案设计试验采场选在凡口矿金星岭矿区—160米1~＃采场,位于金星岭2~#矿体西端,矿体为北东走向,底盘近于直立,顶盘与矿体接触面不规整,倾角60°,矿体厚度30～40米,     

急倾斜中厚-厚大矿体空场嗣后充填采矿方案优选研究

乌兰矿目前采用分段凿岩阶段矿房法,面临采空区安全、地表沉降破坏、技术经济指标差等问题。针对945m水平以下开展充填采矿方法的综合比较和优选,当矿体厚度15m时,采场垂直矿体走向布置,优先采用大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法,以两步骤中深孔空场嗣后充填采矿法作为补充;当矿体厚度≤15m时,采场沿矿体走向布置,根据品位高低分别采用两步骤中深孔空场嗣后充填采矿法和间柱式中深孔空场嗣后充填采矿法。     

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％。     

中关铁矿阶段深孔崩矿嗣后充填采矿方法试验研究

为进一步研究采矿方法的适用性,中关铁矿在-230 m水平13~#穿脉矿体厚大位置进行了大直径垂直深孔一次回采60 m段高的采矿方法试验研究。提出了试验矿块位置及结构参数,确定了凿岩硐室、底部结构参数及掘支方式、中深孔及大直径深孔切割拉槽的炮孔布置参数、装药量及起爆方式,大直径深孔炮孔布置参数、装药量及起爆方式等;最终形成一套适用于富水破碎金属矿山井下实际的安全、高效、技术先进、经济合理的大直径阶段深孔侧向崩矿嗣后充填采矿技术,并应用于采矿生产实践,取得了较好的效果。     

急倾斜薄矿体中深孔预裂爆破开采技术研究

某铜矿薄矿体主要采用浅孔留矿嗣后充填法开采,开采效率低下,贫化及损失指标难以控制。针对薄矿体开采存在的技术难题,运用中深孔对矿岩界限进行预裂爆破形成预裂缝,对矿体和围岩进行预分离。利用矿体内布置的中深孔爆破,改变矿体内岩石的稳固性,从而实现采场矿体的自然崩落落矿并与围岩进行有效的分离。研究表明:薄矿体中深孔预裂爆破开采技术通过矿岩界限预裂爆破分离矿体及围岩,矿体内炮孔爆破贯通对矿体稳固性改性后实现自然崩落落矿,能够控制采场回采边界,为采场的大规模开采创造有利的外部条件;开采技术适用于急倾斜薄矿体的地下高效开采,可大幅提高开采效率,有效控制矿体开采经济指标。     

高海拔地下金属矿大规模安全采矿技术及应用

针对甲玛铜矿高海拔环境和缓倾斜厚大矿体赋存条件,初选了两种大直径束孔高分段空场嗣后充填采矿方法,经综合技术经济比较,最终确定采用阶段凿岩束孔高分段爆破方案,并进行工业试验。现场实践表明,本方案是高原环境束状孔高分层落矿、边排孔轮廓控制、大型无轨设备出矿、高效采场充填的技术集成及应用示范,实现了高海拔地下金属矿山安全高效采矿技术的新突破。     

堑沟受矿空场采矿嗣后充填法在缓倾斜中厚矿体中的应用

在分析某矽卡岩型缓倾斜中厚矿体开采技术条件的基础上,提出堑沟受矿空场采矿嗣后充填法,并开展了采矿工业试验。结果表明,新型采矿方法矿石回收率为81.33%,贫化率为14.18%,采切比只有8.56 m/kt,炸药单耗为0.34 kg/t,技术经济指标较好。同时,通过在斗穿中安装减阻导流板,采用堑沟受矿方式,应用中深孔扩漏一次成形及孔底起爆技术,能有效提高放矿效率和生产能力,改善爆破效果。     

典型急倾斜薄矿脉浅孔回采工艺优化

浅孔留矿法适用于急倾斜薄至中厚矿体的回采,具有开采成本低、工艺简单等特点,但也存在安全风险高、人员长期在暴露顶板下作业等问题。珊瑚矿矿体属于典型的急倾斜薄矿体,在使用浅孔回采过程中,存在爆破块度大、采场结构参数不合理、顶板稳固性差等问题。通过理论分析、工程类比等方法及手段,优化采场结构参数、凿岩爆破工艺、支护工艺以及出矿设备,现场试验表明,优化后各项技术经济指标均得到较大的提升,为类似矿山提供良好的工程实践及理论基础。     

大直径深孔崩矿嗣后充填采矿法应用研究

板庙子金矿针对矿体内溶洞区发育的富水厚大复杂难采矿体的实际特点,借助深孔凿岩台车、装药台车、遥控铲运机、湿喷台车等先进的大型无轨机械化设备,试验成功了大直径深孔崩矿嗣后充填采矿法。提出的平底式底部结构施工简单,采切工程量小;采用装药台车实施散装ANFO炸药机械化装药、高精度数字雷管微差爆破,使单次爆破最大总装药量达到10 t,爆破振幅控制在0.3 cm/s以内,并实现了30 m高、4 m2小断面切割天井一次爆破成井;根据不同的溶洞赋存位置和体积,通过优化爆破回采顺序、修复炮孔、“隔山打牛”爆破等多种方式,使单采场生产能力达到2 000 t/d,采矿回收率为94%,贫化率小于7%。     

侧向挤压连续推进振动出矿崩落法的研究

为寻求厚大矿体安全、高效、低耗的采矿方法，易门矿务局联合有关单位在凤山矿开展了“侧向挤压连续推进振动出矿崩落示”的研究工作。进行了包括室内放矿模拟试验研究、爆破漏斗试验研究、凿岩爆破参数研究、新型振动出矿底部结构与拉底扩漏工艺研究、计算机控制放矿管理研究、以及从采场结构参数到回采工艺技术等一整套采矿方法试验研究工作，形成了比较完善的新工艺，填补了我国在该领域研究的空白。     

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。     

复杂破碎钨矿体安全高效开采技术研究

为顺利开采某矿区+448中段的复杂破碎钨矿体,提出了底部结构预支护的水平深孔留矿法开采技术方案。方案采用脉外采准、水平扇形炮孔崩矿、采场留矿、中空锚杆注浆和光面爆破等技术,可有效解决底部结构布置、炮孔施工与易错位和围岩稳定等开采难题。     

急倾斜厚大矿体采矿方法的选择

地表不允许塌陷时,急倾斜厚大矿体的开采是一个世界采矿技术难题。国内外对此类矿体采用高阶段空场嗣后充填法和高分段空场嗣后充填法。以李楼铁矿厚大矿体的开采为实例,从矿体赋存形态和矿岩稳固性对空场法、崩落法、充填法进行采矿方法的初选。对生产中应用的25 m高分段凿岩空场嗣后充填法和高阶段侧向崩矿嗣后充填法从采场生产能力、采场工程布置、采准工程量、工艺技术、采场充填周期进行技术分析比较,提出以高阶段侧向崩矿嗣后充填法为主,25 m高分段上向扇形孔空场采矿嗣后充填法和浅孔留矿法为辅的采矿方法,能实现安全、高效、大规模生产。随着凿岩设备、装药设备、爆破器材的发展,大孔穿爆,高分段或阶段凿岩在矿山中的应用越来越广泛,对类似开采条件的矿山具有一定的借鉴意义。     

中深孔爆破在西藏某矿山高分段采场的试验研究

中深孔分段空场采矿法广泛应用于国内外中厚及以上矿体开采中。随着凿岩设备日趋大型化，分段空场法的分段高度也在逐渐加大，在减少开拓工程量、提高矿山生产能力的同时，也带来了因中深孔施工偏差造成的矿体开采贫损指标难以控制等问题，直接影响矿山经济效益。以西藏某矿山高分段采场开采为例，通过分析中深孔爆破参数设计原理及国内外正在实施中深孔爆破的采场技术参数，并考虑高分段造成钻机偏斜加大等因素，确定了中深孔爆破试验参数，通过多次爆破试验及生产过程中的参数优化，得到了适宜该矿山二期地下开采范围内矿岩特性的中深孔爆破参数，最终得到了大块率为4.75%，开采损失率为7.34%，贫化率为3.28%等指标，可为二期地下采场中深孔高效爆破提供技术参考。