沙溪铜矿厚大矿体采矿方法设计

根据沙溪铜矿矿床品位较低、矿体厚大、矿体及围岩稳定性好的特征,采用高阶段大直径深孔嗣后充填采矿和分段空场嗣后充填采矿法。厚大矿体采用高阶段大直径深孔空场嗣后充填采矿法,两段凿岩一段出矿,出矿段高120 m,凿岩段高60 m,采区生产能力2 100 t/d、采切比6.72 m/kt;矿体厚度小于15 m时采用分段空场嗣后充填采矿,中段高60 m,分段高20 m,矿块生产能力500 t/d、采切比17.7 m/kt。由于采矿方法具有采场结构简单,工艺精简的特点,对相邻盘区充填料的破坏不显著,矿石贫化损失率低。     

复杂矿体分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法试验研究

根据矿山开采技术条件,通过比较,研究选择了分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法作为复杂多变矿体的开采方法,并进行了工业试验。试验结果表明,分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法采场生产能力为518t/d,损失率为16.6%,直接采矿成本比原留矿法降低了12.6元/t;同时,利用尾砂充填采空区,确保了采场稳定性,延长了矿山服务年限,为矿山创造了良好经济效益。     

罗河铁矿高阶段采场充填体应力解析与强度设计

为了获得罗河铁矿高阶段采场充填体最优强度,通过分析高阶段采场充填体的受力特征,应用理论力学构建高阶段采场充填体应力解析模型,分析了充填体应力与采场长度、采场宽度的关系,最后结合应力解析模型计算获得充填体最优强度。结果表明,充填体暴露高度越高,充填体内垂直应力越大;充填体强度越低,充填体高度对其垂直应力的影响越敏感。罗河铁矿阶段采场高度为80 m＜H≤85 m时,充填体强度不低于2.5 MPa,当采场高度60 m＜H≤80 m时,充填体强度不低于2.3 MPa;分段采场高度30 m相似文献   

不良充填体条件下Ⅱ步骤采场结构参数优化

安徽芜湖和成矿业主矿体采用分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法回采,Ⅱ步骤采场回采进度因Ⅰ步骤采场充填质量问题而严重滞后。为安全高效回采不良充填体条件下的Ⅱ步骤采场,推荐Ⅱ步骤采场采用分段凿岩低阶段空场嗣后充填采矿法,利用FLAC^3D软件与Rhino建模软件对6种不同采场结构参数方案进行数值模拟研究,确定的最优采场结构参数为：当Ⅱ步骤采场两侧充填体强度为一侧大于2 MPa,另一侧小于2 MPa、大于1 MPa时,护壁厚度为3 m,顶柱厚度为5 m,间柱厚度为5 m;当Ⅱ步骤采场两侧充填体强度均小于1 MPa时,护壁厚度为3 m,顶柱厚度为6 m,间柱厚度为4 m。研究结果可为同类型矿山不良充填体条件下的Ⅱ步骤采场回采提供借鉴。     

深部铜矿高阶段充填体强度设计及稳定性计算

为实现高阶段大体积充填体强度设计的双重目标,即在保障安全生产的前提下,降低充填成本、提高矿山生产效益,结合深部铜矿的实际生产条件及工程地质情况,采用工程经验法和多种理论分析方法设计了高阶段充填体的强度,并结合矿山具体的地应力环境和充填体力学参数,采用FLAC软件模拟和分析了24种分层高度下高阶段充填体的稳定性,模拟结果从力学角度上很好的验证了设计充填强度的结果,并明确了矿房采场的充填分层高度,为保障矿山的安全生产和降低充填成本提供了理论依据。     

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。     

用Mathews稳定图法与数值分析法优化充填开采矿山采场结构参数

应用空场法嗣后充填的方式进行采矿是一种高效的采矿方法,已成为特大型地下矿山采矿技术发展的一大趋势。结合Mathews稳定图法和FLAC3D数值计算方法,利用Mathews稳定图法初步选定采场结构参数,而后利用数值方法在初选方案中进行比选获得最优采场结构参数。以张庄铁矿为例,对应用阶段凿岩阶段出矿阶段空场嗣后充填法开采厚大矿体进行研究,分析了不同结构参数以及不同暴露面积条件下采场的稳定性,从而得出合理的采场结构参数,为阶段凿岩阶段出矿阶段空场嗣后充填法在矿山的应用和推广提供一定的依据。     

充填体与岩体强度合理匹配下的采场结构参数优化

选取合理的充填配比和采场结构参数是采用阶段空场嗣后充填采矿法矿山实现安全回采和提高生产效率的有效措施。根据岩体开挖释放能量与充填体峰值变形能相近的原则,确定了符合中关铁矿的最佳充填配比为1∶6。在此充填配比下,针对中关铁矿的开采技术条件,对影响采场稳定性的矿房长度、矿房跨度和顶板厚度这3个因素进行了3因素3水平的正交试验设计,得到9种试验方案。运用FLAC3D对9种不同方案的采场结构参数进行模拟计算,分析对比了各方案矿房回采充填后采场顶板和充填体矿柱的应力及位移分布情况,研究了各因素对采场稳定性的影响顺序,进而对采场结构参数进行了优选。计算结果表明：矿房长度和矿房跨度是影响采场稳定性的重要因素,最优的结构参数为矿房长度50 m、矿房跨度18 m、顶板厚度8 m,该结构参数下能够保证采场的稳定性且能有效提高矿山生产能力。     

高阶段采场充填体强度影响因素敏感性分析

高阶段矿房回采过程中,如何既能减少胶结剂用量又能保证高阶段充填体的稳定性,是采用阶段空场嗣后充填法开采的矿山面临的难题之一。为合理划分采场结构,降低充填成本,针对罗河铁矿高阶段采场充填体稳定性开展研究,研究了各因素交互作用下对充填体强度影响的敏感程度,提出采场宽度、高度、长度与充填体强度之间的合理匹配值。利用BOX-BEHNKEN设计法开展试验,根据设计原理进行4因素3水平设计,计算各种参数情况下,矿山安全生产所需要的胶结充填的抗压强度,再采用Design-expert软件拟合充填体强度需求影响因素与响应量,对响应面回归模型进行方差分析,确定各因素的敏感程度。研究结果表征了充填体强度需求影响因素敏感度顺序为:采场宽度>采场长度>采场高度>内摩擦角,提出了各工艺技术条件下充填体强度需求,对矿山实际生产具有一定指导意义。     

某铁矿深部采矿方法优化研究

为尽可能提高某铁矿深部开采回采效率,对其进行了综合研究分析。根据矿山的赋存、现阶段开采情况及各底部结构的设计参数,结合采场的高度、深孔凿岩的工程量确定在高度小于40m时采用盘区分段凿岩阶段空场嗣后充填法;当高度大于40m时采用盘区大直径深孔阶段空场嗣后充填法。底部结构优化后,拉底高度为3.0~3.5m,采场拉底完成后进行深孔施工,出矿效率明显改善。     

安庆铜矿高大采场充填工艺技术研究

安庆铜矿大孔采矿双阶段回采采场空区体积达５￣７万ｍ＾３，采用嗣后一次尾砂胶结充填，要求充填体自立高度达１１２ｍ。在采场充填工艺技术研究中，应用塑料波纹管进行采场充填料浆的脱水，采用施工简便的木支柱钢筋网柔性滤水挡墙；在充填管路中设置排水三通排放充填引路水和清洗水，有效地解决了采场充填料浆离析严重的问题，保证了充填料浆的均质性和充填体质量。文中所介绍的技术措施和经验可为类似矿山采场充填提供借鉴。     

阶段嗣后充填采矿设计优化研究

针对大型贫铁矿采用的上向阶段嗣后充填采矿方法,提出超大采场开采的点柱式结构型式,同时开展了3种回采模式阶段嗣后充填采矿的可行性论证与采场结构参数的优化研究。针对司家营铁矿南区的工程和水文地质条件和充填体的力学参数,采用FLAC3D数值分析软件,设计不同回采方案下的正交数值试验,建立了南区开采的优化模型,得到不同回采模式下的最佳采场结构参数。通过对采场稳定性评价,揭示了不同回采模式的优越性和不足,从而使采矿设计方案适用于复杂变化的矿山工程地质条件,为实现矿山安全高效开采打下了基础。     

王建,贾明涛, 陈忠强

贵州某金矿井下生产采用凿岩台车、铲运机、大型矿用卡车、混凝土湿喷车及装药车等配套的机械化水平分层充填采矿法。矿山采用斜坡道开拓，中段高度60m，分段高度20m，分层回采高度5m。垂直矿体走向布置穿脉道，沿矿体走向布置采场，不留矿柱，进行胶结充填。采矿综合回收率达到95%以上，贫化率小于5%。2012年生产性单位成本为27.33$/t。生产实践表明，该无轨采矿工艺技术先进，安全可靠，对国内其他无轨矿山建设具有示范作用和参考价值。     

某铁矿缓倾斜厚大矿体采矿技术研究

某铁矿出于安全考虑,前期的崩落法无法继续使用,深部矿体的回采方法必须及时变更为充填法。为了确保充填法采矿安全、高效,根据矿山实际矿体、围岩稳定性特征,提出4个回采方法,经过模糊综合评判选择分段凿岩阶段空场嗣后充填法。在此基础上针对如何选择采场结构参数,才能确保回采过程采场的稳定,采用数值模拟对深部矿体采场结构参数进行方案优化,在采场长度为100 m,预留10 m间柱的情况下,模拟了采场宽度13 m、15 m、17 m3个方案,采场的最优宽度确定为15 m。     

二步采场中深孔爆破在黄岗铁矿的应用

为了提高黄岗铁矿生产能力,针对矿体赋存地质特征,采用分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿方法,对二步采场中深孔爆破的采准工程、切割工程及中深孔落矿等进行设计,并按设计在1 350 m中段CZ50-2#采场进行试验,爆破效果良好,块度控制较好,极大地提高了采场的生产能力,降低采矿成本,增加了矿山的经济效益。     

地下矿山高阶段采场回采工艺技术研究

安庆铜矿主体采矿方法为高阶段大直径深孔回采嗣后充填采矿法,分矿房、矿柱两步骤回采,采空区实行嗣后充填。采场回采高度近120m。文章就安庆铜矿矿区、岩体特性,采矿方法进行了阐述,重点就高阶段采场结构参数,充填体稳定性等关键技术问题及相关回采技术措施进行分析、研究。     

下向嗣后充填采场高度优化及充填配比参数设计

喀拉通克矿在350~405 m水平的矿体采用下向小分段空场嗣后充填法开采,目前采场跨度8 m,高度8 m时,采场稳定性较好。为提高矿山生产能力,增加经济效益,对采场结构参数进行优化。本文采用数值模拟手段,基于室内岩石力学试验结果,结合现场工程地质调查研究成果,制定3种模拟方案获得极限采场高度,并依据本矿山相关充填体研究成果进行优化采场充填配比参数初设。结果表明,在采场跨度8 m工况下,采场高度为14 m时,采场塑性区范围较大,位移突变较大,在采场高度12 m时,采场塑性区范围较小较为稳定,采场结构参数的优化可为矿山提高经济效益,安全防护提供可靠性的依据。     

大型机械化水平分层充填采矿法在某金矿的应用

贵州某金矿井下生产采用凿岩台车、铲运机、大型矿用卡车、混凝土湿喷车及装药车等配套的机械化水平分层充填采矿法.矿山采用斜坡道开拓,中段高度60m,分段高度20 m,分层回采高度5m.垂直矿体走向布置穿脉道,沿矿体走向布置采场,不留矿柱,进行胶结充填.充填结果显示,采矿综合回收率达到95％以上,贫化率小于5％.2012年生产性单位成本为27.33 $/t.生产实践表明,该无轨采矿工艺技术先进,安全可靠,对国内其他无轨矿山建设具有示范作用和参考价值.     

基于GTS－FLAC3D的采场结构参数优化分析

为确保某铁矿分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法的安全生产,采用FLAC3D对采场结构参数进行模拟分析研究,共设计9种采场模型,根据开挖后采场顶板及围岩应力重新分布、塑性区变化规律确定盘区矿柱尺寸及采场宽度的合理范围。研究结果表明:采场稳定性的主要影响参数为采场宽度,盘区矿柱的大小主要影响盘区开采整体稳定性;采场宽度和盘区矿柱宽度均应保证15 m以上。研究结论可为矿山开采设计中采场结构参数的设计提供参考。     

张家洼铁矿崩落转充填采矿工艺及结构参数研究

随着绿色矿山理念的发展,崩落法矿山逐渐向充填法转型,隔离矿柱厚度和矿房参数对崩落转充填 后采场整体稳定性具有重要影响。针对张家洼铁矿无底柱分段崩落法转充填法问题,通过理论计算对隔离矿柱位 移进行求解获得保证下部充填采场稳定的隔离矿柱安全厚度。同时,利用 FLAC3D软件对不同矿房跨度和充填工 艺回采过程中的采场稳定性进行分析评价,确定最优采矿工艺和结构参数。研究表明：①12.5 m 厚隔离矿柱能够 满足过渡阶段采场稳定性;②15 m 矿房跨度顶板拉应力集中较大,且顶板位移显著增大,为了确保回采安全,优先 采用 10 m 矿房跨度,在顶板条件好的区域可以考虑采用 12 m 跨度;③采用 3 MPa、4 MPa 和 5 MPa 强度的人工假顶 均可保证下中段开采过程中采场稳定,因此可将 3 MPa 作为人工假顶的充填体强度标准;④阶段矿房内人工假顶 上部采用 1 MPa 充填体整体充填满足二步采充填体单侧揭露稳定要求,可降低原设计多次不同强度分层充填带来 的施工组织难度。