缓倾斜极薄矿体全面法开采残留点柱回采方案及稳定性分析研究

某石英脉型钨矿床,矿体倾角平均20°,矿脉厚度0.3~0.8m,采用全面法开采。经过20多年的开采遗留下大量点柱和空区,而且相邻的采空区、以及相邻中段的采空区基本已相互贯通形成空区联合体。随着暴露时间的延长,采场应力集中,采空区安全隐患大,同时造成大量矿柱资源浪费。为了确保矿山生产安全和可持续发展,同时对遗留的矿柱进行回收,通过研究采场顶板允许暴露面积、结合开采技术条件、充填工艺研究等,确定的矿柱回收工艺和采场充填工艺,并针对试验采场的回收方案进行采场矿柱回收稳定性数值分析,综合验证了点柱充填回采的方案是安全可行的,从而为矿山空区治理与点柱安全回收提供指导。     

基于空区实测的隐患资源回收综合技术研究

金属矿床地下开采形成的大量采空区不仅危及矿山的安全,而且对资源的充分回收造成严重的困难。因此,以先进的空区探测系统为手段,开展以空区精密探测为基础的相关技术的研究与应用,已经成为我国金属矿山安全生产所面临的重大前沿研究课题。综合运用理论分析、现场探测、地质建模等方法,以空区激光探测系统、矿业软件Surpac为主要工具,针对铜坑矿隐患资源回收具体工程实际,开展基于空区实测的复杂边界矿柱回采可视化技术的研究,获得了准确的矿柱三维模型及爆破设计参数,为有效回收隐患资源提供了重要的基础。     

天马山硫金矿床采空区矿柱回采工程研究与实践

天马山硫金矿床井下空区数量较多,空区内留设了大量矿柱。为安全有效地回收这部分资源,通过对采空区的地质环境和现状调查,依据地压监测成果,采用数值模拟分析手段,对井下最大的新1#矿柱回采方案进行论证,并在井下顺利实施,在保证安全的前提下,回收矿石8.2万t,取得较好的经济效益,同时为本矿段其他矿柱的回收积累了经验。     

采空区内残留水平阶段矿柱综合回采技术研究

本文针对寿王坟铜矿井下空区残留矿柱综合回采工程,进行技术论证和经济分析,以确保该部分矿 产资源能安全高效地获得回收。文章详细研究了矿柱回采所要解决的各项关键技术问题,并就此制定了具体的 回采工艺方案。     

佛子矿104号矿体复杂多层采空区处理技术研究

佛子矿104号矿体经过多年浅孔留矿法开采,在矿体上部遗留了大量的采空区及矿柱;由于前期的无序处理,形成了复杂的空区赋存现状,对下部矿体的安全开采带来了严重威胁。为了科学地制定空区处理措施并回收矿柱,通过数值计算结合理论公式法对104矿柱稳定性进行对比分析,确定了各空区残留矿柱的安全系数;结合矿山现有技术条件,在综合考虑采空区安全处理及矿柱有效回采的基础上,提出了崩落充填相结合的处理方案;采用FLAC3D软件对拟定方案进行了数值模拟分析。计算结果表明：崩落充填相结合的处理方案通过强制崩落法与充填法相结合,使上部应力集中区围岩得到充分移动垮落,下部空区得到充实,达到崩柱放顶卸压、控制岩移的目的,能有效地消除空区隐患并回收矿柱,为矿山安全、经济、合理地处理采空区提供了指导。     

一次回收双顶柱和间柱爆破技术及实践

根据空场法的布置特点,一般情况下,矿柱的矿量约占到矿块矿量的30%,合理高效回收矿柱,对资源回收和矿山经济效益有显著影响。以东升庙铅锌矿850m中段矿柱群为研究对象,通过分析矿柱群分布和现场实际情况,最终确定间隔抽采的整体回收方案。通过比较分析,确定16号矿柱为首采矿柱,采用中深孔、深孔联合爆破技术,一次回收16号矿柱及两侧顶柱,采用微差爆破技术,间柱利用两侧空区为自由面先起爆,顶柱利用下部空区为自由面后起爆,由于顶柱面积大,采用分区微差爆破技术,形成多临空面立体分区控制爆破技术,充分利用原有空区,形成多向组合、不同爆破孔径的微差爆破技术。对回收指标进行统计计算,贫化率和损失率均控制在30%以下,一次回收矿量87 509t。     

基于应力增量理论的矿柱回采安全性评价

矿柱是支撑空区稳定性的主要单元,矿柱的回收必然会造成空区应力的重新分布,从而对其稳定性造成影响。基于应力增量理论,对某矿山矿柱回采过程中的安全性进行了理论分析,并根据矿柱的回收顺序建立了数值分析模型,计算得到了各矿柱开采前后的应力变化情况。计算结果表明,该矿山二、三采区一中段的间柱安全系数都大于1,即所有间柱在矿柱回采的过程中都处于安全状态。     

露天塌陷坑底矿柱回收方法及空区处理方案

呷村银多金属矿为多层急倾斜薄至中厚矿体,在开采过程中,下盘银铜铅锌矿体和上盘独立铅锌矿体下降速度不平衡、后因地表塌陷采用露天开采回收上部矿柱矿量。目前矿山存在采场垮塌严重、损失贫化大、积压三柱矿量大、空区未处理、安全隐患大等问题。为解决以上问题,结合充填系统的建设、矿体特征以及现场情况开展了采矿方法优化、三柱回收及采空区处理方案研究。通过研究选择合理的矿柱回收方法和空区处理方案,降低矿柱回收贫化、损失等技术经济指标,及时处理采空区、调整矿山开采顺序以降低矿山生产安全风险。     

基于FLAC~(3D)的矿柱回收稳定性分析

针对某金矿空区群的遗留年代久远、矿岩不稳固、残留资源复杂等特点,为实现其采空区内局部高品位矿柱安全、高效、经济地回收,在经过现场勘查、试验、经济分析的基础上结合生产能力、残矿回收率、施工难度等因素对矿柱、围岩内残矿资源进行回收方案设计。运用FLAC3D反演分析残矿资源回收方案的整个残采作业步骤,在残采区域毗邻矿柱、顶底板及充填人工矿柱内布置多组模拟监测点并经过开挖模拟运算得出各监测点残采前后相应的应力、应变和塑性区指标值,对比分析以评价残采扰动前后的采空区稳定性,验证残采活动的安全可靠性。其评价分析方法和结论对该矿后续残采案例及相似矿山具有一定的借鉴意义。     

盘区隔离矿柱回采顺序数值优化

为充分回收矿产资源、提高资源利用率,有效回收暂留盘区隔离矿柱是某大型铜矿必须考虑的一个重要问题。在保障首采区矿房、矿柱采场安全高效开采的同时,为了安全高效回收暂留的盘区隔离矿柱,需要确定合理的盘区隔离矿柱回采顺序。基于地下矿山卸压开采思想,结合矿山实践经验,确定了盘区隔离矿柱回采应该遵循的原则,提出了3种备选回采方案。采用数值模拟方法分析了盘区隔离矿柱不同开挖顺序下采场围岩的力学响应特性,优化了盘区隔离矿柱的回采顺序,为盘区隔离矿柱安全高效开采提供了技术支撑。     

楚烽磷矿试验盘区采空区隐患治理的实践与思考（增刊）

保康－宜昌磷矿带成磷地质条件与矿床类型相同或相似,采用的采矿方法也基本相同,多采用房柱法开采,矿柱支撑空区。随着暴露时间的延长,空区隐患逐渐显现。本文以兴发集团楚烽磷矿试验盘区空区隐患治理为例,对湖北西部磷矿区空区处理面临的共性问题进行了探讨,提出了采用移动式充填人工置换矿柱方式来解决空区的办法,在处理空区的同时,回收残矿资源。     

峪耳崖金矿残矿资源回收技术研究与实践

为解决峪耳崖金矿资源短缺问题,进行了矿山残矿资源回收技术的研究。以该矿盲21号脉残矿资源中的削壁充填料开采为工程背景,通过空区调查和稳定性分析,得出残矿资源回收的技术参数,利用井下充填系统泵送碎石混凝土充填料形成人工连续矿柱。实践证明,该技术可以安全、高效、经济地回收盲21号脉残矿资源。     

楚烽磷矿试验盘区采空区隐患治理的实践与思考

保康-宜昌磷矿带成磷地质条件与矿床类型相同或相似,采用的采矿方法也基本相同,多采用房柱法开采,矿柱支撑空区。随着暴露时间的延长,空区隐患逐渐显现。本文以兴发集团楚烽磷矿试验盘区空区隐患治理为例,对湖北西部磷矿区空区处理面临的共性问题进行了探讨,提出了采用移动式充填人工置换矿柱方式来解决空区的办法,在处理空区的同时,回收残矿资源。     

回收矿柱的经验

用房柱采矿法回采倾斜或缓倾斜薄矿脉时,一般以两种方法回收矿柱:(1) 部分回收矿柱,(2) 胶结充填空区并随后回收矿柱。第一种方法不能回收全部矿柱,生产效率低,并在回采矿柱时,增加了危险性;第二种方法的特点是成本高,因此这种方法仅仅只用于回采极少数的贵金属。为此苏联研究了一种     

大型残留矿柱回采时采空区处理方案研究

采空区处理及矿柱回采关系到生产的连续性及安全性。针对青铜沟汞锑矿550中段大型高品位矿柱残留的问题,首先回采前使用人工混凝土矿柱支护空区,施工方案根据经验公式进行设计与稳定性分析,结果可行;其次保留原有点柱及大型矿柱中的部分点柱支撑顶板岩体;最后采用嗣后全充方案,充填整个采空区。该方案既保障人员作业过程中的安全,又争取高品位矿柱尽可能全部回收。     

复杂空区群条件下矿柱安全回收技术研究

为了最大限度回收某铁锌多金属矿复杂空区群条件下的矿柱资源,以该矿区三中段以上矿体为研究对象,根据矿柱开采技术条件,结合矿区采空区实体模型,制定了充填法处理采空区和空场嗣后充填法回收矿柱的技术方案,并利用FLAC3D软件对矿柱回收过程中应力应变和地表沉降进行模拟分析。结果表明：矿柱回收过程中,岩体应力发生转移,围岩和充填体受压,顶板受拉。同时,为减少矿柱回收过程中的地表沉降,提出以不回收一中段矿柱为主,在关键部位预留少量原岩矿柱为辅的保护措施,以保证覆岩及地表的稳定性。     

采空区矿柱安全回采技术与实践

水口山铅锌矿井下资源日益枯竭,开采空区中间或周边的残留矿柱、矿壁尚可维持生产。对浅孔留矿法采空区的4个总矿量近9.5万t的矿柱做了可采性分析。设计采取倾斜电耙道的浅孔留矿法回采这些矿柱。为确保安全,在矿柱与空区间预留2.0 m的长矿柱。成功地回收了其中2个矿柱的3万t矿量,回采率达55.0%~58.3%,贫化率为4.3%~5.2%。这种安全回收残柱的方法可在类似矿山中推广。     

隐伏采空区治理与残矿回采技术研究

赤峰金红岭有色矿业公司前期采用留矿法和空场法开采,采空区未充填,矿区存在大量隐伏采空区,对后期开采造成安全隐患。为治理隐伏空区,回收残留矿柱资源,分析了采空区治理的主要方法及其优缺点,提出了泵送接力胶结充填处理隐伏空区技术方案和上向进路充填开采残矿资源方案,为隐伏采空区治理和残留矿柱资源开采提供了技术支撑。     

强制爆破放顶技术在残矿回收中的应用

在铜坑矿的三大重叠矿体区域内,实施崩落重叠区内的隔层及扰动结块残矿的稳定性,诱导顶部残矿垮落充满空区,实现了矿柱垮落区残矿的大量回收,共安全回收高品位残矿28.1万t,提高了矿山资源的回收率,创造了数千万元经济效益。     

控制爆破堆坝回收矿柱研究及实践

根据矿山采空区矿柱的分布特征,在保证矿柱回采安全和尽量提高矿柱回采率的前提下,提出了控制爆破堆坝回收矿柱的方法,该方法通过在下盘和上盘同时立即实施深孔控制爆破堆筑松石坝支撑上盘,从而限制上盘向采空区的岩移,数值模拟分析结果表明,该方法可有效控制上盘岩石的应力和位移,其爆破堆坝可有效防止围岩冒落产生的冲击波,矿山实践共安全回收矿柱84.7万t,既回收了矿柱,又处理了空区隐患。