三山岛金矿分段空场嗣后充填采场结构参数设计

合理的采场结构参数是保证深部矿山安全高效生产的前提。为应对深部金属矿山高应力、岩体质量变差这一问题,提出了一种分段空场嗣后充填采场结构参数设计方法。以岩体质量分级为基础,借助RMR临界跨度图表和Mathews稳定性图表初步确定采场结构参数;利用RS2数值软件和Mathews稳定性图表对采场稳定性进行分析,最终确定最优采场结构参数。以三山岛金矿分段空场嗣后充填法采场为研究对象,利用Q、RMR和GSI 3种岩体质量评价方法对采场矿岩进行岩体质量分级,并估算了其岩体力学参数,在此基础上计算得到两种采场结构参数方案,对最易发生失稳破坏的上盘围岩进行了稳定性分析,最终确定8 m×15 m×15 m作为最优尺寸,为矿山采矿方法设计提供了一定的依据。     

房柱交替上升式采矿工艺时空变换力学分析

结合三山岛金矿开采技术条件,设计采用房柱交替上升式充填采矿法回采三山岛金矿深部矿床,并在三山岛金矿直属矿区进行了试验。为获得最佳工艺参数,实现安全回采矿石资源,建立了理论分析模型,通过力学分析,探索了一二步采场时空变换的力学规律,利用MATLAB工具获得了一二步变换的安全步长,为采场支护设计提供了的理论依据。     

三山岛金矿深部采场动力灾害监测与分析

三山岛金矿属于典型海底开采金属矿山,现已进入深部开采,采场地压显现活动增多,深部区域矿体开采过程中诱发动力灾害的监测技术亟待提升解决.选取三山岛金矿典型采场作为试验采场,构建爆破模型;同时确定监测区域,采用局域式微震监测技术进行监测,对采场开采过程围岩受应力变化及爆破扰动造成岩体微破裂事件进行监测分析,结果表明现有扇形...     

深部倾斜破碎金矿体高效开采技术研究

针对三山岛金矿深部倾斜矿体较为破碎的特殊地质条件,提出了包含采用阶段空场嗣后充填及二次高压灌浆预应力锚固支护的综合开采技术,分析了上盘预加固处理的基本原理,并进行了破碎矿体开采的应力、位移及塑性区数值模拟,分析了阶段空场嗣后充填采矿法的合理性以及上盘预加固处理的可行性。研究表明:采用上盘预加固处理的阶段空场嗣后充填采矿法能够有效地控制深部采场边帮围岩变形,并控制采场的损失率为9.7%,贫化率为7.8%,保障三山岛金矿深部破碎矿体安全高效开采,可为类似矿山高效开采提供理论依据。     

基于多因素正交设计法采场结构参数数值模拟研究

以某铜矿V#矿体为例,采用多因素正交设计法对采场结构参数进行了有限差分数值模拟研究,得到位移、应力和塑性区分布情况的多个指标。通过比对法求得多指标模糊权重值,从而得到位移、应力综合评价指标来对采场稳定性进行分析评价,最终确定合理的采场结构参数。对类似矿山问题以及其他领域的多因素、多水平和多指标问题有重要的参考价值,对矿山安全生产起到科学的指导作用。     

滨海大型金矿床矿岩节理裂隙统计与分析

三山岛金矿为滨海硬岩地下开采矿山,井下爆破震动有可能使节理裂隙贯通海底,引发海水溃井事故。在三山岛金矿的8个深部采场进行了节理裂隙调查。通过对调查区域调查的1592条节理及节理裂隙玫瑰图的分析,发现上盘围岩靠近F1断层,节理较发育,下盘围岩与矿体节理整体相对不发育,大多数巷道节理产状呈随机分布,整体优势方位不太明显。通过节理裂隙的调查,了解到三山岛金矿的岩体质量,为该矿的井下工程布置、支护设计、采场稳定性分析提供了依据。     

采场点柱回收数值模拟研究与应用

三山岛金矿是我国第一个进行海底采矿的硬岩矿山,矿山逐步采用上向分层进路充填采矿法取代点柱式机械化上向水平分层充填法开采,并在接顶充填后将采场内点柱进行回收。通过FLAC3D数值模拟方法,计算和分析点柱回收后采场顶板变化和稳定性,提出最优回采方案,为三山岛金矿直属矿区点柱回收提供了技术支持。     

海下点柱式开采的有限元动态模拟分析

三山岛金矿是我国第一个进行海底采矿的硬岩矿山,矿山采用点柱式机械化上向水平分层充填法开采。通过ANSYS有限元数值模拟方法,定量地计算和分析矿体开采过程中采场充填后不同开采步骤下采场顶底板和点柱的应力、位移和塑性区的分布状况,模拟出它们随每步开采应力和应变的动态变化过程及其规律。将分析结果应用于工程实际,为三山岛金矿新立矿区海底安全高效开采矿石资源提供了技术保障。     

三山岛金矿深部采场的充填与支护技术

分析了三山岛金矿深部采场充填存在的问题,提出采用分次充填、分区充填、多点下料及强制充填等方法解决充填接顶率低的问题。根据理论计算,对深部矿区一步采采场及二步采采场支护设计参数进行优化,以确保采场回采安全。     

地下采动影响下地表沉陷的分析

三山岛金矿直属矿区属于滨海矿床,矿体开采技术条件复杂,上覆岩层或者地表沉陷都有可能导致海水大量的渗入,为确保矿山安全,采用有限元数值软件对直属矿区深部取消点柱后的矿体建立模型,通过计算下沉、水平位移、倾斜、曲率、水平变形、扭曲和剪应变等指标,定量的分析取消点柱后地下采动对地表沉陷的影响。结果表明,三山岛金矿直属矿区深部开采取消矿柱后上覆岩层不发生破坏,对地表建筑物不构成影响。     

模糊数学法在某地下铝土矿采矿方法选择中的应用

地下铝土矿山在开采过程中,面临最大的问题是矿石回采损失率高、贫化率大,这造成了国家资源的严重浪费。为选取最优开采方法,以某缓倾斜薄层铝土矿为例,结合地下开采特点,采用模糊数学方法建立了最优化决策模型,得出了各个指标的权重,并对3种采矿方法进行综合评价,确定最优的方案为液压支护采矿方法,最终通过工业试验验证,得到了较好的成果,同时也为其他矿山选择合适的采矿方法提供了参考。     

基于模糊聚类综合分析的煤巷围岩稳定性分类研究

为研究近距煤层煤巷围岩稳定性分类及支护参数的合理选取,选取相似地质条件矿井的巷道围岩力学性质参数作为分析样本,并依据模糊-聚类综合评判法,通过MATLAB软件中的FCM工具函数进行围岩稳定性分类研究;并结合矿井概况,提出巷道支护参数优化方案,通过围岩变形监测对优化方案进行验证。结果表明：神州煤业一采区运输巷属于第Ⅳ类不稳定巷道,模糊综合评价的结果对巷道支护参数的选取和围岩变形具有可靠的指导作用。     

开采区矿山地质环境综合分级定量评价方法

以实现评价矿山地质环境为目的,提出开采区矿山地质环境综合分级定量评价方法。以非金属矿山为研究对象,针对其周边地质环境和生态环境,建立开采区矿山地质环境综合分级定量评价指标体系。采用模糊层次分析算法,对该指标体系内的一级指标和二级指标实施相对重要程度赋值计算后,通过GIS空间分析算法,分析开采区矿山地质环境综合等级赋值频率分布情况,确定矿山地质环境评价的分区阈值,得到开采区矿山地质环境综合分级定量分区结果。实验结果表明,该方法可有效评价非金属开采矿区地裂缝、含水层破坏、地形地貌景观破坏等二级指标等级,可依据二级指标评价结果评价其一级指标等级,具备较好的应用性。     

基于未确知测度理论的采矿方法优选

为选择适合贵州某金矿的最佳采矿方法,以解决该矿开采难度大与开采成本高的问题,根据矿山实际地质条件,初选出了适用于该矿体的采矿方法。将数值模拟与未确知测度理论相结合,利用数值模拟分析三种备选采矿方法的安全性,同时作为优选模型的指标。结合矿山实践经验,优选出采场生产能力等11项影响采矿方法选择的指标,利用信息熵计算各指标的客观权重,引入置信度识别准则进行评价,同时按照优越度进行排序,构建基于未确知测度理论的采矿方法优选模型。通过综合比较分析,最终确定最佳的采矿方法即下向中深孔落矿嗣后充填法,该方法可以有效解决目前开采遇到的问题,扩大矿山生产能力,降低采矿成本,提高矿山经济效益。     

某铁矿采矿方法优选及采场结构参数优化

以某铁矿为工程实例,根据该矿的开采技术条件,初选了垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法、阶段强制崩落法、无底柱分段崩落法三种初选方案。然后运用双基点决策理论选取相应的技术经济指标综合比对三种方案,确定最适合该矿的采矿方法。最后运用数值模拟方法对采场结构参数进行优化。研究结果表明,运用双基点法决策理论对采矿方法进行选择,能避免采矿方法选择的主观性,同时经现场实践证明所选取的采矿方法有效,采场结构参数合理。这些研究成果可供矿岩条件类似矿山借鉴使用。     

三山岛新立矿区海底矿床安全高效开采技术研究

海底金属矿床开采在我国尚无范例,三山岛金矿新立矿区属于我国第一个海下开采的金属矿山。根据采矿方法的选择原则,结合三山岛金矿新立矿区海底开采的技术条件,提出了4个代表性方案,通过对各代表性采矿方案的综合比较,为确保海底不在矿床开采过程中产生导水性破坏,选择了高进路充填采矿法,并在63#和71#两个具有代表性的试验采场进行...     

金属矿山绿色开采综合评价方法及其应用研究

如何有效评价矿山绿色开采实现水平对于发展绿色矿业至关重要。本文针对开采过程的资源和环境影响进行了分析,构建了金属矿山绿色开采综合评价指标体系;采用模糊综合评价方法进行了矿山综合评价实证研究。结果表明:1)评价指标可用于企业开展绿色开采评价和比较,与实际基本相符;2)模糊综合评价法用于金属矿山绿色开采评价简单、可行,评价结果可为企业发展提供相关建议,更好地挖掘企业绿色开采潜力。     

三山岛北部海域金矿大规模海下开采地表岩移预测分析

三山岛北部海域金矿赋存于海平面下,设计生产能力达到12 000t/d,水下开采技术难度大,若矿体开采强度过高、顶柱隔离层保留不足,将可能造成海床沉降变形,引发海水倒灌的风险。根据矿床开采技术条件,在获取有限岩石力学参数条件下,本次采用软件模拟分析了海下矿床上向充填法开采条件下的地表岩移特征。研究结果表明,地表沉降变形最大值分布于矿体上盘区域,随着开采由深部逐渐转入浅部区域,地表沉降变形不断增大,研究建议留设160m顶柱,能够保证海下矿体安全开采。     

基于关系矩阵和模糊理论的采矿方法优化选择

建立采矿方案的综合评判体系,更好地保证评价结果的客观性,借用关系矩阵和模糊理论的方法对采矿方案进行综合评判优选。利用关系矩阵法确定评价指标的各因素活动性指数,并借助模糊理论中的隶属度为量化手段确定反映采矿具体影响因素特征的单因素分级指数,然后确定各方案的单因素的隶属度值,最后计算出各方案基于影响因素的综合优越度。以某硫铁矿为例,计算出3种待选采矿方案的优越度系数分别为0.746,0.686,0.713,从而确定第1种方案为最优,符合矿山实际情况。     

岩层微扰上向分层充填法在海底开采中的应用

三山岛金矿新立矿区是我国第一个进行海底采矿的硬岩矿山,国内仅龙口在海下采煤。三山岛矿区矿体位于海床下数十米至数百米范围内,是完全意义上的海底开采,充填法是首选的采矿方法。通过不同浓度不同灰砂比的充填尾砂胶结性能研究,确定充填浓度为70%左右时,胶结充填灰砂比为1∶8,胶结充填面灰砂比为1∶4,并采用岩层微扰上向水平分层充填法开采,为三山岛金矿新立矿区海底安全高效开采矿石资源提供了技术保障。