破碎围岩矿体预控顶分段空场嗣后充填法的研究与实践

针对阿舍勒铜矿650 m中段破碎围岩矿体,采用分段崩矿阶段空场嗣后充填采矿法采场发生垮塌的状况,提出了预控顶分段空场嗣后充填法开采的技术方案。7个采场的回采实践表明:该采矿方法适合阿舍勒铜矿上盘围岩破碎矿体的开采技术条件,并具有采场稳定性好、作业安全、贫化损失率低、生产能力大、综合经济效益高等突出优点,采场实际损失率为4%~5.7%、贫化率为3.3%~10.9%。     

夏甸金矿深部矿体预切顶灾害隔离开采技术研究

针对夏甸金矿由于深部倾斜厚矿体上盘存在断层泥,导致现阶段使用的无底柱分段崩落法出现损失贫化率高和地表保护难等主要问题,结合矿山开采技术条件及矿山现状,提出预切顶灾害隔离开采试验方案。在采场中先回采上盘三角矿体,之后高浓度高灰砂比分级尾砂胶结充填采空区,隔离上盘稳定性差的断层泥灾害体。在矿块中先采矿柱,采用高强度胶结充填;后采矿房,采用低强度或水砂充填。试验结果表明：该方案能较好控制地压,降低损失贫化,提高生产能力,实现深部矿体安全、高效、经济开采目标。     

基于模糊数学的采矿方法优选研究

某矿山中厚矿体采用分段空场法连续开采,由此产生了空区顶板暴露面积过大而导致冒落等地压显现情况,为此需重新选择适合中厚矿体的开采方法。采用模糊数学法对采矿方法进行优选,最终得出分段空场嗣后充填法为最优采矿方法,并选择试验采场进行开采方案设计和实施。实践表明,此方法符合矿山生产需求,维护了采场稳定,增加了生产能力,并降低了矿石的贫化、损失。模糊数学法优选采矿方法具有较强的科学性和可行性。     

崩落转充填采矿方法粗糙模糊集理论优选

某大型锡矿山长期采用组合式崩落法开采,导致多处地表崩落塌陷、地表水体贯通井下,威胁矿山深部可持续开采,为改善地采作业环境,降低贫化损失,急需开展崩落转充填采矿方法研究。针对矿山生产实际,研究选取以贫化率、损失率、生产效率、安全性、环保、成本作为采矿方法优选的主要影响指标,通过运用采矿方法评价决策表,计算各指标的重要度矩阵;在分析统计矿体形态、夹石及表外矿分布,初选充填采矿方法的基础上,运用粗糙模糊集理论,实现了崩落转充填采矿方法优选。结果表明:针对5m≤厚度≤15m的中厚矿体和厚度15m,且含夹石、表外矿多的矿体,宜选择低分段充填采矿法;针对厚度15m,且含夹石、表外矿少的矿体,分段空场嗣后充填采矿法优势则更为明显。所选充填采矿方法能极大地降低矿石的损失与贫化率,提高生产安全性,可为矿山深部开采提供有效的经济效益和安全技术保障,优选方法具有科学性和客观性,有较高理论与工程应用价值。     

红岭铅锌矿阶段空场嗣后充填采矿法的研究

赤峰红岭铅锌矿体原采用矿房空场法联合矿柱崩落法开采,存在地表塌陷,岩层移动范围扩大等缺点,且深部矿体倾角出现倒转反倾。深部开采时,地表建筑物及设施在岩层移动范围内,选择采用充填采矿法成为必然。结合矿区具体生产情况和开采条件,提出了阶段空场嗣后充填法的采矿方案。该采矿方法采用大直径深孔分段微差爆破,矿房底部采用平底出矿结构,机械化程度高,采场生产能力较大,能有效阻止频繁的地压活动并改善矿区自然环境,矿石回收率将得到显著提高,采矿作业的安全性及经济效益也将得到大幅提升。     

赤马山铜矿分段矿房法试验研究

赤马山铜矿系中厚以上矿体,上盘中等稳固。采用浅眼留矿法开采时,贫化损失大,采矿强度低,难以适应当前生产要求。为改革采矿方法,试验用分段矿房采矿法,即将矿房设计成菱形,减小上盘围岩暴露面积,以此控制采场的稳定性。这种采矿法大幅度提高了采场生产能力,降低了矿石的贫化损失和采矿成本,对同类矿体开采提供了有益的经验。     

倾斜破碎难采矿体完整性高效回采技术研究

在地下金属矿山中,破碎难采矿体分布广泛,该类矿体在开采中往往存在巷道采准掘进难、支护难与 矿体回采难等“三难”问题,造成较大的矿石损失贫化。为此,提出适用于该类矿岩条件的完整性高效回采技术,保 障采准巷道稳定性,降低矿石损失贫化,提高开采经济效益。本项目针对和睦山铁矿破碎难采矿体“三难”问题,采 用理论分析、现场监测与物理实验相结合的方法,进行了系统研究。研究结果表明,采空区临界冒落跨度最大值小 于 18 m,矿体具有良好的可冒性;巷道围岩变形过程可分为变形活跃期与平稳期 2 个阶段,冒落活动主要发生于岩 体变形活跃期;通过采用简易光面爆破掘进和喷锚网联合支护技术,可取得良好的支护效果;在此基础上,提出的 诱导冒落法与无底柱分段崩落法相结合的双工作面协同回采方法,通过优化回采参数与下盘残矿回收方法,可有 效降低破碎难采矿体开采中矿石损失贫化的问题,实现该类矿岩条件的完整性安全高效开采,为同类矿山开采提 供借鉴与指导。     

上横山缓倾斜多层钒矿合理采矿方法探讨

上横山钒矿属于典型的缓倾斜多层难采矿体,复杂的地质条件使其采矿方法难以选择.本文分析了比较类似矿山常规开采方法的适用性及优缺点,并结合上横山钒矿赋存条件,提出一种分层连续分采嗣后充填采矿的开采方案.经探讨研究此开采方案采矿工艺一系列流程,并分析开采适用效果,得出结论:该方法应用于上横山钒矿山开采在理论上可加强采场地压管理控制、降低矿石损失贫化、改善采场安全作业环境、降低充填成本,具有可行性且安全高效、经济合理.此采矿方法对上横山缓倾斜多层矿体安全高效开采具有一定的借鉴指导意义,为类似矿产资源的开发利用提供理论依据.     

西石门铁矿缓倾斜破碎矿体崩落法开采损失贫化控制

西石门铁矿北区新探矿体为缓倾斜破碎的厚-中厚矿体,地压显现严重,属于极度难采矿体。矿山采用无底柱分段崩落法开采,受矿体倾角和厚度限制,开采中损失贫化较大。为制定损失贫化控制措施,在研究矿石散体流动规律、矿岩冒落规律和损失贫化发生过程的基础上,根据垂直方向上回采分段数量的差异将矿体划分为不同开采区域,分别制定了损失贫化控制措施。针对3个分段的回采区域,因其贫化会较大,主要制定的贫化控制措施是实行当次废石混入率与单一步距总的放出量2项指标控制的低贫化放矿;针对小于3个分段的回采区域,若矿石被崩入空区,由于下部分段无回收条件,损失会较大,需控制损失,可采用双进路同步距回采的方式,促使矿岩快速冒落形成覆岩下放矿条件,减少崩入空区矿石量;另外总结了回采过程中脊部存留矿石问题的处理措施。这些措施在西石门铁矿北区新探矿体开采过程中得以应用,损失率为16.34%,贫化率为22.51%,效果良好。     

西石门铁矿缓倾斜破碎矿体崩落法开采损失贫化控制

西石门铁矿北区新探矿体为缓倾斜破碎的厚-中厚矿体，地压显现严重，属于极度难采矿体。矿山采用无底柱分段崩落法开采，受矿体倾角和厚度限制，开采中损失贫化较大。为制定损失贫化控制措施，在研究矿石散体流动规律、矿岩冒落规律和损失贫化发生过程的基础上，根据垂直方向上回采分段数量的差异将矿体划分为不同开采区域，分别制定了损失贫化控制措施。针对3个分段的回采区域，因其贫化会较大，主要制定的贫化控制措施是实行当次废石混入率与单一步距总的放出量2项指标控制的低贫化放矿；针对小于3个分段的回采区域，若矿石被崩入空区，由于下部分段无回收条件，损失会较大，需控制损失，可采用双进路同步距回采的方式，促使矿岩快速冒落形成覆岩下放矿条件，减少崩入空区矿石量；另外总结了回采过程中脊部存留矿石问题的处理措施。这些措施在西石门铁矿北区新探矿体开采过程中得以应用，损失率为16.34%，贫化率为22.51%，效果良好。     

缓倾斜中厚矿体高效开采技术研究

为探索破碎顶板下缓倾斜中厚矿体的地下开采技术,实现矿体的快速、高效开采,以金厂河多金属矿缓倾斜中厚矿体为研究对象,分析了矿岩岩石力学参数及岩体质量级别,根据不同的开采技术条件,优化选取合理的采矿方法及采矿装备。根据研究成果,矿体顶板大理岩稳固性较差,矿体稳固性较好。厚大矿体采用大直径深孔嗣后充填采矿法,中厚矿体采用预留矿体护顶的中深孔空场嗣后充填采矿方法。研究表明:根据矿岩稳固性分级及矿体开采技术条件,采用不同的采矿方法,能够满足矿山开采产能和贫损指标控制的要求;破碎顶板采用支护加固处理或预定矿体顶板护顶的方式,能够很好地保障采场顶板的稳定性,为采场的大规模开采创造有利的外部条件;开采技术适用于破碎顶板下的缓倾斜中厚及厚大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。     

顶板破碎富水矿山的机械化上向水平分层充填采矿法

针对华东某铜矿矿体顶板破碎,采场容易冒顶,采场富水,底板多次突水的问题,在矿山原有的点柱式分层充填开采的基础上,提出了机械化充填开采新方案。方案充分利用上向水平分层充填法矿石损失贫化小,地压管理效果明显,能有效防止冒顶、片帮、突水等矿山灾害的特性,结合机械化开采生产效率高、开采成本低、作业安全和工作环境好的特点,采用机械化上向水平分层充填采矿法。充填方案采用胶结与全尾砂充填间隔充填,进行连续开采,胶结材料为复合型高水速凝材料及尾砂。矿山生产表明：新方案使矿山采矿效率提升1/3,矿石回收率提高4%,贫化率降低0.4%,也为矿山作业安全提供了强大保障,有效克服了矿山冒顶、突水、生产效率低等问题,可为其他类似矿山开采提供一定的参考与借鉴。     

复杂富水矿床安全开采综合技术研究

介绍了高阳铁矿在解决复杂富水矿床高效低成本开采技术难题时,采用多层位矿体盘区一体化分层回采胶结充填采矿法、高黏性细粒尾矿胶结充填、局部帷幕注浆封堵、岩层变形破坏监测及地压监测、大位移定向钻孔和注浆封堵井下突水等技术,将监探测方法、治水技术与矿体回采进行了系统的整合,提高了资源回收率,有效地控制顶板岩层移动,避免了地下采矿造成的地表塌陷和安全隐患,实现了矿体的安全高效开采。     

伪倾斜单采尾砂胶结充填采矿法在缓倾斜薄矿体开采中的应用研究

缓倾斜薄矿体的回采一直是采矿方法设计上的难点,国内外尚无很好的采矿方法可供参考。文章介绍了伪倾斜单采尾砂胶结充填采矿法在山东黄金集团三山岛金矿平里店矿区的实际应用情况。实践表明该方法应用于缓倾斜薄矿体,能很好地解决全面采矿法顶板支护、采空区塌陷和矿石搬运困难等问题,降低了损失、贫化率,取得了良好的经济效益。伪倾斜单采尾砂胶结充填采矿法对于类似缓倾斜薄矿体的开采具有一定的借鉴意义。     

小官庄铁矿复杂矿体高效开采的工程实践

结合小官庄铁矿矿体埋藏深、倾角缓、矿岩松软破碎、地压显现明显、难于开采的特点，通过采取加大采矿结构参数，应用低贫化放矿新工艺，提高采准巷道锚喷网支护强度，确定合理的巷道断面形状、掘进施工工艺和采准回采顺序等综合措施，改善了作业区环境应力状况，有效地控制了采场地压，降低了开采成本，实现了复杂矿体的高效开采。     

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。     

分条块石胶结充填采矿法的试验研究

本试验研究是在鱼儿山金矿缓倾斜中厚难采矿体中进行的。该矿体直接顶板为断层泥和糜棱状角砾岩,极易冒落。试验中采用分条块石胶结充填采矿法新方案,首次用全粒级掘进废石作为胶结充填料的惰性材料,首创简单而实用的直接拌和胶结充填料的新工艺。试验结果是令人满意的,采场日生产能力平均达70t,矿块矿石损失率5.6％,贫化率8.26％,吨矿采充直接成本仅为20.86元。     

干式充填法在五龙沟金矿薄矿体回采中的应用研究

为合理开发利用地下黄金矿产资源，达到技术经济合理、回采率高、贫化率低、生产成本低的目的，针对五龙沟金矿倾斜或急倾斜薄富矿体回采提出了采矿方法的研究，通过对比分析无底柱分段崩落法与干式充填法，得出矿山采用干式充填法技术参数提升空间大、应用效果显著。干式充填法的应用有效降低了矿山回采综合损失率和贫化率，解决了以往薄矿体回采时高贫化高损失的技术难题，同时符合《黄金行业绿色矿山建设规范》中矿井废石就地充填的要求，距离绿色矿山建设更近一步。     

连续采矿顶板诱导崩落综合技术的研究与应用

对大型矿体的开采,用充填的采矿方法成本较高,对有些矿体的开采不可行,而传统的空场法或崩落法存在资源整体回收率低、后期地压难控制等问题。对此采用我国著名采矿专家古德生院士提出的"以矿段为回采单元、矿段间不留矿柱"的连续开采方式,并相应地用一定的诱导工程崩落处理顶板以释放地压,通过在广西大厂铜坑矿92号矿体的工业试验最终有效地提高了资源的回收率,并用经济安全的工程手段成功控制了大的地压灾害的发生。     

缓倾斜中厚矿体上向进路充填采矿方法优化及地压控制研究

针对金属矿山缓倾斜中厚矿体采用上向进路充填采矿法生产效率低、矿石损失率高等问题,提出一种上向水平互错式进路充填两步骤回采的新方案。在二步骤进路规格选取方面,首先引入一种优化的强度软化模型,利用FLAC3D数值模拟与现场实测相结合反演确定GSIt取值为30。数值模拟结果表明,二步骤进路回采导致一步骤进路顶板下沉量、顶板最大拉应力大幅度提高。随二步骤进路规格增大,一步骤进路顶板下沉量、顶板最大拉应力均有下降趋势,根据模拟结果最终确定二步骤进路规格为5m×4m。试验采场损失率和贫化率明显降低,出矿量增加,生产成本减小,实现矿山的高效经济开采,现场应用表明新方案具有很高的推广应用价值。