程潮铁矿崩落充填法同时开采巷道群稳定性研究

结合程潮铁矿工程实际,选取胶结充填体强度、回采顺序、过渡带厚度3个影响因素,选用L_(25)(5~6)正交表,采用FLAC~(3D)数值软件对正交实验方案进行模拟运算,分析了各个方案巷道群围岩的应力、位移及塑性区大小。研究结果表明:过渡带厚度对巷道群稳定性影响高度显著,胶结充填体强度次之;遵循经济、安全原则,得出20m厚过渡带、充填体强度2.40 MPa左右、充填采场回采顺序右-中-左为合理方案,且合理方案下采场及过渡带均满足安全性要求;距过渡带0~55m范围内的巷道群受充填采矿的影响最严重,为指导矿山安全生产提供了理论依据。     

程潮铁矿崩落法转充填法试验段采矿方法优选

为了顺利进行崩落法转充填法开采工作,程潮铁矿采用灰色关联分析法,依据分段留矿嗣后充填法、上向进路充填法、下向进路充填法3种优劣差别较小的备选充填采矿方案与理想方案和负理想方案的灰色关联度,构建各备选方案的灰色关联相对贴近度(GCRN),以灰色关联相对贴近度表征方案间的差距,进行采矿方法优选,得出最优方案为上向进路充填法。矿山试验段试生产情况表明,优选采矿法采场生产能力为1056t/d,损失率为7.8%,贫化率为4.8%,成本约为90元/t,满足矿山生产目标要求。     

崩落法和充填法联合开采在金山店铁矿的应用研究

随着国家对土地资源和环境保护的日益重视以及征地搬迁费用的增加,同区段崩落法和充填法联合开采得到越来越多的金属矿山企业的青睐。以金山店铁矿为例,采用理论分析、数值模拟等方法对该开采方法可行性进行了验证,并给出了采场优化布置方式和地表控制效果分析,以及2种开采方法之间衔接层的安全厚度。     

程潮铁矿无底柱分段崩落法开采诱发地表变形规律

以采用无底柱分段崩落法的武钢程潮铁矿开采为工程背景,采用GPS测量和水准测量,建立了193个水平位移点和95个沉降点的地表塌陷监测系统,对塌陷区中心和周边地带进行为期12个月的地表变形监测,特别是对沉降量、沉降漏斗发展过程剖面图、矿区关键构筑物的变形、地表移动边界随时间及地下采空区的扩展关系分析,总结出该矿地表塌陷的特征和一般规律。     

程潮铁矿充填体下部崩落采场稳定性分析

程潮铁矿西区计划将矿柱回收采场由充填法转为崩落法开采，原充填采场结构复杂，造成其下方围岩应力分布不均，不利于开挖采准巷道的稳定性，故需对巷道开挖前后的围岩应力分布特征进行研究。采用室内相似模拟试验和数值模拟相结合的方法，分析了采准巷道开挖前后的围岩应力分布规律及巷道稳定性。研究表明：①由于原充填采场矿房矿柱采用间隔布置形式，导致其下方围岩应力分布紊乱，采准巷道开挖后局部存在拉应力，且应力集中现象明显；②充填采场下方围岩压应力达到崩落体下方的2倍，巷道开挖面临较高且不均匀的应力分布环境，可采取锚杆联系链技术进行支护，目前该支护方法在现场试验中已达到预期效果。研究结果对于程潮铁矿下一步开拓工程施工有一定的指导意义。     

程潮铁矿充填体下部崩落采场稳定性分析

程潮铁矿西区计划将矿柱回收采场由充填法转为崩落法开采,原充填采场结构复杂,造成其下方围岩应力分布不均,不利于开挖采准巷道的稳定性,故需对巷道开挖前后的围岩应力分布特征进行研究。采用室内相似模拟试验和数值模拟相结合的方法,分析了采准巷道开挖前后的围岩应力分布规律及巷道稳定性。研究表明：①由于原充填采场矿房矿柱采用间隔布置形式,导致其下方围岩应力分布紊乱,采准巷道开挖后局部存在拉应力,且应力集中现象明显;②充填采场下方围岩压应力达到崩落体下方的2倍,巷道开挖面临较高且不均匀的应力分布环境,可采取锚杆联系链技术进行支护,目前该支护方法在现场试验中已达到预期效果。研究结果对于程潮铁矿下一步开拓工程施工有一定的指导意义。     

程潮铁矿深部矿体分区开采方案优选研究

程潮铁矿一500 m中段矿体回采进入尾声﹐即将进入一570 m中段回采,针对一570 m中段矿体开采无法保证生产需求等问题,以程潮铁矿一57o m中段、一675 m中段矿体与围岩为研究对象,研究以不同开采方案开采矿体后对地表稳定性的影响﹐借助 MIDAS软件建立三维数值模型﹐并采用三维有限差分软件对不同开采方案下地表岩层移动进行仿真模拟分析与研究,基于数值模拟结果对采场应力分布进行分析,并提出稳定性建议。结果表明:程潮铁矿深部矿体开采对地表的影响主要在矿体正上方,地表沉降大小与距离塌陷坑的距离成反比,一570 m中段与一675 m中段的矿体以49线为分界设隔离矿柱,矿柱西侧充填东侧崩落开采时能达到地表稳定性与经济效益的动态平衡。     

罗河铁矿开采由崩落法改为充填法的效益分析

马钢罗河铁矿一期开采设计由崩落法改为充填法。分析了改为充填法的必要性,并对2种采矿方法的矿石生产成本、对环境影响程度等5个方面的技术经济指标进行了比较,得出由崩落法改为充填法后社会经济效益显著,值得推广。     

齐大山铁矿自然崩落法开采的可行性及方案研究

齐大山铁矿经过多年开采已逐步达到露天开采最终境界,露天转地下开采势在必行,亟需研究新的开采方案。自然崩落法在开采低品位破碎矿体时具有高效率、低成本等优势,可作为齐大山铁矿露天转地下开采的备选开采方案之一。通过现场调查研究,对齐大山铁矿矿岩的可崩性进行了初步评价,提出了基于人工致裂技术辅助崩落的自然崩落法应用方案,可为类似矿山提供新的开采思路。     

微震监测技术在崩落法与充填法协同开采中的应用

金川龙首矿西二采区为贫矿资源区,最初设计采用下向分层胶结充填法开采,但在生产后期由于开采成本的原因,将上部中段改用无底柱分段崩落法开采,从而在采区内形成了上部中段崩落法与下部中段充填法同时进行采矿作业的复杂局面.由于崩落法的地压活动规律及分布特点与充填法存在较大差异,为确保整个西二采区的稳定性,建立了立体包裹式微地震监测台网,对上、下中段的采场实现全面监测,同时自主研发了微地震安全监测平台,实现了微震信号的自动识别与分类、微震事件高精度定位及自动预警等功能.利用所建立的微地震系统对西二采区的整体稳定性进行实时动态监测.微地震监测结果表明,在两种采矿方法协同开采过程中,上部崩落法采场回采进路处于稳定状态,采场顶板胶结充填体发生冒落形成覆盖层,下部中段胶结充填法采场整体处于稳定状态.     

某钒铁矿分区协同开采方案优化

针对某钒铁矿资源开采规划不明确,钒铁矿开采相互制约,矿量积压严重,采空区影响矿山安全生产的问题,提出了钒铁矿分区协同开采优化方案。方案将勘探线7#~10#线划为东区,10#~15#线划为中区,15#~21#线划为西区,采用不同的采矿方法进行分区设计与分区回采。新方案设计开采资源储量相比原方案增加了1 064.7万t,提高设计采出矿量约20%;东区增加了矿石回收率9个百分点,中区增加了21个百分点,西区增加了14个百分点,使矿产资源得到了充分有效回收,经济效益得到了显著提高;同时,消除了采空区危害,改善了铁矿上盘钒矿的开采安全条件,有效保障了安全生产条件。成果对于类似矿山具有重要借鉴意义。     

基于成本分析模型的程潮铁矿崩落法采场结构参数优化

基于椭球体理论,结合放出椭球体组合排列方法,在程潮铁矿西区-430~-500 m阶段设计了6种采场结构参数,通过PFC建立相同矿石储量下的6种采场结构参数模型并进行了数值模拟放矿。根据模拟结果分析比较了6种采场结构参数的矿石回收率和贫化率。结果表明：同一分段高度下大间距模型和高分段模型回收率要高于传统模型,贫化率要低于传统模型;随着分段高度的增加,3种模型的回收率均会降低,但总的贫化率会减小。将回收率和贫化率作为崩落法生产成本影响指标,建立了成本分析模型,基于该模型计算出6种采场结构参数模型的最终利润,结果表明：同一分段高度下大间距模型所得利润最高;同一种结构模型随着分段高度的增加,总成本费用降低,所得利润增加;分段高度为23.3 m,进路间距为25 m的采场结构参数模型开采经济效益最优。     

矿块崩落法在程潮铁矿应用的探讨

本文以程潮铁矿应用矿块崩落法为基础,阐述了矿块崩落法有关结构参数,进行了矿岩可崩性,拉底以及边界削弱和底部结构稳定性等技术问题的探讨。     

程潮铁矿地下矿山开采爆破参数优化模型研究

针对地下矿山开采爆破过程中爆破参数的优化问题,根据KUZ-RAM模型的应用条件,将平行孔向扇形中深孔进行了等效转换,将露天矿的KUZ-RAM模型引入地下矿山工程,并结合Rosin-Rammler分布曲线与实测块度分布曲线的关系,依据现场试验数据对KUZ-RAM数学模型进行了修正,建立了程潮铁矿主要的爆破参数优化计算模型。经过现场实测验证其块度预测结果与实际基本相符,可为爆破参数的优化提供理论依据。     

上马铁矿倾斜中厚矿体分段崩落法卸压开采方案

针对上马铁矿矿岩破碎,受地压影响严重的开采条件,提出用分段崩落法卸压开采取代空场法开采中厚倾斜矿体的方案。采用数值模拟法,运用2D-σ计算程序分析了不同开挖方式下岩体应力场的变化特征,探讨了应力场迁移的力学机制。研究表明:(1)开挖矿体将使应力场重新分布,增大空区跨度及减小空区高度可使垂直压力大幅降低;(2)在上马铁矿矿体条件下,可将进路布置于距矿体下盘5 m处,回采后,可使下分段进路的垂向应力降低20%,能够满足卸压要求。     

武钢程潮铁矿充填采矿法开采的物理力学模型实验

为了取得程潮铁矿在采用充填法的情况下其地表沉降量、倾斜量和沉降曲率半径等参数,进行了物理力学模型相似模拟实验.介绍了如何建立物理力学模型的建立及实验观测手段.     

某铁矿无底柱分段崩落法低贫损开采方案研究

结合某铁矿开采技术条件,首先分析了常规无底柱分段崩落法存在的问题,在此基础上开展了采矿方案的优化研究和改进。依据厚度矿体,将回采进路垂直矿体走向布置方式调整为沿矿体走向布置,保障下盘矿体充分回收;对于中厚矿体,根据放矿模拟实验的结果,改进采场结构,并合理确定出矿巷道的位置和边孔角。建立ANSYS数值模型,对沿空掘巷实现巷道围岩让压的作用机理开展研究。合理安排凿岩巷道的掘进时间和顺序,实现让压开采,降低巷道围岩的应力。通过采取上述措施,降低开采的损失贫化指标,达到保产、提效、安全开采的目的。     

充填法和崩落法开采时人工矿壁的变形

在有关文献中对缓倾斜矿床布置人工矿壁的联合开采工艺提出了人工矿壁的变形和采空区顶板下沉的试验研究结果。在这种情况下,根据采矿条件联合采矿工艺将有多种采矿方案,如图1和2所示。