不同厚度矿柱下崩落法充填法联合开采交错区的地压规律

夏甸金矿目前采深已远超800 m,-652 m水平至-692m水平主要采用无底柱分段崩落法和进路式上向水平分层充填法联合开采,地质勘探线529~546线之间采用崩落法开采,两翼(529线以南和546线以北)采用充填法开采。通过FLAC3D软件分析不同厚度预留矿柱下采场的应力、位移、塑性区等,确定矿柱最优宽度,保障联合开采的稳定。研究发现无底柱分段崩落法采场与上向水平分层充填法采场之间存在相互影响,上向水平分层充填法采场的开采使得无底柱分段崩落法进路中垂直方向应力增大,而上向水平分层充填法采场在向上回采过程中,岩体中应力逐渐增加。在两采场之间保留一定宽度的矿柱能有效减小两采场之间的相互影响,矿柱宽度应大于15m。     

某矿山崩落法和充填法联合开采采场地压分析

某矿山采用无底柱分段崩落法和充填法联合开采。研究两种方法同时开采时采场地压的变化及采场稳定性问题,运用FLAC~(3D)数值模拟技术对该矿山采场地压的演化规律进行模拟研究并利用微震监测技术验证模拟结果。研究表明,该矿山上部矿体随着无底柱分段崩落法的进行,下部胶结充填体的稳定性得到显著提高,下部充填采场矿柱受力整体呈下降趋势,且无底柱分段崩落法开采结束后,下部充填采场矿柱的垂直应力下降了约35%。由此可见采用无底柱分段崩落法开采能有效缓解下部充填采场的地压,有利于提高采场的稳定性。     

程潮铁矿深部矿体合理回采顺序研究

程潮铁矿目前东区采用崩落法、西区采用充填法开采,由于西区地表选厂即将整体搬迁,西采区深部将改用无底柱崩落法采矿,开采深度也即将到达-500m水平。在采场上方同时存在崩落散体和充填法采场的条件下,研究了-500m水平采场采用无底柱分段崩落法采矿的回采顺序问题。由于矿体厚度较大、长度较长,回采顺序较多,通过对不同开采方案的数值模拟结果算出采场的围岩不稳定性系数,通过采场的稳定性情况对比分析,得出几种开采方案中方案一较优。     

大间距无底柱分段崩落法开采稳定性分析

无底柱分段崩落法的产量在地下铁矿开采过程中占总产量的85%以上,小尺寸的采场结构参数在一定程度上限制了该采矿方法的开采效率,制约矿山经济发展。从放出体空间排列优化、爆堆体与放出体吻合度等角度,对比分析高分段结构和大间距结构两种大结构参数方案在无底柱分段崩落法开采中的适用性,认为大间距无底柱分段崩落法能够大幅降低采掘比,改善采场地压环境,控制矿石损失贫化,降低采矿成本,更有利于提高经济效益。并结合矿山开采实践,采用FLAC3D软件对大间距无底柱分段崩落法进路开采的围岩应力及位移变化进行模拟分析,结果显示安全稳定性满足生产要求,验证了大间距无底柱分段崩落法开采的可行性和经济性。     

复合岩层诱导冒落发展过程及破坏特征研究

无底柱分段崩落法在正常回采之前必须先形成覆盖层.以某大型有色金属矿山由下向分层胶结充填法转无底柱分段崩落法为工程背景,采用 PFC(ParticleFlowCode)离散元数值模拟方法研究了由胶结充填体、片麻岩和第四系表土构成的复合顶板岩层诱导冒落发展过程和破坏特征.研究结果表明,在工程诱导条件下复合岩层将发生“胶结充填体拱形散体冒落＋片麻岩整体岩柱滑落＋第四系表土拱形散体冒落”的特殊复合冒落模式.崩落法首采分段回采结束后可形成厚度不小于３０m 的散体覆盖层,同时在崩落法回采过程中,可通过调控回采顺序来延缓断层破坏时间,从而避免因断层破坏带来的地质灾害.在过渡期崩落法采场和充填法采场均应采取整体由东向西的顺序推进,二者在推进顺序和回采进度上保持时空协同,使两种采矿法的采场始终在平面上保持较大的距离,避免不同采场之间采动应力的不利影响,确保充填法与崩落法的安全高效协同开采.     

基于灰色关联法的某地下铁矿过渡段残留矿体采矿方法优选

合理的采矿方法是复杂工程地质条件下矿体安全开采的关键。针对某地下铁矿过渡段残留矿体上覆为崩落体,下方为充填体的复杂工程地质条件,结合矿山现有生产技术条件,初步选定上向水平分层充填法、上向进路充填法、分段空场嗣后充填法、无底柱分段崩落法4种备选采矿方法。运用灰色关联法综合考虑多项技术指标,计算4种备选采矿方法关联度,结果分别为0.508、0.437、0.524、0.644,从而确定无底柱分段崩落法为最佳备选方法。     

限制性空间内无底柱分段崩落法组合式放矿方案及实验研究

以金川龙首矿西二区上部中段由下向分层胶结充填法转无底柱分段崩落法开采为例,研究了限制性空间内无底柱分段崩落法采场各分段的矿石回采和回收特点,构建了一种以分段为放矿控制单元的组合式放矿方案：第一、二分段采用总量控制方式出矿以确保顶板安全冒落形成覆盖层;第三分段采用低贫化方式出矿以避免无效贫化,实现矿石的高质量回收;第四分段采用正常回采进路低贫化放矿+辅助回收进路截止品位放矿以实现矿石的充分、有效回收。设计并开展了3种不同放矿方案的物理实验,结果表明,本文设计的组合式放矿方案在限制性空间实现崩落法安全高效开采和损失贫化控制方面具有显著优势,可使矿山整体开采经济效益处于较优水平,为后期工程实践提供科学的理论和技术指导。     

地下矿山设计的技术进展与前景(续)

3　采矿方法的进展建国 5 0年来 ,采矿方法设计随着采场凿岩设备、运搬设备和回采工艺的变革 ,大体上经历了以下 3个阶段 :第一阶段 ( 5 0～ 60年代 ) :浅孔落矿、电耙出矿的小分层充填采矿法和小中段分段采矿法。第二阶段 ( 60～ 70年代 ) :中深孔落矿、装运机出矿的无底柱分段崩落法。第三阶段 ( 80年代以后 ) ;中深孔、深孔落矿、铲运机出矿的高分段无底柱崩落法。3 1　第一阶段 ( 5 0～ 60 )年代　　浅孔落矿、电耙出矿、采矿方法见表 5 ,其比例 :充填采矿法 (图 2 ) 5 4 8% ,崩落法32 4% ,空场法 1 2 8%。充填法主要是上向水平分层…     

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.     

姑山铁矿后和睦山矿区卸压开采方案研究

针对姑山铁矿后和睦山1^#矿体矿岩软破的开采条件，提出用分段崩落法取代空场法开采倾斜中厚矿体的技术方案；应用FLAC^3D对分段崩落法的卸压范围进行了数值分析，据此确定出适于卸压的采场结构，由此形成了无底柱分段崩落法开采倾斜矿体的卸压开采方案。该方案目前正在实施之中。     

无底柱分段崩落法残矿回收技术研究

某矿山上部采用无底柱分段崩落法回采,下部采用上向进路充填法开采,两种采矿方法衔接部位的原矿及上部无底柱分段崩落法回来的残矿回收对矿山具有重大意义。针对矿山开采现状,提出了间距充填崩落法联合开采的方案。     

某钨矿开采由崩落法转充填法的经济合理性分析

某钨矿采用无底柱分段崩落法进行开采,下部的资源计划采用充填法进行回采,为此对崩落法与充填法进行了技术经济比较分析。结果表明,采用充填法回采可以提高采出矿石的品位,随采出矿石品位提高可相应提升选矿回收率。综合整个采选过程来看,该矿山采用充填法开采比采用崩落法开采,技术上可行、经济上合理,且随着金属价格上涨,充填采矿法崩落法比开采在经济上有更加明显的优势。     

无底柱分段崩落法在Malanjhkhand铜矿的应用

在分析Malanjkhand铜矿矿体特征、生产现状及开采技术条件的基础上,通过对VCR采矿法、无底柱分段崩落法及阶段强制崩落法进行技术经济比较,选用无底柱分段崩落法作为该矿露天转地下的采矿方法,同时优化了无底柱分段崩落法的结构参数,减小了采切工程量、降低了损失贫化率。     

先进装备在大参数无底柱崩落法矿山的应用实践

无底柱分段崩落法矿山采场结构参数与出矿设备配套与否非常重要,当采场为大结构参数时,采用大型先进开采装备与其相配套可显著提高生产能力,降低采矿成本。首先介绍了大结构参数无底柱分段崩落法理论,后详细论述了大型先进开采装备在我国大结构参数无底柱分段崩落法矿山的应用与实践,从实用情况、安全环保、经济效益分别予以论证。     

印度Malanjhkhand铜矿露天转地下采矿方法研究

在分析Malanjkhand铜矿矿体特征、生产现状及开采技术条件的基础上,通过对VCR采矿 法、无底柱分段崩落法及阶段强制崩落法进行技术经济比较,选用无底柱分段崩落法作为该矿露天转地下的采矿方法,同时优化了无底柱分段崩落法的结构参数,从而减小采切工程量、降低了损失贫化.     

无底柱分段崩落法采场结构与放矿方式研究

分析了无底柱分段崩落法传统的采场结构与放矿方式存在的问题，提出自放顶、设回收进路的采场结构和低贫化一截止品位组合式放矿方式，仿真研究表明，实施该开采方案，可使无底柱分段崩落法的应用范围更为广泛，且可成为一种高回采率、底贫化率的采矿方法。     

通钢板石矿业公司某矿组采矿方法研究探讨

上青矿8#矿组目前采用无底柱分段崩落法回采,随开采深度下降矿体变薄、夹岩增多,造成原矿废石混入率增大。同时塌陷区地表征地困难,费用高。为解决这些问题,选择充填法与原采用的无底柱分段崩落法进行技术、指标、经济综合分析对比,同时考虑地表有大粒度干选系统,最终选择上向分层干式充填法,保证了地表生态平衡和经济效益。     

隐爆角砾岩筒内矿体开采对断层安全影响研究

为研究隐爆角砾岩筒内的金铜矿体采动对F1断层的影响,建立三维数值模型,选择FLAC3D计算分析软件,拟定分段空场嗣后充填采矿法、上向水平分层充填采矿法和上向进路充填采矿法3种方案,根据不同方案提供的采场结构参数,模拟分析隐爆角砾岩筒内的金铜矿体开采后采场围岩的塑性区破坏响应。模拟分析结果表明,采用分段空场嗣后充填采矿法时,F1断层塑性区贯通,连成一片,单元破坏率高,易引发断层失稳破坏;采用上向水平分层充填采矿法和上向进路充填采矿法,对F1断层开采破坏较小,采场通过断层时稳定性较好,该2种采矿方法适合用于隐爆角砾岩筒内的金铜矿体开采。     

基于π定理的崩落法转充填法过渡采场顶柱尺寸研究

崩落法转充填法开采过程中,充填法过渡采场顶柱下方存在采空区,顶柱上部有大量崩落法开采留下的松散岩石,顶柱的稳定性对过渡段矿石的安全开采具有重要意义。过渡采场顶柱厚度与跨度之比即厚跨比r是影响过渡采场顶柱稳定性的重要因素之一,为了分析顶柱稳定性,采用π定理建立了充填法过渡采场顶柱厚跨比r和顶柱稳定性的关系模型,该模型选取顶柱的许用应变作为采场稳定性判断标准,根据许用应变得到合理的厚跨比。将此关系模型应用于程潮铁矿无底柱分段崩落法转充填法的试验过渡采场顶柱尺寸研究中。运用有限元法计算得出程潮铁矿过渡采场顶柱的最小厚跨比rmin,根据损失率约束得出最大的厚跨比rmax。通过计算厚跨比r的取值为1.24~1.45。试验采场按此厚跨比进行生产,顶柱未失稳。工程试验检验了此关系模型的有效性。     

基于未确知测度理论的矿柱回采方案优选

针对国内某铅锌矿深部采场中所遗留的高品位矿柱为工程背景,旨在寻找一种适用于此深部采场所遗留矿柱的高效且安全的回采方案。为此,采用了未确知测度理论,初选出三种矿柱回采方案,并选取采场生产能力等6个指标为定量指标以及机械化程度等3个定性指标共9个指标建立单指标测度函数,对三个方案进行综合评判。经过分析计算,机械化上向水平分层充填法(方案一)的优越度为2.27,属于Ⅱ级;分段凿岩阶段空场嗣后充填法(方案二)的优越度为2.55,属于Ⅰ级;上向水平分层进路充填法(方案三)的优越度为2.23,属于Ⅱ级。因此,方案优越度排序为:方案二>方案一>方案三。结果表明,方案二为最优的回采方案,能够高效且安全地回采深部采场中所遗留的高品位矿柱。