硬岩金属矿水压致裂矿岩预处理现场试验研究

水压致裂矿岩预处理在自然崩落法矿山中是一项非常重要的辅助崩落技术,选用合适压裂能力的设备以及压裂钻孔布置是工业应用中的重要工作。本文基于在国内某铁矿山开展的水压致裂矿岩预处理工业试验,对岩石起裂压力及水力裂缝扩展范围等进行了分析。结果表明:区域岩石物理力学参数测试、地应力测试等基础工作可为水压致裂矿岩预处理试验成功开展提供支撑;岩石起裂压力随压裂深度增加呈线性增大趋势,主要受深部围岩地应力影响;该区域岩石起裂压力最大值约为31. 64MPa;基于微震定位分析得出水力裂缝近乎水平展开,当泵送流量为150L/min时的最大扩展半径可达34m。     

自然崩落法矿山矿岩赋存特征精细调查与辅助致裂崩落效果研究

自然崩落法采矿技术对矿岩赋存特征要求严苛,矿岩崩落特性直接影响自然崩落法矿山矿岩崩落速率及出矿块度。通过人工辅助致裂增加矿岩体内部裂隙发育程度实现矿岩预处理,是当前国外自然崩落法矿山生产过程的重要技术手段。本文以我国首座自然崩落法矿山铜矿峪矿向深部转移首采区开采工程为背景,开展了矿岩赋存特征精细调查与水压致裂矿岩预处理试验研究。结果表明：铜矿峪矿410 m中段5号矿体首采区矿岩坚硬、中等完整～较完整,岩体质量等级为Ⅱ～Ⅲ类,矿岩中等可崩～难崩,矿岩崩落破碎特性为中等破碎～大块较多;岩体赋存特征精细调查对于深入了解矿岩崩落特性意义重大;通过钻孔摄像技术获取了水压致裂矿岩预处理试验前后钻孔孔壁图像并揭示了水压致裂过程产生的新裂隙,有效改善了矿岩结构面发育程度;通过对崩落顶板监测及出矿口块度统计分析显示首采区生产期崩落速率提高了3倍多、出矿口大块率降低了58.3%,为铜矿峪矿转深部开采过渡期产能平稳衔接提供了坚实保障;初步形成了水压致裂矿岩预处理技术及装备体系,可支撑我国现代自然崩落法采矿技术进一步推广应用。     

眼前山铁矿水压致裂矿岩预处理裂隙扩展研究

水压致裂预处理技术是大幅改善硬岩矿山矿岩可崩性的关键技术,选用合适压裂能力的设备以及压裂钻孔布置是工业应用中的重要工作。本文基于眼前山铁矿开展的水压致裂矿岩预处理试验,采用微地震定位及水位观测的方法对岩石水力裂缝扩展距离、破裂面方向等进行了分析。结果表明:当注水泵量为150L/min时水力裂缝扩展距离最大可达34m,平均值为24. 54m,该泵量下1 500s内裂缝已充分扩展;微地震平面分布的长轴方向与区域上水平最大主应力方向近乎一致;水压致裂试验产生的破裂面法线方向为最小主应力方向。     

眼前山铁矿矿岩分区可崩性评价研究

矿岩的可崩性是影响自然崩落法成功应用的关键因素,在眼前山铁矿进行开采技术条件研究成果基础上,分析不同区域的节理裂隙条件与特征,分别采用RQD指标法、RMR岩体质量法等矿岩质量评价法对眼前山铁矿进行分区矿岩可崩性评价研究,确定了不同区域矿岩的可崩性级别,为自然崩落法设计提供了依据。     

地应力测量对水压致裂硬岩矿体预处理技术的指导应用

水压致裂硬岩矿体预处理技术是大幅提高自然崩落采矿法产量的关键技术,该技术部分核心参数的选择与计算都在地应力场分布规律的基础上进行。为探讨地应力测量对水压致裂硬岩矿体预处理技术的指导应用,在眼前山铁矿进行了地应力测量。实测表明:预处理区-195 m水平以下50.8～266 m内,最大水平主应力为14.67～35.08 MPa,破裂压力20.13～32.76 MPa,侧压系数4.03～10.71,最大水平主应力方向近EW向。依据实测结果,压裂设备应选择大于32.7 MPa(最大破裂压力)的变量高压泵;观测孔应密集布置在EW向(最大水平主应力方向)巷道内、压裂孔两侧;压裂孔竖向压裂间距依据侧压系数,0～50 m内间距为14 m,250～266 m内间距为6 m。实测结果可为眼前山铁矿预处理试验提供科学依据。     

黄山铜镍矿厚大矿床矿岩可崩性研究

在黄山铜镍矿矿岩岩石力学性能试验、原岩应力测试和工程地质调查的基础上,运用多种岩体质量评价方法对30#矿床岩体质量进行评价,定性和定量分析结果表明其矿岩为中等可崩,适宜应用自然崩落法开采,并根据Laubscher崩落图和Mathews稳定图求出的矿岩崩落水力半径,给出了自然崩落法试验采场的拉底设计,已投入工程实践表明,研究结果符合矿山实际。     

基于Laubscher崩落图法的某铁矿矿岩可崩性分析

矿岩可崩性是衡量矿岩发生崩落的难易程度,对于崩落法开采矿山,首采分层开采后,上覆矿岩能否连续冒落是矿山重点关注的问题之一。研究依托敦德铁矿,在岩体质量分级基础上,基于Laubscher崩落图法分析了矿岩可崩性,为矿山掌握首采分层开采后围岩可崩性提供了依据,对于矿山设计、生产具有重要的指导意义。     

不稳固矿岩振动出矿崩落法的试验研究

南京九华山铜矿主矿体由于矿岩不稳固，不能采用设计的留矿法开采，长沙矿山研究院根据矿山的实际条件，经反复研究，综合国内行之有效的实用技术，提出了振动出矿崩落法方案，经试验研究取得成功。本文介绍了振动出矿崩落法采矿工艺试验研究情况。     

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。     

普朗铜矿大规模开采关键技术应用研究

普朗铜矿矿石品位低、矿体厚大、矿岩易崩落、地表容许塌陷,是自然崩落法采矿的理想目标。为了保证自然崩落法的成功应用,普朗铜矿组织开展了一系列井下大规模开采关键技术研究,主要包括矿床开采技术条件、矿体可崩性与崩落矿石块度预测、高中段大面积放矿控制技术、底部结构巷道稳定性和支护技术研究等,为应用自然崩落法开采打下了基础。     

分段卸压与让压崩落法在谦比希铜矿的应用

针对谦比希铜矿主矿体矿床条件,以地压显现规律、岩体冒落规律与散体流动规律适应性理论为指导,开展了分段卸压、让压崩落法试验研究,通过现场多次试验,成功系统地研发了适应该矿高效采矿方法与破碎矿岩巷道掘支技术,形成了包括分段卸压崩落法、分段卸压与让压组合崩落法、导流放矿技术、分流出矿崩落法以及破碎矿岩巷道稳固技术等完整的新型分段崩落法工艺技术体系,为国内同类金属矿山难采矿体以及深部高应力矿体的高效安全开采提供一条有效的技术途径.     

无底柱分段崩落法在武钢地下铁矿中的应用实践

无底柱分段崩落采矿法是否适用于软破矿体,一直是采矿界争论的焦点,武钢矿业公司所属地下矿山采用该采矿法的生产实践表明,矿岩条件复杂的矿山,只要因矿制宜,灵活应用无底柱分段崩落法的开采原则,不断改进与完善结构参数,采用一些适应自身矿岩条件的生产工艺技术,同样能达到硬岩矿体的开采效果.     

眼前山铁矿深部矿岩结构特征分析

为了探索眼前山铁矿实现自然崩落法开采的可行性,需要对矿区深部矿岩特性有深入了解。采用人工测线法对眼前山铁矿现场岩体结构面进行了调查,并采用Dips软件开展了节理裂隙特征分析。研究结果表明:该矿区存在3组优势节理组,节理裂隙间距体密度为1.79～2.53条/m~3;眼前山铁矿东部区域节理裂隙虽不够发育,但调查发现的缓倾角节理对自然崩落法的实施具有一定的影响作用。     

国内自然崩落法可崩性研究与应用现状

自然崩落法可崩性研究经历了从单因素到多因素、确定性向非确定性综合评价的发展过程。文中总结了矿岩可崩性评价方法和参评指标，及其在不同工程地质条件下的应用现状。我国自然崩落法可崩性研究实践表明，从硬岩、破碎矿体到粉矿的矿岩可崩性评价形成了一套比较完善的体系。     

丰山铜矿分段碎石胶结充填法试验研究

丰山铜矿是大冶有色金属公司一座年产1．0Mt铜矿石的大型金属矿山。该矿南缘矿带原来用无底杜分段崩落法进行地下开采。由于矿体形态复杂、夹石穿插频繁、矿岩稳固性变化大、从中等稳固到极不稳固共存，且由地形地貌引起的构造应力大，因而应用无底往分段崩落法开采存在诸多问题，使矿山生产被动，回采指标差、采矿损失率和贫化率均达到30～40％。为了解决丰山南缘矿带的开采技术问题，大冶有色金属公司于1987年委托长沙矿山研究院进行了“丰山南缘矿带采矿方法可行性研究”。从1989年开始，大冶有色金属公司与长沙矿山研究院共同合作，进…     

自然崩落法的发展趋势及在铜矿峪矿二期工程中的技术创新

简要介绍了国际上一些矿山自然崩落法的应用情况,叙述了自然崩落法应用的主要趋势.铜矿峪矿是国内首个大规模使用自然崩落法的矿山,概述了铜矿峪矿二期工程建设中的一些技术创新,其采用无轨开采的自然崩落法工艺,平行的胶带斜井、辅助斜坡道开拓系统,长胶带提升运输矿石.目前二期工程已顺利投产,正在为矿山生产发挥重要的作用.     

自然崩落采矿法研究及应用

自然崩落法是一种高技术含量的地下开采方法,在国外有较好的应用。为更好推广应用自然崩落采矿法,对自然崩落法进行综合评述,包括自然崩落法适用条件和优缺点,放矿理论、矿岩流动特性、放矿控制、放矿生产计划、放矿管理等方面,以及自然崩落法国内外的应用现状。可以得出:前期放矿理论研究,以矿岩流动概率密度函数和放出体形态为主,对矿岩流动过程中品位的变化考虑不足;放矿计划以均匀放矿为目标,没能实现日出矿品位均衡,放矿管理不能进行放矿反馈控制和主动控制。自然崩落法发展趋势是放矿过程考虑出矿品位均衡,使用数据库管理及系统集成,实现放矿可视化、信息化、智能化。     

铜矿峪矿自然崩落法的放矿管理

铜矿峪矿作为国内第一个成功引进自然崩落法技术的有色金属矿山,提高了矿山生产能力,降低了生产成本。本文对自然崩落法投产以来的有关技术指标进行了统计,总结介绍了目前自然崩落法放矿管理的现状并提出了改进建议。     

流变断裂型矿岩自然崩落速率模拟预测

矿岩自然崩落速率预测是一个涉及崩落规律和崩落与时间相依关系的复杂动态过程,通过数值模拟的方法,对流变断裂型矿岩的自然崩落规律和崩落速率进行了模拟研究.研究表明:对于单一的拉底工程,矿岩破坏首先从拉底区上部中间开始,成拱形向上发展.当拉底面积达到一定值后,在拉底顶板中心位置将出现大范围的拉应力区,矿石的自然崩落主要是拉伸破坏引起,矿岩在其自重作用下脱离母体,产生初始崩落;当拉底面积继续增大并达到某个量值时,矿岩达到持续崩落.矿岩崩落预测将为合理、经济安排生产计划和生产设计提供有力依据.     

流变断裂型矿岩自然崩落速率模拟预测

矿岩自然崩落速率预测是一个涉及崩落规律和崩落与时间相依关系的复杂动态过程,通过数值模拟的方法,对流变断裂型矿岩的自然崩落规律和崩落速率进行了模拟研究．研究表明：对于单一的拉底工程,矿岩破坏首先从拉底区上部中间开始,成拱形向上发展．当拉底面积达到一定值后,在拉底项板中心位置将出现大范围的拉应力区,矿石的自然崩落主要是拉伸破坏引起,矿岩在其自重作用下脱离母体,产生初始崩落;当拉底面积继续增大并达到某个量值时,矿岩达到持续崩落．矿岩崩落预测将为合理、经济安排生产计划和生产设计提供有力依据．