挑水河磷矿条带充填开采参数研究

针对挑水河磷矿充填料不足的情况,提出借鉴煤炭条带充填法开采的经验,利用经典矿压理论以及三维数值模型,对充填体的破坏机理进行了研究,依据极限强度理论合理优化了条带充填参数,确定留空宽度为10 m,充填宽度为12 m,灰砂比为1∶7的最佳方案,结果表明,条带充填法在挑水河磷矿的应用是可行的。     

兴隆磷矿两步骤回采嗣后充填采矿方法应用实践

房柱法为兴隆磷矿现使用的采矿方法,该采矿方法在回采过程中需要留设大量的矿柱,导致矿石回收率低,而且后期采空区处理工程复杂、安全管理压力大。     

两步骤充填采矿法回采顺序优化研究

玲南金矿随着采深的增加(采深已达600 m以上),深部中段采准工程受地压破坏的风险越来越大,采场及围岩的应力环境也明显恶化。为从根本上保障采准工程及采场的稳定性,结合选择的两步骤上向水平分层充填采矿法,对比分析了盘区交错式、凸型阶梯式、三角型阶梯式三种回采顺序回采时采场稳定性和相应的工艺技术、经济指标。结果表明:采用凸型阶梯式回采顺序回采时,采场稳定性最好,但综合生产能力、生产成本等指标较差,且生产组织管理复杂,最终确定盘区交错式为玲南金矿两步骤充填采矿法的最优回采顺序。     

挑水河磷矿充填系统智能化研究与应用

挑水河磷矿充填系统工艺难度大,不仅要实现粗骨料高强度充填,还存在充填管路长,缓倾斜下向泵送易离析等难点,传统的逻辑控制系统已经不能满足工艺的要求。对充填系统工艺特点进行了分析,确定运用可靠的信号传输网络、智能化的设备仪表和先进的控制软件算法实现长距离大管径充填管网的故障自诊断处理技术和非胶结料浆快速精准制备控制技术。充填系统智能化技术在挑水河磷矿的应用表明:智能化技术运用在充填系统不仅可以保障和提升充填系统的生产能力,还能进一步降低充填成本。     

挑水河磷矿近断层破碎带回采巷道稳定性研究

复杂地质条件下地下矿山巷道的稳定性是矿山围岩控制的难点。针对宜昌挑水河缓倾斜磷矿体近断层回采巷道,采用数值模拟方法,设置5组不同的工况条件进行对比研究。研究结果表明：回采巷道靠近断层时,由于暴露的采空区面积较大,会加大断层破碎带对于巷道稳定性的影响,必须尽量避免沿倾向布置,如果一定需要采用倾向布置回采巷道,则应当加大断层保安矿柱的安全距离,并且注意靠近断层处采空区的围岩变化;回采巷道沿走向布置时,15 m的保安矿柱可使单条带回采时的巷道基本处于稳定之中,但对于需要多条带同时开采的采区,则需要至少20 m以上的断层保安矿柱。     

挑水河磷矿集中溜井位置优化

挑水河磷矿属缓倾斜中厚矿体,出矿系统中集中溜井位置对总运输费用有很大影响。通过分析矿石运输方式及特点,建立了与溜井位置相关的运输成本模型,借鉴物流配送中心选址问题研究成果,结合工程实际情况,采用微分法确定了最优溜井位置,能充分发挥各种运输方式优势,合理分配有轨运输与无轨运输距离,降低矿山运输成本。     

充填法两步回采采场结构参数优化

后观音山铁矿露天转地下交接工作已基本完成, 为了选取合理的采场结构参数, 根据矿岩与充填体力学参数, 运用ANSYS有限元分析软件, 对充填法两步回采的采场结构参数进行了优化。利用ANSYS模拟不同采场的结构参数、采场顶板厚度及多采场回采模式下的采场应力状态和变形情况, 综合分析模拟结果, 最终确定最优方案。模拟结果表明: 采场结构参数为20 m矿柱、30 m矿房的模型为最佳方案。该结果在矿山应用中取得了很好的效果, 确保了地下矿产资源回采的安全性和高效性。     

深井开采两步骤回采实践与认识

介绍了红透山铜矿在超千米深度下用两步骤采矿方法减少矿柱损失，控制地压活动，保证生产安全并获得良好技经指标的做法；探讨了与之相关的充填体支护矿柱机理、块石胶结充填体自立、爆破对充填体稳定性的影响、留矿法在深井采矿中的应用、中深孔布孔参数等相关理论与应用。     

某岩金矿两步骤采场参数优化及回采经济指标初探

根据某岩金矿山开采技术条件及开拓工程布置情况,采用联合精细建模技术构建矿区三维数字模型,以历史数据为基础设置了可靠的初始边界条件,运用控制变量法研究两步骤采场跨度、分段高度条件下周边岩体及充填体应力和塑性分布规律,得出了合理的采场结构参数,即一步骤采场跨度为12m,二步骤采场跨度为18m,分段高度为15m。     

挑水河磷矿智能矿山基础网络通信平台设计研究

基础网络通信平台是智能矿山最主要的组成部分之一。通过对3种不同网络拓扑结构优缺点的对比,设计选用环型+局部星形网络拓扑方案。根据挑水河磷矿智能矿山数据的不同特点将基础网络通信平台分为工业自动控制信息数据网和六大系统监测监控数据网,并分别对其通信协议标准和设备进行选型匹配,使挑水河磷矿智能矿山基础网络通信平台得到充分应用,并取得了良好的效果。     

两步骤分段空场嗣后充填采矿法充填体混入研究

东坪金矿井下厚大矿体采用两步骤分段空场嗣后充填采矿法,在矿房回采过程中,矿柱尾砂充填体不同程度混入采下的矿石中,增加了采矿贫化率,并导致选厂矿浆p H值变大,浮选跑槽,尾矿品位居高不下,选矿回收率降低等问题。通过原因分析,提出了"钻""探"结合、预留矿壁等多种措施使混入率由15%降低到2%以下,有效减少了充填体混入,降低了矿石损失率和贫化率,取得了显著的经济效益。     

充填采矿法胶结充填体力学作用分析

结合某矿山应用胶结充填采矿法的试验 ,测试胶结充填体的力学参数 ,采用数值模拟方法研究胶结充填体的受力情况和变形特征。结果表明 :尾砂胶结充填体 ,具有独特的支护特性和力学特征、良好的可塑性和较高的残余强度 ;尾砂胶结充填体受动态载荷作用的动态强度、动态弹性模量均高于受静态载荷的静态值 ;胶结充填体的支护作用是对围岩的限制和与围岩的共同承载。     

挑水河磷矿通风系统三维模型构建及优化应用

针对缓倾斜薄矿体在大范围开采过程中出现风路复杂、风量分配不均等系统问题,对挑水河磷矿进行通风系统三维建模及优化研究,结果表明:①利用通风解算软件建立三维可视化模型,再通过仿真解算,得到的解算结果与实测数据相符,验证了模型有效性;②提出南部采区通风系统优化方案,并借助三维模型进行验证,最终确定方案为增设自动化通风构筑物,该方案能有效增大冲刷采场的新鲜风量,保证作业安全.     

单一巷道进路式回采上覆充填体力学行为及稳定性研究

在分析下向进路分层无分段充填法的基础上,对某矿采用单一巷道进路式回采建立了上覆充填体力学模型,为避免人工假顶出现“悬臂梁”状态,最终确定“嵌固梁”模型作为该充填采矿法上覆充填体力学模型。依据弹塑性力学知识计算出充填体承载层厚度为0.92 m,得到了充填体最大挠度值为23.4 cm。结合工程实际,采用FLAC3D数值模拟软件研究了不同采深下采场围岩与充填体塑性区及应力分布规律,研究结果表明：除首采层以外,其余分层上覆承载层均没有发生塑性破坏,且各分层充填体所受最大主应力均没有达到其抗压强度,所选承载层厚度及充填料浆配比所得参数能够保证充填体稳定性。研究成果可为破碎围岩薄矿体实现安全高效开采提供理论依据。     

宜昌晒旗河磷矿条带充填法采场结构及回采顺序研究

复杂地形条件下矿体安全高效开采研究对于释放矿山资源产能有着重要意义。为解决目前房柱法开采对地表扰动程度大且矿柱难以回收等问题，基于条带充填开采技术，从采场结构及回采顺序两个方面对宜昌晒旗河磷矿展开了适应性研究，以期在提高矿石回收率的同时减少地表扰动。首先依据晒旗河高山河谷地形下地应力特征，在盘区内划分了高低应力采区，构建了分区采场结构，并引入极限强度理论得到条带矿柱的合理宽度；然后设计了高应力采区“隔一”、低应力采区“隔一采一”的条带回采顺序，运用FLAC3D数值软件优选出高、低应力采区间的回采顺序，研究矿体在开挖过程中围岩应力变化特征及地表变形特征。结果表明：①从低应力采区向高应力采区的回采顺序优势明显，可缓解高低应力采区的应力不均匀程度；②在整个回采及充填过程中，采场围岩较稳定，矿柱所受的垂直压应力均小于抗压强度；③高山河谷地形下地表沉降曲线演化特征为“U→V→U→W”，地表沉降得到了有效控制；④所设计的条带充填法与传统房柱法开采相比，矿石开采效率得到了大幅提升，可为晒旗河磷矿及类似高山河谷地形下矿床开采提供技术指导。     

宜昌晒旗河磷矿条带充填法采场结构及回采顺序研究

复杂地形条件下矿体安全高效开采研究对于释放矿山资源产能有着重要意义。为解决目前房柱法开采对地表扰动程度大且矿柱难以回收等问题，基于条带充填开采技术，从采场结构及回采顺序两个方面对宜昌晒旗河磷矿展开了适应性研究，以期在提高矿石回收率的同时减少地表扰动。首先依据晒旗河高山河谷地形下地应力特征，在盘区内划分了高低应力采区，构建了分区采场结构，并引入极限强度理论得到条带矿柱的合理宽度；然后设计了高应力采区“隔一”、低应力采区“隔一采一”的条带回采顺序，运用FLAC3D数值软件优选出高、低应力采区间的回采顺序，研究矿体在开挖过程中围岩应力变化特征及地表变形特征。结果表明：①从低应力采区向高应力采区的回采顺序优势明显，可缓解高低应力采区的应力不均匀程度；②在整个回采及充填过程中，采场围岩较稳定，矿柱所受的垂直压应力均小于抗压强度；③高山河谷地形下地表沉降曲线演化特征为“U→V→U→W”，地表沉降得到了有效控制；④所设计的条带充填法与传统房柱法开采相比，矿石开采效率得到了大幅提升，可为晒旗河磷矿及类似高山河谷地形下矿床开采提供技术指导。     

充填体力学模型与稳定性分析

为更好理解矿山开采过程中充填体力学行为及其稳定性特征,依托某铜矿开采与充填基本参数,引入充填体自立强度模型,采用FLAC3D数值模拟软件,以应力场、位移场和塑性区为评价指标,重点揭示了不同充填体强度和分层回采充填高度对充填体力学性能与稳定性特征的影响机制,确定了该矿山的最适充填体强度范围为1.5 MPa～2.5 MPa,综合考虑采场内三角矿堆与最上层充填体回采作业要求,建议最下和最上分层充填体强度均为2.2 MPa,相关研究可为同类矿山充填作业提供借鉴.     

胶结充填体力学强度尺寸效应

本文通过尾砂胶结充填体配比试验,研究了尾砂胶结充填体强度与试样尺寸和几何形状之间的关系.试验研究结果表明:在相同条件下,胶结充填体强度在试验范围内,随试样尺寸的增加而减小,其呈非线性变化;不同尺寸与几何形状的胶结充填体试样强度之间的换算比例关系为:152mm充填体试样强度大致为72mm和85mm试样强度的3/4,为70.7mm立方体试样强度的3/5.     

基于三维激光扫描技术的某磷矿充填回采应用

瓮福磷矿大塘矿段采空区充填和二步骤矿柱回采作业过程中,存在充填方量难以统计,爆破边界难以确定等问题,使用北京矿冶研究总院研发的矿用三维激光扫描仪对采空区进行了形态扫描和后续数据处理分析,结果表明,矿用三维激光扫描仪能够高效准确地完成采空区充填方量计算、设计图纸复核等应用,且能为二步骤回采的爆破控制优化等应用提供准确的参考依据。     

煤矿高浓度胶结充填体力学作用分析

随着煤矿充填开采技术的不断发展,充填体力学已成为充填开采的重要组成部分。通过测试不同石灰比条件下(分别为11∶3、10∶4、9∶5、8∶6)高浓度胶结充填体试样的单轴抗压强度,研究了充填体强度变化规律及其力学特性,并分析了充填体与顶板、侧向围岩及底板之间力学作用关系。