无底柱分段崩落法加大采场结构参数过渡分段矿石回收情况计算机仿真与预测

现用无底柱分段崩落法的矿山，加大分段高度和进路间距，必定要有一个或两个分段的进路位置不符合菱形布置原则，必然要引进矿石损失贫化指标的变化，该分段称之为过渡分段。本文介绍了利用计算机仿真技术研究了过渡分段的矿岩接触面的形态、矿岩移动规律及放矿方式、放矿步距等对过渡分段回收指标影响，预测了过渡分段的损失贫化指标，并提出了改善过渡分段矿石损失贫化指标的技术措施和控制方法。     

某矿山无底柱分段崩落法最末分段放矿试验研究

某矿山I矿体将原有的充填采矿法更改为无底柱分段崩落法并在上部分段采用低贫化放矿,对于最末分段的放矿方式初步考虑了常规回采进路低贫化放矿+辅助回采进路截止品位放矿、常规回采进路与辅助回采进路均采用截止品位放矿2种放矿方案。为比较2种放矿方案整体的矿石回收效果,对2种放矿方案进行了放矿物理模拟试验研究,并分析对比了2种放矿方案的矿石回收指标。试验结果表明:在相同的矿石回收与放矿条件下,2种放矿方案都具有较好的矿石回收效果,表明2种方案都是可行、有效的。但常规回采进路与辅助回采进路均采用截止品位放矿方案矿石回收指标更优,因此建议在矿山推广这种方案。     

设回收进路的无底柱分段崩落法在玉石洼铁矿的应用

玉石洼铁矿１７０ｍ中段，应用设回收进路的无底柱分段崩落法开采矿岩软破的缓倾斜中厚矿体，取得了较好的技术经济效果。本文介绍该采矿法的顶板围岩处理方法、回采进路的凿岩爆破参数以及减小矿石贫化率的综合技术措施等。     

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。     

倾斜中厚矿体分段崩落法损失贫化控制技术

探讨了无底柱分段崩落法放矿规律,分析了造成损失贫化的原因。提出了以控制爆破效果、设计合理放矿参数及放矿顺序、利用交叉进路回收残留矿石的综合技术来降低矿石损失贫化指标,现场应用得到了矿石贫化率21.87%,矿石损失率28.02%的较好指标。     

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。     

无底柱分段崩落法矿石损失贫化分析

从无底柱分段崩落法结构参数、放矿方式、多分段放矿和回采边界条件等4个方面分别分析与矿石损失贫化关系,用“自适应”原理解说进路间距在一定范围内变化时损失贫化变化不大的原因以及多分段放矿矿石损失由变化到稳定的关系;分析矿岩混杂层形成、回收和计算及其对矿石回收的影响;得出使用多分段同时回采是缩短无贫化（低贫化）放矿初期影响矿石产量时间的有效措施;倾斜厚矿体使用无贫化（低贫化）放矿与截止品位放矿组合方式可大幅度降低贫化率等。最后提出矿石损失贫化综合分析方法。     

无底柱分段崩落法不同回采顺序对放矿效果的影响

为探究无底柱分段崩落法回采顺序对放矿效果的影响，建立了无底柱分段崩落法多分段相似性物理试验模型，对比研究了单回采进路放矿和双回采进路放矿对贫化率和无贫出矿效果的影响；同时建立离散元数值模拟单分段模型，对比出矿效果。研究发现：回采过程中，单进路回采方式矿石相比双进路回采方式提前出现矿石贫化现象；上一分段脊部残留矿石整体均呈现为三角形，两种方式回采脊部残留矿石无明显差异；采用单回采进路出矿方式或双回采进路出矿方式的矿石贫化率及纯矿石回采量总体变化情况一致，但双回采进路出矿方式贫化率及纯矿回采量在物理试验中效果优于单回采进路出矿，单进路回采出矿量约为双进路出矿量的92.83%。进一步研究表明：双进路回采方式纯矿石回采量多，矿岩接触面曲线下降变化慢，矿岩接触面形变晚，且损失率小于单进路出矿，能够有效增加出矿量。     

刘楼铁矿采矿方案优化探析

通过对浅孔留矿法与充填采矿法适应性对比分析,分析了上向分层与分层进路采矿法在刘楼矿实行的必要性,系统阐述了进路分层充填法的实施方案、分层充填法回收矿柱实施工艺及存在的主要问题和改进措施,克服了浅孔留矿法采矿作业中的安全难题,消除了采空区危害,提高了回采率,降低了贫化率,使矿产资源得到充分有效回收。     

放矿步距与端部放矿放出体的合理匹配关系研究

讨论了无底柱分段崩落法端部放矿的矿岩流动规律,分析了影响放矿损失贫化的各个因素,重点研究了放矿步距对回收指标的影响,以及放矿步距与分段高度、进路间距的匹配关系,为控制采矿损失贫化提供了依据.     

急倾斜薄矿脉无底柱分段崩落法结构参数优化

以金厂沟梁金矿18#矿体急倾斜薄矿脉为依托,利用物理仿真实验,测得倾斜边壁条件下,单漏口端部放矿放出体同时受到上下盘边壁和端壁的切割,放出体形态不规则且向端壁前倾和上盘偏斜;矿岩接触面形成的放出漏斗除受下盘边壁稍加切割外,整体呈现标准漏斗的1/4;废石在散体流动过程中主要沿上盘和端壁混入且下盘损失矿量较大。考虑改善散体的流动性能及降低矿石的损失贫化,设计了最佳出矿进路的布设位置,即应沿走向外壁紧挨下盘脉内布置,且尽量使出矿设备贴近矿体下盘出矿。基于揭示的散体流动规律,可将散体的流动在高度方向上分为自由降落区、过渡区和倾斜边壁控制区3个区段。遵循分段高度应控制在过渡区内的原则,结合现场凿岩设备的配套水平,确定了实际对应的最优分段高度应为12~14 m。最后应用数值模拟方法优化并得到了6 m是脉外运输巷道最小安全距离。该研究为急倾斜薄矿脉以及类似矿体的安全、高效开采提供了技术支撑。     

谦比西铜矿缓倾斜中厚破碎矿体分流出矿技术

缓倾斜中厚破碎矿体作为一种难采矿体,多年以来长期困扰采矿工程技术人员;而无底柱分段崩落法以其安全、高效和适应性强的优点,可以较好地适应该类型矿体的开采。但无底柱分段崩落法存在的下盘损失和贫化大问题,一直影响该采矿方法的应用效果。为解决该问题,以谦比希铜矿缓倾斜中厚破碎矿体开采为工程背景,依据随机介质放矿理论的放矿口分流效应,提出了双进路分流出矿技术方案。为了验证该方案的可行性,首先在实验室建立了放矿模型,根据进路的出矿顺序不同,设计了3种出矿方案。由实验结果可知：先从距离矿体较远的进路出矿,回采指标较好。基于实验室实验结果,在谦比希铜矿主采区西区408 m水平分段5#采场进行了工业试验,将回采率提高了9.34个百分点,贫化率降低了0.36个百分点,试验效果显著。     

下盘切岩工艺在四川泸沽铁矿的应用

在采用下盘切岩工艺后，无底柱分段崩落法可以在缓倾斜中厚矿体中应用。通过对边界品位法及盈亏平衡法的理论分析，确定下盘最大切岩高度。针对四川泸沽铁矿的实际情况，提出下盘切岩时应采取的具体措施，达到多回收矿石、降低贫化，取得最大经济效益的目的。     

后和睦山铁矿倾斜破碎矿体高效开采方案研究

根据后和睦山铁矿1号矿体地质特征、散体流动参数和点荷载强度测试结果，研究应用矿岩冒落规律和散体流动规律，提出了诱导冒落、设回收进路、采用组合放矿方式的无底柱分段崩落法高效开采方案，取得了较好的应用效果。     

北洺河铁矿采场结构参数的确定方法

试验研究了自然冒落与爆破崩落相结合的大结构参数无底柱分段崩落法，提出了基于散体流动特性的采场结构参数确定方法，并给出分段高度与进路间距的关系式和依据出矿口最早出露废石的信息确定崩矿步距的方法。这一新型采矿方法在北沼河铁矿取得了良好的实用效果。     

安徽和睦山铁矿楔形体地压控制方法研究

在破碎难采铁矿床地下开采中,掌控采场地压活动规律,采取有效措施控制地压活动,是实现安全高效开采的重要保障。和睦山铁矿后和睦山矿区矿体与下盘近矿围岩破碎,应用无底柱分段崩落法开采, 随着回采工作面的下降与采场结构参数的改变,在-250 m阶段的第一分段开采中,发生了大规模地压活动,下盘进路联巷与上盘侧回采进路遭到严重破坏,巷道两帮内挤、折断或碎裂片落,底板鼓起,顶板下沉,使 巷道无法修复,严重影响了矿山安全生产。基于地压活动特点与巷道破坏原因的分析,揭示了复杂地压的机理,提出巷道破坏力主要来源于顶板围岩发生断裂而又滞后冒落所形成的楔形体压力,并创建了楔形体附加 应力数学模型。计算结果表明：楔形体尖部压应力大于矿体抗压强度的平均值,是致使上盘侧采准巷道快速破坏的主要原因;而楔翼活动压力引起矿体下盘断裂构造面的滑移,是造成下盘采准工程破坏的直接原因。 根据上述分析,采用楔尖部位局部卸压开采、控制下盘地质构造面滑移破坏、增大进路间距与改进巷道支护形式相结合的综合方法,有效控制了复杂楔形体地压危害,保障了-250 m中段的安全开采。     

缓倾斜中厚矿体无底柱分段崩落法下盘残留矿石合理回采工艺研究

详细分析了下盘残留矿石比例以及下盘残留矿石回收的特殊性对矿山矿石回收效果的影响。分析 表明,下盘残留矿量比例主要受矿体赋存条件以及采矿方法主要结构参数影响,矿体厚度越小、 倾角越缓,结构参数越大,下盘残留矿量比例越大,由矿岩混采造成的下盘残留矿石回收效果越 差,改进下盘残留矿石回采工艺是保证下盘残留矿石充分回收以及矿石整体回收效果的关键。最 后针对传统切岩回采下盘残留矿石工艺造成的矿体下盘残留矿石退采不充分及矿石回收效果差问 题,提出了下盘切岩开采+上分段下盘进路间柱辅助回采进路回采下盘残留矿石新工艺以及增大 矿体下盘崩矿步距、矿体下盘边孔角等降低矿石损失贫化技术措施,对目前国内相关矿山具有重 要的借鉴意义。     

盘区上向分层进路阶梯式回采充填采矿方法应用研究

南京栖霞山铅锌矿采用上向点柱分层充填采矿方法回采,由于随着开采深度的增加,采场顶板及上盘围岩应力集中,引起顶板冒落。为了提高回采作业安全性和回采率,盘区上向分层进路阶梯式回采充填采矿方法由多个采场组成一个盘区,以进路方式由下向上分层回采,每一分层间隔布置Ⅰ、Ⅱ期若干进路,以每条进路为单元分别进行回采和充填,Ⅰ期进路超前Ⅱ期进路形成阶梯式回采,进路充填不需进行采场接顶,一个采场可间隔布置多个作业面进行采矿和充填。为了有效控制Ⅱ期进路回采时Ⅰ期进路充填体垮塌现象,提出了预留梯形矿柱或连续条形矿柱的回采方案,保证了回采作业的安全。应用研究表明,采场的综合生产能力达到每月6 452t,回采率达到了87.1%,贫化率小于3%,生产能力完全达到了设计的要求。     

无底柱分段崩落法损失贫化细部控制方法研究

无底柱分段崩落法以其安全、有效、适应性强等优点被国内外金属矿山广泛使用;但矿石损失贫化大的问题多年一直未得到解决。针对这一问题,研究了回采过程中矿石损失贫化的发生过程与细部控制方法,分析了分段之间进路非菱形布置、出矿口眉线破坏、爆破隔墙、大块堵塞出矿口一侧等常见现象对放出体形态的影响,探讨由此引起的对崩落矿岩散体几何形态吻合度的降低程度,发现正是这些常见现象制约了崩落矿石的移动范围与总体放出速度,加大了崩落矿石的残留量与放出矿石的混岩量,导致矿石损失贫化居高不下。据此提出了加密回收进路、改进采场结构、控制炮孔不装药长度保护眉线、及时处理堵口大块和保障整条进路菱形布置的细部控制方法。该方法用于邯郸市北洺河铁矿与灯塔市小汪沟铁矿,取得显著成效。     

自然崩落法漏斗放矿规律三维模拟

为了优选自然崩落法低损贫的放矿方案,引进REBOP软件开展镍矿下盘、上盘及中部多排漏斗放矿规律三维数值模拟及损贫预测。结果表明,3种方案均匀放矿30 d后放矿点上方均形成近70 m的移动单元体及超30m的放矿单元体。矿体下盘、上盘及中部放矿时平均出矿率依次为85.6%、85.4%及85.7%,出矿品位依次为0.56%、0.43%及0.47%。此外,下盘放矿时极限放出矿量及放出矿石品位均优于其他方案,且放矿周期内矿石品位均达到设计品位,故优选为最佳放矿方案。