阶段空场嗣后充填采矿法采场跨度及回采顺序优化研究

矿山开采随浅部资源的消耗而逐渐向深部发展,为了选取最优的采场参数及回采顺序,利用FLAC^3D软件对某矿阶段空场嗣后充填采矿法在不同采场跨度和不同回采顺序条件下的采场稳定性进行了模拟分析。结果表明：跨度为16 m、18 m、20 m和22 m的一步骤采场开采后的应力、位移和塑性区位置分布基本相同,其中20 m和22 m跨度的采场在矿体上下盘出现较大的塑性区。二步骤回采矿柱时,跨度为18 m、20 m和22 m的矿柱采场的两侧充填体下部拉应力均超过充填体抗拉强度,会导致该区域充填体破坏。考虑现场实际情况,最终选取一步骤采场跨度和矿柱跨度均为16 m,最优回采顺序为“隔一采一”。     

充填假顶下采场稳定性分析及回采顺序优化研究

在进路式胶结充填采矿中,充填假顶下采矿巷道稳定性问题是井下开采的重大安全性问题。针对贵州锦丰金矿230中段充填假顶下采矿巷道稳定性问题,采用岩石力学数值模拟软件(Phase2)对采区建立数值分析模型进行稳定性分析,模拟回采顺序为从西向东单向回采、从中间向两边同时回采及从两边向中间同时回采下的采场进路稳定性。研究表明:3种回采方式下最大变形量发生在充填体与围岩交界处,进路顶板变形量均较小(10 mm～15 mm),局部出现剪切及拉伸破坏,整体处于稳定状态。为提高采矿效率,最终选择从中间向两边同时回采的回采顺序,同时采用管缝式锚杆+钢网+湿喷混凝土对采场进路进行加固,确保采矿作业安全。实践表明:采用从中间向两边同时回采的回采顺序安全可行,回采过程中采场处于稳定状态,采矿效益较单向开采提高了约65%。     

某矿梭形隔离矿柱的回采方案优化

为安全高效回采某矿的梭形隔离矿柱,基于FLAC~(3D)数值模拟方法对隔离矿柱回采方案进行了优化研究。在预留顶柱条件下分析了梭形矿柱的回采顺序对整体开采安全性的影响,分别从应力场及位移场变化方面对比了从中间向两端(方案1)和从两端向中间(方案2)2种回采方案。结果表明,方案1的采场变形与应力分布相协调,而方案2会在部分采场造成应力集中,顶板易发生多点弯曲和反向弯曲,危及采场回采安全,最终推荐方案1,即从中间向两端回采。生产实践证明,采用推荐方案可多回采矿量50.52万t,增加销售收入9413.5万元,增加税后利润4888.1万元。     

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。     

朱兰铁矿深部急倾斜厚大矿体回采顺序优化研究

合理的回采顺序是深部矿体安全高效回采的关键。为确定朱兰铁矿深部矿体阶段空场嗣后充填采矿法的最佳回采顺序，设计了4种盘区内采场回采方式和3种矿房回采顺序，利用AutoCAD-Midas-FLAC^3D耦合建模技术，分析了各方案回采过程中的应力和顶板下沉位移变化、盘区回采结束后的塑性区范围及分布情况。结果表明：盘区内采场“隔二采一”和矿房“中央向两翼开采”的回采顺序方案应力集中程度低，顶板下沉位移量变化小，塑性区范围及分布情况好，且回采工艺简单，有利于提高采场稳定性，确定为最优回采顺序。研究成果可为朱兰铁矿深部矿体回采提供技术依据，也为同类型矿山回采顺序设计提供借鉴。     

缓倾斜极薄矿脉采场结构参数和回采顺序优化研究

针对金山金矿缓倾斜极薄矿脉的开采技术条件,采矿方法选用全粒级废石胶结条柱连续分条采矿法,采用三维有限元数值模拟分析技术,优化选择采场回采顺序和结构参数,并进行了稳定性分析。     

安庆铜矿大型采场回采工艺研究

根据安庆铜矿现有的开采技术条件,运用岩石力学、工程地质、爆破漏斗及爆破地震效应等方面的研究成果,针对采场的稳定性及回采工艺的合理性进行研究,从而增强了安全性,提高了采场生产能力。     

金厂峪金矿地下采场回采顺序数值模拟分析

在金厂峪金矿深部地下采场的回采过程中，采用不同的回采顺序．对采场稳定性具有显著的影响，利用软件ANSYS叶回采顺序系统地进行三堆弹塑性有限元分析，寻求最佳回采顺序，可使矿柱受损程度和范围减小，从而确保采场的回采安全进行。     

某矿分区回采采场顶柱的实践

介绍了某矿一充填法采场顶柱的分区回采方案。整个回采过程未发生任何安全事故。回采结束后的采场验收结果表明,采矿贫化率为15%,采矿损失率为1.54%,采矿直接工效为7.5t/工班。该顶柱的成功回采为今后矿柱回采提供了经验。     

基于正交设计试验方案的云南某铜矿采场结构参数优化研究

采场结构参数的优化选择对采矿的安全生产和经济效益有着重要意义。以云南香格里拉某铜矿为背景,结合矿山采用的分段空场嗣后充填采矿法,根据矿山岩体力学参数、充填体力学参数以及采场的布置特征,运用FLAC3D软件建立采场模型,通过正交设计试验设计了16种不同的采场结构参数方案,对所有采场方案进行稳定性分析,并用建立FAHP-CRITIC法组合赋权的综合评价模型进行优选,得到最优采场结构参数尺寸及最佳充填配比。方案在矿山各中段推广使用,为类似矿山的采场试验提供了良好的示范。     

煤矿井底车场复杂弯道交岔点合理开挖顺序研究

为了揭示开挖顺序对复杂弯道交岔点稳定性影响规律,寻求合理的开挖顺序,运用FLAC3D软件对复杂弯道交岔点的开挖顺序进行数值模拟分析。结果表明:交岔点的塑性区域范围受开挖顺序的影响比较大,采用方案2和方案5开挖顺序引起的塑性区域范围明显小于其他开挖顺序。而交岔点的围岩变形与竖直应力受开挖顺序的影响较小,主要体现在随着开挖顺序的变化,表现出顶板变形范围的不对称性和两帮位移大小的不同。因此,在对复杂弯道交岔点进行开挖时,在条件允许的情况下应尽量选择均衡卸载方式,避免从支巷向主巷方向开挖及两支巷不同时开挖对交岔点稳定性造成的叠加影响,以提高交岔点的稳定性,保证矿井安全高效生产。     

某铝土矿采场结构参数优化数值模拟

采场结构参数是地下矿山开采中影响开采安全和回采效率的重要因素,合理选择采场的结构参数是矿山亟需解决的技术难题。以某铝土矿采场结构参数优化为研究对象,综合分析了某铝土矿矿体的赋存条件,采用FLAC^3D三维数值模拟软件,构建了直接顶板为土状岩体的铝土矿分条回采模型。为确定较为合理的采场结构参数,分别选取7、9、11 m三种采场跨度开挖方案,分析了不同结构参数下的围岩变形、应力分布和塑性区分布特征。对比各方案应力、位移、塑性区之间的变化。结果表明,7 m跨度下采场整体处于稳定状态;当跨度增加到9 m,采场顶板出现一定的塑性区;当跨度继续增加到11 m,采场顶板的塑性区范围和位移量进一步增大,采场中间存在沿条带方向出现垮冒的风险。因此,为了保证采场稳定性与安全,建议采场跨度选择9 m。研究结果对类似铝土矿矿山采场结构参数的确定具有借鉴意义。     

阿勒泰某金矿采矿方法优化研究

阿勒泰某金矿目前使用浅孔留矿法开采,具有明显的优点和突出的缺点。随着矿脉在深部合并、变厚,为实现矿山安全高效开采,需要对采矿方法进行优化。本文对该矿上部采空区的稳定性进行了评价,设计了优选出的阶段空场嗣后充填采矿法,并提出了充填系统框图。阶段空场嗣后充填采矿法试验采场的采准施工正在进行中,可以预计采矿作业的安全性和经济效益将大幅提高。     

两步骤分段空场嗣后充填法在落凼矿应用研究

落凼矿原使用的留设矿柱的分段空场嗣后充填采矿法存在损失率偏大的问题。针对该问题,提出采用两步骤分段空场嗣后充填连续采矿法进行开采,以降低落凼矿的采矿损失率,并根据矿体的倾角不同提出两种不同的底部结构布置方式,以降低采场的贫损指标和采切工程量。试验结果表明:与原有采矿方法相比,该采矿方法经济技术指标占优,安全可靠,大大降低了采矿损失率,提高了回采率,大大提高了落凼矿的经济效益,可在落凼矿推广使用。     

黏土岩覆层条件下缓倾斜铝土矿安全高效采矿方法研究

合理的采矿方法直接影响矿山整体安全性和生产技术经济指标。对猫场缓倾斜铝土矿顶板泥岩覆层条件下的高价值矿体进行安全、高效采矿方法优化研究,提出几种适合的采矿方法。通过多项技术经济指标对比分析,最终优选出安全程度高、经济效益显著的两步骤条带式废石胶结充填采矿法,为国内外类似复杂地质条件的矿山提供更好的借鉴。     

下行中深孔空场嗣后充填采场结构参数优化研究

充填体下进行矿体回采时采场的稳定性至关重要,合理的采场结构参数对保障采场安全高效的回采起重要作用。以喀拉通克铜镍矿2#矿床东段矿体为工程背景,基于现场充填体假顶厚度,通过荷载传递交汇线理论、跨厚度比法、国外经验图表法和经验类比法预估采场极限跨度,并利用FLAC3D数值模拟软件对7m、8m和9m3种采场跨度方案进行数值模拟研究,分析不同采场跨度对围岩位移场与应力场变化及塑性区扩展规律的影响,确定在充填体假顶作用下最优的采场结构参数。研究结果表明:当采场跨度为8m时,既能保证采场稳定性,又能最大程度发挥采场生产能力。     

高地压软岩矿山残矿回采技术研究

白银公司小铁山多金属矿为典型的高地压软岩矿山,由于地压活动频繁、巷道和采场破坏严重等原因,前期生产中滞留了大量残矿。根据调查踏勘,将小铁山矿残矿划分为三中段无底柱分段崩落法开采期间形成的残矿,四、五中段多种充填法试验期间形成的残矿和六到八中段上向巷道式进路充填法开采期间形成的残矿。针对小铁山矿不同区域残矿回采条件复杂多变的特点,以“小范围、小规模、小断面、小设备、小规格”机械化开采为指导思路,制定了五种可行的残矿方案,并根据实际情况灵活选用。     

深部厚松散层破碎围岩大巷支护参数优化研究

为了解决陈四楼矿深部厚松散层破碎围岩大巷支护难题,在对该矿-720 m辅助水平回风大巷地质条件和支护形式研究的基础上,采用数值模拟、理论分析和现场观测等方法对巷道支护的锚杆锚固长度、预紧力、锚杆长度、锚杆间排距等参数进行了优化研究,并进行了工业性试验.结果表明:-720 m辅助水平回风大巷合理的支护参数为锚杆的锚固长度至少应为锚杆长度的1/3、预紧力应达到锚杆承载力极限的50％ ～ 70％、锚杆长度为2.5m、间排距为0.7 m×0.7 m,通过实施该优化方案有效地控制该回风大巷围岩变形,达到了预期的目标.