基于协同理念的地下采场稳定性分析及结构参数优化

针对某大型露天-地下联合开采铜矿山的开采现状,将协同理论引入地下采场的稳定性分析,主要考虑了地下采场中矿房、矿柱以及充填体假柱在结构尺寸上的协同作用,对原有采场结构参数进行了改进。为保证改进后地下采场在巷道掘进及矿房回采过程中的稳定,对3个充填方案下掘进巷道和回采采场的稳定性进行了数值模拟。结果表明：对于不同的充填方案,在待开挖矿体中掘进较大尺寸的巷道,其巷道基本稳定;回采过程中,其采场的稳定性与充填体刚度相关,充填体的刚度高低结合,采场应变、位移较理想。底部块石胶结、上部尾砂胶结充填是地下采场的首选方案;采用的大采矿横巷9 m扩底采场结构方案,回采过程中,采场顶板的稳定性提高了,同时出矿巷道的变形较小、保持稳定,该改进采场结构参数具有明显的优势。     

李楼-吴集铁矿底部结构回采方案研究

李楼-吴集铁矿采用大结构分段凿岩阶段矿房采矿法,底部结构残留了大量的矿石资源。分别对采场充填前和充填后提出了遥控铲运机出矿无底柱崩落法和浅孔房柱法回收底部结构矿石2种方案,从方案特点,主要技术经济指标等方面,对2个方案进行了对比分析,可对矿山底部结构回采提供方案支撑。     

缓倾斜厚矿体盘区二步骤采场底部结构优化研究

针对永平铜矿东部缓倾斜厚矿体盘区二步骤采场底部结构出矿困难的问题,结合矿山开采现状,提出了3种技术上可行的二步骤采场底部结构方案,并采用定性与定量相结合的方法对3种方案进行了比较分析,模糊综合评判结果表明:方案三(斗颈斗穿底部结构)为最优底部结构方案。矿山开采实践证明,此种底部结构能够很好的满足安全出矿需要,在矿区范围内具有推广价值。     

金矿破碎矿体高分段嗣后充填采矿技术优化研究

某地下金矿位于塔吉克斯坦境内,属于中等复杂程度矿山。为了解决采切比高、采场结构不稳、巷道 破坏严重等开采问题,从采场结构参数、巷道布置、落矿工艺及回采顺序、充填工艺等方面对采矿技术进行优化,提 出了中深孔高分段采矿嗣后充填技术方案。通过增大分段高度至 21 m、调整底部结构高度为 13 m、优化采用高分 段中深孔爆破技术和新型复合充填挡墙等技术,实现采场千吨采切比降至 4.48 m/kt,炸药综合单耗降至 0.42 kg/t, 损失贫化率均控制在 8% 以下。研究成果应用于矿山生产,有效提高了井下出矿效率,创造了较好的经济效益,为 在“一带一路”国家进行资源开发起到了良好的示范效应。     

高阶段大结构二步骤采场回采试验研究

为了确保某矿实现700万t/a达产,合理安排采场组织生产,保证采场衔接正常有序,二步骤采场必须与一步骤采场相结合回采。通过对一步骤采场充填体取样、强度测试分析、地压监测及二步骤采场中深孔施工、爆破、出矿等开展试验研究,实现了-400 m中段第一个二步骤采场(12-4~#)成功回采,为大结构二步骤采场回采积累了经验,为矿山长远发展提供了有效可行的途径。     

分段凿岩阶段充填采矿法底部结构的回收

安徽开发矿业-400 m中段采场采用分段凿岩阶段充填采矿法。采场采用分段开采方法,上分层凿岩,下分层集中出矿,在出矿水平布置出矿底部结构。回采过程中底部结果损失量大。通过对底部结构回采方案研究,利用已有的出矿进路对底部结构三角矿柱进行退采式回采,提高矿石回采率4%~5%。     

阶段空场嗣后充填采场底部结构受开采扰动规律研究（增刊）

底部结构作为采场的薄弱环节,在阶段空场嗣后充填采矿中需要重点监测,结合某铁矿底部出矿结构巷道的工程实例,借助FLAC3D数值计算软件,分析了阶段空场嗣后充填全过程底部结构受开采扰动规律。开采扰动对阶段空场嗣后充填采场的底部结构稳定性的影响有时效性和阶段性。由于中间的矿柱起到了有效的隔离作用,相邻矿房的开采对底部结构位移的扰动影响程度较小。矿房回采完毕后,对采空区及时充填可有效控制采场的持续变形,同时为下一步矿柱的回采提供了安全保障。     

阶段空场嗣后充填采场底部结构受开采扰动规律研究

底部结构作为采场的薄弱环节,在阶段空场嗣后充填采矿中需要重点监测,结合某铁矿底部出矿结构巷道的工程实例,借助FLAC3D数值计算软件,分析了阶段空场嗣后充填全过程底部结构受开采扰动规律。开采扰动对阶段空场嗣后充填采场的底部结构稳定性的影响有时效性和阶段性。由于中间的矿柱起到了有效的隔离作用,相邻矿房的开采对底部结构位移的扰动影响程度较小。矿房回采完毕后,对采空区及时充填可有效控制采场的持续变形,同时为下一步矿柱的回采提供了安全保障。     

分段分条胶结充填采矿法的试验研究

分段分条胶结充填采矿法是综合了巷道式胶结充填和无底柱分段崩落两种采矿方法的优点而产生的一种变异充填采矿方法。经白银公司小铁山矿现场工业试验表明,技术经济指标较好,损失率小于6％,贫化率小于3.5％,出矿效率较高,为在不稳固岩层条件下矿体的多步骤回采提供了一个成功的范例。本文着重介绍了试验方案,回采顺序和二步回采以及巷道和采场顶板管理等。     

萨热克铜矿北矿段矿柱回采研究及实践

萨热克铜矿体倾角从缓到陡、矿体厚度从薄到中等、矿岩稳固性好,但遇水力学性质大为下降,主要采用分段空场嗣后充填法采矿。在分段空场嗣后充填法回采过程中,采用堑沟式底部结构,在采场底部留有大量的桃形矿柱,矿柱矿量所占比重较大,采切设计矿柱损失率为15%左右。为安全有效地回采矿柱资源,对部分矿柱分别采用有底部结构的留矿法或无底部结构的留矿法进行回采,矿柱回采率50%以上,取得了一定经济效益,可以在类似矿山推广。     

不良充填体条件下Ⅱ步骤采场结构参数优化

安徽芜湖和成矿业主矿体采用分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法回采,Ⅱ步骤采场回采进度因Ⅰ步骤采场充填质量问题而严重滞后。为安全高效回采不良充填体条件下的Ⅱ步骤采场,推荐Ⅱ步骤采场采用分段凿岩低阶段空场嗣后充填采矿法,利用FLAC^3D软件与Rhino建模软件对6种不同采场结构参数方案进行数值模拟研究,确定的最优采场结构参数为：当Ⅱ步骤采场两侧充填体强度为一侧大于2 MPa,另一侧小于2 MPa、大于1 MPa时,护壁厚度为3 m,顶柱厚度为5 m,间柱厚度为5 m;当Ⅱ步骤采场两侧充填体强度均小于1 MPa时,护壁厚度为3 m,顶柱厚度为6 m,间柱厚度为4 m。研究结果可为同类型矿山不良充填体条件下的Ⅱ步骤采场回采提供借鉴。     

堑沟底部结构复合支护技术

针对图拉尔根铜镍矿软弱破碎岩石条件下的采场底部结构,对支护方式与效果进行了试验与研究。基于现代支护结构原理,根据矿围岩条件和现场实际工况提出了复合支护技术方案。根据巷道的功能和受到深孔爆破振动破坏程度的大小,针对性地选用支护方式。通过复合支护技术最大限度地提高围岩的自身承载能力,使支护系统与围岩共同维护出矿底部结构的稳定。该支护技术使巷道稳固性大大提高的同时降低了支护成本,为矿山实现安全高效开采提供了有力的保障,为同类型矿山回采过程中底部结构的形成和支护形式提供技术参考。     

安庆铜矿1#矿体深部残矿回采安全性分析

为了保障安庆铜矿产量的要求,加快矿山深部矿体的开采进度,对1^#矿体深部残矿的回采区域进行了工程调查与安全性评估。结合深部采场底部胶结充填体原位取芯,获得了采场充填强度的分布规律,进而提出了残矿回采布置方案。通过FLAC三维数值软件,对-618m水平以下新规划的采充时序进行模拟分析,从最大主应力云图可知,在残矿采场回采过程中下向揭露的胶结充填体能够保持稳定,表明不留设-618^-640m水平矿柱的回采方案安全可行。根据数值模拟结果,对残矿回采布置方案进一步优化,实现1^#深部残矿安全回采。     

复杂不稳固矿体二步骤开采优化研究

马头山矿体赋存条件复杂多变,矿体埋藏较深、矿岩破碎、稳定性差,且地下水情况复杂,局部矿段存在泥化现象,一步骤采场回采结束后,二步骤采场在应力重新分布后处于高度应力集中状态,其开采可能会出现大面积地压显现。为此,通过深入研究复杂不稳固矿岩的二步骤采场开采技术条件,采用分阶段分单元大直径深孔嗣后充填法进行马头山矿体二步骤开采,19#采场回采实践表明,该采矿方法能够有效控制采场在回采过程中的稳定性,为提高矿产资源的回收率和矿山产能衔接提供了保障。     

底部出矿嗣后充填采矿法采切工程布置及支护技术

某铁矿采场围岩破碎、稳定性差,计划采用底部出矿嗣后充填法开采,特开展采切工程布置及支护方案优化研究。首先针对复杂破碎矿体,结合底部出矿嗣后充填采矿法要求,在现有开掘巷道的基础上,提出-230 m底部结构、-215 m诱导拉底、-185及-170 m切帮等工程布置形式。其次结合围岩稳定性、工程重要性与受采动作用条件等因素,提出一般破碎围岩、局部破碎围岩、发生明显变形等地质条件及使用条件下的采准巷道加强支护技术。最后优化采切工程的掘进方式及爆破参数。经实践验证,采切巷道布置形式及支护取得较好效果,研究成果可为类似矿山提供借鉴。     

厚大第四系含水层下矿体间柱回采工艺探讨

厚大第四系含水层下矿体回采属于我国采矿行业长期面临的开采技术难题之一,尤其是目前厚大第四系含水层下二步骤矿柱回采相关的开采实践及指导理论均较少。采用常规的矿柱回采方案及思路已难以满足安全需求。以某矿山第四系含水层下二步骤间柱回采工艺为例,在掌握一步骤开采完成后的地压及水文等变化情况的基础上。通过前期采场稳定性理论研究获得开采尺寸,并提出多种开采方案。最后通过合理化利用现有采准工程,充填体内掘进巷道,辅以相关的地压控制措施等技术手段,最终选择安全可行,经济合理的回采方案。采取了针对性的安全技术措施。成功实现厚大第四系含水层下二步骤矿体安全回采的基础上,提出适合该类型矿柱的回采建议。     

多中段群空区下缓倾斜厚大矿体分区高效回采实践

某大型岩金矿山缓倾斜厚大矿体拟采用两步骤空场回采嗣后崩落采矿法,针对多中段群空区下一步骤采空区未处理环境下的二步骤采场回采,结合矿区改扩建生产能力需求,创新构建了大盘区采场分区高效回采方案。将二步骤采场划分成两个区域回采,两区域中间由隔离矿柱分开,下盘矿体采用分段空场侧向崩矿嗣后放顶方案,上盘三角矿体采用分段空场正向崩矿法方案。通过开展大盘区采场分区现场工业试验,实现了多中段群空区下缓倾斜厚大矿体的高效经济安全开采,为类似条件矿山开采提供了重要的技术支撑。     

吴集铁矿（北段）二步骤矿柱回采方案的探讨

吴集铁矿（北段）-200 m中段以上采场采用浅孔留矿嗣后充填法开采。一步骤采场充填后,根据实际开采条件,提出适合的3种二步骤矿柱回采的方案,从如何安全、经济、高效且最大程度地回收资源等方面考虑,探讨适合吴集铁矿（北段）矿柱回采的采矿方法和采矿工艺技术参数。对类似开采条件矿山的矿柱回采具有一定的借鉴意义。     

东坪金矿底柱残采技术应用浅析

东坪金矿原采矿方法残留了大量的底部矿柱,为了缓解矿山资源逐渐减少的问题,充分利用有限的资源,矿山对底部矿柱进行了回采试验,提出了中深孔残采底柱回采方案和浅孔残采底柱回采方案,并进行了技术方案的调整优化。现场应用表明,底柱回采矿量28.33万t,实际出矿品位为3.12g/t,实现企业净利润4448万元,具有良好的经济效益。     

安庆铜矿深部破碎复杂矿柱回采研究

安庆铜矿马头山矿体存在较为破碎复杂的特征,在一步骤回采过程中,部分采场发生了大面积的垮塌,导致采空区直接采用废石充填,同时垮塌边界不明确,给二步骤矿柱回采带来了严重的困难和安全隐患,针对22#P采场复杂的赋存特征,提出了一种留矿柱和矿壁的上向水平分层充填采矿法,经实践结果表明,该采矿方法能够很好的适应类似条件的采场回采,提高了残矿回收的效率,保证了矿山矿产资源的高效回收和企业的生产能力,也为相似条件的采场回采提供了良好的参考作用。