缓倾斜中厚矿体高效采矿方法研究

以新疆哈密黄土坡铜锌矿为研究对象,针对矿山一期开采中存在的损失、贫化率较高,通风条件差等问题,提出了采用二步骤采矿法开采深部矿产资源的新方案。即矿块垂直矿体走向布置（矿体厚度≥10 m）,将矿块划分为矿房和矿柱,分为二个步骤进行回采,第一步先采矿房,第二步后采矿柱。开采矿房时,采用分段矿房法回采,阶段嗣后充填;开采矿柱时,采用上向水平分层充填采矿法回采。基于FLAC3D对新方案的第二步骤开采过程进行了数值模拟,第二步骤的开采过程中顶板未出现冒落、垮塌等现象。同时经过一期及二期试验采场的工业试验验证,证明新方案具有工人工作集中、设备利用率高,矿房回采时顶板暴露面积较小、作业条件安全性较高,矿柱回采时损失极大减小、采矿成本适中等优点,其采矿回采率及贫化率分别为93.50%、7.69%,极大地提高了矿山的经济效益。     

大红山铜矿西矿段充填采矿数值模拟研究

根据大红山铜矿西矿段矿体赋存的地质条件及现有的开采技术,提出了盘区机械化分条—分层充填联合的采矿方法。初步确定18种回采的方案,选取了FLAC3D数值分析软件进行数值模拟。将各方案的结果进行了对比,选出了最好的回采方案。结果表明,采场结构参数为:用混凝土胶结充填的矿柱宽度6 m,用选矿的尾砂充填的矿房宽度8 m,每个分层的高度4 m;用混凝土胶结充填的矿柱的抗压强度2.5 MPa;开采顺序上下同时回采,间隔100 m时采场的稳定性最好。     

卡房锡矿247线矿体回采方案数值模拟

卡房锡矿多层矿体上下盘均为稳定性较差的花岗岩,夹层为稳定性较好的大理岩矿体,不同的开采方式对矿体稳定性影响较大。采用3D-σ软件对卡房13-2矿体247剖面矿体的进行了6种不同方案的采场结构参数及4种回采顺序的方案模拟研究分析,得出顶板及矿柱稳定性。结果表明,13-2矿体顶板为大理岩时,可以采用空场法开采,但是采场跨度应控制在12 m以内,且矿柱尺寸不小于6 m;对于247线矿体,建议首先开采与花岗岩接触的凹兜矿,充填后利用空场法开采顶板为大理岩的夹层矿石。结果为类似矿体的开采提供了理论基础,具有一定的参考价值。     

浅采设计与固废充填相结合的创新应用

在罗河铁矿的开拓工程设计时,为减小回采贫化率,采准工程均布置在-497 m水平,造成下部留有三角矿体损失,通过设计-512 m浅采矿房回收25 9#阶段采场下部压覆的12万t三角矿量,减小贫化;-455 m水平为凿岩、回风水平,基建期间废石均采取利用现场巷道堆存,使得-455 m 水平80～90联巷区域巷道被废石占用,通道受阻,严重影响现场通风及人员、设备通行。通过利用25 9#采场切割天井作为废石充填井,将上部-455 m水平70～100联巷,28～33进路区域巷道内堆存的大量废石充填至-512 m浅采空区内。通过创新应用不仅回收了边角矿体,提高了资源回采率,同时也解决了-455 m水平凿岩巷道长期堆存废石无法处理的难题,而且利用固废充填较尾砂胶结充填大大降低了采矿成本。     

近地表采空区处理及残矿开采技术研究与应用

某铅锌矿采用分段空场嗣后法开采,由于充填系统建设滞后导致近地表开采区域遗留大面积采空区及矿柱。针对采空区及残矿赋存现状,运用中深孔顶板及矿柱联合崩落的方式,崩落近地表采空区顶板隔离层及矿柱。采空区顶板及矿柱崩落后利用井下现有出矿系统集中出矿,出矿结束后对采空区进行充填。该技术方案有效消除采空区垮塌的安全隐患同时回采矿柱残矿,为同类矿山采空区处理及残矿回采提供技术参考。     

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。     

高峰矿105号矿体深部安全开采与岩层控制技术研究

高峰矿105号矿体深部采深达1200m,水平应力较大。前期开采引起岩体破坏,矿柱普遍应力集中明显。针对105号矿体深部开采存在地压与岩爆灾害隐患的问题,开展了岩层控制与优化开采研究。通过岩石力学实验,进行岩爆倾向性试验研究,测定了岩石弹性变形能指数,结合现场条件判定岩爆倾向性。实验结果表明,深部矿体具有中等程度岩爆倾向性。现场开展了工程地质调查,采用数值模拟分析了深部矿压现状及发展趋势。对采空区进行胶结充填,对围岩采取锚杆加金属网支护,在破碎矿段采用条块后退式回采,对深部中段较厚大矿体采用中深孔开采,有效解决了顶板管理难题。在深井开采高应力环境下,采取合理的采场结构参数,优化回采顺序,实现了安全开采。     

叁沟矿缓倾斜中厚至厚矿体采矿方法研究

针对叁沟矿缓倾斜中厚至厚矿体的赋存条件,提出了分段空场嗣后充填法和胶结矿柱房柱法联合开采,介绍了联合采矿方法的采准、切割、回采、充填过程。结果表明:分段空场嗣后充填法能够较好地适应缓倾斜厚矿体,回采率高,成本低,经济效益显著,同时,房柱法又能很好地解决小矿体的开采问题,联合采矿方法取得了预期的效果,为矿山合理经济开采提供了依据。     

基于FLAC3D的龙门山矿东采区回采方案优选

龙门山铜矿东部采区为分段空场嗣后充填法,现部分采场已回采完毕,形成大片采空区。为经济高效地开采龙门山铜矿东部采空区周围矿体,避免大规模塌陷事故,以东部采区未开采的E3北、E4采场为研究对象,建立矿体三维模型,对5种充填回采方案进行数值模拟研究,从安全角度对各方案进行优劣排序。结果表明,将现有采空区全部胶结充填的方案安全性最高,但成本也最高;暂不处理现有采空区,在采场内留设矿柱及回采后部分充填的方案安全系数较高,且回采成本稍低。     

李家沟矿区超前开采安全技术要素分析

由于被迫在覆盖岩下放矿和矿体中夹石的大量存在,厂坝铅锌矿李家沟矿区出矿品位持续低迷;矿区902 m中段矿体品位高且赋存完整,超前回采该区域富矿可有效提升李家沟矿区出矿品位。根据902 m中段工程地质和矿体赋存特征,运用Mathews稳定图法,优化了采场极限暴露面积和结构参数。在对采空区塌陷大面积连锁冒落效应致灾机理分析的基础上,建立了地下开挖工程围岩系统的协同承载作用突变模型,分析了超前开采区域矿柱和顶板的稳定性,并提出了采空区嗣后充填和建立地监监测系统的安全措施。实践结果表明：结合Mathews稳定图法和有限元软件分析,可以实现数据的相互验证和决策,为李家沟矿区902 m中段超前回采提供安全保障。     

露天地下联合开采空区残留矿石

我国西部某铁矿受前期掠夺式开采,形成了大量采空区,积压了大量矿石,存在严重的安全隐患。对老空区进行了人工探测,掌握了该矿空区形态、大小、分布及资源量。根据空间分布及采矿技术参数,将该矿老空区分为3类。为充分利用空区残矿资源,结合相关研究,提出露天地下联合开采空区残留矿石方案。根据此方案,954 m中段以上残留矿柱和顶板采取露天开采;924 m中段以下矿体以及露天坑内具有开采条件的边坡挂帮矿体,利用原矿床开采形成的开拓系统采用地下开采方式进行回收;954 m中段至924 m中段矿体,上部20 m由露天坑底自上往下凿岩,下部10 m由924 m中段自下往上凿岩,爆破留下的矿石做下部中段回采的覆盖岩石,在以后逐步回收。该方案既充分回收了采空区残矿资源,又消除了采空区大面积冒落的隐患,具有极高的经济效益和社会效益。     

密云铁矿Ⅱ矿带大爆破回采矿柱方案研究

密云铁矿在露采转入地采的过程中,挂帮矿体采用分段凿岩阶段空场法开采,回采结束后形成了大量的空区和矿柱,矿柱矿量接近30万t,随着采矿深度的延伸,地压活动不断增强,部分矿柱出现局部冒落破坏,可能会产生冲击地压,而下部矿体采用无底柱分段崩落法回采前,需对采空区处理、回收矿柱,并形成一定厚度的覆盖岩。针对挂帮矿开采所留间柱与顶柱回收问题,从采用大爆破方案回采矿柱进行了分析探讨,并对全部矿柱进行了成功回采。     

密云铁矿Ⅱ矿带大爆破回采矿柱方案研究

密云铁矿在露采转入地采的过程中,挂帮矿体采用分段凿岩阶段空场法开采,回采结束后形成了大量的空区和矿柱,矿柱矿量接近30万t,随着采矿深度的延伸,地压活动不断增强,部分矿柱出现局部冒落破坏,可能会产生冲击地压,而下部矿体采用无底柱分段崩落法回采前,需对采空区处理、回收矿柱,并形成一定厚度的覆盖岩。针对挂帮矿开采所留间柱与顶柱回收问题,从采用大爆破方案回采矿柱进行了分析探讨,并对全部矿柱进行了成功回采。     

大规模充填体下保安矿柱规划及矿体回采顺序研究

针对某金属矿长期处于大规模充填体下开采的现状,对-300 m各盘区回采期间的稳定性进行了数值模拟,分析不同方案的采场开采过程中顶板应力、位移等指标的变化规律,并综合分析比较了各方案的回采安全性与经济效益。分析结果表明：将E101采场作为永久性连续盘区时,回采至中期采场顶板处产生1.14 MPa的最大拉应力和75 mm的最大位移;开采后期采场顶板处产生2.30 MPa的最大拉应力和92 mm的最大位移;开采后期采场顶板的抗拉安全系数为1.53;整个顶板岩体稳定性较好,确定将E101作为盘区永久矿柱。根据盘区永久矿柱的位置,提出了4种盘区回采顺序,分析比较不同开采方案的顶板、直接顶板、矿壁及充填体稳定性,确定了从矿体中央连续永久盘区矿柱E101采场向两侧分盘区开采的回采顺序。     

深部富水破碎矿体开采技术试验

云锡松矿+1 360 m中段以下的30-14矿体特点是含水率高、围岩松散破碎、回采率低.为达到深部矿体安全、科学、经济的回采要求,根据矿山现有的设备配置和富水破碎矿体特殊开采条件,提出下向进路式分层胶结充填采矿技术方案和坑道涌水治理措施,并进行现场试验验证.现场试验与应用结果表明,该采矿方法在实现采充平衡方面能够应用得...     

金厂河铅锌矿大直径深孔采矿方法试验研究与应用

保山金厂河铅锌矿主矿体为低品位缓倾斜中厚矿体,平均厚度40 m左右,地下开采采用斜井开拓,设计能力1 500 t/d。为保证高效安全开采,矿房矿柱采用两阶段回采。通过对矿体形态、工程地质条件及类似矿山的生产案例研究,提出采用下向大直径深孔侧向崩矿嗣后充填方案进行回采。选取19#采场作为工业试验采场,试验结果表明,下向大直径深孔落矿工艺达到了低成本、安全、高效开采的目的,取得了良好的经济效益及社会效益。     

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。     

后退式落矿干式充填采矿法在三道桥铅锌矿的实践

三道桥铅锌矿Ⅲ号矿体属急倾斜薄矿体,原6 m以下矿体采用浅孔留矿法开采,采矿效率低,机械化水平差,工作人员暴露在采场顶板下作业安全问题难以保证。针对原采矿方法存在的问题,设计急倾斜矿体垂直中深孔后退式落矿干式充填采矿方法,将矿体沿垂直方向分为两分段自下而上开采,采用中深孔连续落矿的同时,利用废石等干式充填采空区。矿山实验采场证明,同原方案对比千吨采切比减少了4.03 m/kt,综合回采率提高了4个百分点,生产能力提升了65t/d。该采矿方法大大简化了采准、切割工程,提高了作业安全性,解决了过去开采急倾斜薄矿体机械化水平不足的问题,对类似条件矿山具有广泛借鉴与推广价值。     

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。     

大庄子金矿缓倾斜中厚矿体采矿方法试验

大庄子金矿的矿体属于缓倾斜中厚矿体，试验采用矿房矿柱两步回采嗣后充填采空区的方法开采，并取得了成功，该采矿法先回采5m宽的矿柱，对矿柱采场的空区用尾砂胶结充填，然后回采8m宽的矿房，矿房采场的空区用尾砂充填，作者详细地介绍了采场结构和回采工艺及所取得主要技术经济指标，试验成功的采矿法现已在大庄子金矿全面推广应用。