巴鲁巴铜矿缓薄矿体可采性研究

巴鲁巴铜矿是一座已开采42年的地下老矿山,由于矿山剩余资源大部分是缓倾斜薄矿体,导致开采难度非常大。从经济合理性、社会效益和技术可行性三方面对缓薄矿体开采的可行性进行了全面论证。在此基础上,借鉴国内缓薄矿体的各种开采手段,考虑赞比亚地下矿山现有技术水平,筛选出三种比较适合的采矿方法。然后从经济因素、资源利用率、劳动生产效率、安全环境及适用程度等方面,采用模糊层次分析法对上述各种采矿方法进行方案优选,最终确定了一种适合巴鲁巴矿缓薄矿体的采矿方法。生产实践表明,改进的爆力运搬空场法,不仅提高了出矿品位,减少了采切工程量,而且保障了矿山正常持续运行。     

巴鲁巴铜矿缓薄矿体可采性研究

巴鲁巴铜矿是一座已开采42年的地下老矿山,由于矿山剩余资源大部分是缓倾斜薄矿体,导致开采难度非常大。从经济合理性、社会效益和技术可行性三方面对缓薄矿体开采的可行性进行了全面论证。在此基础上,借鉴国内缓薄矿体的各种开采手段,考虑赞比亚地下矿山现有技术水平,筛选出三种比较适合的采矿方法。然后从经济因素、资源利用率、劳动生产效率、安全环境及适用程度等方面,采用模糊层次分析法对上述各种采矿方法进行方案优选,最终确定了一种适合巴鲁巴矿缓薄矿体的采矿方法。生产实践表明,改进的爆力运搬空场法,不仅提高了出矿品位,减少了采切工程量,而且保障了矿山正常持续运行。     

堆浸体系中的多尺度效应与多过程耦合作用研究

作为一种较为成熟的技术,堆浸工艺已广泛应用于各种低品位矿石的浸出,但基础理论方面的研究还很不完善。首先对堆浸过程中矿岩散体进行研究尺度的划分,提出基于显微影像分析技术、CT技术和图像处理技术等对矿岩散体多尺度空间结构实现可视化,并通过对浸出体系中多相多场耦合作用和跨尺度关联问题的深入分析,提出了现阶段研究中一系列有待解决的问题。然后,详细论述了多过程耦合数值模拟的研究内容。结合国外微生物浸矿机理的研究成果,以原生黄铜矿为研究对象,总结出微生物堆浸研究的工作重点。最后,在介绍国内外堆浸技术研究进展的基础上,重点阐述了堆浸理论的研究难点。     

软弱破碎岩石巷道喷锚支护参数优化及工艺研究

本文首先通过Q值与巷道支护之间的关系,初步设计巷道的加固类型为湿喷混凝土+锚杆支护形式,并确定了三类岩体的混凝土喷层厚度;对于良好岩体,喷厚20~30mm;一般岩体,喷厚50~60mm;破碎岩体,喷厚60~65mm。然后,以围岩松动圈的分类方式及支护参数的优化方法,分别确定了针对一般岩体和破碎岩体适用的最小锚杆长度——2.1m和2.6m,并综合考虑冲切破坏作用和粘结破坏作用,得到喷层厚度不低于4.71mm。通过实际施工技术参数的围岩稳定性分析,证明设计参数是符合工程要求的。在工业性试验研究的基础上,最终确定了针对软弱破碎岩石巷道的湿喷混凝土配合比和凿岩台车锚杆安装工艺。     

境外某残采矿山采矿方法的研究

Baluba铜矿是一座开采近40 a的老矿山,由于矿体缓薄、形态多变,导致开采难度大。通过分析该矿历史上的采矿技术资料,总结了以往各采矿方法的优缺点,针对矿山不同区域、不同产状的矿体,提出了6种适用性较强的采矿方法。基于模糊综合评判法,建立采矿方案综合评价指标体系,对井下五类矿体进行采矿方案优选。生产实践表明,依据矿体的产状划分东采区矿块,分别配置最佳采矿方法,不仅降低了采切工程量,而且保障了矿山安全高效运行。     

基于分层分级特性的氧化铜矿柱浸渗流行为分析

通过开展氧化铜矿石的分层分级柱浸试验,研究了3种矿样分别在水、30g/L硫酸和60g/L硫酸中的渗透系数和浸出率随时间的变化规律,并揭示了不同方案下渗透系数存在差异性的原因。结果表明:3组矿样在水中的渗透系数最大,30g/L硫酸次之,而60g/L硫酸最小。当浸柱上半部分为细颗粒(1~3mm),下半部分为粗颗粒(5~10 mm)时,浸矿效果最好,铜浸出率可达56%,工业应用浸矿60d后,铜浸出率达到63.98%。     

缓倾斜破碎不连续矿体采空区稳定性分析

通过对白牛厂矿区的工程地质调查、矿岩力学性质试验,选取了表征矿山岩体工程质量的各种指标,获得了岩体工程分类结果——RMR值和Q值,并根据评分结果分别对井下采场安全,跨度和采空区稳定时间进行了评价和预测。应用Mathews稳定图法中稳定数的计算方法,计算出各类岩石的稳定数,然后根据拟合的稳定数与形状因子间的函数关系,得到各类围岩采空区破坏时形状因子,以此计算出了采空区围岩发生破坏时的采场暴露面积。最后,针对矿山井下无支护或支护失效的现状,提出了相关解决方案。     

破碎围岩条件下采场留存矿柱稳定性分析

采用岩体分级方法(RMR法)、Q系统和地质强度(GSI)指标对矿岩进行了工程地质评价,并通过扩展后的Hoek-Brown节理强度准则进行岩体力学参数确定.根据白羊矿段矿柱布置形式,推导出矿柱荷载公式,并确定了矿柱强度计算参数.针对井下矿柱主要破坏形式分别进行失稳机理分析.将正交设计法引入采场结构参数优化分析中,对各开采方案进行了三维数值模拟.运用正交极差分析法对矿柱稳定性影响因素敏感度进行评价.实践结果表明:采场高度控制在3.5~4.5 m,矿房宽度取值不大于5 m,矿柱直径不小于3.5 m留存矿柱稳定性基本能得到保障.

     

程潮铁矿岩爆倾向性分析及其能量预测

根据系统的工程地质调查,在对井下-430~-568m范围内岩样进行力学实验研究的基础上,采用RMR岩体分类方法和高地应力条件下适应性较好的Q系统,对深部围岩进行了工程分类,并分析了RMR、RQD与岩爆的关系.认为程潮铁矿深部(-500m以下)岩体发生岩爆的可能性较大.通过对矿区地应力分布规律的研究,探讨了矿区高应力环境对岩爆孕育的影响.最后,通过对矿区采场三维有限元数值模拟,分析了深部开采矿岩能量分布规律,据此推断该矿岩爆临界深度在-500m水平.从模拟结果可以看出:地应力环境受上部开采活动的影响,-500m水平应力明显增加,高于-533m水平;-533m水平以下,随着垂直深度增加,矿岩能量最大值逐渐增大.     

碱性氧化铜矿石表面形貌的浸蚀特征及机理

运用高倍数码相机、扫描电镜技术研究酸作用下制粒矿石和原矿石表面形貌演化特征,并从能量改变、孔隙演化和沉淀物生长及调控3方面揭示氧化铜矿表面微观几何形态的浸蚀机理。