基于数值分析的中深孔爆破采场结构优化研究

针对凡口铅锌矿回采矿体过程中面临的安全性问题大、回采效率低、采矿成本高等问题,运用数值模拟软件FLAC3D及其自带的汇编语言,对影响采场结构参数的长度L、宽度D、高度H 3个基本变量进行模拟组合,并结合安全系数等传统的评价指标进行空区关键点的位移、塑性区等情况统计,最终对井下多变量采场参数进行综合分析,研究表明:位移值与L、D、H 3个参数均成非线性正相关,其中位移值最小对应的参数是L=20 m,D=6 m,H=6 m,最大值对应的参数是L=40 m,D=10 m,H=8 m,该参数下的安全系数F≥1.239;由塑性区面积与各参数的单因素分析得,参数值与塑性区的相关性大,其中模拟的最大参数对应的塑性区贯通现象明显,需对局部围岩性质复杂地域进行支护,以保证回采的安全;结合矿山机械化上向中深孔采矿法的实际,通过实测分析得出该采场回采过程中能保持相对较高的安全性和生产效率的结论,与模拟统计的结果相一致,具有相对较大的指导意义。     

基于价值工程原理的托库孜巴依金矿采矿方法优选

针对传统采矿方法选择存在的不足,以托库孜巴依金矿充填采矿法优选为工程背景,将价值工程引入采矿方法选择中,初选提出了可能的3种矿山地下采矿方法。考虑技术、经济、资源利用、安全、环境等多方面因素,基于价值工程的基本原理,构建了较为全面的采矿方法优选多目标决策指标体系。邀请有关专家依照01强制法对项目指标打分,量化指标确定各个指标的重要程度。求出各种采矿方法方案的功能和价值,取其价值系数最大者,最终确定了最优采矿方法为分段空场嗣后充填法。该采矿方法经设计院设计并得到了实际应用。     

某铁矿特大采空区处理方案设计研究与应用

某铁矿露天坑挂帮矿前期采用分段空场法开采,在开采过程中形成了一个总体积超过120×10~4m~3的特大采空区。通过分析采空区处理的一般方法,结合采空区现场调查情况、地表允许塌陷以及下部采用无底柱分段崩落法开采的特点,选择爆破崩落法进行处理。经对比分析硐室爆破、扇形深孔爆破设计方案的优缺点,最终在F53断层附近采空区顶板薄弱地段,利用扇形炮孔微差爆破技术使采空区与地表贯通形成泄压天窗,使采空区逐步白行垮冒,垮落岩石充填空区作为下部无底柱分段崩落法覆盖层,不仅实现了采空区安全处理,并且最大限度地节约了成本。     

高强轻质泡沫砂浆充填体在矿山的应用研究

借助于工业充填实验和数值模拟等手段,进行了高强轻质泡沫砂浆充填体在金川三矿区中应用研究。对高强轻质泡沫砂浆充填体与已有普通胶结充填体的充填效果和充填成本进行了对比性分析,结果表明,高强轻质泡沫砂浆充填体具有流动性好、充填接顶率高以及充填成本低等多重效果。同时,因致密微空隙的存在,泡沫充填体刚度较普通充填体低,充填后引起的地表下沉量较大;但因泡沫充填体强度能够满足采矿工艺的强度要求,充填后采场安全系数大于2,采场稳定。该研究成果可为高强轻质泡沫砂浆充填体在矿山的应用提供有益参考。     

马郡城铁矿“三下”开采隔离层厚度及回采顺序研究

在金属矿山“三下”开采过程中,隔离层是保证地表构建筑物安全和地下采场安全开采的重要部分,其 合理的留设厚度对于实现矿山安全高效生产具有重要意义。 针对马郡城铁矿矿区内东南角地表存在马郡河以及木 材厂、民房等建构筑物,造成矿区 10 线以东矿段复杂难采的问题,通过结构力学法和 K. B. 鲁别涅依特理论等 5 种方 法分别对隔离层厚度进行估算,其厚度范围为 16~ 36 m。 采用 ANSYS 软件构建矿区三维模型,结合 FLAC3D 模拟分析 不同隔离层厚度条件下第四系底部围岩稳定性特征及地表沉陷规律,并对矿块回采顺序进行优化。 结果表明:矿块 合理的回采高度上限为 40 m,隔离层安全厚度为 19 m,在估算厚度范围内,验证了理论计算结果的合理性;矿块回采 顺序为从右至左时对地表河流及建筑物影响最小。 研究结果为马郡城铁矿矿区东南角安全高效开采提供参考依据。     

顶底板均不稳固的古采区残矿回收实践

银硐子银多金属矿生产探矿过程中又遇到大量明清古采区,使得矿山开采技术条件更为困难。初步查明古采区位于矿体中部,上盘剩余矿体厚4~7m,下盘剩余矿体厚6~8m。为保证矿山经济效益和安全开采,设计采用下盘矿体与上盘矿体分采合出连续采矿法分两步回采古采区剩余矿体,具体方案为：首先,采用抛掷爆破方式将古采区下盘剩余矿体崩入古采区内;之后,崩落上盘剩余矿体和一部分上盘围岩覆盖在下盘崩落矿石上;采用截止品位放矿矿方式,将崩落的上盘围岩废石永久留在采空区内。该方案能充分利用矿山正常开采时的采准切割系统,在减少采切工程量的同时也避免了残矿回收与正常开采之间的互相干扰;人员不进入采空区,安全性好;上、下盘剩余矿体均可沿走向连续回采,生产效率高。试验采场应用期间,上盘矿体与上盘矿体分采合出连续采矿法采出古采区残矿资源量23000t,创造经济价值181万元,应用效果极好。     

某铁矿开采方案设计

根据某铁矿的地质条件和矿山现状,对不同产状、厚度及赋存条件的矿体,选取了不同的采矿方法及布置形式,即对于缓倾斜中厚矿体,采用浅孔房柱法进行开采;对于缓倾斜-倾斜厚矿体,采用中深孔房柱法进行开采;对于倾斜极厚矿体,采用中深孔分段矿房法进行开采;采空区嗣后采用全尾砂胶结充填,对于提高资源回收率,保证矿山安全生产,实现矿山的绿色开采具有一定的作用。     

沙溪铜矿厚大矿体采矿方法设计

根据沙溪铜矿矿床品位较低、矿体厚大、矿体及围岩稳定性好的特征,采用高阶段大直径深孔嗣后充填采矿和分段空场嗣后充填采矿法。厚大矿体采用高阶段大直径深孔空场嗣后充填采矿法,两段凿岩一段出矿,出矿段高120 m,凿岩段高60 m,采区生产能力2 100 t/d、采切比6.72 m/kt;矿体厚度小于15 m时采用分段空场嗣后充填采矿,中段高60 m,分段高20 m,矿块生产能力500 t/d、采切比17.7 m/kt。由于采矿方法具有采场结构简单,工艺精简的特点,对相邻盘区充填料的破坏不显著,矿石贫化损失率低。     

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。     

会东铅锌矿上盘“黑破带”矿体回采实践

大梁矿业会东铅锌矿11线东部矿体赋存条件复杂,受"黑破带"影响,上盘围岩与矿石极其破碎,开采难度极大。为充分回收利用矿产资源,保障回采作业安全,采用小断面上向进路充填法回采该类矿体。生产实践表明,该方法机动灵活,回采作业安全,很好的满足了矿山生产要求。