无底柱后退式竖向分条分段充填采矿法研究

结合三山岛金矿现行采矿方法应用情况对无底柱后退式竖向分条分段充填采矿法从方案的提出、理论依据及研究目的进行了说明,重点对采准工程布置方式,采场生产组织形式,采场施工技术等进行了介绍。通过与矿山现行盘区采矿法进行综合指标对比研究和总结,得出该方法具有以下优点：分段回采,大幅降低采准工程费用;中深孔落矿,降低凿岩爆破成本;倾斜分条回采,实现了定点出矿,既提高了出矿效率,又避免了充填体溃塌造成的二次贫化;竖向分条回采,能有效控制采场顶板及上盘冒落;后退回采,两翼回风,改善采场安全及通风条件等。加上天井施工以切代掘等多项创新技术的应用,解决了困扰矿山多年的中深孔采矿天井上掘问题。该方法设计合理,施工技术易于掌握,具有极高的推广应用价值。     

盘区采矿法在三山岛金矿的研究与应用

介绍了盘区法在三山岛海底金矿厚大矿体开采中的研究与应用,通过现场生产试验,与点柱采矿法相比,贫化率和损失率分别降低3.52%和22.1%,取得了较好的经济效益,这对厚大矿体开采具有一定的推广价值。     

机械化盘区上向高分层宽进路充填采矿法在三山岛金矿的研究与应用

三山岛金矿新立矿区进路采场数量占大多数,采矿方法为盘区上向进路充填采矿法,采用人工凿岩落矿,单采场生产能力低。为加大进路采场采矿强度,充分利用回采单元,对盘区中的采场再划分成两个采区,并提出增大分层高度及进路宽度。在宽进路采矿过程中,先利用人工凿岩创造小断面切割巷,再利用高效无轨采出矿设备进行作业,锚杆台车跟进采场顶板支护,形成机械化盘区上向高分层宽进路充填采矿法。该采矿工艺在新立矿区进行采矿试验后,取得了良好效果,盘区生产能力由100t/d提高到300t/d,为三山岛金矿生产规模的进一步扩大奠定了基础。     

中深孔分段落矿嗣后充填采矿实践

为提高三山岛金矿-600 m以下中厚矿体采矿强度,采用上向中深孔分段落矿嗣后充填采矿法进行开采。首先,在采场上盘和顶柱下方分别施工支护巷道,进行长锚索预支护,有效保证了上盘围岩及采场顶柱的稳固性;其次,在分段采场开采分次爆破过程中,通过上分段上盘支护巷道进入采场,随后进行顶板处理,保证了采场顶板安全;最后,分段采场回采完毕,立即进行充填,缩短了采空区暴露时间,减少了围岩移动。实践证明,该采矿方法具有生产能力大、安全高效及采矿成本低的优点,满足了矿山生产规模扩张的需要,创造了巨大的经济效益和社会效益。     

中深孔松动控制爆破技术在三山岛金矿的应用

为了减少矿柱的损失,在三山岛金矿直属矿区内,采用基坑开挖的方式对地表以上+10 m至地下-2.0 m的矿体进行回采。受现场工业厂房布置限制,并考虑加快施工进度、降低生产成本等方面因素,爆破方式采用中深孔松动控制爆破技术。为了最大限度地降低爆破震动对周边环境的影响,首先对基坑轮廓先进行预裂爆破,再进行中深孔松动控制主爆破。通过对2种控制爆破的爆破参数进行详细确定,分析爆破效果,阐述了爆破方案选择、爆破参数优化、起爆网路的设计和爆破安全校核与防护,为类似工程设计提供参考。     

阶段空场与上向分层联合采矿法应用实践

为提高深部厚大破碎矿体采矿效率,进行采矿方法优化,提出了机械化盘区阶段空场与上向分层联合采矿法。盘区矿房采用分段凿岩、阶段空场嗣后充填采矿法,发挥了无轨设备的高效性能;通过对矿房上盘主断裂F1进行长锚索预支护及顶柱锚网支护,确保作业安全。盘区矿柱采用上向分层充填采矿法,为减少上盘面暴露面积,在靠近上盘回采时,预留倒台阶上盘护顶矿柱,矿柱滞后一分层回采。实践证明,该联合采矿法不但采准工程量少,而且具有综合生产能力大和安全高效的优点。     

全充填嗣后连续采矿法在缓倾斜薄矿脉矿柱回采中的应用

三山岛金矿平里店矿区矿体为石英脉型缓倾斜薄矿脉,井下多中段开采,采矿方法为浅孔房柱法。自矿山投产至今,生产规模不断扩大,而地质储量日益不足。为了增加可采矿产资源,对采场采空区内的矿柱进行回采。经方案技术比较,采用全充填嗣后连续回采矿柱采矿法,该方法具有一次充填量大、回采安全和采矿连续进行的优点。该采矿工艺在平里店矿区进行采矿试验取得了良好效果,采场生产能力达到20 t/d,确保了平里店矿区生产的持续进行。     

三山岛海底采矿关键技术及最优开采方案研究

海底开采存在一定的技术难题,在整个开采过程中,尤其要注意安全及地表变形或沉降等问题。通过分析三山岛原有海底开采方法的不足,提出2种适合海底开采的较优方案:脉外采准岩层微扰低沉降房柱式分层充填采矿法和高进路充填采矿法,一方面可有效防止地表塌陷等问题,另一方面通过工程实施,矿山经济效益显著增长。目前,三山岛海底开采在-165 m以下进行,在保证安全开采的前提下,为进一步提高矿山生产能力,研究认为,通过合理利用一些技术措施,护顶层中-165～-85 m水平的矿体可回采利用。     

高段溜井测设贯通的应用

为提高三山岛金矿新立矿区井下有轨采出矿能力,加大中段巷矿石卸载量,首次采用LM120反井钻机导孔实现长距离高倾角矿石溜井贯通,并采用激光指向仪、全站仪、测斜仪等标定测设和指导高段溜井施工。实践表明:应用激光指向仪、全站仪标定井巷中腰线,适应井下作业环境,精度好、效率高,确保了反井钻机道轨中心线与溜井中线的垂线重合,确保了溜井中线和钻机主轴中心线重合;采用测斜仪测量钻杆倾角,根据测斜所得的偏斜值和偏斜增长率来预测终孔贯通位置确保了高段溜井的贯通;采用反井钻施工高段溜井,成井质量好,提高工效2~3倍,保证了作业人员安全性。     

地下大型提升机硐室施工技术

三山岛金矿为加快盲竖井提升机硐室施工进度,缩短井建工期,对硐室采用上下导硐分层施工法。为保证施工安全,对首先开挖的硐室顶板实施光面爆破及喷锚网联合支护技术;其次,在下向分层施工中,对墙体实施预裂爆破及喷锚支护技术。在实际生产中,严格采取控制爆破及临时支护措施,最终硐室工程较计划工期提前完工。实践结果表明:采用上下导硐分层施工法,在支护措施确保施工安全的情况下,通过先拱后墙、分层施工、先掘后砌的总体施工顺序,能够实现较破碎围岩条件下大断面硐室的高效施工。