急倾斜极薄矿脉小型机械化留矿法开采采场稳定性分析

基于珊瑚钨矿急倾斜极薄矿脉小型机械化留矿法开采工艺,采用数值模拟方法分析了开采过程中采场的稳定性,探讨了采场长度、相邻采场开采时应控制的安全距离和回采顺序。结果表明:1)矿体采出后,采场上下盘围岩发生以水平向位移为主的相向位移,采空区上下两端与顶底板接触位置发生应力集中,采空区两侧围岩应力降低;2)采场长度对采场稳定性的影响较小,为提高单条采场生产能力,采场长度可由试验阶段的100 m增加到150~200 m;3)为减小相邻采场开采扰动,相邻采场开采时的安全距离应控制在4 m以上,局部地段围岩条件较差时还应适当加大;4)对于上下相邻采场,待采矿体位于已采采场的下盘围岩移动范围更有利于采场稳定性控制,建议采用从上向下的回采顺序。研究结果可为采矿工程实践提供一定的参数参考。

基于离散元方法的急倾斜极薄矿脉机械化开采爆破参数仿真优化

急倾斜极薄矿脉留矿法开采爆破空间规整平齐是实现小型采矿机器人高效通行和稳定作业的关键因素。为了提高狭小空间爆破光面控制效果,采用离散元方法和黏结颗粒模型耦合仿真方法,开展了不同炮孔参数条件下急倾斜极薄矿脉爆破模拟,以爆破空间轮廓规整性系数为评价指标,对急倾斜极薄矿脉炮孔布置方式和参数进行了优化。研究结果表明:同等排距和孔距条件下,矩形方式布孔的爆破规整性系数最高,矩形+间隔空孔布孔方式爆破规整性系数次之,之字形炮孔布置方式爆破效果最差;结合爆破经济性指标和采场断面规整性系数综合考虑,对于急倾斜极薄矿脉机械化开采,推荐采用矩形+间隔空孔装药的爆破方式,炮孔排距0.4 m,孔距0.8 m。

急倾斜薄矿脉中深孔爆破围岩夹制作用机理及定量表征方法

以甘肃某金矿急倾斜薄矿脉为工程背景,针对急倾斜薄矿脉中深孔爆破围岩夹制作用大,矿石贫损大的问题,采用现场调查、PMMA(有机玻璃)爆破模型试验与数值模拟相结合的方法,深入探究了薄矿脉爆破围岩夹制作用机理,提出并建立了围岩夹制作用的定量表征方法。开展PMMA爆破模型试验,分析了薄矿脉不同采幅条件下的爆生裂纹分布规律,结果表明:薄矿脉采幅减小,降低了炮孔周围爆破粉碎区以及破裂区的半径,抑制了爆破裂纹的发育。开展了不同薄矿脉采幅条件下的爆破数值模拟,结果表明:薄矿脉采幅减小,爆破自由面处反射叠加的爆破能量减小,爆破破岩的体积也相应减小,更多的爆破能量以动能的形式散逸不能有效破岩。基于爆破能量分析结果,提出了薄矿脉爆破夹制系数的定量表征方法,即采用半无限工况和窄幅工况下爆破自由面中心点处的总能量峰值之比来定义夹制系数,并用该指标来表征夹制作用的大小,进而通过采幅宽度和岩体力学参数建立了爆破夹制系数预测模型,为急倾斜薄矿脉中深孔爆破参数的优化设计提供了理论依据和技术支持。

粤北地区瑶岭钨矿、梅子窝钨矿、石人嶂钨矿矿脉特征、空间变化及找矿远景分析

三个矿山均位于粤北山字型构造的东侧,三个矿山最近距离为8.3km,最远距离为29.5km,由于相隔较近,因此必然存在一些共通点。故本文先对三个矿山的矿脉特征进行总结,并进一步分析三个石英脉型钨矿山的共通点或相似点,希望得出的结果能让读者在以后对周边地区的石英脉型钨开展地质勘查工作中借鉴。

急倾斜极薄矿脉破碎软岩支护技术研究

针对某矿山采场片帮频发、超挖严重和采矿损失贫化较大等问题,结合极薄矿脉作业空间受限等问题,提出了采用锚杆+双筋条的支护技术,其实质是双筋条支护的时效性和柔韧性,在支护过程中使整排的锚杆群在托板作用下协同起作用,从而使可能冒落的关键块体处于稳定状态。该支护技术很好地解决了极薄矿脉支护难题,有利于提高采场安全性,并降低矿石贫化率,从而提高矿山的经济效益。

缓倾斜极薄矿脉定向抛掷爆破技术试验研究

对于缓倾斜极薄矿脉采用壁式削壁充填采矿法开采,最重要的回采工艺是充填工艺,其直接影响充填质量和矿块生产能力,仅靠机械或人工进行空区充填,也很难达到回采工艺的要求。采用定向抛掷爆破技术,将削壁围岩抛掷到采空区内,通过爆力将废石充填料充填到位,同时使充填料充填接顶密实,从而达到充填质量的要求,降低工人劳动强度,提高劳动生产率,是解决缓倾斜极薄矿脉开采的主要技术关键之一,整个壁式削壁充填采矿法的凿岩爆破工艺,都围绕着定向抛掷爆破技术来进行,使其达到理想的技术效果。

某急倾斜薄金矿脉开采方法的选择研究

文章对浅孔留矿、上向水平分层充填、无底柱分段崩落法作为初选的采矿方法,引入AHP层次分析法,对采矿成本、回采率、采切比、贫化率、年产量、通风条件等六个指标进行权重分析,再针对各指标权重进行归一化,得到各个采矿方法的综合评分。对比各项指标及其综合评分发现,上向水平分层充填采矿法指标最优。经过工业试验,在利用上向水平分层充填采矿法后,发现该金矿充填采矿达到了预期的产量目标,并在各技术经济方面体现出较好的适用性。

浅孔留矿法在赣南钨矿急倾斜薄矿脉开采中的技术创新与突破

随着我国矿业资源开采深入,赣南地区急倾斜薄钨矿脉资源获取难度加大,实现其高效、安全的开采成为当前矿业发展的重要挑战。本研究基于深入实地调研和理论探讨,提出一种应用于赣南钨矿急倾斜薄矿脉高效开采的新技术——“浅孔留矿法”。该方法主要运用精准的地质勘探技术和理论,制定出合理、高效的开采方案,并在开采过程中通过浅孔留矿,达到“有效利用、少量破坏”的目标,同时也能确保矿山的稳定和环境的保护。相较于传统开采方法,这种方法既减小了开采对地下环境的破坏,也有效提高了矿石的回收率。实际应用成果显示,采用此浅孔留矿法,可以大幅度提升赣南地区急倾斜薄钨矿的开采效率,并且有效控制了开采过程中的风险。具体在开采量、成本、安全生产等方面都取得了显著优越的性能。这一技术的实施不仅为赣南钨矿资源提供了有效的开采方式,也为类似矿产资源的开采提供了技术参考和借鉴,对进一步推动矿山科技创新和实现矿山的可持续开发具有实际意义。

急倾斜薄矿脉高中段采矿方法优化选择

在矿产资源开采中,存在多种矿脉,不同矿脉开采难度存在差异,直接影响到矿产资源的有效开采。其中,急倾斜薄矿脉是所有矿脉类型中最难开采的一种,可以使用的采矿方式不多,并且从国内外现有研究成果分析,并未存在多种采矿方法,为实现该种急倾斜薄矿脉的高效率、安全性、经济性开采,应当对采矿方法进行比较,选择最佳的开采方式,才能实现急倾斜薄矿脉的安全开采,以此提升矿产资源开采效率和质量。

急倾斜薄矿脉高中段采矿方法探讨

急倾斜薄矿脉是指倾角大于45°的矿脉,这种矿脉在高中段的采矿中具有重要的意义。这类矿脉往往蕴藏着丰富的矿产资源,如金、银、铜等。开发这些矿脉可带动相关产业链的发展,创造就业机会,并且为国家带来可观的经济收益。因此,要加强对急倾斜薄矿脉高中段的采矿方法研究分析,注重其实施措施与方法的科学性,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义。文章分析了急倾斜薄矿脉高中段采矿现状问题,并针对急倾斜薄矿脉高中段采矿方法展开详细分析,提出了具体的应用措施。

急倾斜极薄矿脉开采与降低贫化损失的探讨

急倾斜极薄矿床采用强化开采，削壁充填采矿法取到了明显效果。还针对影响较大的地质与生探勘探，改革回采工艺与控制贫、损指标的举措进行了探讨。

锂同位素在四川甲基卡新三号矿脉研究中的应用

锂同位素作为一种示踪工具在地球化学研究中发挥着重要作用。本文首次尝试将锂同位素研究应用于四川甲基卡伟晶岩型锂多金属矿区新三号(X03)矿脉的找矿实践。新三号矿脉ZK1101的系统锂同位素分析结果显示,含矿(锂辉石)伟晶岩中的w(Li)为0.94%~1.80%,δ7 Li值为-1.5‰^-1.0‰,平均值为-1.3‰,相对稳定,变化幅度小;不含矿伟晶岩的w(Li)平均值为0.04%,δ7 Li平均值为+2.0‰,与含矿伟晶岩可区分开;围岩的w(Li)为0.02%~0.12%,δ7 Li值为-13.4‰^-0.4‰,平均值为-7.7‰,变化范围较大。锂同位素在含矿伟晶岩、不含矿伟晶岩和围岩中存在的明显差异,可作为今后找矿的"示踪剂"。锂同位素组成与锂含量之间不存在直接的线性关系,其三者之间的差异可能在于分馏机制的差异:伟晶岩中锂同位素的分馏机制属于"热力学平衡分馏";而围岩中锂同位素的分馏机制属于"动力学非平衡分馏"。新三号矿脉中伟晶岩锂同位素的组成暗示其与矿区二云母花岗岩之间具有成因联系,同时围岩中锂同位素的变化趋势也暗示其深部可能存在隐伏矿体,具有找矿潜力。

豫西铁炉坪银铅矿床矿脉构造解析及近矿蚀变岩绢云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄测定

河南省洛宁县铁炉坪大型脉状银铅矿床地处华北陆块南缘熊耳山中生代变质核杂岩构造西部,由一组主要的NNE走向陡倾斜矿脉和一组次要的NW走向陡倾斜矿脉有规律地组成。矿脉以条带状、角砾状和晶洞-晶簇-梳状三种主要形式多阶段充填而成,按照主要矿脉的矿物共生序列可以分为四个阶段:铁镁碳酸盐阶段(Ⅰ)、烟灰色石英-贱金属硫化物-银矿物主矿化阶段(Ⅱ1)和白云石-白色石英-粗晶方铅矿-银矿物主矿化阶段(Ⅱ2)及主成矿后的玉髄-萤石-方解石阶段(Ⅲ)。在矿床尺度上,矿脉受成矿前的韧性剪切带制约;在露头尺度上,矿脉利用和切割成矿前剪切带。在各成矿阶段期间,矿脉表现出明显的张剪性和扩容脉(dilational vein)特征;从运动学观察可知,容矿构造的运动方向是基本上一致的,主要表现为NE走向容矿构造的左旋下滑运动和NW走向容矿构造的右旋下滑运动。本次研究在铁炉坪矿区的近矿蚀变岩中选取绢云母进行40Ar/39Ar年龄测定,获得坪年龄为(134.6±1.2)Ma,相应的等时线年龄为(135.3±2.4)Ma。这一数据与在同一矿田内蒿坪沟矿脉的绢云母40Ar-39Ar年龄(134.9±0.8)Ma和蒿坪沟花岗斑岩的锆石SHRIMP年龄(133.5±1.4)Ma极为相近,进一步显示出矿田内成岩与成矿的时空一致性。

滇西富碱斑岩型矿床岩体和矿脉同位素地球化学研究

选取马厂箐铜钼金矿、金厂箐金矿、北衙铅金矿和姚安铅银金矿四个典型的富碱斑岩型多金属矿床,对岩体和矿脉的铅、硅、氢、氧、硫、碳及氦、氩同位素分析。结果表明,富碱岩浆和富硅成矿流体的最初和主要铅源均来自地幔,但混染了部分地壳或地层铅;富碱岩浆起源于地幔交代作用形成的富集地幔源区,而富硅成矿流体则具有原始地幔流体性质,前者的硅同位素组成表现为经历强烈动力分馏的高正值;后者则为几乎未经动力分馏的低负值。综合研究表明,该类矿床的成矿作用是在富碱岩浆的成岩过程中,伴随富硅成矿流体对岩体和地层围岩的(自)交代蚀变作用,并与岩石一定程度混染而实现的。因此,富硅成矿流体作用实质上是地幔流体交代作用在地壳内成矿作用中的延续。

急倾斜薄矿脉中深孔落矿爆破参数优化

依托金厂沟梁金矿中深孔落矿工业实验,开展急倾斜薄矿脉中深孔落矿爆破参数优化研究。基于非线性动力分析有限元软件ANSYS/LS-DYNA开展多种方案的数值模拟,分析了不同爆破参数下窄矿脉爆破应力场分布特征和窄矿脉爆破夹制作用下爆破裂隙区域的形成过程。计算结果表明,抵抗线在0.8~1.2m范围内,相同孔距下自由面中心位置有效应力峰值随着抵抗线增大呈现衰减趋势;孔距在0.9~1.6 m范围内,相同抵抗线应力峰值随孔距增大而增大,孔距增大的同时,上下盘围岩损失程度也随之增大。选择孔网面积作为衡量依据,随炮孔密集系数增大,有效应力增量减缓,密集系数超过1.5后,矿石损失贫化加剧。综合各方案模拟结果,1.0m×1.4m为最优的爆破参数。将优化结果用于现场实验,爆破后采用三维激光扫描系统进行评估,实测爆区体积为设计体积的91.8%,爆破并未导致矿体上下盘围岩垮落,爆破效果良好。

急倾斜薄矿脉夹制作用下中深孔爆破模拟与参数优化

以内蒙古某金矿急倾斜薄矿脉中深孔开采为工程背景,采用经验类比、数值计算和现场试验等手段开展研究.分析了不同爆破参数下薄矿脉中深孔爆破围岩裂纹演化规律,得到了爆破孔网参数与爆破超欠挖百分比、爆破裂纹密度及围岩质点振动速度等指标之间的关系.结果表明:当孔间距为1.2~1.4 m时,爆破超欠挖面积趋于零;当抵抗线为0.8~1.0 m时,爆破块度较均匀;最优中深孔爆破参数为抵抗线1.0 m,孔间距1.2 m.现场中深孔爆破试验验证了本文的研究结果.

三江中段青海玉树吉龙沉积岩容矿脉状铜矿成矿作用研究

吉龙铜矿位于青藏高原东、北缘三江造山带中段青海玉树地区,其矿化特征和三江南段兰坪盆地内沉积岩容矿脉状铜矿特征相似,对该矿床矿化特征和矿床成因的详细研究有助于理解区域沉积岩容矿脉状铜矿成矿规律,对区域找矿具有重要意义。详细的野外地质考察及室内显微镜下观察发现,吉龙矿床铜矿化以石英-碳酸盐-硫化物脉的形式发育在石炭系杂多群上段灰岩与碎屑岩的岩性分界面上,矿石矿物主要为黄铜矿+斑铜矿+黝铜矿+辉铜矿,脉石矿物以石英+方解石为主。方解石Sm-Nd同位素等时线年代学研究表明,吉龙铜矿形成于34Ma,在大地构造背景下和区域逆冲推覆构造活动间歇期的走滑断裂活动以及相伴随的钾质岩浆活动同期。主成矿阶段成矿流体仅发育富液相LV流体包裹体,流体表现出中温度(230~250℃)、低盐度(3%~6%NaCleqv)性质;δD V-SMOW值分馏较大(-154‰^-80‰),δ18O V-SMOW值分馏较小(7.72‰~10.30‰),反映了开放体系发生去气作用后的残余岩浆热液来源。硫化物沉淀阶段成矿热液S同位素组成一致(3.4‰~11.6‰),较岩浆来源硫分馏大,推测成矿还原硫主要来自赋矿灰岩地层封存硫酸盐的有机质热还原作用;铅同位素组成(206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为18.668~18.707、15.657~15.792和38.645~38.873)同区域新生代钾质岩浆岩一致,推测成矿金属物质可能来自区域钾质岩浆作用。吉龙铜矿成矿模式可简要归纳为:走滑断裂→钾质岩浆活动,岩浆去气→富金属热液形成,热液运移→与富硫酸盐地层相遇,硫酸盐有机质热还原→还原硫产生,还原硫与金属物质结合→硫化物沉淀。综合对比吉龙铜矿与三江南段兰坪盆地内沉积岩容矿脉状铜矿发现,二者在成矿地质背景、矿床地质特征、成矿流体性质及来源、成矿物质来源上都具有极大相似性,推测吉龙铜矿为三江南段沉积岩容矿脉状铜矿在区域上向中北段的延伸,三江带上有望发现一条上千千米的沉积岩容矿脉状铜矿带。

基于协同开采理念的急倾斜薄矿脉群集群连续化回采工艺研究

急倾斜薄矿脉群开采多采用浅孔留矿法,该方法开采存在产量小、效率低,劳动强度大等不足。基于协同开采理念,对已有的薄矿脉开采方法进行了分析,设计了一种新型的集群连续化回采方法,即深孔分段空场上向嗣后充填连续采矿法。该方法将阶段划分为分段,分段内划分矿房,矿房内不留间柱和底柱,一步骤回采,随后进行充填,回采与充填间隔进行,同一个阶段内的矿房连续回采,再无后续作业。针对青海省某金矿6条矿脉(M5、M6、M7、M8、M9、M10),提出了间隔台阶式连续回采顺序,并对该回采顺序进行了数值模拟分析。结果表明:最大位移约为16.8 mm,最大主应力为0.076 7 MPa,实际塑性区范围为2~5 m,可达到安全规范要求。矿山实践表明:该采矿法贫化率为9.51%,损失率约为7.98%,采场生产能力为96 t/d,中段生产能力为576 t/d,与该类型矿床开采常用的浅孔留矿法相比(贫化率13.57%,损失率15.61%,单个矿房生产能力62 t/d),能有效提高矿山机械化连续开采水平,提升矿山生产能力和回采效率,有效确保多矿脉同时回采时的安全有序。

四川甲基卡锂辉石矿134矿脉工艺矿物学特性

采用多种测试技术对甲基卡锂辉石矿134矿脉进行了详细的矿物学特征分析。分析结果表明:134矿脉中锂辉石矿物量为23.8%、Li_2O品位高达1.59%;本矿石为伟晶岩型锂辉石矿,锂辉石晶体普遍粒度较大;锂辉石中自身还含有TFe(0.54%)、MnO(0.057%)等杂质,这就在一定程度上限制了锂辉石选矿产品的品级;矿石中的其他主要矿物:钾长石、钠长石及石英的纯度极高,这就为选矿获得高品质钾长石、钠长石以及石英产品提供了优异条件。