急倾斜中厚-厚大矿体空场嗣后充填采矿方案优选研究

乌兰矿目前采用分段凿岩阶段矿房法,面临采空区安全、地表沉降破坏、技术经济指标差等问题。针对945m水平以下开展充填采矿方法的综合比较和优选,当矿体厚度>15m时,采场垂直矿体走向布置,优先采用大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法,以两步骤中深孔空场嗣后充填采矿法作为补充;当矿体厚度≤15m时,采场沿矿体走向布置,根据品位高低分别采用两步骤中深孔空场嗣后充填采矿法和间柱式中深孔空场嗣后充填采矿法。

某铅锌矿采空区崩落处理与安全保障技术研究

某铅锌矿前期采用分段凿岩阶段矿房法,945m水平以上面临采空区安全隐患。基于各中段空区赋存特征,因地制宜进行崩落处理。1 005m中段,1#矿体和9#矿体分别采取自然冒落和强制放顶。945m中段,采用中深孔分段凿岩或束状深孔阶段凿岩的整体崩落法,以矿房采空区为大补偿空间,对矿柱进行区域整体崩落回采。另外,采空区处理相关安全措施包括作业区与空区隔离、空区内留设矿石垫层、空区封闭与气浪引导等。

基于复合探测的空区群精细化建模与稳定性分析

根据矿山采空区赋存特征,采用三维激光扫描和瞬变电磁法分别对明、盲采空区进行探测,获得了空区群的精细化三维模型,在此基础上建立三维数值计算模型开展采空区稳定性数值模拟,分析了6#剖面内采空区开挖后最大主应力、最小主应力、塑性区、应力强度比分布情况以及各监测点位移随计算时步变化规律。结果表明:6#剖面内岩体最大主应力为-0.25~-3.9 MPa,最小主应力为0.29~-0.50 MPa,采空区与巷道间矿柱内应力强度比≥1.64,巷道整体稳定性较好,采空区稳定性相对较差。研究方法与成果为同类条件下隐蔽采空区探测和治理提供了有益借鉴。

高海拔地下金属矿大规模安全采矿技术及应用

针对甲玛铜矿高海拔环境和缓倾斜厚大矿体赋存条件,初选了两种大直径束孔高分段空场嗣后充填采矿方法,经综合技术经济比较,最终确定采用阶段凿岩束孔高分段爆破方案,并进行工业试验。现场实践表明,本方案是高原环境束状孔高分层落矿、边排孔轮廓控制、大型无轨设备出矿、高效采场充填的技术集成及应用示范,实现了高海拔地下金属矿山安全高效采矿技术的新突破。

常规支护技术在充填体巷道或硐室中的创新应用

充填体内巷道或硐室掘进时采用控制爆破技术,喷锚支护紧跟工作面及时进行。根据凿岩硐室、出矿穿脉、回风联络道及出矿进路所处位置的岩体和充填体情况,合理选择巷道支护方案和参数:凿岩硐室采用喷射混凝土与锚索联合支护方式或锚杆、锚网与喷射混凝土联合支护方式;出矿穿脉及出矿回风联络道采用锚杆、锚网与喷射混凝土联合支护方式;出矿进路眉线处初期采用喷射混凝土、锚杆和金属网联合支护方式,后期采用模筑钢筋混凝土支护。常规支护的创新应用解决了充填体巷道普遍存在的掘进难度大、支护成本高、施工效率低的技术难题。

多空区极复杂大隐患环境下残矿安全高效回采技术研究

针对可可塔勒铅锌矿多空区极复杂大隐患环境下的残矿开采,借助束状孔变抵抗线爆破技术,采用束状深孔区域整体崩落为主、边角矿中深孔爆破落矿为辅的技术方案,并利用采空区底部扩漏形成的大漏斗出矿结构,不仅有效解决了复杂多空区的安全隐患,而且实现了残矿的大规模高效开采。

爆破过程精准数字化建模与效果评估的应用

采用国际先进的三维激光精密探测系统C-ALS精确获取爆破后采场空间的三维形态,结合数字化三维矿山软件3DMine,可实现爆破过程精准数字化建模和爆破效果(损失率、贫化率、垮落等)评估,从而为矿山的数字化开采提供重要手段。

束状孔爆破应力场的超动态应变试验研究

实验研究采用超动态应变系统,测定混凝土介质中束状孔及等效大孔爆破作用应力场。通过实测波形分析束状孔爆炸波特征,阐述了束状孔波形与经典爆破波形所具有的共性和个性特征,并对波形做出了合理的解释。

地下残矿高效回采技术研究

根据地下残矿开采形态复杂、安全条件差的特点,对比各种采矿方法优缺点,研究提出利用采空区为补偿空间的区域整体爆破嗣后充填采矿方法。将残矿周围采空区作为爆破补偿空间,利用大直径深孔一次爆破落矿,集中出矿后对采空区进行大流量充填。该技术在残矿开采中取得了良好的应用效果。

大直径束孔高分段空场嗣后充填采矿法在西藏甲玛矿的应用研究

近年来,高原采矿活动日渐频繁。为实现西藏地区环境保护与工业经济协调发展的理念,针对甲玛矿高寒、缺氧的开采技术环境,研发机械化程度高、生产能力大的采矿方法非常有必要。基于此,综合比较推荐采用大直径束孔高分段空场嗣后充填采矿方法,其中大间距束孔布置参数是关键。通过采用理论计算法、爆破漏斗试验法、经验类比法等方法,推荐了甲玛矿束孔爆破参数,但仍需现场工业试验进一步确认与优化,为实现甲玛矿大规模机械化开采奠定基础。

充填体下水平矿柱开采技术研究

充填体下水平矿柱应力较为集中,其开采顺序及采矿方法对控制水平矿柱以及矿区稳定有重要作用。开展水平矿柱开采顺序研究,采用水平矿柱与矿柱协同开采顺序。对水平矿柱可行的采矿方法进行分析,选用安全高效的采矿方法。通过制定合理的开采顺序以及采矿方法保证水平矿柱回采过程稳定,最大程度回收水平矿柱资源。

复杂空区群残留矿体安全高效开采技术

可可塔勒铅锌矿7#矿体经历凌乱无序开采，留下大量不规则的残柱和大小不等、高低不一、形态复杂的采空区，空区间留有400多万t残存矿量，矿山面临着极为复杂的采空区隐患治理与残矿回采的难题。空区群处理从安全上要求一次必须崩落相当范围的空区，因而所采取的手段必须高效、实用。将空区群划分为若干大的回采单元，采用基于束状孔变抵抗线爆破技术的区域整体崩落手段，进行残矿的大量有序崩落和集中大量放矿，在消除采空区地压隐患的同时，最大限度地为企业回收残留资源。实践表明：采用基于束状孔变抵抗线爆破技术的区域整体崩落方式，是解决复杂空区群残留矿体安全高效回采的有效技术手段。

喷锚网联合支护技术在深部巷道片帮治理中的应用

在对深部巷道片帮破坏机理进行简要阐述的基础上，初步分析了某金矿深部开采巷道片帮的原因。喷锚网联合支护技术在提高围岩整体性方面具有明显优势，可作为深部巷道片帮治理的有效手段。阐述了喷锚网联合支护的主要工艺，并对主要支护参数进行了理论校核计算。实践表明，喷锚网联合支护技术对围岩具有良好的控制作用，在深部巷道片帮治理中取得了良好的支护效果。

某铀矿床原地破碎浸出开采技术

分析了某铀矿床的开采技术条件,并根据其矿体赋存条件和矿岩物理力学性质,研究提出了原地破碎浸出开采技术。详细论述了该技术的采矿方案、爆破筑堆和布液浸出等工艺,形成了完整的原地破碎浸出开采技术体系。在此基础上进行了开采成本的技术经济分析,为方案的进一步优化提供了参考。

基于FLAC^(3D)的隐患空区识别研究

以河北某银(金)矿采空区为研究背景,通过建立FLAC^(3D)数值模型,研究分析了采空区周围的应力、位移、塑性区分布情况。研究结果表明,27个空区中的4个属于隐患空区中的关键空区,需要在下步残矿回采方案制定过程中重点研究和优先治理;14个空区局部可能出现破坏,需要结合残矿回采方案确定合理治理顺序和方案。研究过程及结论可供空区治理方案研究及类似矿山参考。

集束孔掏槽爆破破岩机理研究

掏槽爆破是竖井掘进爆破的常用手段,集束孔爆破用于掏槽爆破可有效提高掏槽效率。集束孔掏槽爆破过程涉及到结构在动力载荷下的从连续介质到非连续介质过程,数值计算过程复杂,如何快速估计某特定集束孔设计的爆破效果一直是科研界与工程界研究重点之一。本文基于应力波叠加方法提出了爆破区半径快速计算公式,同时基于连续-非连续单元法对5孔集束孔爆破设计展开了理论与数值分析。通过与实验结果对比,验证了计算公式的有效性,并讨论了集束孔掏槽爆破的破岩机理与规律。结果表明,当集束孔孔间距为4~5倍炮孔直径时,爆破效果最佳。本文相关成果可为爆破设计人员提供一定指导。

模糊层次分析法在开挖爆破影响因素分析及方案优选中的应用

影响爆破效果及爆破方案选择的因素很多,各因素在其中所占的比重仅以传统经验类比确定,具有较大的主观性,难以综合考虑各因素对爆破效果影响及爆破方案选择的定量研究。利用模糊数学理论,进行多目标决策,同时利用层次分析法(AHP)确定各影响因素的权重,科学合理地选择最优的爆破方案。

环状炮孔径向爆破能量增强效应试验研究

近距离共生矿产开拓延伸采动对周边工程及矿岩具有较强的影响,解决井巷开拓低损减震高效爆破开挖技术难题,可以缩短协调开采动压对井巷工程的影响时间。环状炮孔爆破是一种新型高效的低碳爆破方法,但目前针对环状炮孔径向爆破应力场、能量场等方面的定量研究较少。围绕爆破试验对环状炮孔径向爆破能量的增强效应,采用超动态应变测试系统对混凝土试验模型单层药包爆炸应力场进行测试、分析,相较等效单孔,环状炮孔在爆破中远区应力更大、能量更强、时间更久。研究成果定量揭示了环状炮孔单层药包径向爆破能量的增强效应,验证了环状炮孔高效率、低能耗的技术特征及环保优势,为环状炮孔装药爆破参数的优化设计提供了理论基础和技术支撑。

某铅锌矿井下采空区稳定性分析及处理措施研究

以某铅锌矿井下采空区为研究背景,建立了采空区与围岩的三维模型,通过理论分析与数值模拟方法,分析了采空区周边围岩的变形与应力分布情况,得到了采空区周边围岩的竖向位移与应力集中分布特征及塑性损伤特征,并提出了相应的空区处理措施,为矿山未来采空区稳定性评估与处理提供了参考。

束状孔双分层孔内延期爆破试验研究

束状孔当量球形药包爆破技术是以大直径深孔采矿爆破法为基础发展的一种新型爆破技术,以束状分散装药代替集中装药,装药量一致,爆破效果优于集中装药。但每次爆破会使孔底破碎、堵塞,繁重的清孔工作制约着爆破效率。将一次爆破分层由一个增至两个甚至多个,将使爆破效率成倍增加。将束状孔爆破与孔内延期爆破相结合,进行了双分层爆破试验。结果表明,两段装药延期50ms或75ms起爆时,双分层一次爆破成为可能,提高了束状孔爆破效率2倍。