基于爆破漏斗试验的深孔爆破参数选择

在采用深孔爆破回采时,爆破参数一般由炮孔直径推导的经验值确定,存在爆破质量偏低的问题。笔者进行了爆破漏斗试验,由单孔爆破漏斗试验得到装药质量为300 g的药包的最佳埋深为0.65 m,最佳漏斗半径为0.63 m;由变孔距多孔同段爆破试验得出最佳孔间距为0.9~1.0 m,最佳孔间距与最佳漏斗半径的比为1.43~1.59;由斜面台阶爆破试验初步得到最佳的最小抵抗线为0.41 m。基于爆破相似定律,计算得到直径65 mm深孔的最佳孔间距为1.7 m;考虑到斜面台阶爆破试验结果不理想,采用扇形布孔的孔底密集系数经验值(1.0~1.3)计算后,推荐深孔爆破排距为1.3 m。

多向荷载作用下隔离矿柱采场矿壁受力分析

为确定梯形侧向荷载和垂直荷载共同作用下矿壁的应力分布,基于弹性力学平面应变假设,建立矿壁力学模型进行应力求解。通过模型分析,确定矿壁合理宽度,分析可能发生破坏的形式,提出矿壁稳定性的控制措施。研究结果表明:初始侧向荷载q对水平应力、垂直应力和剪应力均有影响,初始垂直荷载P0只影响垂直应力;水平应力最大值和最小值不随宽度改变而改变;剪应力沿矿壁中心轴呈对称分布,在中心位置达到最大值。当矿壁宽度较窄时,在充填体一侧会出现拉应力,在矿壁的采空区侧的底端出现垂直压应力最大值。结合冬瓜山工程实例,计算出矿壁宽度需大于3.5 m,现场工程选择4 m宽矿壁进行开采,矿壁稳定性较好。

某铜矿深部在线地压监测系统构建

矿山开采深度接近千米井深时地压活动加剧,岩爆灾害发生的风险增加,目前以微震监测为代表的在线地压实时反馈系统已成为岩爆防控的重要手段。以某深部在线地压监测系统的安装为工程背景,详细介绍了微震监测系统及应力位移监测系统的软硬件构成、设备通讯方案以及参数调试要点。结合矿山工程实况,提出了采用岩爆监测技术与岩爆控制措施相结合的方案来预防并降低岩爆造成的危害,开展了深部两个中段的微震监测及应力位移监测系统技术方案的构建,指出了监测数据耦合分析及预警技术的研究方向,并制定了多方面的岩爆控制措施。

竖分条上向水平分层充填法在金牛公司的应用

缓倾斜矿体由于其自身特殊的矿体赋存状态,造成采切工程量大、回采难度大、围岩塌落、残矿回采复杂等一系列难题。如何提高采矿效率和降低损失贫化是目前必须解决的问题。嵩县金牛公司东湾矿区采用竖直分条上向分层充填采矿法,垂直矿体走向布置矿房、矿柱,两步骤自下而上水平逐层回采,通过合理布置采切工程,成功降低了采矿成本、损失贫化率,并提高了出矿效率,取得了良好的经济效益。

岩爆预测的多维云模型综合评判方法

岩爆是地下空间开发和矿业工程中遭遇的重大挑战,其倾向性预测是一个迫切需要解决的难题。针对其预测过程中的不确定性,在一维云模型理论的基础上提出了基于多维云模型的岩爆倾向性预测方法。将各个预测指标分别作为多维云模型的一维变量,根据云理论和岩爆预测标准,选取合适的云模型数字特征,考虑指标的信息量和相关性,改进CRITIC法确定预测指标权重,生成综合所有预测指标的对应于各个岩爆等级的多维云模型,输入指标实测值得到岩体隶属于各个岩爆等级的综合确定度,依据最大确定度原则判定岩体岩爆等级。以国内外20组典型岩爆实例数据验证本文模型的合理性和有效性,并与一维云模型、RS-TOPSIS方法的预测结果进行对比。结果表明,多维云模型应用于岩爆倾向性预测是有效的,其可以直观、快速判定岩体的岩爆等级,为岩爆倾向性预测提供了一种新方法。

深部高应力复杂环境特大型水平矿柱开采方案优化研究

针对金川二矿区1000m中段厚60m的特大型水平矿柱开采面临的矿岩稳固性差,地压显现剧烈,上、下充填体贯通等不利条件,初选出两种连续回采方案,即:方案一,1000m与850m双中段单"V"型开采;方案二,1000 m双"V"型与850m单"V"型开采。利用有限差分软件FLAC3D对初选的两种方案进行数值模拟,从连续回采过程中矿岩和充填体稳定性两方面对两种方案进行了对比分析。综合分析结果表明,方案二对水平矿柱的开采扰动相对较小,矿柱的整体稳定性较好。

基于AHP-3DEC的井筒保安矿柱稳定性综合评价

某大型金矿的主井已处在开采岩移界线范围以内,但是,针对地下规模化采矿扰动对井筒保安矿柱稳定性的影响缺乏系统的评估和论证。通过矿区地表沉降变形监测、层次分析法(AHP)安全评价、历史开采过程数值模拟等手段,对井筒保安矿柱的稳定性进行综合评价。矿区沉降监测显示,地表沉降变形值都未超限,总体上在正常范围内波动;层次分析法分析得到的安全现状评价值在0.590~0.740之间,绝大多数采场的安全评价等级为Ⅱ级,稳定性较好,保安矿柱安全风险水平较低;数值模拟结果表明,新、老主井和副井井筒受到了历史回采过程的轻微扰动,但岩移量小于1~2 mm,在规范允许的范围内。