井下铲运机无人驾驶系统发展及5G应用

铲运机无人驾驶是智能矿山建设的重要组成部分,为了实现高海拔高寒地区井下无人采矿,通过梳理国内外铲运机无人驾驶系统发展现状,分析铲运机自主行驶系统相关理论和关键技术,从地下铲运机轨迹偏差预测技术、自主行驶多偏差控制技术和防碰撞预测与控制技术等方面进行了归纳总结。以西藏华泰龙矿为例,采用最新网络通信技术5G,建设了5G+铲运机无人驾驶系统。对铲运机无人驾驶系统在高海拔高寒地区的发展具有重要意义。

地下残矿回收方法研究

本文介绍了复杂条件下残矿回收的方法。分布于空区充填体中的散体残矿采用超前注浆固结、构造矿房回采方法加以利用;对多分段难采矿柱群残留矿,利用大直径深孔整体崩落法进行回收;对于分散难采的铜、铀等矿,可以用就地堆浸的方式回收残留矿石。

高应力破坏矿体原地碎裂爆破采矿技术

金属矿山开采过程中,常常形成部分应力集中区域或周边为垮落空区的孤岛矿体,区域内的各种工程发生破坏,无法进入作业,不能形成补偿空间,尤其较易出现在崩落法开采的矿山。针对孤岛矿体的开采,尚无有效回采方法,致使大量资源浪费。铜坑矿92#矿体Ⅱ采区即为此类矿体典型。经研究决定采用原地碎裂爆破技术进行回采,首先利用密集排炮小束孔爆破对矿体进行分割破坏,随后在采区下部逐渐扩大拉底空间,上面破碎矿石在重力作用下冒落,类似自然崩落法回采矿石,实现了大量孤岛矿体资源的高效回收,提高了矿山企业的经济效益及服务年限。

赤峰国维矿多空区复杂条件下残矿资源回采技术研究

赤峰国维矿由于民采遗留下大量半截采场,积压了大量的矿石,并造成了地压隐患。残留矿石赋存条件复杂,且850m水平以上无法布置回采工程。经过研究,决定在840m水平布置凿岩巷道,进行束状孔强制崩落。方案实施后,回收了矿石资源,并成功处理了地压隐患。

大直径束状深孔爆破技术在缓倾斜中厚矿体开采中的应用

缓倾斜中厚矿体因其特殊的矿体产状,矿石难以借用自重运搬,多采用电耙出矿,气腿凿岩,机械化程度低,作业效率低,采切比大,工作环境及作业安全性差。这些问题一直制约着缓倾斜中厚矿体的安全高效开采,并使缓倾斜中厚矿体成为世界公认的难采矿体。大姚铜矿深部缓倾斜中厚矿体采用束状孔爆破,成功实现高效安全开采。

束状深孔大量崩落技术在残矿回采中的应用

由于形成起因和演化过程不同,残矿回采通常都有特殊的复杂性。本文以大厂铜坑锡矿、赤峰国维矿、新疆可可塔勒铅锌矿为例,分析了束状深孔大量崩落技术在残矿回采中的应用。

楚烽磷矿试验盘区采空区隐患治理的实践与思考

保康-宜昌磷矿带成磷地质条件与矿床类型相同或相似,采用的采矿方法也基本相同,多采用房柱法开采,矿柱支撑空区。随着暴露时间的延长,空区隐患逐渐显现。本文以兴发集团楚烽磷矿试验盘区空区隐患治理为例,对湖北西部磷矿区空区处理面临的共性问题进行了探讨,提出了采用移动式充填人工置换矿柱方式来解决空区的办法,在处理空区的同时,回收残矿资源。

深部充填开采覆岩移动规律及其对地表构筑物影响性研究

针对当前矿产资源深部充填开采问题日益突出的情况,结合纱岭金矿开采设计,对地表保护对象进行辨识分析;同时采用FLAC3D数值模拟对深部充填开采的地表变形进行了研究。结果表明,在以后的正常充填开采过程中,引起的地表水平变形、倾斜变形值满足国家相关标准要求,深部采矿不会导致含水层破坏,地表保护对象的影响因素扰动处于可控范围,研究结果为以后的深部充填开采提供了依据。

束状孔等效直径当量球形药包大量落矿采矿技术

束状孔等效直径当量球形药包爆破技术是一种全新概念的爆破技术。它以数个密集平行深孔形成共同应力场的作用机理为基础，由数个束孔进行组合漏斗爆破，实现高分层大量爆破落矿：由于装药约束条件的改善，可采用普通低成本炸药，从而大大降低采矿成本。采用大参数束间距，凿岩硐室可以布置成凿岩巷道的形式，简化了采场地压管理。下向分层落矿，采场爆破避免了切割井、拉槽等低效率作业辅助工程。工业试验表明，由于创造了充分利用炸药能量和控制爆破作用的良好条件，矿岩破碎质量好、大块率低，爆破炸药单耗低、炮孔每米崩矿量高，边帮、直接顶板的完整性保护效果良好。

地下金属矿山复杂难采二步资源大规模采矿技术

我国金属矿山二步资源受开采作业的多次扰动和矿山地应力的作用,回采率低,损失量大,开采效率及安全性差。基于大量采矿的基本概念,提出了复杂二步资源阶段空场连续崩落采矿、束状孔多分层落矿及高阶段大量放矿等技术和方法。该技术成功应用于铜坑矿复杂二步资源回采。采场平均生产能力2 237 t/d,贫化率13.5%,放矿损失率9%。

兴隆磷矿两步骤回采嗣后充填采矿方法应用实践

房柱法为兴隆磷矿现使用的采矿方法,该采矿方法在回采过程中需要留设大量的矿柱,导致矿石回收率低,而且后期采空区处理工程复杂、安全管理压力大。结合矿山开采技术条件及矿山现状,研究采用矿房、矿柱两步回采嗣后充填采矿法进行回采。浅孔落矿,二步骤回采,先采矿柱,采用高强度胶结充填;后采矿房,矿房采用尾砂非胶结或者废石充填,无大面积采空区暴露。该采矿方法有利于矿山地压管理,同时可提高矿石资源的回收率,减少尾砂废石排放对地表环境产生的污染,改善矿区环境的同时减轻拦渣坝防洪压力。

平行密集束状深孔高效爆破技术研究及应用

近年来,北京矿冶研究总院在深入开展束状孔爆破理论与技术研究的基础上,创新性地开发了束状孔当量球形药包爆破技术与束状孔变抵抗线爆破技术,并广泛应用于不同条件地下矿山的开采中,取得了良好的效果。本文结合冬瓜山铜矿和华锡集团铜坑矿地下开采工程,介绍了上述两项爆破技术的原理、特点、实际应用效果与扩展领域,具有一定的学术与应用价值。

束状孔大量落矿残矿高效回采工艺技术研究与应用

针对空场法开采中空区群治理和矿柱群回采的难点问题,以束状孔变抵抗线爆破技术为基础,开发了束状孔大量落矿残矿高效回采工艺技术,成功应用在多个矿山的采空区治理与残矿资源回收中,取得了良好的效果。

混凝土矿柱嗣后充填法采场稳定性监测与分析

兴隆磷矿为提高资源回收率,采用两步骤回采法,先矿柱胶结充填,后矿房废石充填。为保障作业的安全,验证胶结矿柱的强度,优化采场结构参数,采用区域的微震监测与局部的点监测相结合的方式,对胶结矿柱及顶板覆岩应力显现进行立体、实时动态监测。通过分析开采过程中获取的应力、应变及位移变化数据,得到了回采工作面前方的采动超前影响距离约为20 m;当矿房回采跨度约36 m时,覆岩累积应力集中较大,顶板局部会有冒落,但采场顶板移动诱发的应力远小于胶结混凝土矿柱强度,胶结矿柱无破坏。结果表明:采用两步骤回采嗣后充填的开采方法及采场结构参数等,能够保证采场稳定。该监测方法能够及时准确地为采场稳定性做出评价,为安全高效生产提供指导。

上向水平进路充填采矿法在和睦山铁矿的应用研究

运用分段空场嗣后充填采矿方法后,和睦山铁矿后观音山矿段出现矿岩节理发育、采场安全性较差、矿石损失率较大等问题。基于采场作业安全、地压稳定、提高矿石回收率等方面考虑,提出了上向水平进路充填采矿法。通过对比分析,结果表明该方法具有安全可靠和经济技术指标先进等优点,使矿山总体效益提高。

高峰矿105号矿体残矿回采与采空区治理协同技术研究

早期矿山经过多年开采一般会遗留大量的采空区与高品位残矿,随着资源禀赋条件的改变及深部矿体开采安全的需要,上部采空区通常需要及时处理,与此同时安全回收高品位残矿往往会带来可观的经济效益。本文以高峰矿105号矿体为例,受民采破坏的影响,—152m水平以上留下了大量的采空区,极大影响了深部矿体开采的安全,通过对采空区及残矿的分类,制定了残矿回采与采空区治理协同的技术方案,最后通过工业试验验证了方案的可行性,并为高峰矿其他地段残矿回采提供了技术参考。

某矿采空区灾害分析与处理对策研究

由于多年开采,某矿形成了大量采空区。在对采空区灾害进行详细分析的基础上,根据矿体赋存特点及矿山开采现状,提出采用充填法处理采空区的防治对策。通过对该矿采空区的有效处理,能消除矿山潜在的安全隐患,有利于矿山的可持续发展。该矿采空区的成功治理对策可为其他类似矿山的空区治理工作提供参考。

大范围隐患区下不规则残留矿体整体崩落回采技术

铜坑矿92号矿体位于大范围火区隐患区下,开采条件复杂。基于多层矿体开采顶板围岩崩落特性与规律,制定了残矿回采合理的顺序。采用束状孔大参数布孔,凿岩硐室布置成巷道的形式,采场高分层落矿和厚大尺寸揭顶崩落。工业试验生产能力2 237 t/d,贫化率13.5%,损失率9%。

束状孔大量高效采矿技术的开发与应用

基于创新的束状孔当量球形药包爆破技术与束状孔变抵抗线爆破技术开发的束状孔大量高效采矿技术,综合了球形药包爆破和深孔阶段爆破的优点,凿岩硐室布置成凿岩巷道的形式,实现高分层水平大量连续落矿及整体区域崩落采矿,开采效率高,成本低。在矿山采空区安全治理、阶段大量连续开采、露天转地下平稳过渡大量采矿等领域具有广泛的应用前景。

煤矿岩巷束状孔掏槽爆破掘进试验研究

国内煤矿井下岩巷掘进以传统钻爆法施工为主,其效率低,难以适应煤矿强化开采的需要,研究提高钻爆法的掘进效率对于煤矿生产具有重要意义。影响掘进效率的关键因素是炮眼深度和掏槽爆破效果,本文从增加炮眼深度和改善掏槽效果的角度出发,设计采用束状中深孔掏槽方式,在发挥中深孔掏槽优势的同时,利用束状孔最优埋深条件下的当量球形漏斗,实现炮孔的充分利用,改善掏槽效果,从而提高掘进循环进尺和效率。试验表明,与传统浅孔楔形掏槽相比,束状中深孔掏槽爆破掘进每炮循环进尺提高了45%,效果显著。