西石门铁矿南区崩落卸载采矿法试验研究

西石门铁矿南区底板含不稳矽卡岩层的缓倾斜中厚矿体 ,应用无底柱崩落卸载法取代传统的有底柱分段崩落法开采 ,解决了采准巷道遭地压破坏的技术难题。本文详细介绍无底柱崩落卸载法的基本原理、方案构成、施工顺序、出矿控制方法及其在西石门铁矿南区三年多的实施效果。

西石门铁矿北区斜井保安矿柱圈定优化

西石门铁矿北区进入二期开采后,原提升斜井仅作为一条进风井,允许发生较大变形,但不允许塌断。由此降低了保护级别,缩小了保护范围,并且确定保护范围的依据由原来的移动角改为陷落角。同时,在采空区冒透地表后,采取及时向地表塌陷坑内充填废石散体的技术措施,将矿岩陷落角提高至75°以上。在此基础上,由原来的用60°移动角改用75°陷落角重新圈定斜井保安矿柱,从而释放了大量矿柱矿量。这些被释放的矿柱矿量,应用自落顶、设置回收进路的无底柱分段崩落法和平底堑沟底部结构诱导冒落法得以安全回采,取得了良好的技术经济效果。

西石门铁矿爆破减振试验研究

为解决西石门铁矿中二采区爆破振动影响西石门村的问题,在西石门铁矿爆破振动衰减规律的基础上,选择合理的爆破振动控制指标,设计了3种爆破减振试验方案。试验时在地表进行了爆破振动监测,对试验监测数据和试验效果进行了对比,对爆破试验出现的异常现象进行了理论分析,确定了进行验证试验的方案。

西石门铁矿爆破振动衰减规律研究

西石门铁矿中二采区与西石门村西片距离较近,最近水平距离仅有190m。中二采区采矿生产爆破作业对西石门村村民的生产、生活造成一定的影响。为了解爆破振动的影响程度,预报爆破振动速度值,在西石门村西片进行了5次爆破振动监测。沿采场至村子的直线方向上从村西到村东布置5个测点,共测得18组有效数据,拟合出西石门村西片区域爆破振动速度预测公式。理论校验分析和实验证明该公式是合理的。

电磁探测技术在矿山水害防治中的适用性评价

矿山水害是影响我国矿山安全生产的重大灾害之一,通过应用综合物探技术,对老空区的开采规模、开采位置、空间形态及冒落、积水等情况进行勘探。结合钻探揭露的空区和矿体赋存情况进行对比验证,表明瞬变电磁法和高密度电阻率法对采空区的探测具有较好的探测效果,为制定防治水技术措施提供了依据。同时对瞬变电磁法和高密度电阻率法在金属矿山水害探测的适用性和局限性进行了评价,分析了影响物探方法准确性的因素,为物探技术在金属矿山灾害探测及防治方面提供有益的参考。

爆破振动对民房建筑的影响研究

总结了爆破振动对民房建筑物造成的破坏及影响,通过现场调研、爆破振动试验和理论分析,探讨了西石门铁矿邻近西石门村西片房屋裂缝产生的原因,以制定控制爆破振动措施。

矿山技术指标整体动态优化软件

基于品位指标整体动态优化的原理和方法,开发了一款矿山技术指标优化的软件。该软件以边界品位、工业品位、贫化率为决策变量,在构建反映储量、地质平均品位——采出矿量、采出品位——入选矿量、入选品位——精矿量、精矿品位间动态关系的数学模型的基础上,以精矿量和利润为决策目标,应用模糊综合评判的方法,从众多方案中选出最优方案。通过某地下铁矿山技术指标优化的实例验证,表明优化后可提高矿山经济效益。

在坚硬矿石掘进中掏槽方式选择的实验及应用

炮眼排列是矿山井巷掘进工程的主要工序,而掏槽方式的选择是炮眼排列的关键。在施工过程中,陶槽眼的选择,往往被人们所忽视。某些井巷掘进施工者,不分矿岩赋存特性,断面大小,而千篇一律的沿用习惯的掏槽方法,一旦条件变化,就会严重影响掘进进度和经济效益。笔者根据多年实践经验,并结合西石门铁矿南区矿岩变化产生不同的爆破效果,进行试验总结出掏槽方式最佳选择方法。国内外关于炮眼排列的论著较多,但专门论述掏槽方式选择的文章尚属少见,因此,本文的目的是为掘进工作者提供选择最佳的掏槽方法,提供必要的参考。

西石门铁矿开采主要危险因素辨识及防治措施

基于西石门矿山近十年所发生的井下安全生产事故统计数据,辨识分析了西石门铁矿井下开采所存在的主要危险因素。根据西石门铁矿的采矿方法及水文地质等因素,对井下安全生产进行了深入探讨,分析了导致地压灾害和水害等事故发生的原因、规律。针对不同的主要危险因素发生的条件,提出了相应的预防整治措施,对井下的安全生产起到了良好的促进作用,获得了较为满意的效果。

双堑沟平底结构在西石门铁矿残矿回采中的应用

西石门铁矿已经逐步进入深部开采,随着采深的增大,厚大矿体所剩无几。当前无底柱分段崩落法端部出矿的采场结构与矿山生产现状很不适应,不仅落入空场的矿量放不出来,而且布置在矽卡岩层里的进路也难以维护,导致生产可靠性差与矿石损失大。基于矿体条件与回采工艺,分析双堑沟平底出矿方案的适用条件,研究堑沟与出矿巷道的组合形式,提出双堑沟平底出矿方案的改进措施,使西石门各类残矿得到有效开采,矿山生产能力得到显著提高,采场安全条件得到明显改善。

西石门铁矿残矿回采复杂围岩巷道掘支技术

西石门铁矿采用平底堑沟底部结构的诱导冒落法开采下盘残矿,由于下盘围岩软破且受原采空区的影响,采准工程的掘进与维护均十分困难。为解决该问题,在调查分析残采巷道破坏特点的基础上,将残矿采准工程分为3类:1实体软破围岩,该类围岩多半采动应力大,且应力方向变化复杂,巷道开挖后支护拱架扭曲变形严重,为减缓变形速度和调节应力方向,采用喷锚网+U型可缩性金属拱架联合支护形式;2散体围岩,该类围岩多为矽卡岩+粉矿,虽经过一定的沉实作用,巷道掌子面能够立住,但开挖后顶板易坍塌,为此采用超前锚杆+U型可缩性金属拱架结合支护形式;3巷道穿过冒落空区,此时空区高度多为5~7 m,宽3~5 m,顶板易发生掉块现象,为此设计采用整体拱棚支护技术。上述措施实施后,西石门铁矿残矿回采工程的稳定性得到了有效控制,改善了矿井安全生产条件,实现了复杂残矿的安全回采。

采空区影响条件下巷道围岩应力监测与研究

金属矿采空区多以矿房-矿柱组合的复杂采空群体系构成,这种复杂的空区群结构是一种复合应力拱的承载结构,复合应力拱的成拱机制形成了采场上方覆岩发生拉压破坏模式,进而导致围岩塌陷及巷道破坏;为了监测采空区影响下巷道围岩复合应力变化,提出在巷道内利用锚杆应力计监测围岩复合压力拱应力变化方法,锚杆采用端部锚固结构,埋入深度超过围岩冒落带并施加预应力;根据监测数据分析围岩应力变化可分为递变式、突跳式、振荡式和复合式变化四种变化模式,利用多元回归及突变模型建立围岩应力变化的数学模型,以历史数据为基础,建立以围岩应力极限值、应力变化速率及突变模型势函数临界值为判据的围岩稳定性分析数学模型。

西石门铁矿南采区爆破效果改进探讨

南采区原先的爆破效果一直出现问题,严重制约着采区正常的经营和生产,众多的采场毁于爆破这道难关。因此,通过不断的努力探索,通过改善切割井爆破条件、提高爆破网络质量,改善网络形式、采用孔底起爆等方法,取得了良好的爆破效果,不仅有效地提高了矿山的产量和效益,而且使爆破安全问题得到改善,这些方法对南区是非常适用的。

TRT技术在采矿工程中的应用

为了验证隧道反射层析扫描成像超前预报技术(Tunnel Reflection Tomography)在不同类型不良地质体探测中的适用性及准确性,通过TRT技术在河北某金属矿山中的应用,对物探成果及揭露的实际工程地质情况进行分析比对。结果表明,TRT技术能较为准确地揭露空区、含水构造、断层及裂隙带等不良地质体,是一种适用性很强的超前预报方法。

西石门铁矿中后期地质找矿潜力分析

通过研究西石门铁矿一、二、三区的地质条件和前期地质工作,总结了矿区深部延伸部位找矿,层间深部盲矿体的找寻和未详查地段找矿成果和经验。对西石门铁矿找矿潜力进行了探讨,推断出二、三区深部延伸部位,一区西翼未详查地段有较好的找矿潜力。