露天转地下不扩帮延伸采矿方法研究

通过对露天转地下不扩帮延伸技术的研究与分析,结合归来庄露天矿具体情况,从理论上计算了该矿不扩帮延伸开采的合理深度,提出了不同区段不同深度的延伸方案。露天延伸开采后,利用混凝土胶结充填,铺设形成地下开采的人工顶柱,平均厚度12 m。对上盘遗留的三角矿柱,采用上向进路胶结充填法回采,回采完毕,采用嵌入式锚固充填,使回采矿房的充填体与人工顶柱铆合为一体,充填形成的人工假底大大提高了原有边坡的稳固性和安全性。解决了后期境界矿柱回收损失大、回采难度大的问题,能够保证露天转地下产能平稳过渡,实现安全高效开采。

应变软化挤压岩体巷道扩挖力学响应研究

针对深部高应力软弱破碎岩体巷道变形侵限及重复返修维护的问题,基于有限变形理论和Lagrange物质观点,建立了考虑岩体峰后行为的大变形巷道重塑扩挖力学模型,实现了重复开挖扰动引起围岩累积劣化的定量表征,依次分析了不同岩体条件下维持巷道净断面所需的最小刚性支护载荷和返修效率,同时对实际工程中超前导洞施工法用于释放主洞围岩压力和挤压势的有效性进行了探讨。研究结果表明:①巷道的重塑扩挖是控制挤压变形的有利方式,能显著降低岩石压力和作用在支护结构上的载荷,并得到了基于洞壁收敛位移的巷道稳定性图表;②重塑扩挖施工需事先尽量释放初次开挖产生的应力和变形能,以提高巷道的返修效率;③超前导洞施工法对于降低主洞洞壁变形以及释放围岩压力的有效性与其开挖尺寸和岩体峰后本构关系密切相关,当导洞半径较大(至少超过0.3~0.5倍主洞设计尺寸)及岩体呈现出应变软化或理想塑性特征时,超前导洞施工法能有效改善主洞附近的围岩应力条件,降低挤压势和洞壁收敛变形。

新城金矿高地应力条件下顶底柱规模化采矿技术研究

新城金矿Ⅴ#矿体-580 m中段顶底柱留有大量矿石且品位较高,为减少资源损失,扩大企业经济需要,亟需对顶底柱进行回收.结合新城金矿-580 m中段地质赋存条件和高地应力等特征,设计了进路垂直于矿体走向布置的上向进路充填采矿法,从矿体最上盘第一条进路开始,以采场联络巷为终点,沿矿体走向方向后退式回采,垂直于矿体走向从上盘到下盘依次回采.采场沿矿体走向方向布置,和人工假顶的方向正好呈十字交叉状,使得每一采场回采时所暴露的各条人工假顶的面积都很小,胶结充填后能很好地维护顶板的稳定性.试验结果表明,Ⅴ#矿体-580 m中段实现了顶底柱规模化开采,矿石损失率大约为31.6%,顶柱回采的最大作业能力为1300 t.上向进路充填采矿法科学合理、简单高效,对类似地质条件矿体开采具有借鉴意义.

露天转地下不扩帮延伸开采对边坡稳定性影响研究

针对归来庄矿业公司露天转地下面临露天开采即将到达设计深度,而地下工程尚未施工完毕,过渡期时间紧、生产压力大,露天边坡高陡、局部地段稳定性较差等难题,提出了露天转地下不扩帮延伸开采方法,在回采矿石充填采空区同时形成人工境界矿柱,隔离露天与地下回采,同时增加露天产的回采方案.利用强度折减法和具有拉剪破坏分析功能的FLAC程序,对露天不扩帮延伸开采技术对边坡稳定性影响进行分析.通过不断折减岩体材料的力学强度参数,使围岩塑性区接续扩展,直至边坡发生破坏,此时折减系数即为安全系数.计算结果显示开采到-40m设计深度时,边坡安全系数为1.46～1.5,符合国标一级边坡的标准,适宜进行延伸开采;当露天分区延伸至-50m后,剪切应力集中位置调整到三角矿柱与上盘边坡的结合部,位移突变时的折减系数为1.321～1.355之间,此时边坡仍保持稳定.当三角矿柱回采后边坡整体安全系数降至1.256～1.288,但随着矿房充填完成后边坡的安全系数增至1.321～1.355,达到了三角矿柱回采前的边坡稳定程度,边坡仍处于稳定状态.实践证明:该技术安全可靠,可为类似工程提供参考.

梅山铁矿多步距下端壁倾角优选研究

崩落法采矿的特点是覆岩下放矿,不合理的结构参数极易加大开采贫损指标,导致资源浪费和经济效益下降。结合梅山铁矿大间距高分段工业实验中崩矿步距优化研究,采用相似材料放矿试验和计算机放矿仿真模拟,开展80°、85°、90°端壁倾角下3.6,4,4.4,4.8 m四个步距9个物理放矿仿真实验的放矿方案的仿真放矿实验研究,以回贫差和纯矿回收率最大为判据,对实验数据进行综合分析研究,得到梅山铁矿分段高度18 m,进路间距20 m条件下,崩矿步距为4.4 m,端壁倾角为88°～90°时,放矿效果最好。