地下采场破碎岩体稳定性评价与参数优化

以焦家金矿试验采场为工程依托,开展缓倾斜中厚破碎矿体采场稳定性分析.通过对焦家金矿-390 m中段试验采场的工程地质调查、矿岩力学性质试验,获得了表征矿山岩体工程质量的多种指标;应用岩石质量Q分级和RMR分级系统,对试验采场岩体稳定性进行评价分析;基于修正的Mathews稳定图法和临界跨度设计法,对采场暴露面尺寸和最大跨度进行优化.分析认为,当回采进路跨度小于8 m时即可保证采场的稳定性.将所得到的结果应用于现场工业试验,现场采用暴露面尺寸为7.5 m×15 m的进路进行回采,采用现场观测的手段进行回采过程的监测.结果表明,在回采过程中进路的顶板及围岩并未发生垮落及剥落现象,采场围岩稳定性良好.

基于CMS的采场回采质量评价方法及应用研究

针对传统采场回采质量评价中相关数据难于获取,回采质量指标只能靠经验来推测的现状,提出了基于CMS的采场回采质量评价方法。该方法运用CMS三维激光探测系统准确获取采场回采过程中的三维空间数据,基于三维空间数据处理技术,应用geomagic软件构建采场回采过程中的3D数据库,并通过引入矿体采空区复合三维模型,精确地得到了采场的超、欠挖量,进而获得采场回采过程中的贫化和损失等参数。将该方法应用到金厂沟梁金矿7181采场,得到其爆破后采场矿石的损失率为22.5%,贫化率为7.11%,为该采场的爆破参数优化提供了相应的数据支撑。

考虑加载速率效应的尾砂胶结充填体细观声发射特征研究

尾砂胶结充填体作为人工水泥基材料具有显著的加载速率效应,且充填体的变形破坏与声发射特性密切相关。为研究不同加载速率下充填体的细观声发射(AE)特征,对尾砂胶结充填体开展了一系列单轴抗压强度测试,确定了其强度演化规律,借助颗粒流程序(PFC2D)从细观角度分析了充填体的裂纹演化和细观AE特征,结合能量守恒理论,探讨了充填体的加载速率效应。结果表明:充填体单轴抗压强度与加载速率呈二次函数关系;提高加载速率将增加填充体的起裂应力、开裂时间和裂纹总数,并促使充填体由剪切破坏向拉剪混合破坏转变;加载速率的提高,增加了边界能、应变能和耗散能,高加载速率对裂纹扩展的阻滞作用有助于提高充填体储能极限。

分段空场尾砂充填采矿法在鸡笼山金矿的应用

鸡笼山金矿矿体形态复杂,采用上向水平分层充填采矿法回采缓倾斜薄矿体存在生产能力低、劳动强度大、损失贫化控制难等问题。以鸡笼山金矿-340 m 401采场为工程背景,开展了分段空场尾砂充填采矿法的优化试验研究。现场工业试验表明:分段空场尾砂充填采矿法采用分段一次性充填,电耙、铲运机联合出矿,减少了材料消耗,采场生产能力达110 t/d,采矿损失率4%,矿石贫化率6%,取得了较好的应用效果。

下行式小分段采场充填体强度需求计算与设计

为了获取下行式小分段采场充填体最优强度需求,实现安全、高效、低成本回采的目的,以喀拉通克铜镍矿矿岩-充填体力学参数为基础,进行了强度需求解析计算。基于推荐的采场结构参数(长、宽、高分别为30 m、8 m和12 m),以采场打底层、接顶层和非胶结充填体的结构设计为基础,采用Flac^(3D)软件构建了矿岩的三维数值模型。研究了不同强度的充填体顶板下向揭露时的稳定性,进而确定下向开采充填体顶板最低强度需求的数值解;综合对比分析了充填体强度解析计算和数值模拟结果的差异及原因,并结合现场实际工况条件推荐了下向充填体强度及其结构设计方案,实现采场结构参数与充填体强度参数的协调匹配。