顶板支护条件下的切顶工程优化研究及应用

以金厂河ZnV3矿体阶段空场嗣后充填采场顶部切顶条柱稳定性为研究对象,通过分析采场在不同阶段应力状态的分布规律,结合顶板破碎围岩锚固支护的现状,为提升条柱的稳定性,采用理论分析和数值模拟相结合的方法进行研究分析。研究结果表明:切顶联络道两侧交替布置4 m宽凿岩硐室、3 m宽条柱的优化方案,能有效分担应力集中作用对条柱的影响,极大提高了条柱的稳定性;优化方案改变了顶板支护区域,进一步提高了空区后顶板的稳定性。根据研究成果开展了工业试验,验证了优化方案的可行性,对安全生产具有重要意义,可在矿山进行应用。切顶工程的优化,在提高条柱稳定性的情况下,进一步提高了顶板的稳定性,可为类似矿山提供借鉴。

充填体下高分段中深孔采场一次成槽技术研究与应用

目的:下向高分段中深孔充填采矿法,作为一种新型采矿技术,主要适用于岩体质量一般至极差的矿体或深部高应力环境中的坚硬矿体开采。其关键技术在于如何快速构建切割槽,为爆破创造自由面和补偿空间。本研究旨在研发一种安全、高效的成槽技术,以提高深部厚大破碎矿体的开采效率。方法:本文提出了“分次成井+单次侧向爆破”的切割槽形成方法。为验证该技术方案的可行性,以三山岛金矿为工程依托矿山,结合数值模拟、理论计算方法,开展了现场工业试验。结果:研究表明,在深部矿岩不稳固且采用充填体构筑人工假顶的情况下,该方法能安全、高效地构建切割槽。结论:该方法不仅显著提升了凿岩爆破的安全性和效率,同时减少了爆破扰动,具有良好的爆破效果和广泛的适应性,为类似矿山切割槽的形成提供了重要借鉴。

岩层微扰上向分层充填法在海底开采中的应用

三山岛金矿新立矿区是我国第一个进行海底采矿的硬岩矿山,国内仅龙口在海下采煤。三山岛矿区矿体位于海床下数十米至数百米范围内,是完全意义上的海底开采,充填法是首选的采矿方法。通过不同浓度不同灰砂比的充填尾砂胶结性能研究,确定充填浓度为70%左右时,胶结充填灰砂比为1∶8,胶结充填面灰砂比为1∶4,并采用岩层微扰上向水平分层充填法开采,为三山岛金矿新立矿区海底安全高效开采矿石资源提供了技术保障。

提高龙首矿下向六角形进路式采矿爆破效率试验研究

龙首矿采矿方法为下向六角形进路式胶结充填采矿法,“低进尺、多循环”是多年来龙首矿进路回采的主要特征,爆破效率低。本文在对龙首矿岩体的可凿性和爆破性分级的基础上,设计了进路爆破掏槽方式,应用断裂力学理论确定了崩落孔和周边孔的布孔参数,采用大直径空孔直线掏槽全断面一次性崩矿方案。实践证明,在炸药单耗不增大的情况下,使六角形进路爆破的炮孔利用率达90%以上,单炮崩矿量平均达120t,爆破效率平均提高20%以上。

梁花阱铜矿急倾斜中厚矿体开采工艺研究

梁花阱铜矿V号矿体属急倾斜中厚矿体,原采用分段凿岩阶段矿房法开采,上盘围岩局部不稳固发生坍塌,废石混入造成出矿品位达不到入选要求。针对原采矿方案存在问题,设计了切顶锚杆护顶中深孔留矿法采矿方案,将矿体沿厚度方向分为2层同时自下而上推进开采,靠上盘分层超前靠下盘分层一定距离,在靠上盘分层开采面下方的工作面中完成凿岩、爆破、护顶等作业。该采矿方案在矿山进行了采矿实验并取得成功,同原采矿方案比较,其千吨采切比减少了0.84m/kt,综合回收率提高了3.2%,采矿工效提高了3.3t(/工班),生产能力提升了80t/d,大块率下降了4.9%,采矿直接成本下降了1.8元/t。该采矿方案对类似开采条件的矿山具有应用与推广价值。

泡沫砂浆充填体的应用价值研究

充填采矿法在地下金属矿床开采中有着举足轻重的地位。为了将国外的先进技术———泡沫混凝土技术成功引入充填采矿工艺中,并且在国内推广使用,首先选取地质条件比较独特的某公司三矿区F17以东采场进行试验。通过对三矿区采一工区9条进路分别在3、7、28 d进行泡沫砂浆充填体强度的检测,可以看出泡沫砂浆充填体的强度已经达到公司充填体强度的指标。同时泡沫砂浆充填体相对普通的砂浆充填体而言具有轻质性、易流动性、均衡性、抗离析性、接顶率高等优点,且所耗费成本低廉,从而可以看出在公司三矿区F17以东采场中采用泡沫砂浆充填技术是经济可行的。

采空区处理方法研究进展

采空区处理问题一直是国内外普遍存在的采矿技术难题。简要综述"崩"、"充"、"撑"、"封"等4类基本的采空区处理方法和4种简单联合法。认为联合法是一类最有发展前景的采空区处理方法。专门阐述几种采空区处理的新方法。提出采空区处理方法的发展方向:切合实际、经济简便、技术可行,能定量设计与分析,能消除冲击地压,能控制开采地压,能智能选择,其发展应以围岩应力和变形仿真为核心。

龙首矿下向分层充填采矿法六角形进路规格优化

龙首矿在“十.五”期间,由于加大了富矿回采力度,使富矿面积相对缩小过快,造成采场下降高度严重失衡。要满足矿石产量的稳产并提高,必须重新设计六角形进路断面规格。本文采用三维有限元数值分析程序,通过现场收集大量的资料,设计了8种方案进行模拟分析。结果表明,龙首矿下向六角形回采进路断面可进一步增大,最优进路断面规格为:底宽3.5 cm,腰宽7 m,高6 m,断面积31.5 m2,并且分析了充填不接顶距对采场稳定性的影响,为该矿今后的生产提供了科学依据。

大矿房空场法回采的设计与实践

广西铜坑矿床的92号矿体为缓倾斜厚大贫锡矿体,其稳定性较差,且底顶板起伏大,在该矿体试验采用大直径平行深孔空场采矿法开采。简述了试验采场的采准、切割工程的设计,重点介绍了凿岩爆破参数的选择和爆破效果,并根据实践结果,对开采该矿体的大直径深孔孔网参数提出了建议。

全面采矿法在尔呷地吉铅锌矿的应用

针对矿山矿体的基本特征及赋存条件,结合公司的技术条件和设备情况,提出采用普通全面采矿法及其变形方案接力电耙出矿全面法,提高了劳动生产率及回采率,降低了贫化率、损失率、劳动强度及采矿成本,实现了矿山的快速投产、达产,产生了良好的经济、社会效益,同时也证实了此法的合理性、适宜性。

大型机械化水平分层充填采矿法在某金矿的应用

贵州某金矿井下生产采用凿岩台车、铲运机、大型矿用卡车、混凝土湿喷车及装药车等配套的机械化水平分层充填采矿法。矿山采用斜坡道开拓,中段高度60m,分段高度20m,分层回采高度5m。垂直矿体走向布置穿脉道,沿矿体走向布置采场,不留矿柱,进行胶结充填。充填结果显示,采矿综合回收率达到95%以上,贫化率小于5%。2012年生产性单位成本为27.33$/t。生产实践表明,该无轨采矿工艺技术先进,安全可靠,对国内其他无轨矿山建设具有示范作用和参考价值。

缓倾斜采空区处理的理论与实践

坚硬顶板下特大型采空场的处理是中国普遍存在的、特有的一类采矿技术难题。国内外已有的采空区处理方法中能解决冲击地压问题的,应用成本昂贵。为了经济有效地处理全面采矿法等空场法遗留的大量采空区及矿体残采,在国内外采空区处理与利用方法的基础上,提出了切槽放顶法和切顶与矿柱崩落法,并应用数值模拟、相似模拟和岩体声发射技术研究了各新方法的基本参数的设计方法和实施效果的分析、评价方法,形成了针对缓倾斜采空区处理的从理论分析、方案设计、现场实施到效果观测的一整套可供推广借鉴的理论、实施和评价体系。实践表明,提出的理论、实施和评价体系是技术可行、经济合理、简便适用的,具有重大的社会意义和重要的经济价值。

缓倾斜复杂矿体采矿方法及采场结构参数研究

某缓倾斜磷矿赋存条件复杂,分3种赋存状态:a.含夹石的3层矿体;b.上分支下复合的两层矿体;c.上复合下分支的两层矿体。由于矿石品位较低,为了实现矿山安全高效开采,降低损失贫化率,针对中厚矿层提出了分层房柱采矿法,薄矿层提出了削底(顶)充填采矿法,同时根据矿石的物理力学性质及矿压计算分析了采场结构参数,研究结果表明:矿房跨度10m,矿柱尺寸为4m×4m,回采效果最佳,矿块矿石损失率小于21%,贫化率小于5%,平均生产能力可达800t/d。

薄矿脉无间柱非胶结充填连续开采技术

基于连续开采理论,以吉水门矿区V3-2矿体开采为工程实例,在分析V3-2矿体开采技术条件的基础上,提出上向水平分层充填连续采矿法,并详细阐述连续开采的工艺过程和经济指标。结合连续开采技术特点,建立安全保障体系,提出进度控制措施,保证开采的连续高效。

获各琦铜矿上向水平分层充填法实践

获各琦铜矿2009年前主要采用浅孔留矿法进行回采,由于矿岩破碎,矿房在采矿或大量放矿时发生不同程度的垮塌,造成三柱回收困难、安全性差、损失贫化高。2010年矿山对采矿方法进行优化,通过4年的不断总结和改进,积累了一定的经验。本文重点对改进后的采切工程布置进行总结,为其它矿山回采类似矿体提供借鉴。

采空区处理与卸压开采回顾与展望

采空区处理是我国及采矿不发达国家特有的难题,深部开采是国内外采矿业发展的必然趋势。采空区存在和深部开采都必然诱发高地压灾害。回顾了卸压开采理论及采空区处理与卸压开采理论指导下创新的新方法。回顾表明,切顶卸压理论是采空区处理与卸压开采领域的原创性理论,其特点是控制爆破切断一定深度的顶板并就地堆筑成支撑顶板的堆石坝,从而消除或转移高地压;采空区处理与卸压开采有机结合,切顶堆石坝不仅能封隔水平至倾斜的大面积采空区,而且借助矿房崩落充填的思想还能封隔急倾斜大面积采空区,为全面实现无废开采和矿柱全采创造条件;在切顶卸压理论指导下,钻爆法是实现采空区处理与卸压开采有机结合的灵活手段。

反井钻机成井联合下向大直径深孔分次爆破扩槽技术应用

通过应用反井钻机成井方法和下向大直径深孔爆破技术,改进采矿工艺,将新生装备和技术融合,发挥“1+1+1>3”的综合效应,诞生了反井钻机成井联合下向大直径深孔分次爆破扩槽技术,并成功、成熟应用,从根本上解决了分段、阶段空场采矿法中切割槽回采难题,彻底推进该类采矿方法迈入全机械化时代,实现高机械装备化、高生产效率和本质安全化。对反井钻机成井联合下向大直径深孔分次爆破扩槽技术在分段、阶段空场采矿法中的技术升级演变和实践应用进行分析总结,提炼和丰富采矿工艺技术,促进我国井下采矿技术不断发展。

上向分层充填采矿法在残采矿段的应用研究

文章针对浅孔留矿法造成的残采矿段开采难题,分析了上向分层充填采矿法在该矿段的应用情况;分析结果表明,上向分层充填采矿法可以提高资源回收率63%,降低矿石贫化率10%,残采矿段采场顶板事故降低为0,但充填前期投入较大,受残采空区影响大,应进一步开发适合残采空区的充填技术。

基于数值模拟的某铜矿深部采场结构参数优化研究

某铜矿深部矿体品位较高,采场顶板破碎,目前采用分层充填采矿法开采。为保证深部矿体的安全、高效开采,结合该铜矿开采技术条件,提出采场结构参数优化方案,并对-580m水平采用分层充填法的采场结构参数进行分析验证。运用ANSYS软件建立三维模型,并导入有限差分软件FLAC^(3D)中模拟采场的开采,对不同开采方案下采场的应力、位移及塑性区进行对比分析。模拟结果表明:矿房宽度为6m,点柱尺寸为4.0m×4.0m,矿柱间距为5.0m的方案为最优方案。

河台金矿采矿方法的实践与改进

本文对河台金矿采矿方法的实践作了回顾,肯定浅孔留矿法的长处,也指出了其不足。并建议改进回采工艺,加强对采空区的全面综合治理和压缩浅孔留矿法应用的比例,加大上向分层干式充填法的应用比例。