上向分层胶结充填采矿法在侯庄矿区的应用

根据侯庄矿床-160m水平以上矿体赋存条件及地表不允许塌陷的状况,提出了一步房、二步房上向分层胶结充填采矿法,一步房胶固粉尾砂胶结充填,二步房尾砂充填。胶结充填采矿法安全性好、回采率高,为矿山技术进步、提高经济效益起到了积极作用。

复杂应力环境下胶结充填采矿法进路开采顺序优化

针对复杂应力环境下胶结充填采矿法进路开采顺序合理性问题,以金川二矿区为例,借助数值仿真软件构建三维数值模型,对不同进路开采顺序下应力场、位移场及塑性破坏区进行分析;在此基础上,采用组合赋权与模糊综合评价相结合的方法对进路开采顺序优化,并开展现场工业试验。结果表明:不同走向进路开采顺序和进路开采空间顺序均对开采区域最大主应力、最大拉应力、垂直位移、塑性破坏区以及临近下一采场最大主应力、垂直位移有一定程度影响;采用下盘至上盘、先开采垂直矿体走向进路的开采顺序时,采场整体开采安全性高,且现场试验效果良好。研究结果可为复杂应力环境下胶结充填采矿法进路开采顺序设计与优化提供理论依据。

某采场上向水平分层进路充填采矿法结构参数研究

上向水平分层进路充填采矿法采场结构参数越大,回采效率越高,但过大的结构参数使采场稳定性难以保证,该方法采场结构参数优化的重点应集中于进路断面尺寸的优选。通过经数值模拟和Mathews稳定性图解法分析,从经济、合理开采资源方面出发,最终推荐进路断面尺寸。

上向进路式尾砂胶结充填采矿法采场结构参数研究

红牛铜矿主要矿石类型以矽卡岩型为主,次为角岩型,矿体呈透镜状、藕节状产出,矿体尖灭再现、分枝复合严重,西边矿岩稳定性良好,东边矿岩稳定性差,为一种难开采的矿体,尤其是KT2-1厚大矿体(低品位、资源储量大),现阶段来看,社会生产对矿产资源的需求量不断增大,这同时也为矿山开采作业带来了众多新挑战,一些浅层矿床已经被开采殆尽,要想满足当前的社会生产需求,则对深层矿产资源、低品位资源进行开采,部分情况下还需面临矿山回采的状况。为能提高矿山开采的效率,本文以红牛矿山回采作业为例,探究上向进路式尾砂胶结充填采矿法在KT2-1矿体中的应用方法,并分析关键采场结构参数,旨在充分发挥回采技术优势,提高矿床开采效率。

下向水平分层充填采矿法水平矿柱形成机理与进路结构协同作用研究

在现代采矿环境下,对矿柱稳定性进行有效控制是降低矿山地质灾害和提高采矿效率的重要措施。本文以采矿工作面水平矿柱稳定为研究对象,重点讨论了矩形、六角形两种布置方式下进行水平分层充填法的应用及优化。通过对矩形进路与六边形进路两种方式的技术特性与稳定性仿真分析,揭示六边形进路因具有卸压、支护等优异结构特征,可显著提高矿井稳定性。研究表明,六边形进路可有效降低顶板应力集中程度,显著提高了采场的稳定性,并增强了对地质环境的适应能力。六边形进路相对于传统矩形掘进方式,既可保证矿柱的稳定性,又可降低充填体成本及施工难度,是一种更经济、更环保的选择。

下向水平分层进路胶结充填采矿法在毛坪铅锌矿的应用

由于毛坪铅锌矿矿区整合后矿区面积和生产规模扩大,基于矿床开采技术条件,确定了毛坪铅锌矿最新地下采矿方案,围绕矩形、六边形两种形状采场的采准工程布置、回采工艺、充填等工序,介绍了下向水平分层进路胶结充填采矿法在毛坪铅锌矿的实际应用情况。设计每间隔60 m划分为一个盘区,中段段高为60 m,每12 m设置一个分段;采用YT-28凿岩机凿岩,人工遥控多模式驾驶铲运机出矿,进路采空区分层充填,其打底层充填体灰砂比1∶4,28 d单轴抗压强度要求4.5 MPa以上。生产实践表明,毛坪铅锌矿采用下向水平进路胶结充填采矿法进行回采,矩形进路采场生产能力150~200 t/d,六边形进路采场生产能力360 t/d。在相当充填体顶板保护下,六边形进路相较于矩形进路其断面更大,回采效率更高。

软破矿岩条件下胶结充填法转分段崩落法研究及应用

金川集团龙首矿西二采区上部中段充填采场发生失稳事故后,采矿方法由下向分层进路式胶结充填法转为无底柱分段崩落法时,面临着软破矿岩条件下覆盖层形成和采场稳定性问题。采用数值计算和现场试验等方法,对这2个关键技术问题进行了研究。数值模拟结果表明,随着崩落法首采分段回采工作的进行,采场复合顶板经历了破坏裂纹萌生、零星散块冒落、拱形批量冒落和柱塞状整体冒落等阶段,当首采分段回采结束时,顶板复合岩层冒落能够为崩落法采场提供足够厚度的覆盖层,且在崩落法采动地压下软破矿岩采场能够保持稳定。现场工业试验表明,在崩落法采场首采分段采用“阶梯式退采均匀扩展采空区+总量控制出矿”的技术方案,能够安全、高效地形成覆盖层,并通过增补“钢拱架+钢筋网+锚杆”的技术方案,解决在崩落法采动地压下维持破碎矿岩采场稳定性的问题,为无底柱分段崩落法在西二采区的扩大应用奠定了技术基础。

膏体胶结充填技术在下向进路采矿的应用与优化

随着我国经济社会发展水平的不断提高,矿业发展中出现了许多问题,如地质灾害,技术经济,生态环境等。随着人们对环境保护的重视,矿山开采中采用了大量的充填开采方式,这种方式可以推动我国的绿色开采,为工业的可持续发展提供可靠的技术支撑。本文对膏体脚结块填充技术在下向进路采矿中的应用与优化进行分析,旨在进一步推动矿山的绿色发展。

新型钢模板顺路溜井在上向水平分层充填采矿法中的应用

充填采矿法将是未来地下开采的主要发展方向,优化充填采矿法的开采工艺尤为必要。然而在充填采矿法中溜井作为大部分矿山上部各中段采场矿石实现集中运输,保证各分段出矿能力提高生产力的作用,因此安全高效的溜井施工方案对于提高矿山生产能力,降低施工成本尤为重要。基于此,文章结合湖南某铅锌矿地下开采采用上向水平分层充填采矿法的特点,提出了采用预制钢模板替代传统钢筋砼浇筑制作采场溜矿井的新型钢模板顺路溜井施工方案并在现场进行了应用,现场试验表明,新型钢模板顺路溜井施工方案具有减轻劳动强度、提高生产效率、降低采矿成本、降低作业风险等优点,可为类似矿山上向水平分层充填采矿法溜井施工提供借鉴。

前河金矿下向分层胶结充填法的安全风险分析

针对前河金矿急倾斜软弱破碎薄矿体的下向胶结充填采矿法,对该类型采矿方法全方位、全过程的危险因素进行了分析,同时,分析了该方法在前河金矿的应用中存在的7个安全风险因素。针对存在的风险因素,通过FLAC3D软件对不同天井布置位置处井壁的稳定性进行了计算。按照计算结果的应力应变分布,改变了天井的位置,并提出了天井安全防范措施,有效防止了天井片帮;细化了回采支护方式、充填方式,有效防止了由于木支护的腐蚀造成的井筒塌方;成功应用了小型遥控机械化出矿设备代替人工出矿,通过近几年的矿山生产实践,取得了良好的安全、生产、经济效果。

矿山原位环境尾砂胶结充填体力学性能研究进展

尾砂胶结充填体养护过程受采场原位温度、压力、孔隙水压力等因素影响,导致实验室制备的尾砂胶结充填体试样与相同物料配比的采场原位充填体取芯试样的力学性能存在显著差异。精准预测尾砂胶结充填体在采场原位环境下的力学性能是确保矿山充填配比参数设计合理、经济的重要前提。目前,国内外学者针对单一环境因素对尾砂胶结充填体力学性能的影响取得了丰富的研究成果,但有关多环境因素耦合下尾砂胶结充填体力学性能的定量研究并不充分。系统介绍了采场原位环境下尾砂胶结充填体力学性能的研究现状,从养护压力、养护温度、孔隙水压力和充填体养护装置四个方面介绍了国内外研究进展。首先系统梳理了养护压力、养护温度和孔隙水压力三种采场原位环境因素对尾砂胶结充填体强度影响研究。然后分析了现有充填体养护装置的优缺点。矿冶科技集团在此基础上创新发明了一种“矿山充填原位环境物理孪生试验装置”,该装置能够在室内模拟采场原位环境的温度、压力和孔隙水压力的养护条件,实现采场原位环境因素对尾砂胶结充填体力学性能影响的定量化研究。

下向分层进路充填采矿法中采用尾砂胶结充填的研究

针对金城金矿东季矿区应用下向分层进路充填采矿法时，因海砂胶结充填料输送难、矿区需建多个充填站，而高水速凝胶结充填体后期强度低，不适用于下向充填采矿法等问题，开展了尾砂胶结充填新工艺的研究。

下向分层尾砂胶结充填采矿法在大岭矿的应用与实践

充填采矿法是一种回采率高、矿石贫化小、采矿损失率低而采矿成本比较高的采矿方法,适用于矿岩稳固性差的贵金属地下矿床以及有特殊要求的矿床开采。文中针对大岭矿矿体破碎、开采难度大的开采技术条件,详述了下向分层尾砂胶结充填采矿法的应用实践,尤其是充填系统及充填工艺。值得类似贵金属矿床开采参考。

下向分层胶结充填采矿法在前河公司的应用

下向分层胶结充填采矿法是开采矿岩破碎、开采技术条件复杂的难采矿体最有效的采矿方法之一。针对前河金矿矿体破碎、形态复杂的开采技术条件,依据采矿方法选择原则和影响因素,详细介绍了下向分层胶结充填采矿法回采及充填工艺过程,推广应用取得了良好的经济效益和社会效益。

下向分层碎石胶结充填采矿法在前河金矿的应用

在这一采矿方法的研究和实践过程中，结合矿山实际情况，从理论分析和室内试验入手，采用进路分层充填结构、黄泥接顶、承载层不设吊筋和锚杆、溜矿井用密集木框支护、无掏糟爆破等项新技术和新工艺，降低了水泥和钢材消耗，简化了工艺流程，改善了充填接顶和爆破效果，提高了生产能力。该采矿方法已在生产中推广应用。

分层尾砂胶结充填体力学特性及优化试验研究

在尾砂胶结充填采空区过程中,充填操作的不连续会造成充填体在2次充填的界面处发生分层现象。为研究分层尾砂胶结充填体力学特性,改善分层的劣化影响,引入混凝土学中处理新旧混凝土界面的喷砂法,制作完整不分层、界面自然分层和界面喷砂处理分层3种分层类型的充填体试件,设置灰砂比分别为1∶4、1∶6和1∶8,在养护龄期为3 d、7 d、14 d和28 d条件下对试件进行单轴压缩试验。结果表明:(1)分层现象降低了尾砂胶结充填体的单轴抗压强度,折减率区间为1.41%~19.09%,且随养护龄期和灰砂比的增加折减率呈指数函数增长;界面喷砂处理提高了尾砂胶结充填体的单轴抗压强度,增益率区间为1.92%~16.26%,增益率随着灰砂比的增加而增大,且在养护早期增益更明显。(2)充填体的弹性模量随养护龄期的增加呈指数函数增长,分层充填体弹性模量的折减随养护龄期和灰砂比的增加均呈增大趋势。(3)充填体的峰后强度曲线随灰砂比的降低表现出更优的峰后延性,且随养护龄期的增加愈加明显;不同分层类型充填体的峰后延性优劣顺序为:界面喷砂处理分层>界面自然分层>完整不分层。(4)分层充填体的破坏形式主要表现为拉张破坏和共轭剪切破坏,喷砂处理能够改善力在分层面上的传递方式。

平立交替凿岩爆破技术在上向水平分层尾砂胶结充填采矿法的试验应用

针对鸡笼山金矿上向水平分层充填采矿法采场中存在的切割回采顺序及凿岩爆破参数不合理、出矿效率低、采场支护量大、回采作业安全性较差等问题,在采场回采中进行了平立交替凿岩爆破技术试验。详细介绍了平立交替凿岩爆破试验采场回采工艺及作业组织。试验取得了很好的技术经济指标,对类似条件矿山开采具有借鉴作用。

上向水平分层胶结充填采矿法在某矿山的应用

根据某矿区矿体赋存特征,采用上向水平胶结充填采矿法进行开采,该方法不仅解决了地表不允许塌陷、地面不允许污染的问题,而且具有较强的安全性,可较大地提高回采率,取得较好的经济效益和社会效益。

黄狮涝金矿下向分层进路式胶结充填采矿法试验研究

黄狮涝金矿矿体含泥率高，矿岩体松软破碎，属极不稳固的难采矿体。试验采用下向分层进路式胶结充填法开采，并结合岩层监测，从而很好地解决了此类难采矿体的开采问题，为同类矿床的开采提供了范例。

智能化上向水平分层充填法在某萤石矿的应用

目的:针对国内某萤石矿采用普通上向水平分层尾砂胶结充填采矿法开采存在机械化程度低、生产效率低、实时在井人数多、生产管理难度大及安全风险高等问题,结合矿体开采技术条件,进行采矿方法的优化。方法:通过对采场结构参数、采准切割工程、回采工艺过程的研究,最终确定了自动化、智能化上向水平分层尾砂胶结充填采矿法,以智能采掘装备替代人工进行开采作业,实现少人甚至无人。结果:生产实践表明:该方法安全、可靠,凿岩、撬毛、铲装和充填环节均实现了5G远程可视化遥控作业,在控顶高度合适的条件下实现了自动定位和自主凿岩作业,作业人员可减少50%以上,取得了良好的经济社会效益。结论:随着我国矿产资源逐步进入深部开采,采矿将面临高地压、高岩爆等恶劣高危作业环境,本文提出的智能化上向水平分层充填法对深地及难采矿体开采具有较好的借鉴参考意义和广泛的推广应用价值。