复杂不稳固矿体二步骤开采优化研究

马头山矿体赋存条件复杂多变,矿体埋藏较深、矿岩破碎、稳定性差,且地下水情况复杂,局部矿段存在泥化现象,一步骤采场回采结束后,二步骤采场在应力重新分布后处于高度应力集中状态,其开采可能会出现大面积地压显现。为此,通过深入研究复杂不稳固矿岩的二步骤采场开采技术条件,采用分阶段分单元大直径深孔嗣后充填法进行马头山矿体二步骤开采,19#采场回采实践表明,该采矿方法能够有效控制采场在回采过程中的稳定性,为提高矿产资源的回收率和矿山产能衔接提供了保障。

阶段矿房法二步骤采场地压控制研究

在阶段矿房二步骤开采时,为了减小上盘岩移量,常采纳采场中部切槽并向上盘、下盘两侧回采,从而缩短采场暴露时间,以便减小上盘岩移量。当地压达到流变发生的条件后,缩短采场暴露时间并不能有效控制上盘巷道发生岩移破坏。为此,利用三维连续体快速拉格朗日分析数值模拟采场上盘地压,并根据流变理论分析,采纳低松弛预应力大直径钢绞线锚索支护上盘顶板以便减小上盘地压,从而克服发生流变变形的应力条件。结果表明:在上盘岩体上施加支护抗力可减小或消除高地压导致的流变变形;采纳7排7.0 m长的锚索、每排6根支护上盘顶板后大幅度减小了上盘岩移量,但采场第2分层上排锚索及一步骤采场第3分层局部锚索的锚固力超过设计值;采纳8排7.0 m长的锚索、一步骤采场每排7根、二步骤采场每排6根支护上盘顶板后,即使回采底柱,锚索锚固力也不会达到设计值。监测表明,大直径钢绞线锚索支护后上盘岩移量减小到一般不超过6 mm。

炮孔测斜对二步骤采场爆破参数优化的重要性探讨

阿舍勒铜矿主要采用大直径深孔空场嗣后充填采矿法,该采矿方法底部通过YGZ-90中孔机施工中孔爆破后形成放矿漏斗,顶部通过T-150潜孔钻机施工大直径深孔爆破落矿。在实际凿岩时,由于炮孔偏斜,导致采场边界不易控制,最终影响采场回采损失率、贫化率。在矿山精细化采矿发展的要求下,开展炮孔测斜工作十分有必要。

基于COMSOL的杨林坳钨矿采场结构参数优化

通过COMSOL数值模拟软件,针对杨林坳钨矿充填法采场安全性问题,基于围岩失稳和矿壁失稳判据,分别确定一步骤采场跨度区间和矿壁厚度区间。对比不同采场结构参数无支护情况下围岩的应力、塑性应变以及顶板垂直位移,同时考虑矿山开采的安全经济性能,确定最优采场结构参数。研究结果表明:①结合岩体的抗拉、抗压强度,确定一步骤采场跨度安全区间为13~18m;②结合等效应力场、塑性区、位移场等对比分析,确定一步骤采场最优跨度为13m;③矿壁厚度为4.5m时可保证现场施工的安全性。

卧虎山矿充填体强度参数的反演计算与数值模拟

矿产资源二步骤开采过程中,充填体强度是影响采场稳定性的关键因素。以卧虎山铁矿为研究对象,运用理论分析和数值模拟技术,反演采场充填体的强度参数,确定采场跨度和高度为12.5m所需的充填体强度。采用工程类比法、数学模型和经验公式等理论方法,可以确定采场合适充填体强度范围为0.4～2.3MPa。设计了5种计算方案,获得了每步开挖和不同充填体强度下采场的应力位移响应规律,确定了卧虎山矿安全高效开采的采场充填体强度范围为1.5～2MPa。