低价值极厚大矿体采矿方法的优化及应用

浙江省某硅灰石矿开采矿种为方解石、硅灰石,矿体总体为缓倾斜极厚,矿岩稳固。目前矿山采用的房柱采矿法存在采切工程量大,采矿成本相对较高,安全性一般,贫化率高等问题,为此采用一房一柱、上下两层布置、浅孔落矿的方式,从矿块参数设计、采切工程布置、回采工序简化、矿房空区地压管理等方面进行优化,使得开采此类低价值、缓倾斜极厚矿体变得更加安全、经济、高效,从而极大提高了回采作业安全条件,降低了采切工程量和采切成本,控制了矿石贫化率,为后续低价值、缓倾斜极厚矿体的开采提供了一定的借鉴。

极厚倾斜多夹层矿体的开采

采矿方法的选择是否合理,很大程度上决定着矿山的经济效益,通过生产实践发现原有采矿方法在当前市场条件先,已经不满足生产需要。故针对极厚倾斜多夹层贫磁铁矿的赋存特性在原有采矿方法的基础上提出新的变形方案。

瓮福磷矿大塘矿阶段空场嗣后充填采场结构参数设计

大直径深孔阶段空场嗣后充填法是开采倾斜极厚矿体安全有效方法,合理的采场结构参数是维持采场稳定的前提。以瓮福磷矿白岩矿区大塘矿为工程背景,采用Mathews稳定图法确定了一步骤采场结构参数,基于“隔一采一”的回采方案,利用数值软件FLAC^(3D)研究了采场稳定性。结果表明,一步骤和二步骤采场结构参数均为45 m×15 m×30 m条件下,充填体及周围矿房均未达到其临界破坏强度,采场结构参数合理。研究结果为倾斜极厚矿体的安全回采提供了理论支撑。

大直径深孔空场嗣后充填法采场结构参数优化及稳定性分析

大直径深孔空场嗣后充填法是安全高效开采倾斜极厚矿体的有效方法,合理的采场结构参数是维持采场稳定的前提。以Jama铜矿1000万t/a超大规模地下开采为工程背景,利用Mathews稳定图法计算了采场稳定区间和水力半径,并基于“隔三采一”的开采方案,采用FLAC^(3D)软件开展了4组采场结构参数条件下的采场稳定性数值模拟,从而优选出合理的高中段大采场结构参数。Mathews稳定图法采场顶板、侧帮暴露尺寸与水力半径的关系分析表明,当采场顶板跨度为15 m、中段高度为100 m时,采场长度应小于46 m。数值模拟结果表明:二步骤矿柱宽度从15 m增加至19.5 m时,采场顶板的位移、塑性区体积随着跨度增大而增加,底部结构堑沟的两帮安全系数较低且易发生部分剪切破坏。数值模拟与Mathews稳定图法分析结果一致,确定了大直径深孔空场嗣后充填法的最优采场结构参数为采场长度45 m,一步骤矿房宽15 m,二步骤矿柱宽18 m,采场高100 m。研究结果为实现倾斜极厚矿体高中段大采场安全回采提供了理论支撑。