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。

下向进路充填采矿法深部矿岩破坏机理数值模拟研究

针对嵩县山金深部矿体采用下向进路充填采矿法开采矿岩破坏机理及地压显现技术问题,采用Rhino+Griddle+Flac 3D快速建模技术,对矿区下向进路开采1~8 a矿岩应力及位移变化规律进行研究。模拟结果表明:最小主应力随深度的增加而增加,靠近底部较大;未开采采场起到了临时矿柱的作用,应力集中现象较明显,同时在采场附近的充填体中也形成应力卸压区;各中段的位移随开采时间的增加而不断增大,采场顶板的最大位移主要出现在顶板中间,在矿山不断向深部推进的过程中,最大位移值呈上升趋势。

充填采矿法在洛宁吉家洼金矿中的应用

吉家洼金矿位于华北板块南缘、熊耳山金多金属矿集区。由于顶底板围岩条件较差,以往采用浅孔留矿法,采矿损失率、贫化率较高,也存在诸多安全、环境问题。为此矿山开展充填法采矿实践,通过“凿岩爆破→通风→顶板处理与支护→运搬→砌筑挡墙→加高溜矿井及顺路天井→充填”回采工艺循环,并采取一系列技术、安全措施,取得了较好的实践效果:采矿回采率由75%~80%提高至94%~97%,贫化率由29%~34%降低至10%~15%;吨矿产值由551~587元提高至690~712元;选矿尾砂作为充填材料,也降低了尾矿库的安全、环境风险。研究成果对类似矿山开展充填法采矿实践和研究具有一定借鉴意义。

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。

轻质吸能类膏体充填采矿法在深部急倾斜薄矿体开采中的应用

针对夹皮沟金矿采用硐室内取料干式充填采矿法开采存在的生产能力低、工人劳动强度大、采场地压显现频繁等问题,根据夹皮沟金矿深部急倾斜薄矿体的赋存特点及开采技术条件,开展了轻质吸能类膏体充填采矿法试验研究,取消了原有的采场内取料硐室,简化了回采工序,降低了回采作业循环,同时轻质吸能类膏体具有一定的强度,可以较好地支撑采场上下盘围岩,确保采场的稳定,提高采场作业安全。现场应用表明:采用该工艺,平均采场生产能力为20.66 t/d,提高了47.25%;采矿损失率由12%降低到3.5%,矿石贫化率由8.6%降低到4.2%。效果较好,可供同类型矿山参考借鉴。

上向进路充填采矿法充填接顶方案优化

为解决上向进路充填采矿法进路充填接顶工艺要求高、难度大、成本高等问题,对进路布置方式及充填组织进行优化。通过各条回采进路下坡施工,在回采进路迎头处挑顶形成放砂硐室,同时在回采进路入口处挑顶并架设上部敞口式的充填挡墙;回采进路接顶充填时,利用回采进路顶板的自然坡度及充填管道内的料浆压力实现充填接顶,对于局部不平整顶板区域,则利用充填管道振动实现局部接顶。新方案接顶情况观察方便、工艺简单、成本低廉、充填挡墙要求较低且安全性好,便于推广应用。

充填采矿法在地下空间开发中的应用与优化研究

为降低开采作业产生的影响,需要对采矿方法进行调整优化。其中,充填开采法是众多开采方法中的一种,通过对该开采方法的有效使用,可以降低对生态环境的破坏,进一步减少开采环节的资源投入,既可以提升开采作业的安全系数,也为开采企业带来更大的经济效益,是现代开采企业实现可持续发展的重要方式。因矿山地质条件、开采技术、储量的不同,矿山企业选择了不同的充填方式。文章中探讨了干式充填技术、砂石充填技术、胶体充填技术,在充填过程中,考虑到地理条件、充填材料、承载结构等差异化,结合地下空间利用的需求,对充填采矿法进行合理利用增强了充填采矿法的功能,逐步让充填采矿法得到更大范围的应用,提升矿产资源开采效率,也保障了开采活动的安全性,同时助于我国经济增长。

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。

黄金矿山充填采矿法存在问题及改进方向初探

近年来,随着中国经济和社会的持续发展,人们对矿产资源的需求量越来越大,特别是黄金资源需求总量不断增加,为我国黄金矿山开发提供了空前的发展契机。充填采矿法是一种高效、便捷的现代化开采方式,已被广泛应用于现代化矿山开采中,但在使用中仍存在一些问题。因此,本文对黄金矿山充填采矿法存在的问题进行了简单分析,并对其改进方向给出了几点建议,以期为相关开采工程提供帮助。

基于FLAC-3D模拟分析某磷矿伪斜房柱嗣后充填采矿方法的稳定性分析

本文运用FLAC-3D数值模拟软件,对磷矿伪斜房柱嗣后充填采矿法的稳定性进行了深入分析。通过模拟不同采矿条件和参数下的矿体变形、应力分布及破坏特征,揭示了该采矿法的稳定性规律,为实际工程提供了理论支撑和实践指导。

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。

矿山充填体内预构巷道工艺方法研究

目的:为解决阶段空场嗣后充填采矿法中二步骤矿柱采场开采面临充填体内开挖巷道支护量大、效率低、成本高的问题,实现二步骤矿柱采场出矿巷道快速成型。方法:本文针对国内某铁矿开展了充填体内预构巷道的工艺方法研究,采用调研、理论分析和试验的方法,分析预构载体在采场内的受力,进行预构载体的材料调研,选择橡胶充气芯模作为预构载体,结合矿山井下开采条件对橡胶充气芯模进行改造,设计了预构载体的布置方案,并开展了工业试验。结果:结果表明:采用橡胶充气芯模作为预构载体,一次充填高度不易超过2 m,以避免橡胶充气芯模受到破坏。预构载体的尺寸确定需综合考虑巷道断面参数和预构载体的运输、安装等因素。与钻爆法在充填体内开挖巷道相比,采用橡胶充气芯模预构巷道可将施工效率提高近5倍,施工成本降低44%,并避免了钻爆法对充填体的破坏,降低了支护成本。意义:本文提出利用橡胶充气芯模作为预构载体,在一步骤采场充填前放置在预形成巷道处,待充填体凝固后收缩橡胶芯模而形成巷道,研究成果对国内类似矿山具有借鉴意义。

下向分层充填采矿法充填体质量提升研究

随着科学技术的发展,金属矿山采矿的方法也不断的进步,充填采矿法安全性能好、对生态环境破坏性小及回采率较高,故得到了矿山的广泛关注和应用。充填体的质量一直是诸多科研人员长期关注的一个问题。本文通过研究金川二矿区充填体质量存在的问题,分析研究充填各环节,提出改进措施,为矿山安全高效回采打好基础,为类似矿山充填提供借鉴。

金属矿山多中段下向分层充填采矿法回风道预留技术研究

金属矿山随着开采规模的增大,势必会开始多中段同时回采,当采用下向胶结充填采矿法进行回采时,随着中段的收尾回采,势必会破坏运输平面的通风系统,常见的采用铁盒子预留通风系统的方式施工难度大且危险系数大,本文通过研究提出进路回采结束后两帮单层喷锚网支护,底板下挖(300mm)然后铺设粉矿垫平底板,再铺设土工布、铺设底多层钢筋网并焊接,最后浇筑混凝土,最终形成回风道,通过研究新的回风道预留方案,并提出永久回风道底板安全防护技术,对维持二矿区安全稳定生产和通风系统的稳定具有重要的意义,并对其他类似矿山具有重要的借鉴意义。

伪倾斜中深孔落矿嗣后充填法在缓倾斜薄矿体开采中的应用

倾角大于15°的缓倾斜薄矿体是典型的难采矿体,为解决传统采矿方法生产效率低、损失贫化大、生产能力不足等问题,基于伪倾斜布置思想,克服机械化采矿装备爬坡能力不足的缺点,提出伪倾斜中深孔落矿嗣后充填采矿法,水平中深孔落矿,可提高落矿效率,保证回采作业的安全性和高效性。推广应用结果表明,与传统采矿方法相比,伪倾斜中深孔落矿嗣后充填法的机械化水平显著提高,千吨采切比降低了55.3%,采切工程量降低了5.1%,采矿工效提高了174.7%,采场生产能力提升了300%,采矿直接成本降低了33.7%,采矿综合成本降低了34.3%。研究成果可为同类型缓倾斜薄矿体安全高效开采提供参考。

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。

智能采掘装备在阶段空场嗣后充填法中的应用

随着国民经济建设的快速发展,地下矿产资源需求量不断增大,金、银、铜、铁等战略性矿产资源是国民经济的基础。为满足国家工业生产需求,需要提升地下矿山的开采效率,由于阶段空场嗣后充填采矿法便于实现机械化开采,在我国地下矿山得到了日益广泛的应用,但目前阶段其仍然存在关键环节和重点部位用人多、智能化程度较低、安全风险高等问题,如何实现安全、智能、绿色、高效开采是亟需解决的问题。本文详细介绍了采准、切割、回采三个环节智能采掘装备的特点及应用,提出了阶段空场嗣后充填采矿法的智能采掘方案,并已将该技术成功应用于矿山实际生产,实现了凿岩穿孔智能化、天井掘进无人化,对推动我国智能矿山建设提供了重要的技术装备支撑。

断裂构造带内急倾斜薄矿脉安全高效充填采矿方法研究

通过对矿山的地质条件、开采技术条件分析,保有储量计算,以及采矿方法对比,优选了机械化上向水平分层充填采矿法、普通上向水平分层充填采矿法、留矿嗣后充填采矿法和削壁充填采矿法等方案,并完成了相应的矿块布置方式与采场结构参数优化,采准、切割、回采及充填工艺研究。叶家田萤石矿通过采矿方法变更实现了断裂构造带内急倾斜薄矿脉安全高效开采,为促进战略性矿产资源萤石的高效开发利用提供了借鉴。

大直径深孔嗣后充填法不稳固顶板支护方案研究

采场切顶巷道支护成大直径深孔嗣后充填采矿法的重点难点,支护方案显的尤为重要。针对大直径深孔侧向崩矿嗣后充填法顶板支护方案,统筹分析了切顶巷道的失稳原因,提出了切顶层两侧布置点柱与预应力锚杆-锚索支护方式,顶板区域位移监测量仅为5.97 mm,进而大幅度提高了顶板稳定性,可为类似矿山采场顶板支护方案设计提供指导。

第十二届中国充填采矿技术与装备大会第一轮通知

各相关单位:党的二十大报告指出:要推动经济社会绿色化、低碳化高质量发展,加快能源等领域发展方式绿色转型,推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展。充填采矿法是国家绿色矿山建设和无废矿山建设的重要手段和支撑技术,《中共中央办公厅国务院办公厅关于进一步加强矿山安全生产工作的意见》强调,新建、改扩建金属非金属地下矿山原则上采用充填采矿法。近年来,利用不同领域的固废开发研制新型矿山充填材料已成为行业热点,环境保护、安全生产和固废资源化利用的政策要求与市场需求有效地推动了中国矿山充填技术与装备的发展与推广应用,并取得了显著的成效。