缓倾斜中厚磷矿条带嗣后充填采矿法采场结构参数优选研究

四川某缓倾斜中厚磷矿Ⅱ号矿层中部发育有一层稳定的夹层,为解决矿山安全、高效回采面临的困难,拟推荐采用条带嗣后充填采矿法,优化研究出经济合理的采场结构参数。通过Mathews稳定图法,以95%稳定概率为目标对采场结构参数进行分析,基于分析结果,采用FLAC3D数值模拟软件对采场中矿房、矿柱宽度分别为5 m、10 m、15 m的5种组合工况进行采场结构稳定性分析。结果表明:盘区矿柱位移量、最大应力随采场宽度的增加呈增大趋势,且回采扰动对夹层影响显著;当采场长度在60~80 m时,95%稳定概率的采场宽度为10~14 m,暴露面积在620~1 100 m^(2);当采场矿房宽度大于矿柱宽度时,更有利于采场稳定。综合Mathews稳定图法与FLAC3D数值模拟结果,结合采场免压拱发育过程,推荐采场长度在60~80 m,矿房宽度为10~14 m,矿柱宽度为8~10 m。

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。

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。

分段空场嗣后充填法人工矿柱多源信息融合稳定性评价模型

针对分段空场嗣后充填法人工矿柱(充填体)稳定性评价指标因素概率分配过程和权重分配中存在的问题,综合考虑工程地质环境、岩体质量、力学响应指标、声发射参数特征和几何形态5类信息源的影响,建立了涵盖17项稳定性影响因素的人工矿柱(充填体)稳定性多源信息评价指标体系,并基于此确立了人工矿柱(充填体)稳定性D-S证据理论的识别框架及评价指标分级标准。通过引入正态隶属度函数及改进的K-L距离对指标因素概率分配和权重分配进行优化,构建了基于改进D-S证据理论多源信息融合的人工矿柱(充填体)稳定性评价模型。选取某分段空场嗣后充填开采矿山5个典型人工矿柱(充填体)对模型的适用性进行验证,结果表明:多源信息融合稳定性评价等级分别为AP-2、AP-3和AP-5(Ⅱ级)>AP-4(Ⅲ级)>AP-1(Ⅳ级),稳定性评价结果与前期位移、声发射现场监测分析评价和数值模拟分析评价结果基本吻合,验证了评价模型在实际应用中的科学有效性。该模型为人工矿柱(充填体)稳定性分析提供了一种更全面的综合评价方法。

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。

倾斜中厚矿体阶段空场嗣后充填采矿工艺优化研究

分段凿岩阶段空场嗣后充填法是倾斜中厚矿体的高效采矿方法,但爆破、充填与采场稳定性之间关系复杂,可能存在地表塌陷、顶底板垮塌和回采损失率高的问题。采用工程类比、工业试验等手段,从回采顺序、切割方式、底部结构布置等方面对倾斜中厚矿体分段凿岩阶段空场嗣后充填法进行了工艺优化,并提出采场内不留间柱的布置方法。该方法在一步骤充填后将充填体侧帮直接与矿房相连接,并采用挤压爆破提高充填体强度和矿块的回采率。实施时间是该方法的关键,ANSYS/LS-DYNA数值模拟表明:采用中深孔挤压爆破形成切割槽时,应在采场充填及充填体养护7~9 d后进行。工程实践表明该方法具有可行性,能够为矿山生产提供技术支撑。

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。

白音诺尔铅锌矿深部矿体充填采矿方法优化研究

针对白音诺尔铅锌矿面临的矿体形态复杂、矿石贫化率高、经济效益差等难题,从矿体形态、走向长度、厚度、倾角、品位等角度将矿体分为4类,其中,类型Ⅰ为夹石+分支复合+厚度与倾角变化明显矿体,类型Ⅱ为靠近破碎带+分支复合明显矿体,类型Ⅲ为中厚+急倾斜+少夹石+形状规则矿体,类型Ⅳ为厚度小+倾角大+零星独立矿体,对不同类型矿体进行采矿方法初选。基于模糊综合评判方法,选择经济、技术、安全和合理程度为影响因素,衡量了各影响因素的权重,确定矿体类型Ⅰ采用上向水平分层充填法,当夹石不能剔除时,采用点柱式上向分层充填法;矿体类型Ⅱ采用上向进路充填法;矿体类型Ⅲ采用阶段空场嗣后充填法;矿体类型Ⅳ采用浅孔留矿嗣后充填法。

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。

某铜矿浅孔留矿嗣后充填法采场结构参数优化

某铜矿经过多年开采,采场结构参数未及时改进,导致矿山生过程中存在安全性差、开采效率低等问题。为了保证矿山采空区安全稳定,合理提升生产效益,通过拓展Mathews稳定图法及数值模拟对采场结构参数进行优化。结果表明:利用拓展Mathews稳定图法确定采场顶板稳定性水力半径为4.4 m,采场边帮稳定性水力半径为10.0 m。结合位移、塑性区云图,在间柱宽度为10 m时,内部塑性区存在连通现象,不利于采场长期稳定,间柱宽度应在12 m以上。采场长度为40 m、边帮高度为40 m时,建议采场宽度为10 m,间柱宽度为12 m。

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。

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。

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。

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。

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。

红牛铜矿超前切顶下向大直径深孔落矿阶段出矿嗣后充填法的研究与应用

根据红牛铜矿东部KT2、KT2-1矿段采用的超前切顶下向大直径深孔落矿阶段出矿嗣后充填采矿法采矿工艺特点,通过结合当期生产试验阶段的生产实际情况,对工艺的优缺点和采矿方法的应用以及现场实践应用情况分析,对矿山今后开采积累了大量有价值的经验。

进路式充填采矿法充填接顶技术要点及有效应用

现阶段,在我国金属采矿工程技术不断发展的过程中,进路式充填采矿法与充填接顶技术正在发挥其积极作用.广大工作人员在实践尝试的过程中,已经充分意识到了进路式充填采矿法与充填接顶技术的应用价值,正在逐步探索充填接顶技术的操作要点,充填接顶技术已经应用于更加广阔的矿山资源开采环节之中.鉴于此,本文主要围绕进路式充填采矿法充填接顶技术的操作要求进行多角度分析,着重探索充填接顶技术的操作要点,深入分析进路式充填采矿法的高效应用途径.

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。