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。

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。

点柱式分层充填采矿法在海下矿床开采中的应用

三山岛新立矿区属于海底矿床开采，开采的关键是开采过程中海底不产生非均匀沉降、裂缝和塌陷。在安全开采的前提下实现强化开采，必须选择合适的采矿方法。根据新立矿区开采技术条件，采用脉外采准点柱式分层充填采矿法，采场生产能力达到108．7t／d（盘区为800～900t／d），采矿损失率为19．3％，采矿贫化率为6％，实现了新立矿区的高效安全生产。

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。

基于FLAC^(3D)点柱式上向水平分层充填法点柱参数研究

在点柱式上向水平分层充填法中留设点柱的尺寸与间距对矿山的生产有较大影响,不合理的点柱参数会影响回采的安全性及采场的经济技术指标,因此留设点柱参数的合理选取是点柱式上向水平分层充填采矿法成功应用的关键。文章以大红山铜矿西矿段为工程背景,运用数值模拟方法对其点柱式上向水平分层充填法的点柱留设参数进行研究,最终确定其最优参数为点柱尺寸4 m×5 m,点柱跨度12 m。

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。

下向分层进路充填采矿法中预留阶段顶柱力学行为分析

基于下向分层进路充填采矿法,针对下分层开采或回采过程中遇到开挖进路帮部一侧为胶结充填体、另一侧为矿体的情况,将胶结充填体假设为弹簧支撑件,把采场预留顶柱简化为平面问题的"固定端超静定悬臂梁"力学模型,并将半逆解法引入预留顶柱力学分析中,推导出均布荷载下"固定端超静定悬臂梁"应力分量,揭示了顶柱稳定性的主要影响应力为水平拉应力σx和剪应力τxy。理论分析表明:影响σx和τxy分布变化的主要因素,既包括采场结构参数顶柱厚度和跨度,也包括了充填参数充填体弹性模量。以某铁矿为例,采用控制变量法研究了顶柱在不同采场结构参数和充填参数条件下σx和τxy的变化规律,结果表明,当顶柱厚度不小于5 m、跨度选取5~7 m、胶结充填体强度1~3 MPa时可有效减小顶柱上部的水平拉应力和剪应力,避免了顶柱处于悬臂梁状态和顶柱下部出现较大拉应力。

点柱式机械化分层充填采矿方法的应用

介绍了点柱式机械化分层充填采矿方法在三山岛金矿的应用 ,该采矿方法机械化程度高 ,采场分层生产能力大 ,两率指标较低 ,适用于低品位矿床的大规模开采。

李官集铁矿点柱式上向分层充填连续采矿法采场结构参数研究

浅孔留矿法是矿山最常用的采矿方法,但在实际操作中常发生围岩冒落等现象,致使矿石回收率低、损失贫化率大,矿山对采矿方法的改进需求十分迫切。考虑到李官集铁矿矿岩稳固性差和矿体倾斜中厚的具体特点,矿山选择点柱式上向分层充填连续采矿法进行开采。通过FLAC3D软件对李官集铁矿拟建采场建立数值分析模型,针对中厚和厚大两类矿体厚度,分成沿走向布置矿块和垂直走向布置矿块两种方案,分别确定匹配的采场点柱尺寸、布置间距、间柱宽度及底柱厚度。分析结果可为矿山后续结构参数调整和类似条件矿山选择采矿方案提供参考依据。

上向水平分层充填采矿法的优化研究

针对新桥硫铁矿上向水平分层江砂胶结充填采矿法存在的问题,优化了采矿方法,科学地设计了胶结充填体强度,在试验基础上,优化了充填材料及配合比。得出了满足安全生产条件的充填体强度:矿柱充填体单轴抗压强度为2.1 MPa,矿房浇面充填体σ14=1.0 MPa,σ28=3.0 MPa;达到了最佳充填材料配比:矿柱和矿房浇面的充填体灰沙比分别为1∶7和1∶5。研究成果已在新桥硫铁矿推广应用,效果良好.

有底柱分段崩落法转充填采矿法在胡家峪铜矿的应用

胡家峪铜矿的采矿方法主要为有底柱分段崩落法。从成本、技术、经济等角度来说,分段空场嗣后充填采矿法相较于当前的有底柱分段崩落法,具有采切比低、贫化损失指标控制较好、安全性有保证、地压控制简单等优点;相较于上向水平分层充填采矿法,具有采场生产能力强、充填工艺简单、安全等特点。通过对两种充填法进行对比,选出适合于胡家峪铜矿的充填采矿方法,为胡家峪铜矿的绿色、高效开采提供依据。

无间柱阶梯式连续回采分层充填采矿法试验研究

南京银茂铅锌矿业有限公司地处南京栖霞山风景区,铅锌矿体埋藏于栖霞山、栖霞街道及九乡河下,是典型的"三下"开采矿体,过去一直采用上向水平分层点柱充填采矿法开采。随着开采向深部延伸,地压显现逐渐突出。为保证在作业安全的条件下充分回收地下矿石资源,选择一个矿段进行了无间柱阶梯式连续回采分层充填采矿法的试验研究,试验取得矿石综合回采率大于86%,矿石贫化率小于5%的良好效果,在矿山推广应用后可多回收矿石70多万吨,价值达3亿元。

分矿房矿柱分层充填法在海底开采中的应用

三山岛新立矿区属于海底矿床开采,开采的关键是开采过程中海底不产生非均匀沉降、裂缝和塌陷。在安全开采的前提下实现强化开采,使生产能力达到8000t/d,必须选择合适的采矿方法。根据新立矿区开采技术条件,研究确定对厚大矿体采用分矿房矿柱分层充填法开采。

点柱式分层充填采矿法在大红山Ⅰ号铜矿带中的应用

根据云南大红山Ⅰ号铜矿带的矿体产状、结构等工程地质条件因素,经过比较研究,决定选用点柱式分层充填采矿法进行采矿作业,此法灵活高效的同时,降低了矿石贫化率和损失率,达到了无废开采,同时也保护了矿山的开采环境。

点柱式分层充填采矿法在大红山Ⅰ号铜矿带中的应用

根据云南大红山Ⅰ号铜矿带的矿体产状、结构等工程地质条件因素,经过比较研究,决定选用点柱式分层充填采矿法进行采矿作业,此法灵活高效的同时,降低了矿石贫化率和损失率,达到了无废开采,同时也保护了矿山的开采环境。

盘区阶梯式无间柱连续充填采矿法试验研究

以新城金矿深部厚大破碎矿体为研究对象,针对其开采中存在的深井高应力、矿岩破碎、允许暴露面积小、作业安全性差、矿化严重不均、矿体短、可供布置的矿房个数少、生产能力低等技术难题开展了研究,创造性地提出了盘区阶梯式无间柱连续充填采矿法。通过进路无间柱连续开采和盘区阶梯式布置实现了深部厚大破碎矿体安全、高效、低贫损开采。二年多的现场工业试验证明,该采矿法采切工程量少、工艺简单、作业机动灵活、安全性好、开采成本低、盘区生产能力大,是一种适合于新城金矿深部矿体的理想采矿方法。

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。

获各琦铜矿上向水平分层充填采矿方法的完善

上向水平分层充填采矿法已在获各琦铜矿成功应用。通过近两年的采矿实践,发现获各琦铜矿深部中段CuI矿体中的矿岩较破碎,若继续采用原有充填采矿法的采场结构参数,很难满足正常生产的需求。因此,对采场结构参数进行调整和完善。通过分析对比各项技术经济指标,发现调整后的上向水平分层充填采矿法的采场结构参数更优化,从而为其它矿山提供借鉴。

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。

龙首矿下向分层充填采矿法六角形进路规格优化

龙首矿在“十.五”期间,由于加大了富矿回采力度,使富矿面积相对缩小过快,造成采场下降高度严重失衡。要满足矿石产量的稳产并提高,必须重新设计六角形进路断面规格。本文采用三维有限元数值分析程序,通过现场收集大量的资料,设计了8种方案进行模拟分析。结果表明,龙首矿下向六角形回采进路断面可进一步增大,最优进路断面规格为:底宽3.5 cm,腰宽7 m,高6 m,断面积31.5 m2,并且分析了充填不接顶距对采场稳定性的影响,为该矿今后的生产提供了科学依据。