现代地下采矿方法典型实例(二)——机械化分层充填采矿法

随着无轨采矿的推广,上向分层充填法实现了全面机械化,现在通称为机械化分层充填采矿法(MC&F)。此外,还出现了下列变型方案,进一步扩大了这一方法的应用范围:1.一步骤回采的点柱(post pillar)分层充填法;2.用于急倾斜薄矿脉的顺路斜坡道分层充填法;3.长锚索预护顶分层充填法;4.一步骤连续回采的分条分层充填法; 5.

机械化分层充填采矿法在霍姆斯特克矿的应用

位于南达科他州利德的霍姆斯特克矿已开采113年了。直到10年前,该矿一直沿用传统的采矿方法开采矿石。由于矿体赋存条件复杂和生产成本不断提高,矿山推行了新的采矿工艺。机械化分层充填采矿法即是这种新工艺的一个组成部分。目前,机械化分层充填采矿法的采矿量已约占该矿年产矿量的50％,并已证明此法是安全和经济的。结果,霍姆斯特克矿在当今市场中仍保持其竞争能力。

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。

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。

盘区机械化上向进路充填采矿法应用研究

为了解决现行采矿方法暴露面积较大、安全风险高、生产能力低等问题,以-900m中段571-574线矿体作为研究对象,利用矿山现有工程,采用盘区机械化上向进路充填采矿法的采矿方案,联合矿山无轨运输、凿岩机械设备,实现深部破碎厚大矿体安全、高效回采。结果表明,盘区机械化上向进路充填采矿法大幅降低了采切工程量,同时采用机械化凿岩、出矿方法有效提高了采场生产率;采场结构参数及支护措施设置比较合理,矿体顶板没有出现次破碎情况;通过现场工业试验,生产效率和生产能力均能达到矿山需求,试验采场的吨矿成本降低了15.11元。研究成果为夏甸金矿回采深部破碎矿岩提供了技术支持,可为同类深部破碎矿体开采提供参考。

顶板破碎富水矿山的机械化上向水平分层充填采矿法

针对华东某铜矿矿体顶板破碎,采场容易冒顶,采场富水,底板多次突水的问题,在矿山原有的点柱式分层充填开采的基础上,提出了机械化充填开采新方案。方案充分利用上向水平分层充填法矿石损失贫化小,地压管理效果明显,能有效防止冒顶、片帮、突水等矿山灾害的特性,结合机械化开采生产效率高、开采成本低、作业安全和工作环境好的特点,采用机械化上向水平分层充填采矿法。充填方案采用胶结与全尾砂充填间隔充填,进行连续开采,胶结材料为复合型高水速凝材料及尾砂。矿山生产表明:新方案使矿山采矿效率提升1/3,矿石回收率提高4%,贫化率降低0.4%,也为矿山作业安全提供了强大保障,有效克服了矿山冒顶、突水、生产效率低等问题,可为其他类似矿山开采提供一定的参考与借鉴。

机械化水平分层充填采矿法在新桥矿业公司的应用

新桥矿业有限公司采用凿岩台车、铲运机、顶板服务台车配套的机械化水平分层充填采矿法，两步骤回采，矿柱宽度10m，矿房宽度12m，最大控顶高度5m，分层回采高度3．2m。首先回采矿柱，胶结充填后，形成人工矿柱，在人工矿柱保护下，第二步回采矿房，进行非胶结充填。所采用的采准、切割及回采工艺合理，经济技术指标先进，可供类似条件矿山借鉴。

机械化盘区上向分层充填采矿法试验研究

介绍了新城金矿地质概况、矿山开采技术条件、采矿方法选择及回采工艺、充填工艺技术等。

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。

大型机械化水平分层充填采矿法在某金矿的应用

贵州某金矿井下生产采用凿岩台车、铲运机、大型矿用卡车、混凝土湿喷车及装药车等配套的机械化水平分层充填采矿法。矿山采用斜坡道开拓,中段高度60m,分段高度20m,分层回采高度5m。垂直矿体走向布置穿脉道,沿矿体走向布置采场,不留矿柱,进行胶结充填。充填结果显示,采矿综合回收率达到95%以上,贫化率小于5%。2012年生产性单位成本为27.33$/t。生产实践表明,该无轨采矿工艺技术先进,安全可靠,对国内其他无轨矿山建设具有示范作用和参考价值。

机械化盘区上向进路充填采矿法改进生产实践

为提高盘区生产能力,充分利用回采单元,简化充填工艺。通过优化进路参数,提高进路采高及采宽,解决实际回采过程中生产能力低、充填工艺复杂、采场安全性较差等问题。生产实践应用表明,宽进路机械化充填采矿法具有安全、高效、经济等优点,提高了产能的同时也为井下全面实现机械化作业奠定了良好基础。

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。

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。

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。

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。

薄矿脉机械化水平分层削壁充填采矿法试验研究

为改革缓倾斜薄矿脉的开采工艺,更新设备,提高机械化水平、回采强度、采场生产能力和工效以及减轻劳动强度,中国黄金总公司将其列为重点科研攻关项目,并选定在湘西金矿进行试验研究。 根据该矿的矿体赋存条件,试验采用逆倾斜水平分层回采,矿岩分次爆破,抛掷充填,锚杆护顶,微型铲运机出矿与辅助充填。历经3年,圆满地完成了任务,并取得了较好的技术经济指标。

机械化水平分层干式充填采矿法试验研究

该试验研究首次采用微型电动铲运机水平分层干式充填采矿法，较好地解决了杨砦峪矿区顶板不稳固倾科薄矿脉的开采难题，它具有采场机械化作业水平高、生产能力大、安全条件好、矿石回收率高等优点，而且由于及时充填了采空区，消除了以后工作的安全隐患。