水平扇形中深孔崩落法在矿山爆破中的应用

矿山的开采技术决定了矿山的生产力,不同的矿山情况、不同的阶段,需要采用不同的开采方法,水平扇形中深孔爆破法是一种综合型爆破法,其同时不仅融合了多种开采爆破技术,其所采用最小抵抗线这种方法能很好的控制大块率,减少二次破碎的工作量,也能在回采过程中更好的保障开采工作的安全,十分适用于高品位矿石的收尾回采工作。在呼伦贝尔山金矿业有限公司22#矿井900m中段205采场中,一直采用传统的顶柱保留式采矿法,这样一来顶柱中的矿石以及夹层、顶层等保护层的矿石遗留无法采出,损失较大,本次研究我们尝试设计水平扇形中深孔崩落采矿法,以期通过这种爆破方法来对余留的顶柱、夹层、顶层等进行回采,从而提高采场的出矿量,提高企业的生产效益。

基于Aegis的无底柱分段崩落法中深孔爆破过程模拟与应用

无底柱分段崩落法因其回采效率高、结构简单、安全性高等优势被广泛应用于地下金属矿开采,其落矿方式常采用中深孔爆破。针对传统无底柱分段崩落法中深孔爆破设计过程繁琐、模拟效果不够直观等问题,开展了基于爆破设计与分析软件Aegis的中深孔爆破过程模拟与应用研究。首先介绍了该软件的模块构成和功能,并梳理和总结了模拟分析流程;其次研究了利用模型边界限制爆破空间以及利用爆炸能量的交错状态校验孔网参数的两项关键技术;最后基于该软件对某地下矿山无底柱分段崩落法中深孔爆破进行了数值模拟。研究结果表明:单排炮孔内爆炸能量集中且充盈了整个爆腔,连续耦合的装药结构以及0.3 kg/t的炸药单耗设计较为合理;临排炮孔间爆腔壁呈相切的状态,可能存在排间能量不足以完全破碎岩体的情况,2.2 m的炮孔排距稍大;预测的多条进路爆破块度质量分布结果均出现大块占比偏高的情况,与现场的工程实践结果一致,并以其中一次爆破后的爆堆照片为例进行说明,其大块率达到了18.03%。结合Aegis软件的模拟结果,分析炮孔排距偏大可能是导致大块率偏高的主要原因。此外还对实验分段的6个开采进路进行了12次爆破试验并加以模拟验证,得到了基本一致的爆破块度质量占比结果,有效佐证了该软件的现场应用效能。

软破岩层中深孔爆破参数优化研究

针对井下软破岩层中深孔爆破出现的眉线破坏、大块率高、炸药单耗高等问题,提出优化中深孔边孔角度、孔底距、采场边界距离、排距、装药量等参数技术方案,并进行了现场工业试验,对该方案的爆破效果、安全性等方面进行了综合评估。结果表明,边孔角度45°以上,增加炮孔,边孔孔底距1.6m~2m,爆破后块度均匀,大块率降低40%;排距增加到2.2m,爆破后采场眉线完好;炮孔与采场边界距离1.5m~2m,每个炮孔增加孔口与炸药距离1m~2m,炸药单耗降低22%;对中深孔爆破参数优化具有一定指导意义。

无底柱分段崩落法中深孔爆破参数试验

在调查程潮铁矿东区的工程地质条件和现有采矿结构参数的基础上,根据利文斯顿爆破能量平衡准则,应用现场系列爆破漏斗试验方法确定了程潮铁矿东区大结构参数条件下无底柱分段崩落法合理的中深孔爆破参数;并根据相关公式应用VB语言开发了计算爆破漏斗体积的可视化程序;试验结果表明1.4—1.7 m的炮孔排距、2.6—3.0 m的孔间距为程潮铁矿合理的中深孔爆破参数。

中深孔无底柱分段崩落采矿法在云南镇沅金矿的应用研究

镇沅金矿区是低品位含泥质、含碳、砷、锑等有害元素的矿石类型,属于难采、选、冶的难处理金矿资源。部分矿段矿石和围岩都比较破碎,开采条件极其复杂。为了探求该难采矿体合理的回采工艺,提高矿山的经济效益和采矿技术水平,降低矿石损失与贫化,与科研院所合作,对矿区的主要矿脉进行了分条回采分层崩落采矿法、高分层连续崩落法及中深孔无底柱分段崩落采矿法的试验研究,以达到井下资源利用的最优化和矿山效益最大化。

扇形中深孔爆破块度预测的神经网络法

针对现有爆破块度预测模型存在的不足,应用神经网络理论,研究了具体矿岩条件下的扇形中深孔爆破块度预测的神经网络方法。构建了三层前馈型神经网络结构,并根据扇形中深孔爆破实例,采用BP算法对网络进行了训练,建立了具体矿岩条件下的扇形中深孔爆破块度分布与其影响因素间的非线性映射关系。采用测试样本对模型进行了测试,结果表明,所建立的模型用于扇形中深孔爆破块度的预测是可行的,模型精度是可靠的。

无底柱垂直扇形中深孔分段崩落采矿法

中村钒矿床Ⅰ号矿体的底层矿体岩性为碳质粘土岩,与底盘近矿围岩呈渐变过渡状态,直至与灰岩相接,夹层岩性为碳硅质粘土岩,一般致密坚硬,顶层矿体层理及节理发育,稳固性较差至极差,顶盘为Ⅱ号矿体及Ⅲ号矿体,品位一般较低,层理节理发育,稳固性较差至极差。中村钒矿一直沿用房柱式留矿采矿法,夹层及顶层矿体作为护顶层,损失较大,今尝试设计垂直扇形中深孔分段崩落采矿法,寻求解决此矿山的采矿难题。

黑山铁矿中深孔落矿大块成因及控制方法

针对黑山铁矿中深孔落矿大块率高造成的矿石损失贫化大及回采率低等问题,采用现场调研与灰色关联分析相结合的方法研究了井下大块主要成因。研究得出4个方面因素:(1)炸药单耗较小且起爆过程中存在串段起爆情况;(2)原崩落大块矿石得不到有效挤压破碎而堵塞出矿口;(3)中深孔成孔质量偏低;(4)覆盖层大块岩石提前混入崩落矿石堆。据此,提出了优化炸药单耗与最小抵抗线、分区段精细化出矿及加强中深孔成孔质量管理方法。通过现场试验,井下大块率降低了4%,回采率提高了1.32%,中深孔合格率提高了5%,实现了黑山铁矿中深孔落矿大块的有效控制,可为类似条件生产矿山提供技术指导与借鉴。

倾斜中厚矿体无底柱分段崩落法中深孔布置形式的安全性研究

当无底柱分段崩落法应用于倾斜中厚矿体,且回采进路垂直矿体走向布置时,矿石的回采及回收条件均与急倾斜厚大矿体有很大区别,中深孔的布置形式也有很大不同。针对某铁矿倾斜中厚矿体所采用的无底柱分段崩落法提出分区进行中深孔设计及施工,并针对各区段不同的矿石回收及回采条件,在中深孔排面形式、边孔角、炮孔长度等方面作出了优化改进。通过在矿山现场实践,证明优化改进后的中深孔施工方案可以明显改善缓倾斜中厚矿体的矿石回收情况,减少悬顶、隔墙等事故,实现了矿山安全高效回采。

基于LS-DYNA的交错扇形深孔崩落法排间间隔时间优化研究

为了同时解决“隐患资源高效回收”和“空区隐患安全治理”这对矛盾问题,提出交错扇形深孔崩落法;采用室内试验和数值模拟相结合的方法,根据交错扇形布孔形式建立数值计算模型,按照1^(#)矿体岩石的物理力学指标确定模型材料参数,采用LS-DYNA动力仿真软件优选扇形排间间隔时间。研究结果表明:当采空一区排间间隔为100 ms时,岩石破坏范围最大,且塌落区域分散,同时顶板解体充分,爆破块度均匀;当采空二区排间间隔为50 ms时,横穿巷道连接处产生横向贯通裂隙,能够保证岩石连续塌落,为后续爆破提供自由面。现场应用结果说明:交错扇形深孔崩落法使1^(#)矿体空区隐患治理效果良好,不仅能够消除隔离矿柱坍塌的风险,而且能够保证采空区下方矿区的施工安全。

浅孔留矿与中深孔崩落联合采矿法在后沟金矿的应用

后沟金矿为一缓倾斜中厚矿体，其顶板直接或者间接与Ｆ５断裂带接触，给采矿方法的选择带来困难。后沟金矿采用平底结构浅孔留矿法先采矿房，后用中深孔崩落法回采矿柱，经两年多的生产实践，取得较好的技术经济指标。

爆力运矿采矿法的扇形中深孔测量

在应用爆力运矿采矿法时,扇形中深孔的测量对保证凿岩施工质量和爆力运矿效果起着十分重要的作用。作者结合金山金矿的实际情况,详细介绍了扇形中深孔测量工作的技术资料准备、现场施测和验收测量,及实测数据整理,可供类似矿山参考。

中深孔崩落法处理采空区在南泥湖钼矿中的应用

论述了中深孔崩落法处理采空区在南泥湖露天采场不同形态采空区处理中的应用情况,通过4种方法42次成功应用,既消除了露天采矿过程中的安全隐患,又同时回采了大量矿石资源,创造了良好的安全效益及经济效益,具有一定的推广价值。

中深孔阶段崩落法在新华钼矿的应用

介绍了新华钼矿根据多年的采矿实践,通过多次改进,找到了一条适合于矿山特点的采矿方法,并由此取得巨大的经济效益。通过对两种采矿方法的对比,表明现有采矿方法的优越性。

基于模糊物元模型的中深孔爆破布孔优化研究

针对目前单一爆破布孔参数优化方法的主观性带来的误差或不合理等问题,提出了一种基于模糊物元模型与数值模拟相结合的中深孔爆破布孔参数优化综合评价方法。根据某矿实际条件确定出不同中深孔爆破布孔优化方案,利用ANSYS/LS-DYNA模拟研究了不同方案的岩石爆破效果,分析其爆炸应力波与爆炸裂纹的扩展规律;结合数值模拟结果,采用模糊物元模型对爆破方案进行优选,最终确定平均有效应力峰值、大块比例、粉矿比例、钻孔量、装药量、进路顶板拉应力6个评价指标,优选结果表明:扇形炮孔数目为9孔时,关联度最大,为0.746,该方案爆破效果最佳。

上向水平分层充填联合中深孔采矿法在金牛公司的应用

小南沟采区缓倾斜厚大矿体的开采,存在采矿效率低、空区暴露面积大、采矿成本高、矿石损失贫化大等一系列问题。为解决倾斜厚大矿体的开采难题,在对矿区工程进行详细调查的基础上,采用工程类比等方法,结合国内外该类矿体开采存在的问题,给出上向水平分层充填联合中深孔采矿法,选择典型的矿块进行工业试验,结果表明:技术经济指标良好,具备一定的推广应用价值。

改善有底柱分段崩落法中深孔落矿的技术措施

分析了有底柱分段崩落采矿法中深孔落矿出现悬顶、隔墙、抢爆及特大块矿的原因，提出并采取了改善中深孔崩矿爆破质量的相关技术措施。