深部厚矿体低贫损分段崩落法技术研究

某矿7~#矿体及围岩均有次级构造裂隙分布,且上盘含有5～10m的断层泥,松软易冒,矿体的强度低容易冒落,不适合采用大跨度空场下作业的采矿方法。-350m中段及以上水平采用上向干式充填采矿法,但常伴随着的矿石损失大、安全条件差与生产能力低等技术风险。为最大限度地提高矿石回收率、降低贫化率,保证采场作业安全,以-350 m水平为界进行采矿方法过度,通过对采矿方法对比分析,-350m水平以下拟采用低贫损分段崩落法替代上向干式充填采矿法。通过分析分段高度、进路间距、崩落步距以及回收进路的选择对分段崩落法采场结构优化,确定采场参数为:分段高度6～7m,进路间距7～8m,崩矿步距1.1m,最大拉底高度为4.5m,工业性实验表明,在此参数下7#矿体能够实现低成本、低损失率、安全环境好和贫化率可控的高效率开采。

深部厚矿体条带开采矿柱长期稳定性研究

某矿山面临村庄下压矿开采难题,为最大限度地回收“三下(位于地表水体、建筑物和铁路下)”压覆矿产资源,该矿山村庄下压矿采用条带开采方案,留设矿柱的长期稳定性对地表建筑物破坏程度起到决定性作用。根据建立的矿柱尖点突变破坏模型可知:条带开采留设矿柱中间弹性核区与两侧塑性区宽度比值远大于矿柱突变失稳临界点是矿柱保持长期稳定的前提。通过对某矿条带矿柱失稳FLAC^(3D)数值模拟研究和矿柱稳定性现场监测结果分析表明:按照采宽120 m、矿柱90 m条带开采设计方案,矿柱弹性核区宽度为40 m,所占矿柱宽度比例44.4%,矿柱长期稳定性较好;实现了在保护地表建筑物安全的前提下提高了“三下”矿产资源回收率,对建设绿色矿山具有重要意义。

深部厚矿体开采过渡段地压控制技术研究

某金矿7#矿体属深部厚矿体,顶板为5~10m的断层泥,矿体及围岩的强度低极易冒落,结构稳定性较差,采场地压管理困难,不适合采用大跨度空场下作业的采矿方法。为最大限度的提高矿石回收率、降低贫化率,保证采场作业安全,以-350m水平为界进行采矿方法过度,采用低贫损分段崩落法取代原有的上向干式充填采矿法。为摸清过渡期间地压活动规律,需对该矿过渡段采空区冒落规律现场观测结合FLAC3D数值模拟,模拟结果表明上向干式充填法出矿完毕前,-350m水平以下空区产生的地压分布比较均匀,其作用不会引起出矿巷道的大规模塌落,巷道内出矿作业的比较安全。该研究为深部破碎厚矿体地压控制,提高矿石回采率,保障采场作业安全提供重要的理论依据,可在相似条件的矿区推广使用。

深部大采宽条带开采地表移动破坏规律研究

某矿面临村庄建筑物压矿开采难题,为最大限度地回收“三下”压覆矿产资源,该矿一期设计采用条带开采(采宽70m,矿柱140m),待地表移动变形稳定后,对保留的140m矿柱从同一侧进行二次条带开采(采宽50m,剩余矿柱90m),而二次开采的采动影响势必会危害地表建筑物的安全,因此需提前研究采动影响与地表移动变形之间的关系。但是,基于浅部地表岩移经验公式对该矿采动影响的计算结果存在较大误差,说明经验公式已不适用于深部大采宽厚矿体条带开采。通过对该矿其他采区的实测数据及国内部分深部条带开采统计数据回归分析,提出了新的适用于深部厚矿体条带开采岩移参数计算公式。按照新的岩移参数公式预测了该矿二次条带开采地表移动变形值,为保护村庄建筑物安全,进一步回收部分矿柱提供了理论依据,对提高资源回收率具有重要意义。

分段崩落法回采顺序对进路受力状态影响分析

某金矿主要开采7-2#矿脉,矿体及围岩节理裂隙发育,且矿体赋存深度超过500m,在较大地应力条件下围岩受采动影响极易冒落。该矿浅部资源采用干式嗣后充填采矿法时岩层不易控制,且留设矿柱造成高品位矿石损失率较高,冒落的围岩混入矿石中使贫化率居高不下。为解决上述问题,在开采深部资源时变更为进路式无底柱分段崩落法开采,而不同进路的回采顺序对与之相邻的回采进路受力状态影响较大,为提高进路内凿岩、出矿作业的安全性,需深入分析回采顺序与进路稳定性之间的关系。结合实际,本文提出了5种进路回采顺序,并通过FLAC3D数值模拟对各回采顺序条件下进路的受力进行了分析,结果表明采用双翼阶梯式回采方式,进路周边围岩应力分布较为均匀,回采进路一定时期内能够保持稳定,可大幅提高进路内作业安全性。