硬岩矿床组合型井筒保安矿柱圈定与压覆资源回采技术

为合理留设硬岩矿床充填开采时的井筒保安矿柱尺寸,考虑硬质围岩的岩体质量等级和自身抗变形、抗破坏能力,在常规岩层移动角圈定方法的基础上提出了组合型井筒保安矿柱留设方案。以山东某铁矿东主井压覆资源开采为研究背景,通过现场调查与岩石力学试验开展了工程地质分区与岩体质量等级评价,根据分级结果将-250 m水平以上的Ⅱ~Ⅳ级围岩按岩层移动角圈定台体状井筒保安矿柱,-250 m水平以下Ⅱ级硬质围岩按极限距离80 m圈定圆柱形保安矿柱,同时设计了两种井筒压覆资源开采方案,即浅孔留矿法嗣后充填开采与上向水平分层充填开采。研究表明:上向水平分层充填开采对应的井筒内壁变形量为浅孔留矿法嗣后充填开采的80%,但两种开采方案引起的井筒变形均未超过安全标准。所提出的上向水平分层充填开采方案与组合型井筒保安矿柱留设法在该矿山得到了成功应用,回收矿量约400万t,可为其他类似矿山的井筒压覆资源开采提供借鉴。

海基硬岩矿床的安全开采技术研究

给出海基硬岩矿床开采的概念,分析海基硬岩矿床开采与一般陆地矿床开采的不同之处;综述世界范围内海基硬岩矿床开采所使用的开拓方法与采矿方法,通过对海基矿床上覆岩层的完整性掌握、矿床埋深、防水岩柱厚度的分析研究了海基硬岩矿床开采的可行性。结合我国三山岛海底金矿的开采经验,研究开采过程中的工程灾害及灾害的产生机理;提出要通过加强海底矿床上覆岩层的地质勘察、合理留设防水岩柱、加强岩层移动监控、渗水点的定时监测、作好充填接顶等措施来防止海水溃井,同时也对井内防治水害、长距离矿井通风等问题给出了治理措施。

基于地压诱导致裂的高应力硬岩矿床优化回采数值模拟(英文)

采用离散元数值模拟分析软件3Dec,依据贵阳开阳磷矿深部硬岩矿床的工程实际情况建立三维数值模拟模型,对开阳磷矿深部硬岩矿床的3种不同开挖工况进行模拟计算,包括在矿体中开挖地压诱导致裂巷道及不同方向(水平向和竖向)、不同顺序(先上后下/先下后上)开挖后的巷道围岩体的位移和塑性区分布情况。结果表明:在矿体中开挖诱导致裂巷道时,巷道周边岩体塑性区和位移场随着暴露时间的延长而不断增大,矿岩朝着有利于破碎的趋势发展,即为掘进机的高效切割回采提供了有利条件;不同开挖方向对充分利用深部地压效果不同,竖向开挖比水平横向开挖可形成更大的位移场和塑性破坏区,地压致裂的效果更明显;先下后上式开挖比先上后下式开挖产生的临空面附近矿岩产生更大的变形量和破坏区,更能有效地利用深部地应力破岩。该研究对开阳磷矿深部高应力硬岩矿体非爆掘进机连续开采的采矿方法设计、充分利用地压破岩和合理确定开挖方式具有重要的意义。

大型深埋硬岩矿床岩爆监测系统方案研究

根据冬瓜山矿床地质构造特征和深井开采条件 ,总结出开拓井巷岩爆发生的位置特征 ,采用数值计算方法预测了采场围岩岩爆危险区。指出该矿床岩层构造和岩性分布简单、原岩应力场较均匀、采掘工程引起的岩爆范围大、位置分散。提出了以微震监测系统和短周期地震波监测系统为主 ,以电阻率监测。

新建有岩爆倾向硬岩矿床采矿技术研究工作程序

目前矿山的岩爆研究工作大都是围绕着如何预报和防治岩爆展开的 ,针对如何开展新建或尚未发生过岩爆矿山的岩爆研究工作不多。文章重点探讨了新建有岩爆倾向硬岩矿床开采技术研究工作程序 。

硬岩矿床岩爆防治的能量释放控制措施

讨论了在岩爆防治中能量释放控制的的重要性。在以能量释放率作为衡量指标对冬瓜山铜矿深埋矿床采场结构参数和开挖步骤进行数值分析的基础上 ,提出控制能量释放的合理采场结构参数和开挖步骤。结合该矿岩爆现场调查资料、采矿方法以及支护原理 ,分析并提出控制巷道及采场围岩能量释放的支护及工程处理措施。

深部硬岩矿床采动应力理论与解析方法

深部高应力特殊环境条件下的采场受开采扰动的影响,围岩经常失稳破坏,给矿山生产、设备和人员安全带来了严重影响,为此,提出了深部矿体开采诱发采动应力概念,在传统圆形应力分析计算应力分布的基础上,建立椭圆形采场结构物理分析模型,应用弹塑性物理力学模型对深部倾斜、水平椭圆形采场围岩的采动应力进行解析和计算,推导出椭圆形采场上盘、顶板采动应力计算公式;在此基础上,引入岩体强度因数(RSF),通过采动应力与安全系数(F)和岩体强度乘积之比,进行采场围岩体稳定性判断。以某铜矿1 500 m深采场为实例,分析判断采场上盘围岩失稳。本研究为深部采矿方法设计、采矿结构尺寸计算与采场稳定性分析提供理论基础。

新疆卡鲁安硬岩型锂矿床花岗岩与伟晶岩成因关系:锆石U-Pb定年、Hf-O同位素和全岩地球化学证据

卡鲁安锂矿床位于新疆阿尔泰造山带,是中国主要的稀有金属矿床产地之一,但前人工作程度较低、研究工作较少,其岩石成因和成矿机制有待于深入系统研究。文章系统研究了新疆卡鲁安含矿伟晶岩、无矿伟晶岩、外围花岗岩、外围伟晶岩、角岩、片岩、板岩等全岩样品的主量元素、稀土微量元素、Pb-Sr-Nd同位素以及锆石U-Pb定年和Hf-O同位素,旨在揭示卡鲁安矿区花岗岩与伟晶岩形成时代、岩浆起源及其演化过程,进而探讨两者之间的成因联系。年代学数据显示,卡鲁安矿区外围黑云母花岗岩、含矿伟晶岩和外围伟晶岩锆石SIMS U-Pb年龄分别为407.9±2.3Ma(n=25,MSWD=1.4)、205.0±12.0Ma(n=6,MSWD=2.2)和205.0 Ma。外围黑云母花岗岩以高SiO2(71.16%~75.39%)、高CaO(1.15%~1.85%)、低Fe2O3/FeO(<0.4)、过铝质(A/CNK=1.04~1.09)和富碱性暗色矿物(>8%)等为特征。在稀土微量元素组成方面,具有弱分异的Zr/Hf(25~55)和Nb/Ta(5.4~8.8)比值,相对富集Rb、Th、U、Pb、Hf和LREEs,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti等元素,为典型的弱分异S型花岗岩,其源岩可能为一套变质沉积岩。在Hf-O同位素组成方面,含矿伟晶岩(ε(Hf)(t)=-0.2~2.0,δ^18O=7.88‰~10.87‰)和外围伟晶岩(ε(Hf)(t)=-0.7~8.1,δ^18O=6.87‰~9.48‰)与外围黑云母花岗岩(ε(Hf)(t)=1.3~7.4,δ^18O=8.62‰~10.08‰)具有一致性,指示含矿伟晶岩和外围伟晶岩与外围黑云母花岗岩可能具有相同的物质源区。黑云母花岗岩与片岩、板岩具有类似的稀土微量元素配分模式、类似的Pb-Sr-Nd同位素组成和Nd同位素模式年龄,指示由片岩、板岩部分熔融产生的;同时,含矿伟晶岩和无矿伟晶岩也展现出类似的稀土元素和微量元素配分模式,但其∑REE含量明显低于外围黑云母花岗岩,表明这些伟晶岩可能与外围黑云母花岗岩具有成因关系。但黑云母花岗岩比伟晶岩成岩时代早近200 Ma,所以伟晶岩不是外围黑云母花岗岩结晶分异的产物。值得关注的是2件含矿伟晶岩与片岩、板岩具有类似的稀土微量元素配分模式、类似的Pb-Sr-Nd同位素组成和Nd同位素模式年龄,表明伟晶岩也与片岩、板岩部分熔融有关。外围伟晶岩、含矿伟晶岩和无矿伟晶岩的CaO/Na2O比值(0.01~0.19)指示其物源是以泥质岩为主;而黑云母花岗岩CaO/Na2O比值(0.36~0.51)指示源区以砂屑岩为主。综上所述,本文认为黑云母花岗岩与伟晶岩是由相同源岩的不同岩性(贫黏土的碎屑岩与富黏土的泥质岩)经不同时代构造演化的产物,其源岩均来自库鲁木提群(S(2-3)KL)的片岩和板岩,具有密切的亲缘关系。

吉林省砟子煤矿伴生硬质高岭(土)岩矿床成因类型及开发前景

通过对白山市砟子煤矿竖井矿伴生硬质高岭 (土 )岩矿床地质特征和成因类型的研究 ,认为该矿经历了 2次成矿作用———沉积和改造。本文叙述了沉积改造在成矿成岩过程中的地质作用 ,及硬质高岭 (土 )岩矿床综合利用的可行性和必要性。

川西甲基卡锂矿床花岗岩与伟晶岩成因关系:U-Pb定年、Hf-O同位素和地球化学证据

稀有金属矿产对现代工业和科技发展至关重要,硬岩型锂矿床作为稀有金属矿产的主要来源,其岩石成因和成矿机制有待于深入系统研究。文章系统研究了四川甲基卡二云母花岗岩、含矿伟晶岩、无矿伟晶岩、细晶岩、角岩、片岩、板岩等全岩样品的主微量元素、稀土元素、Pb-Sr-Nd同位素以及锆石U-Pb年龄和Hf-O同位素,以探讨花岗岩与伟晶岩的岩浆起源及其演化过程。二云母花岗岩形成时代为206.0 Ma,伟晶岩形成时代为186.7Ma,为印支旋回强烈造山运动之后相对宁静阶段的产物。二云母花岗岩具有高w(Si O_2)(73.20%~77.85%)、w(Al_2O_3)(13.9%~15.22%)、w(Na_2O)(3.08%~4.89%)和w(K_2O)(2.01%~5.13%),低w(Ca O)(0.32%~0.75%)、w(P_2O_5)(0.09%~0.31%)、w(Ti O_2)(0.02%~0.06%)和w(Mg O)(0.12%~0.26%)的特点,铝饱和指数为1.09~1.19,稀土元素总量较低,δEu=0.52,具明显的稀土元素四分组效应(TE_(1,3)=1.09~1.19),ε_(Nd)(t)=-3.9^-2.3,ε_(Hf)(t)=-35.1~2.9,δ^(18)O=5.69‰~15.01‰,这些地球化学特征表明甲基卡二云母花岗岩为高分异S型花岗岩。二云母花岗岩与片岩、板岩具有类似的稀土元素和微量元素配分模式、类似的Pb-Nd同位素组成和Nd同位素模式年龄,是由片岩、板岩部分熔融产生的。含矿伟晶岩与无矿伟晶岩具有一致的Hf-O同位素组成,且位于二云母花岗岩的Hf-O同位素组成范围内。含矿伟晶岩、无矿伟晶岩和细晶岩具有类似的稀土元素和微量元素配分模式,但其∑REE丰度明显低于二云母花岗岩体,表明这些岩石与二云母花岗岩具有成因关系,是二云母花岗岩高度结晶分异的产物。在此基础上,详细刻画了川西甲基卡硬岩型锂矿床的成矿过程。

蒙古多尔诺特硬岩铀矿开发的观察与思考

引进外资开发蒙古的铀矿资源,使蒙古成为20世纪末亚洲崛起的铀矿资源“殷实人家”。蒙古多尔诺特硬岩铀矿的勘查、开发历程表明,铀矿业属长周期、高风险、大投资的行业。与跨国铀业公司相比,发展中国家的铀矿业的勘查与开发都缺乏资金,承受勘查风险的能力低,引进外资开发铀矿业的同时也引进了技术、生产管理及环保经验。跨国铀业公司的活动给人们树立了现代铀业活动的范例。

三山岛金矿海底开采对周边建筑安全的影响评价

根据三山岛金矿海底开采工程概况,调查分析了国内外开采沉陷与建筑安全评价的研究进展。在进行岩石力学实验和构造应力分布规律测量的基础上,根据岩层与地表移动机理,进行了开采状况的三维建模和有限元分析,得出了开采沉陷与建筑安全评价的几个重要参数。结合国家建筑损害评价等级标准,评价了海底开采对滨海建筑的影响状况,并提出了控制措施。

影响原地爆破浸出效果的爆堆质量特征及其控制

根据原地爆破浸出工艺特点和硬岩浸出的扩散传质机制 ,对影响浸出效果的矿石块度、裂隙发育程度 (矿石孔隙度 )、矿堆孔隙度和矿堆渗透性能等爆破筑堆质量特征作了分析和讨论 ,确定了筑堆质量要求 ,并据此提出了质量控制的技术措施。

影响原地爆破浸出效果的爆破筑堆质量特征及其控制

根据原地爆破浸出工艺特点和硬岩浸出的扩散传质机制,对影响浸出效果的矿石块度、裂隙发育程度(矿石孔隙度)、矿堆孔隙度和矿堆渗透性能等爆破筑堆质量特征作了分析和讨论,据此确定了筑堆质量要求,并提出了质量控制的技术措施。

坦桑尼亚纳姆图博地区放射性异常特征及成矿远景预测

坦桑尼亚纳姆图博(Namtumbo)地区位于塞罗斯(Selous)盆地西缘,该区域航空放射性异常带广泛分布,位于该区东部约30km处分布一大型砂岩型铀矿床-姆库居河铀矿,为坦桑尼亚目前发现的唯一大型砂岩型铀矿床。区内存在较多的航空放射性异常场,放射性总量在砂岩和花岗岩区均有高值显示,表明在该区域具有较大的寻找砂岩型或者花岗岩型铀矿床的潜力。

澳大利亚的稀土资源及开发现状

澳大利亚具有丰富的稀土资源,稀土氧化物(REO)探明储量为440万吨,远景储量为170万吨。世界稀土储量为7000～8000万吨,年消费量4万吨, 探明的资源为砂矿床与硬岩矿床各占一半。砂矿中的稀土以磷酸盐形态存在,主要是独居石,磷钇矿很少。目前,仅以砂矿床的重砂为原料生产供出售的稀土精矿。由于这些砂矿是以开采钛、锆为目的的,所以独居石的生产一直居从属地位。 硬岩矿床包括碳酸盐岩、碱性火成岩。

Plateau Energy秘鲁子公司发现了世界最大的锂资源之一

受电动汽车产量增加推动,过去12个月期间碳酸锂价格上涨了40%.加拿大Plateau Energymetals（TSX-V：PLU）在秘鲁的子公司Macusani Yellowcake已经在秘鲁Puno地区的Falchani硬岩矿床发现250万高品位锂资源以及1.24亿磅铀资源.

秘鲁发现大型锂资源 2019年拟投8亿美元建地下矿山

加拿大矿业公司高原能源金属公司的子公司Macusani Yellowcake称,该公司在Puno地区的Falchani硬岩矿床中发现了250万吨高品位锂资源和1.24亿磅铀资源。该公司的总经理Ulises Solis在新闻发布会上表示,目前还不清楚锂资源中有多少最终会被列为可开采的储量。Solis称一项可行性研究表明,2019年高原能源金属公司将耗资8亿美元建造一座地下锂、铀矿,并将在一年内投产。这是公司一系列扩大或新建锂矿计划中的最新一项。

浙江大洲南熔岩分布区溶浸法采铀及溶浸地质条件调查的前景分析

本文试图参照硬岩铀矿床应用地浸方法的标准条件，通过剖析区内已知矿床的溶浸地质条件，来判断６００矿田各矿床开展溶浸法采铀的可行性。并用地质类比法，对未知地段进行远景预测。

基于离散元的地压诱导破裂机理研究

用3DEC离散元数值模拟软件为深部硬岩矿床建立矿体模型,结合工程实际提出了在矿体中开挖巷道诱导矿岩致裂以实现矿体非爆连续开采。对诱导致裂巷道竖向、水平两种开挖形式进行了开挖模拟,模拟结果显示,竖向开挖比水平开挖利用地压诱导致裂矿岩的效果更好;掘进机上下分层开挖巷道时,先开挖下部的位移量较大,为7~9mm,塑性区主要集中在巷道两帮,主要以剪切、拉伸破坏为主,更容易利用地压破岩,研究成果成功地在开阳磷矿进行了深部高应力硬岩矿床非爆连续开采。