煤铝共生缓倾斜薄矿床分层诱导协同开采方案研究

某煤铝共生矿的煤层近似平行赋存于铝土层之上,且二者倾角小、厚度薄,实现该矿煤铝共生缓倾斜薄矿床安全高效开采的难点在于瓦斯处理、开采工艺协调以及煤岩层稳定性控制。首先提出了先煤层后铝土层、先铝土层后煤层、煤层铝土层交替、煤层铝土分层诱导协同4种开采模式;然后结合该煤铝共生矿床的实际开采技术条件,从瓦斯处理、通风、排水等方面对比分析了4种开采模式的优缺点,认为煤层距离铝土层较近时采用分层诱导协同开采模式最合理。基于该矿床的实际工程地质条件,提出了煤铝共生缓倾斜薄矿床分层诱导协同开采底盘漏斗出矿开采方案,并对采场结构、回采工艺、采场通风、协同开采顺序等进行了设计。以设计的方案为载体,再次对4种开采模式进行了分析,认为分层诱导协同开采方案不仅经济效益最佳,而且可确保开采过程中人员、设备的安全。

缓薄矿床沿倾向最优采深研究

当井田沿矿床走向展布时,缓倾斜矿床沿倾向的最优采深,不仅决定了矿块的宽度,而且决定了矿床开拓的阶段高度。针对缓倾斜薄矿床阶段高度优化特征,以鄂西铁矿为研究对象,采用线性回归和有限方案比较法,分别建立了阶段高度与基建成本、矿石运输成本、通风成本和排水成本的函数关系,得出阶段高度与吨矿石成本呈二次函数关系。研究表明,当井田走向长度为1 000 m,矿体厚度为3.7 m,矿体倾角为8°时,阶段高度取23.625 m,单位矿石开采成本最小。实际生产过程中,可确定阶段高度为20～25 m。

缓倾斜极薄铁矿体采矿方法选择研究

基于缓倾斜极薄类铁矿体的工程地质条件,利用Hamming距离法进行了采矿方法初选。在初选方案的基础上,综合考虑开采的安全性、经济技术指标、开采效率以及环境等因素,建立了影响采矿方法选择的指标体系和层次分析结构模型。利用层次分析法确定了各层次间的判断矩阵,而后得到了各因素的权重向量;最后建立模糊决策数学模型,根据最大隶属度原则,确定了最优方案。研究证明,液压护顶长壁法是开采缓倾斜极薄类铁矿床最优的采矿方法。

缓薄矿床最优井田长度研究

大区域分布的缓薄矿床是一特殊的开采对象,其井田长度的最优划分是研究较少的技术经济问题。以鄂西官店铁矿为研究对象,在满足安全生产的前提下,以降低矿石生产成本,保证经济效益最大化为原则,采用有限方案比较法,探讨了井田最优长度划分问题。研究中分别对井田长度500,1000,1500和2000 m 4种方案的开拓工程成本、矿石运输成本、通风费用、排水费用等进行了分析比较。结果表明,井田长度1000 m为最优长度,该结论对类似矿床开采有一定借鉴意义。