智能采掘装备在阶段空场嗣后充填法中的应用

随着国民经济建设的快速发展,地下矿产资源需求量不断增大,金、银、铜、铁等战略性矿产资源是国民经济的基础。为满足国家工业生产需求,需要提升地下矿山的开采效率,由于阶段空场嗣后充填采矿法便于实现机械化开采,在我国地下矿山得到了日益广泛的应用,但目前阶段其仍然存在关键环节和重点部位用人多、智能化程度较低、安全风险高等问题,如何实现安全、智能、绿色、高效开采是亟需解决的问题。本文详细介绍了采准、切割、回采三个环节智能采掘装备的特点及应用,提出了阶段空场嗣后充填采矿法的智能采掘方案,并已将该技术成功应用于矿山实际生产,实现了凿岩穿孔智能化、天井掘进无人化,对推动我国智能矿山建设提供了重要的技术装备支撑。

倾斜中厚矿体阶段空场嗣后充填采矿工艺优化研究

分段凿岩阶段空场嗣后充填法是倾斜中厚矿体的高效采矿方法,但爆破、充填与采场稳定性之间关系复杂,可能存在地表塌陷、顶底板垮塌和回采损失率高的问题。采用工程类比、工业试验等手段,从回采顺序、切割方式、底部结构布置等方面对倾斜中厚矿体分段凿岩阶段空场嗣后充填法进行了工艺优化,并提出采场内不留间柱的布置方法。该方法在一步骤充填后将充填体侧帮直接与矿房相连接,并采用挤压爆破提高充填体强度和矿块的回采率。实施时间是该方法的关键,ANSYS/LS-DYNA数值模拟表明:采用中深孔挤压爆破形成切割槽时,应在采场充填及充填体养护7~9 d后进行。工程实践表明该方法具有可行性,能够为矿山生产提供技术支撑。

深部低品位资源阶段空场嗣后充填采矿法采场结构优化与稳定性控制

基于阶段空场嗣后充填采矿法采场围岩稳定性控制难题,以某矿山深部急倾斜厚大矿体的赋存条件为背景,从改变采场几何形态和结构参数角度出发,提出将阶段采场顶部改变为拱形结构,开展拱形结构阶段空场嗣后充填采矿法围岩稳定性研究。从采场拱形形态及阶段采场跨高比入手,分析2个因素对采场稳定性影响。研究结果表明:采场拱形形态的设置和跨高比的优化可以提升采场整体稳定性。通过建立阶段采场拱形结构力学承载模型,进行采场拱形形态及跨高比因素的影响权重分析。跨高比对采场综合稳定性的影响最大,影响权重为66.41%,采场拱形形态对采场的边墙稳定性影响显著,影响权重为94.83%。综合围岩位移、裂纹演化规律及围岩开裂区等效深度等指标计算结果,确定最优采场结构参数为:采场高50 m、跨度20 m、采场形态特征角55°。

下向深孔阶段空场嗣后充填采矿法的优化研究

针对下向深孔阶段空场嗣后充填采矿法凿岩硐室工程量大、采准工程施工困难、空区顶板不规则、出矿不安全、充填接顶率低等问题进行优化研究。通过优化上部凿岩巷道的布置形式,克服了上部凿岩硐室工程量大,施工困难以及顶板不规则的问题;改进了下向深孔的布置形式,由下向平行孔改成下向扇形孔,提高了深孔凿岩效率,改善了空区顶板轮廓,提高了空区顶板的稳定性;通过采用遥控设备回收空区内的残矿,解决了出矿过程中的安全问题。优化后的采矿工艺顶板稳定性提高,回采作业安全,充填接顶率显著提高;采切比降低了8.09 m^(3)/kt,贫化率降低了7%,单个采场生产效率提高了200 t/d,可供类似矿山借鉴。

阶段空场嗣后充填采矿法生产能力分析与研究

随着矿山机械化水平的不断提高,大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法应用日趋广泛。为了科学客观地分析和计算其生产能力,综合考虑采切、凿岩、出矿、充填等工艺流程和盘区开采计划,构建了大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法生产能力计算模型,并对某大型钼矿进行了分析研究。研究结果表明:该矿山盘区开采共需时间为802d,盘区生产能力为2741.47t/d,盘区采场利用系数为0.25,单采场综合能力为913.82t/d,对比在产同类矿山,计算结果基本吻合,并且通过矿山生产反馈可进一步修正和完善模型。该研究成果对矿山产能设计和生产计划决策具有重要的理论意义和应用价值。

阶段充填采矿方法

介绍了一种新的采矿方法———阶段充填采矿法。从地压管理和生产工艺过程方面分析了阶段充填采矿法的产生背景和划分依据。矿山的应用实践表明,阶段充填采矿法融合了传统的空场法和充填法的特点,与原有的充填采矿法形成完整的充填采矿法体系,对开采中等稳固以上的厚大连续矿体具有更高的适应性,尤其对防治深部矿体开采中的岩爆灾害具有显著的优越性。该方法对高效回收矿产资源、实现矿山无废开采具有重大意义。

数值法分析上向多阶段充填开采的地表变形演化规律

以张庄铁矿充填法开采矿山为研究对象,运用FALC3D软件对采矿过程进行分析模拟,以数值计算结果的应力变化、位移变化以及地表沉降情况,总结多阶段充填法开采的演化规律,得出随着采矿施工的进行,充填体一定程度上限制了采场的进一步变形和破坏,位移随着采矿的逐步进行而逐渐加大,上盘区域位移量明显大于下盘区域位移量的演化规律。

大直径深孔阶段空场嗣后充填法侧向崩矿新方法的应用研究

根据柿竹园矿柴山工区矿体倾角、厚度及围岩性质,通过对几种采矿方法的比较、分析,决定采用大直径深孔阶段空场嗣后充填法,并在此基础上提出了一种侧向崩矿的新方法,即在矿房北端布置一条切割天井,以切割天井为自由面进行底部拉底和侧向切割立槽。详细介绍了该方案的采场要素及工艺过程,给出了试验爆破参数、装药结构以及起爆方式;并对新方案的应用提出了一些问题和建议。

阶段充填采矿方法在宝山铁矿的应用

宝山铁矿通过应用阶段充填采矿方法,实行了矿块连续开采,使宝山铁矿的回采率大大提高,创造了较高的经济效益。同时,实行阶段上行开采,用采下的废石充填采空区,实现了无(低)废开采,达到了保护环境的目的。

阶段空场嗣后充填采矿法回采工艺应用研究

三道桥铅锌矿位于大兴安岭山脉北段西缘,得耳布尔河谷北侧,得耳布尔地质成矿带。矿山原设计对厚度6 m以上的矿体选用分段空场法开采,但开凿漏斗底部结构和电耙出矿的生产工序复杂、效率低下。为提高生产能力,矿山拟改造采矿工艺。经设计人员现场调查,最终决定选用阶段空场嗣后充填采矿法,同时通过引进电动铲运机、环形孔钻机等设备,改变采场底部出矿结构和采场爆破方式等,以提升生产效率。改进的设计对类似条件的中小型矿山具有借鉴与指导价值。

瓮福磷矿大塘矿阶段空场嗣后充填采场结构参数设计

大直径深孔阶段空场嗣后充填法是开采倾斜极厚矿体安全有效方法,合理的采场结构参数是维持采场稳定的前提。以瓮福磷矿白岩矿区大塘矿为工程背景,采用Mathews稳定图法确定了一步骤采场结构参数,基于“隔一采一”的回采方案,利用数值软件FLAC^(3D)研究了采场稳定性。结果表明,一步骤和二步骤采场结构参数均为45 m×15 m×30 m条件下,充填体及周围矿房均未达到其临界破坏强度,采场结构参数合理。研究结果为倾斜极厚矿体的安全回采提供了理论支撑。

分段凿岩阶段空场嗣后充填法在急倾斜破碎矿体中的应用

贵州开磷集团用沙坝矿急倾斜破碎矿体属于难采矿体。根据该类矿体的赋存条件,通过对适用的6种采矿方案进行技术经济分析、比较,决定采用分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法。详细介绍了该采矿工艺的结构参数、采准工程、回采工艺及主要技术经济指标。

黄沙坪矿区阶段空场嗣后充填法采场结构参数研究

针对黄沙坪矿区厚大矿体阶段空场嗣后充填采矿法采场结构参数的选择,利用FLAC^(3D)数值模拟软件进行试验模拟。通过对数值模拟结果进行分析,阐明了各影响因素与采场稳定性之间的关系,得出对采场稳定性影响程度的排序为:矿房长度>间柱宽度>顶柱厚度,以此进行采场结构参数优化。结果表明,矿房长度为50 m,间柱宽度为8 m,顶柱厚度为5 m是该矿山的最优采场结构参数。

舞阳铁山矿区阶段矿房嗣后充填采矿法的应用

采用阶段矿房嗣后充填采矿法开采角度偏小的倾斜矿体,通过斜坡道汽车运输,锚索支护矿体顶板,胶结尾砂充填采空区,扩大了该采矿方法的适用范围,解决了露天转地下开采生产能力的衔接问题,具有较好的推广价值。

垂直深孔阶段强制崩落嗣后充填采矿法在书记沟铁矿中的应用

垂直深孔阶段强制崩落嗣后充填采矿法是一种新的采矿方法,该方法在无底柱分段崩落采矿方法的基础上结合充填采矿法演变而来。在书记沟铁矿运用垂直深孔阶段强制崩落嗣后充填采矿法进行矿块回采,是一次全新的尝试。实践成果如下:1)增加了阶段高度,减少了开拓和采准的工程量,可以更早地对采场进行回采;2)提高了生产效率,减小了回采成本;3)凿岩和爆破作业的安全性提高。研究成果对提升公司技术水平,增强企业技术创新能力和核心竞争力,有效提高技术管理水平和经济效益具有重要的现实意义。

分段凿岩阶段充填采矿法底部结构的回收

安徽开发矿业-400 m中段采场采用分段凿岩阶段充填采矿法。采场采用分段开采方法，上分层凿岩，下分层集中出矿，在出矿水平布置出矿底部结构。回采过程中底部结果损失量大。通过对底部结构回采方案研究，利用已有的出矿进路对底部结构三角矿柱进行退采式回采，提高矿石回采率4％~5％。

分段崩落阶段矿房嗣后充填采矿法在不规则厚大矿体的应用

根据某低品位不规则厚大钨矿体开采技术条件,通过对比分析多种采矿方法,采用中深孔分段崩落阶段矿房嗣后充填采矿法开采,工业试验结果表明,采场生产能力为518 t/d,损失率为14.7%,贫化率为10.9%,采切比为3.82 m/kt,采场生产能力显著提高,损失率、贫化率及采切比明显降低,技术经济指标良好,社会和经济效益显著,分段崩落阶段矿房嗣后充填采矿法适合不规则厚大矿体开采,为类似矿山提供了借鉴。

阿舍勒铜矿深孔阶段空场嗣后充填采矿法试验与应用

阿舍勒铜矿因矿体走向长度短、生产能力大而采用上下采区分区开采方法。上采区位于650 m中段以上,采用中深孔分段空场嗣后充填采矿法,设计生产能力1500 t/d;下采区布置于500 m中段以上,使用深孔阶段空场嗣后充填采矿法,设计生产能力2500t/d。2005年投产以来,下采区开发了近8个采场,至2006年6月底,已有1个采场充填完毕,还有2个待充采场。实践证明,此采矿方法基本适应该矿体的开采技术条件。

阶段留矿嗣后充填法在马庄铁矿的应用

由于地表不允许塌陷 ,马庄铁矿将原采用的有底柱分段崩落采矿法改为尾砂充填法 ,其中的阶段留矿嗣后一次充填采矿法取得了较好效果 ,既有利于矿山环境的改善 。

分段凿岩阶段出矿嗣后充填法在黄岗铁矿的应用

主要介绍阶段充填采矿法在厚倾斜矿体中的应用,概述采切工程布置、回采设计和生产过程中需要注意的问题。分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法在黄岗铁矿的应用,提高了生产效率,降低了综合成本,取得了较好的经济效益,同时确保了采矿作业安全,保护了地表生态环境。结果证明分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法在回采厚矿体中具有极大的优越性。