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°。

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。

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。

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。

某铁矿留矿与阶段空场联合采矿法应用

针对某铁矿具体情况,提出了采用浅孔留矿与阶段空场联合采矿的方案,并在矿山进行了采矿实践。结果表明该方法可大大降低矿山后期选矿成本,原矿采选综合成本降低了20元/t,取得了一定的应用价值与经济效益,为特殊矿石类型的分采提供了新思路。

分段凿岩阶段空场法工艺要素优化

根据分段凿岩阶段空场法的发展途径,优化了矿块结构参数和采准工程布置形式,采用高分段大跨度的采场结构参数,改善了矿块损贫指标,缩短了采准周期;应用上向留矿间隔装药分次爆破拉槽技术,改进了装药结构,加快了拉槽进度;研究应用分次集中爆破压角回采技术,既提高了采矿强度,又缩短了空区顶板最大暴露面积期,确保回采期矿房的稳定。通过实践,试验采场生产能力提高了3倍,采矿成本降低了30%,为企业产能提升和技术进步奠定了良好的基础,该优化研究对分段凿岩阶段空场法的发展和类似矿山的应用具有很好的借鉴价值。

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。

冬瓜山铜矿阶段空场嗣后充填采矿法的底部结构选择及优化

结合冬瓜山矿床开采技术条件和所选用的采矿方法,通过对平底式与堑沟式底部结构的比较和对堑沟式底部结构的选择与优化,提出了适合冬瓜山矿床开采的折线型长进路服务同侧双采场的堑沟式底部结构。该结构所具有的一系列显著优点,对实现冬瓜山矿床安全、高效、高强度和低成本开采,将提供重要保障。

阶段空场法回采方案设计优化及应用

对阶段空场法回采方案的设计 ,传统的设计方法为设计人员依靠有限的参数和经验进行设计 ,设计结果往往与实际情况偏差较大。通过三维有限元法 ,对回采方案设计提出新的优化设计方法 ,并在实际中得到应用 。

分段凿岩阶段空场法顶柱和间柱合理参数的确定

通过普氏拱法、长宽比梁板法、载荷传递交汇线法、弹性力学法和类比法确定小热泉子铜矿矿柱参数,并且在该矿的实践生产中加以验证。结果表明,矿柱合理参数的确定不仅使分段凿岩阶段空场采矿方法在实践生产中得以安全、高效、经济地运用,还为同类矿山确定矿柱合理参数提供借鉴。

大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法在某金矿的应用

介绍某金矿用大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法回采矿体走向比较短、赋存深度较大、急倾斜厚大、难回采矿体。实践表明,该采矿方法能满足矿山生产要求,实现矿体安全高效回采。

阶段空场嗣后充填胶结充填体力学强度模型研究

利用普氏平衡拱理论、侧帮楔体滑动理论,构建阶段空场嗣后胶结充填体向临空面滑动的失稳模型,在考虑采场长度、高度、宽度、倾角、围岩和充填体自身材料力学特征、充填体与围岩接触面特性和爆破震动等影响因素的基础上,推导出胶结充填体在极限平衡状态下所需单轴抗压强度理论公式。以某地下稀土矿山为工程实例,开展需求强度设计、影响因素分析和充填配比试验研究,研究结果表明:采场宽12.5 m、高50 m、长40 m和倾角68°时,考虑1.5的安全系数后,充填体设计需求强度1.55 MPa;需求强度随采场长度、高度增加而增大,随采场宽度、倾角增加而减小;采场高度、宽度、倾角和长度对需求强度影响依次降低;推荐灰砂比1∶6、质量浓度78%的充填料浆,28 d抗压强度1.52 MPa,塌落度26 cm,流动度210 mm,流动性能较好,泌水率9.4%,不离析满足生产要求。

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。

阶段空场嗣后充填采场稳定性分析:模型及试验研究

针对龙湾铁矿阶段空场嗣后充填采矿过程中充填体及围岩稳定性问题,利用相似模拟试验,监测矿块开挖和采场充填过程中采场及其围岩位移场的演化规律;将充填采场简化为薄板力学模型,导入COMSOL Multiphysics软件平台进行数值分析。将数值计算结果与相似模拟结果进行对比,发现二者比较吻合,表明模型计算所得的位移和应变规律基本符合实际。研究结果显示,采场稳定性与矿体强度、充填体强度、采场完整性等因素密切相关。本研究得出的充填采场及其围岩的位移场和应变场分布演化规律,能够为类似矿山的充填采矿作业提供参考依据和数据支持。

某铅锌矿分段凿岩阶段空场法试验研究

针对某铅锌矿急倾斜厚矿体赋存状态、开采技术条件和矿的稳固程度,开展了分段凿岩阶段空场法试验;采准工程布置优化为改进B型,可节省工程量约30%;切割拉槽采用间隔装药分次爆破技术,有效避免了爆破悬顶和立槽产生;爆破回采时扇形中深孔A区采用孔底高威力起爆和B区孔口交错装药措施,降低了炸药单耗和装药量;可为类似矿体开采提供经验借鉴。

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。

阶段空场嗣后充填胶结充填体力学强度模型研究

利用普氏平衡拱理论、侧帮楔体滑动理论,构建阶段空场嗣后胶结充填体向临空面滑动的失稳模型,在考虑采场长度、高度、宽度、倾角、围岩和充填体自身材料力学特征、充填体与围岩接触面特性和爆破震动等影响因素的基础上,推导出胶结充填体在极限平衡状态下所需单轴抗压强度理论公式。以某地下稀土矿山为工程实例,开展需求强度设计、影响因素分析和充填配比试验研究,研究结果表明:采场宽12.5 m、高50 m、长40 m和倾角68°时,考虑1.5的安全系数后,充填体设计需求强度1.55 MPa;需求强度随采场长度、高度增加而增大,随采场宽度、倾角增加而减小;采场高度、宽度、倾角和长度对需求强度影响依次降低;推荐灰砂比1∶6、质量浓度78%的充填料浆,28 d抗压强度1.52 MPa,塌落度26 cm,流动度210 mm,流动性能较好,泌水率9.4%,不离析满足生产要求。

急倾斜中厚矿体阶段空场嗣后膏体充填及其稳定性模拟

为了实现七角井铁矿急倾斜中厚矿体的安全回采,设计了阶段空场嗣后膏体充填法,并采用FLAC3D对开采和充填前后的采场稳定性进行了数值模拟。结果表明:分段凿岩、阶段出矿及低强度膏体充填适用于稳固型的急倾斜中厚矿体开采,矿石回收率82%,贫化率8%,矿块生产能力900~1 200t/d。膏体充填以全尾砂、干抛尾、水泥、粉煤灰为主要原料,充填体浓度77%~79%,灰砂比1∶30~1∶15。采场在不充填条件下难以维持长期稳定,膏体充填控制了矿柱水平位移,减缓了顶板下沉及应力集中,有效维护了采场安全性。

大直径深孔阶段空场法开采结构参数的优化

某矿在实施大直径深孔阶段空场法开采的过程中,根据矿体的赋存条件、开采经济上的可行性和生产管理等情况,采取垂直矿体走向和沿矿体走向两种布置矿块形式。在矿岩力学性质研究的基础上,运用有限差分软件FLAC3D对该矿大直径深孔阶段空场法采场结构参数进行数值模拟研究,以确定矿块、矿房、矿柱等参数。

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。