大直径深孔空场嗣后充填采矿法开采隔离中段的研究和实践

阿舍勒铜矿600m以下采用大直径深孔空场嗣后充填采矿法,每隔50m一个采区中段,在上下采区中段采充后,隔离中段的开采成为采矿工作的难点。通过对可能方案进行对比分析,确定与实施可行的方案,并对方案效果进行总结,认为该方案增加此方法的适用范围,解决了隔离中段采矿困难,安全、经济、可靠,可在类似矿山上进行推广。

充填体下隔离中段采场结构参数优化

充填体下隔离中段大直径深孔采矿的难点,主要是充填体强度较低及充填质量分布不均匀,无法保证应力集中状态下采场顶板和上部充填体的稳定性,实现矿山资源的安全回收.采用FLAC^(3D)有限差分程序,模拟计算了阿舍勒铜矿充填体条件下450 m中段4种采场跨度下的3种回采方式,从位移、最大主应力和最小主应力3个方面对采场顶板和上部充填体的稳定性进行了对比分析研究.结果表明,采场跨度12 m时,充填体顶板稳定性良好;当采场跨度14 m时,充填体顶板沉降及矿柱主应力明显增大,处于极限平衡状态;当采场跨度15 m时,采场顶板的主应力急剧降低,最大垂直位移急剧增加,采场已失稳.因此,为保证450 m隔离中段矿柱的顺利回采,一、二步骤的采场跨度不宜超过12 m.

大体积充填体间矿体开采的采场结构参数优化

为了开采阿舍勒铜矿上下中段大体积充填体之间的隔离中段矿体,对隔离中段的采场结构参数进行了研究。结合矿山实际情况,对采场结构参数进行了多种方案的FLAC3D数值模拟,采用神经网络和遗传算法对模拟结果进行选择、优化,确定了最佳的采场结构参数。结果表明:将神经网络和遗传算法结合起来,利用FLAC3D数值模拟的计算结果,以充填体的破坏率为目标函数,取得了理想的优化效果,实现了采场结构参数值的连续不间断优化,很好地弥补了数值模拟的缺点。

充填体下大直径深孔和中深孔联合采矿研究

对于采用大直径深孔嗣后充填采矿法开采后留设的隔离中段上下均为充填体,为解决充填体下安全回采隔离中段矿体的难题,提出了增设辅助中段,采用大直径深孔和中深孔联合回采隔离中段矿体的研究方案,现场取得采矿损失率小于7%、贫化率小于5%,采场综合生产能力大于750t/d的良好指标,既较好控制了凿岩硐室的稳定性,又保证了高效、经济回采隔离中段矿体。