铜矿峪矿530m中段4~#EE矿体开采技术方案研究

受矿体形态、赋存条件和矿岩可崩性等因素影响,金属矿床地下开采须经过科学严谨的论证,选择安全性高、可行性强、经济效益好的开采方案。铜矿峪矿主要采用自然崩落法开采,为充分回收矿产资源,主矿体开采范围以外的530中段4~#EE矿体,根据矿体赋存条件,充分论证比较后选择了“上部‘预摘’+下部自然崩落法+侧翼有底柱分段崩落法”的联合开采技术方案。本方案兼顾了不同崩落法采矿工艺的优点,降低了矿体形态复杂、规模相对较小,以及可崩性差等不利因素影响,技术可靠性大幅提升,回采率显著提高,经济效益大幅提升,实现了安全、经济、高效开采。本次联合开采技术方案的成功运用,对于类似特点的金属矿体地下开采具有很强的借鉴意义,并且文中提到的“预摘、预裂爆破、废石分出”等扩大自然崩落法适用范围的技术措施值得推广和借鉴。

相邻矿体临界开采范围的确定方法研究

为了界定某铜金矿上、下部矿带8年共采期间的相互扰动范围,从开采过程中诱发的岩层移动变形特征出发,对自然崩落法开采的岩层变形规律进行了总结,进一步结合现场实际开采技术条件,采用工程类比法、理论计算法、数值模拟法对下部矿带岩移规律进行了研究,最终界定了确保上部矿带安全开采的临界采动影响范围,为下部矿带开采规划与布局提供依据。结果表明,上部矿带安全开采所需的下部矿带保安矿柱沿走向约550 m、最小岩层移动角70°~73.3°。

有底柱分段崩落法转充填采矿法在胡家峪铜矿的应用

胡家峪铜矿的采矿方法主要为有底柱分段崩落法。从成本、技术、经济等角度来说,分段空场嗣后充填采矿法相较于当前的有底柱分段崩落法,具有采切比低、贫化损失指标控制较好、安全性有保证、地压控制简单等优点;相较于上向水平分层充填采矿法,具有采场生产能力强、充填工艺简单、安全等特点。通过对两种充填法进行对比,选出适合于胡家峪铜矿的充填采矿方法,为胡家峪铜矿的绿色、高效开采提供依据。

基于GIS和概率积分法的北洺河铁矿开采沉陷预测及应用

金属矿山多为裂隙发育的块状岩体,因而开采引起的地表沉陷机制不同于层状地层的煤矿。为指导矿山安全生产及地表沉陷治理提供科学依据,以崩落法开采矿山地表沉陷为具体研究对象,对北洺河铁矿开采沉陷预测研究,将基于GIS和概率积分法的开采沉陷预测方法应用于采用无底柱分段崩落法的金属矿山中。通过GIS建模全面反映矿区的三维地理、地质信息及其内在属性,应用基于概率积分法和组件技术开发的MSDAS-GIS系统进行开采沉陷预测。利用GIS强大的空间分析和图形显示功能对预测结果进行分析和处理,并直观反映出开采沉陷对周围环境的影响程度及范围。通过与地表观测数据及实际情况的对比分析,验证预测方法的适用性,同时也为指导金属矿山安全生产提供良好的三维可视平台。

基于多方法联合的崩落法崩矿步距优化

为准确获得大结构参数下的最优崩矿步距,以梅山铁矿为工程背景,联合应用相似材料试验方法和PFC2D软件数值模拟方法,开展18 m×20 m结构参数下崩矿步距的优化研究。基于相似材料试验,绘制出该结构参数下的放出体形态,并结合崩矿步距与矿石损失贫化的数学模型,计算得到该结构参数下的最优放矿步距为6.12 m。利用PFC2D软件对放矿步距为4.5,5.0,5.5,6.0,6.5 m共5种方案进行数值模拟研究,计算结果表明,当放矿步距为6.0 m时,矿石的回收指标最优。将相似材料试验和计算机数值模拟所得结果进行对比分析,并考虑最优崩矿步距与最优放矿步距之间的关系,最终确定该矿山在18 m×20 m结构参数下的最优崩矿步距为4.4 m。将该结果与梅山铁矿现场工业试验结果相对比,验证了该结果的正确性。

地下金属矿山崩落采矿法岩层移动规律分析

针对地下金属矿山的岩层移动问题 ,以国内无底柱分段崩落法矿山为例 ,进行岩层移动规律调查分析。调查结果表明 ,由于地下金属矿床复杂多变的地质、采矿条件 ,使得采矿岩层移动预测存在很大的不确定性 。

倾斜中厚矿体卸压开采应力迁移规律

针对金属矿床围岩破碎、采准巷道受地压影响破坏严重的现象,应用数值模拟的方法,对不同开挖方式下岩体应力场变化规律和分布特征进行了分析,探讨了通过卸压工程调控应力场迁移的力学机制,为采场结构参数的优化提供了理论依据.研究表明:开挖矿体会造成附近岩体内的应力重新分布,采用增大空区跨度和减小空区高度的回采方案,可以实现卸压开采的目的;结合某铜矿倾斜中厚矿体条件,进路布置在距矿体下盘6 m处,进路附近的垂向应力降低18%,能够满足卸压及经济效益的要求.

水体下综放开采的安全煤岩柱留设方法研究

为了合理留设水体下特厚煤层综放开采的安全煤岩柱,根据实测资料回归得出了适用于综放开采工作面中硬、软弱覆岩条件下的"两带"高度的计算公式,提出了水体下综放开采安全煤岩柱保护层的"有效隔水厚度法"和"最小安全厚度法"的留设方法,分别提出防砂安全煤岩柱、中等富水性水体和强富水性水体防水安全煤岩柱保护层的留设值。在此基础上,完成了水体下综放开采条件下中硬、软弱覆岩的安全煤岩柱的留设方法。

融冠1号矿中深孔爆破参数优化研究

在内蒙古兴业集团融冠矿业1号矿中深孔爆破之中,存在炸药单耗大、大块产出率高,影响出矿效率的问题。通过对施工管理和设计等方面地分析研究,针对现场情况从加强矿山地质编录工作和爆破施工管理,优化单位炸药消耗量、炮孔密集系数、最小抵抗线、孔底距和爆孔堵塞长度等方面提出解决问题的方法,使矿山单耗减15%左右,大块率减少0.8%,在矿山的实际生产中取得良好的效果。

基于混合整数规划法的地下矿采掘计划编制

矿山采掘计划编制对企业总体经济效益具有深远的影响,手动编制技术已难以满足矿山的需求.为有效提高计划编制的高效性和合理性,通过对无底柱分段崩落法的研究分析,建立了以出矿品位波动最小为目标函数的混合整数规划(MIP)模型.模型包含了生产开采的全过程,以保证井下各工序的合理衔接.对北洺河铁矿采掘计划编制的试验结果表明,该方法具有编制时间短、工序衔接更合理、计划结果较手动方法更优越的特点.研究表明采用该方法能有效提高计划的合理性,使企业获得更大经济效益.

无底柱分段崩落采矿法在那林金矿的试验研究

针对那林金矿矿体倾角缓、地质品位低、矿岩非常破碎的开采技术条件及矿山近年生产勘探出许多中厚矿体的具体情况,进行了中深孔无底柱分段崩落采矿法试验研究。介绍了无底柱分段崩落采矿法试验方案、回采顺序及回采工艺,探讨了与采矿方法相关的技术和管理问题。现场工业试验表明,无底柱分段崩落采矿法可以解决留矿采矿法采场作业不安全、放矿困难的问题,取得了良好的应用效果。

小分段无底柱崩落采矿法在中厚破碎金矿体回采中的应用实践

针对三山岛金矿新立分矿仓上矿区中厚破碎金矿体露采结束后,露天坑底低品位中厚破碎金矿体,介绍了小分段无底柱崩落采矿法回采实践。通过回采方案、分段高度、爆破参数及相关技术措施的确定与应用,露天坑底低品位矿石地下回采取得了很好的技术经济效果,并充分回收了矿产资源。

无底柱小分段崩落采矿法在矿柱回采中的应用

以无底柱分段崩落采矿法为基本采矿方法,对富家矿130m中段单线盘区矿柱回采进行了无底柱小分段崩落采矿法试验应用。通过矿块构成要素、采切工程、凿岩爆破参数及放矿方式的合理确定,取得了较好的矿柱回采效果,并为后续的矿柱回采提供了技术支持。

急倾斜厚大矿体阶段深孔空场崩落联合采矿法

以红岭矿区铅锌等多金属矿体为研究对象,针对原铅锌矿开采中存在的生产能力小、劳动效率低、分段采准工程量大、成本高、采场顶板暴露面积大、安全性差、维护费用高等问题,试验研究采用脉内脉外联合采准、阶段凿岩、平行深孔孔间微差精准起爆崩矿、铲运机阶段集中出矿、一次爆破回收矿柱、封闭隔离采空区综合工艺。经现场工业试验,矿房生产能力可达到970 t/d,采矿损失率3.19%,贫化率5.25%,采矿直接成本29.22元/t。试验证明该采矿工艺简单实用、劳动效率高、生产能力大、采矿成本低,而且能有效避免矿柱大量损失,是急倾斜厚大矿体安全高效开采技术的重大进步。

典型崩落采矿法在我国应用现状及发展趋势

崩落采矿法自应用以来发展很快,已由最初结合浅孔凿岩、电耙出矿发展到结合多机中深孔、深孔凿岩,铲运机出矿等无轨自行设备进行生产。为综合分析比较现有典型崩落法应用特点,从崩落采矿法分类入手,重点介绍了阶段自然崩落采矿法和无底柱分段崩落采矿法的应用现状、遇到的问题以及后续发展的趋势,推进崩落采矿法现场应用及采矿业高效快速发展。

空场法转崩落法开采时的矿柱回采及覆盖层形成技术

针对空场法转崩落法开采矿山需要解决的关键问题——开采衔接、矿柱回采与覆盖垫层形成方式,采用数值模拟分析了下告铁矿单采场最大安全暴露面积和应力分布规律,制定了分区、分次采用超长水平深孔,以排距3～4 m,孔底距4.5 m的爆破参数在下盘进行顶柱回采及强制放顶的回采工艺,实现了空场转崩落开采的高效顺利衔接。

基于BP神经网络的沉积岩型矿山爆破开采成本的预测与控制模型

为改善新疆某铅锌矿采用无底柱分段崩落法开采的爆破效果及降低爆破开采成本,本文从该矿区特殊的地质条件和现有的开采技术水平出发,利用人工神经网络建立爆破过程中采矿成本的预测与控制模型,对单位炸药消耗量、扇形深孔排距、孔底距、崩矿步距等爆破参数进行优化试验。试验与模型预测结果表明:炸药单耗为0.85kg/m3、排距为1.75m、孔底距为2.1m、崩矿步距为5.25m时能够取得最佳效益;利用BP神经网络对采矿成本的预测与控制模型的方法,可准确地对爆破参数进行优化,为爆破开采参数优化设计提供新思路。

特厚煤层综放开采冲击地压防治技术与实践

基于华亭煤矿250102综放工作面冲击地压显现强烈、巷道返修难度大,开展了一系列技术研究和防治实践。分析表明,大采深、煤层具有冲击倾向性、坚硬厚层砂岩顶板、护巷煤柱留宽不合理是导致该工作面发生冲击地压的主要因素,并采用综合指数法判定该综放面冲击危险指数0.89,具有强冲击地压危险性。在早期预测的基础上,采用微震法对冲击危险区域进行监测。对具备冲击危险的区域,综合采用巷帮煤体卸压爆破、顶板深孔爆破、动压注水（8~13 MPa）与静压注水等卸压解危措施,削弱了冲击地压显现强度,有效降低了综放工作面冲击地压的发生。

无底柱分段崩落法进路通风新方法的研究

针对无底柱分段崩落法长独头进路的通风难题，在回采进路的后半段试验采用了间柱小横巷安装无风墙辅扇的通风方法，以形成贯穿风流，在前半段采用了柴油铲运机尾气引射对流通风方法以形成对流风流。在单项试验取得良好效果的基础上，又进行了两种方法的联合试验．现场实践证明，上述通风新方法切实可行，应用效果良好．

充填回收房式煤柱围岩变形控制机理

分析垮落法和充填法回收房式煤柱围岩变形特征,得出采用充填法回收煤柱可以更好地控制围岩变形。分析影响回收煤柱围岩稳定性的6个主要因素,得出采空区充采体积比、充填物料抗压特性、工作面液压支架支护强度是可控关键因素,通过优化设备参数、提高采充工艺水平、对充填物料进行初始压实、选择抗压特性高的充填物料、增加液压支架支护强度等方式进行煤柱围岩稳定性控制。