红岭铅锌矿采场结构参数优化研究

为确定红岭铅锌矿分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法的合理采场结构参数,采用数值模拟的方式对顶板厚度分别为3 m、5 m、7 m和10 m,采场长度分别为20 m、30 m、40 m和60 m的16种工况进行了研究,对比了顶板厚度为3 m情况下各工况的应力、位移和塑性区分布。结果表明:红岭铅锌矿分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法采场顶板厚度3 m,采场长度35 m时,采场稳定性较好。

中深孔落矿在石煤型钒矿难采矿段应用

石煤型钒矿含矿岩层矿石硬度小,节理发育,开采难度大,资源利用率低。通过采用中深孔落矿分段空场法采矿,回收了大量的矿柱、并对原有采矿方法无法回采的破碎矿段也进行了安全高效开采,对于石煤型钒矿石大规模开采积累了诸多的实验数据和科学依据,为以后矿山安全高效生产打下了良好的基础。

老公营子煤矿Ⅲ06-1(1)综采不等长工作面回采研究

以老公营子煤矿Ⅲ06-1(1)综采工作面为对象开展回采研究。当该工作面推进500 m时,受煤层分层线影响,煤层厚度由4.5 m减小至2.5 m,工作面倾斜长度由240 m缩短为137 m。结合现场情况,从开采经济性、设备回收及开采连续性等方面对等长工作面(斜长137 m)、刀把式工作面以及不等长工作面3种布置方式进行综合分析,确定将Ⅲ06-1(1)综采工作面布置成不等长工作面。对Ⅲ06-1(1)综采不等长工作面回采期间涉及的支架及溜槽拆解、上出口支护、施工劳动组织等进行分析。最终,采面实现了安全回采。研究成果为矿井其他类似不等长工作面回采提供了技术支持。

采场顶板安全厚度与跨度及暴露面积的关系研究

采用极限分析原理建立了基于采场跨度与暴露面积的顶板安全厚度计算模型,利用反演算法深入分析发现,采空区长度与跨度比值k_a>2时,顶板安全厚度值取决于跨度的大小;k_a<2时,顶板安全厚度值取决于暴露面积的大小。结合某钨矿实际情况,选取相关参数进行计算分析,得到了不同跨度与暴露面积的采空区顶板安全厚度。分别选取不同跨度和暴露面积进行分析,进一步论证了顶板安全厚度与采场跨度及暴露面积之间的关系。

地下采场爆破炮孔堵塞效应及长度研究

为研究不同炮孔堵塞长度对采场爆破设计的影响,通过分析采场爆破炮孔堵塞效应,提出确定炮孔堵塞长度的条件;并对炮孔堵塞物的运动进行理论分析,结合所提出的条件推导出确定炮孔堵塞长度取值范围的函数模型,再将某工程实例相关参数代入函数模型,其中孔径120 mm,乳化炸药药条直径100 mm,采用连续装药,计算出孔底堵塞取值范围为lw=0.7~1.3 m,孔口堵塞取值范围为lh=0.9~1.6 m。同时利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立4种不同装药结构的双孔起爆模型对炮孔堵塞长度的装药方案进行对比分析,得到在一定堵塞长度范围内漏斗深度与堵塞长度成正比;并对关键位置上单元的有效应力峰值进行分析得到本文模拟条件下采场爆破最佳堵塞长度为孔口1.6 m,孔底1.1 m,与数值计算结果基本一致。

“锚杆护顶浅孔+中深孔留矿”法在高井槽铁矿的应用

针对高井槽铁矿原采矿方法顶板维护难题,提出了锚杆护顶浅孔+中深孔留矿法采矿方案,将矿体分为两层,上层用浅孔爆破回采,下层用平行中深孔落矿,上、下两层同时自下而上推进,利用锚杆对局部不稳固顶板进行加固。该采矿方案在矿山进行了采矿实验并取得成功,相对原开采方案,新方案千吨采切比减少了2.42 m·kt^(-1),综合回收率提高了5.2%,采矿工效提高了2.3 t·工^(-1)·班^(-1),生产能力提升了120 t·d^(-1),大块率下降了4.3%,采矿直接成本下降了5.6元·t^(-1),该采矿方案具有较好的应用推广价值。

司家营铁矿露天采场矿石损失率和贫化率降低措施

目前,国内铁矿行业已经进入了"矿价低位运行、新旧矛盾叠加、经营风险突出"的特殊时期。在该形势下,矿山企业只有进一步强化生产组织,挖掘管理潜力,全面提高资源利用率,方可在激烈的市场竞争中取得优势。司家营铁矿露天矿采场矿体分布情况复杂,矿体中夹岩较多,部分岩石中夹杂着品位较高的矿石,矿岩混合部位爆破后会加剧矿岩混合程度,导致矿石损失和废石混入加大。为有效降低该矿露天采场的矿石损失率和贫化率,提高资源利用率,提出了包含重点实施分穿分爆、小设备矿岩挑选及完善现场生产组织等方面的露天采场损失率和贫化率降低措施。研究表明:通过开展降低采场两率管理工作后,该矿露天采场2016年的矿石损失率为7.23%,贫化率为9.18%,两率指标均优于2015年(矿石损失率为7.9%,贫化率为9.58%),矿石回收量大幅增加,取得了理想的经济效益,延长了矿山服务年限。

分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿工艺及爆破设计

露天坑下由崩落法转分段凿岩阶段空场嗣后充填法开采,过渡期采矿工艺选择及爆破工艺参数设计是维持采场及地表安全的关键。以大冶铁矿为工程背景,为了实现崩落法转充填法的安全过渡,设计了分段凿岩阶段空场嗣后充填法开采工艺和过渡方案,设计了矿房中深孔凿岩爆破参数、炮孔布置和起爆方式。采用VS150三维扫描系统及Surpac软件对采空区进行扫描及处理,得到采空区实际边界和采场经济技术指标,为后续矿柱回采爆破设计优化提供依据。该采矿方法的工业应用效果较为理想,取得了较好的经济技术指标:贫化率9.58%,损失率7.94%,炸药单耗0.3~0.35 kg/t,大块产出率6.3%。

白云铁矿主采场采矿工作线合理长度的确定

文章分析了白云铁矿主采场现阶段开采中存在的技术问题,根据目前采场技术条件及设备能力确定合理的台阶推进速度和采矿工作线长度,使主采场技术条件满足年产700万t矿石的需要。

炮采工作面长度的综合优化

本文通过炮采工作面生产系统的可靠性分析及经济数学模型分析,提出了炮采工作面长度综合优化的方法。并通过实例计算,分析了炮采面长度对工作面产量和成本的影响。图2,表2,参2。

齐大山铁矿15m高台阶的探讨

通过分析露天矿结构参数和台阶高度的关系, 确认增大台阶高度可以减少剥岩费用和节省修养路费用, 并根据齐大山铁矿的实际数据验证了这一结论。

大团山矿床-580m以下矿体采矿方法选择的探讨

冬瓜山铜矿大团山矿床开采设计生产能力为1 800 t/d,其中-580 m中段开采系统于2006年底投产。经过几年开采,-580 m以上开采的资源逐渐枯竭,为了保证矿山生产衔接,实现大团山矿床安全、高效开采,对大团山矿床-580 m以下矿体采矿方法的科学、合理选择显得尤为重要。在分析大团山矿床开采技术条件及开采实践经验基础上,对大团山-580 m以下矿床开采提出了大直径深孔和中深孔落矿的阶段空场嗣后充填采矿法,详述了盘区划分、回采工艺以及开采时应注意的安全措施。

中深孔微差挤压爆破法回采顶柱的实践

针对河台金矿云西矿区顶柱开采技术条件,选择了中深孔爆破法回采方案。详述了中深孔爆破参数和爆破工艺。多排同段大药量微差挤压爆破技术的应用,有效地降低了顶柱回采生产成本,提高了生产能力,取得了较好的技术经济效果。

中深孔分段空场采矿法在高品位复杂难采厚矿段的应用

主要论述了中深孔分段空场采矿法在遂昌金矿高品位复杂难采厚矿段的应用 ,经过中矿段Ⅳ - 4矿体 4 2 0～ 4 6 0m中段L2 6～L30线采场的试验 ,实践证明此方法在该矿段应用是合理的、切实可行的 ,并取得了良好的经济。

金矿破碎矿体高分段嗣后充填采矿技术优化研究

某地下金矿位于塔吉克斯坦境内,属于中等复杂程度矿山。为了解决采切比高、采场结构不稳、巷道破坏严重等开采问题,从采场结构参数、巷道布置、落矿工艺及回采顺序、充填工艺等方面对采矿技术进行优化,提出了中深孔高分段采矿嗣后充填技术方案。通过增大分段高度至21 m、调整底部结构高度为13 m、优化采用高分段中深孔爆破技术和新型复合充填挡墙等技术,实现采场千吨采切比降至4.48 m/kt,炸药综合单耗降至0.42 kg/t,损失贫化率均控制在8%以下。研究成果应用于矿山生产,有效提高了井下出矿效率,创造了较好的经济效益,为在"一带一路"国家进行资源开发起到了良好的示范效应。

深部变面长采场顶板破断演化的力学机制分析

不规则煤层开采容易引发顶板应力集中、矿压显现异常等问题,为探究变面长采场顶板破断规律与结构演化特征,针对工作面斜长由小变大的突变型采场不同开采阶段的几何特征与力学成因,运用小挠度薄板弯曲理论依次建立并解析4种边界条件的顶板结构模型。根据变面长采场顶板矿压分区显现特征,采用MATLAB与FLAC数值模拟方法分析顶板破断规律与宏观力学响应。通过系统分析与总结归纳,构建了变长工作面“三场三区三结构”的覆岩结构传递演化模式,提出了“两场两规律”的顶板分区破断效应。并通过典型工程案例的矿压实测进行应用验证。结果表明:变面长采场分为小面采场、变面采场和大面采场,小面采场顶板为缓压型结构,发生的是传统“O-X”形破断;变面采场顶板为突变型结构,顶板断裂产生的延长形与漂移形“O-X”破断裂隙与大面采场增压型结构顶板的裂纹发育特征较为相似,故将二者整合为全大面采场;全大面采场顶板发生的是“X-O”形破断,裂纹继续发展产生延长形破断,形成“两场两规律”的顶板破断理论。研究结论为探明变面长采场的覆岩运移本质,加强深部复杂煤层赋存条件下的顶板灾害防控提供了重要依据。

无底柱后退式竖向分条分段充填采矿法研究

结合三山岛金矿现行采矿方法应用情况对无底柱后退式竖向分条分段充填采矿法从方案的提出、理论依据及研究目的进行了说明,重点对采准工程布置方式,采场生产组织形式,采场施工技术等进行了介绍。通过与矿山现行盘区采矿法进行综合指标对比研究和总结,得出该方法具有以下优点:分段回采,大幅降低采准工程费用;中深孔落矿,降低凿岩爆破成本;倾斜分条回采,实现了定点出矿,既提高了出矿效率,又避免了充填体溃塌造成的二次贫化;竖向分条回采,能有效控制采场顶板及上盘冒落;后退回采,两翼回风,改善采场安全及通风条件等。加上天井施工以切代掘等多项创新技术的应用,解决了困扰矿山多年的中深孔采矿天井上掘问题。该方法设计合理,施工技术易于掌握,具有极高的推广应用价值。

机械化下向中深孔留矿采矿法在俄罗斯图瓦铅锌矿的应用

俄罗斯图瓦铅锌矿原设计采用普通浅孔留矿法开采,但由于该矿山地处西伯利亚深部,人烟稀少,因此需要尽量减少工人数量,提高劳动生产率,据此提出机械化下向中深孔留矿采矿法。该采矿方法采用凿岩台车下向凿岩,中深孔爆破,铲运机出矿,生产能力大,效率高,安全性强,对急倾斜薄矿体高效、机械化开采具有良好的借鉴意义。

内蒙古某铅锌矿采场结构参数优化

内蒙古某矿山采用分段空场嗣后充填采矿法生产,为详细分析2种采场结构参数方案(矿柱长度分别为10 m和15 m)对应的采场稳定性情况,以位于矿区150 m水平、二采区范围内的矿房为研究对象,采用MIDAS-FLAC3D软件耦合建模数值模拟分析方法,讨论了不同矿柱长度下矿体上下盘及顶底板的应力、位移和塑性区的力学响应规律。研究表明:2种方案对应的采场稳定性良好,考虑到高效开采要求,推荐选择矿柱沿走向长度10 m、采场沿走向长度40 m、采场宽度20 m、阶段高度90 m为采场最佳结构参数。

中深孔高分段空场法在极倾斜薄矿体中的应用

北京首云铁矿薄矿体以前主要采用浅孔留矿法开采,由于该采矿方法在回采过程中安全隐患较大、回采效率较低,已经不能满足矿山生产、安全要求。因此,矿山改变采矿方法,采用中深孔分段空场法进行回采。通过优化采切设计参数,提高了生产效率、降低了生产成本。同时总结了生产过程中存在的问题,可为其它矿山回采类似矿体提供参考。