矿山充填体内预构巷道工艺方法研究

目的:为解决阶段空场嗣后充填采矿法中二步骤矿柱采场开采面临充填体内开挖巷道支护量大、效率低、成本高的问题,实现二步骤矿柱采场出矿巷道快速成型。方法:本文针对国内某铁矿开展了充填体内预构巷道的工艺方法研究,采用调研、理论分析和试验的方法,分析预构载体在采场内的受力,进行预构载体的材料调研,选择橡胶充气芯模作为预构载体,结合矿山井下开采条件对橡胶充气芯模进行改造,设计了预构载体的布置方案,并开展了工业试验。结果:结果表明:采用橡胶充气芯模作为预构载体,一次充填高度不易超过2 m,以避免橡胶充气芯模受到破坏。预构载体的尺寸确定需综合考虑巷道断面参数和预构载体的运输、安装等因素。与钻爆法在充填体内开挖巷道相比,采用橡胶充气芯模预构巷道可将施工效率提高近5倍,施工成本降低44%,并避免了钻爆法对充填体的破坏,降低了支护成本。意义:本文提出利用橡胶充气芯模作为预构载体,在一步骤采场充填前放置在预形成巷道处,待充填体凝固后收缩橡胶芯模而形成巷道,研究成果对国内类似矿山具有借鉴意义。

中关铁矿厚大破碎矿体大规模回采技术

沙河中关铁矿矿床成因类型属于高温热液接触交代矿床,北部区域节理裂隙发育,围岩不稳固,采用矿房参数为30 m×12 m×30 m的分段空场嗣后充填采矿法进行回采,生产能力较低。为改变现状,采用阶段空场嗣后充填采矿法进行回采;为保障矿房形成空区后的侧帮稳定性,采用注浆加固的方式进行围岩再造,改变周边矿岩性质,提升稳定性;同时采用双条柱凿岩硐室布置形式,有效保证了凿岩硐室的稳定性。利用减震爆破技术,减少对矿房周边矿岩的扰动,实现回采后空区的稳定,达到大规模回采的目的。改变回采参数后,单个矿房矿量提高近5倍,回采率提升7.6%,炸药单耗降低30%,采切比降低40%,大大降低了采矿成本,提升了年产量。

大直径深孔崩矿嗣后充填采矿法应用研究

板庙子金矿针对矿体内溶洞区发育的富水厚大复杂难采矿体的实际特点,借助深孔凿岩台车、装药台车、遥控铲运机、湿喷台车等先进的大型无轨机械化设备,试验成功了大直径深孔崩矿嗣后充填采矿法。提出的平底式底部结构施工简单,采切工程量小;采用装药台车实施散装ANFO炸药机械化装药、高精度数字雷管微差爆破,使单次爆破最大总装药量达到10 t,爆破振幅控制在0.3 cm/s以内,并实现了30 m高、4 m2小断面切割天井一次爆破成井;根据不同的溶洞赋存位置和体积,通过优化爆破回采顺序、修复炮孔、"隔山打牛"爆破等多种方式,使单采场生产能力达到2 000 t/d,采矿回收率为94%,贫化率小于7%。

基于正交设计试验方案的云南某铜矿采场结构参数优化研究

采场结构参数的优化选择对采矿的安全生产和经济效益有着重要意义。以云南香格里拉某铜矿为背景,结合矿山采用的分段空场嗣后充填采矿法,根据矿山岩体力学参数、充填体力学参数以及采场的布置特征,运用FLAC3D软件建立采场模型,通过正交设计试验设计了16种不同的采场结构参数方案,对所有采场方案进行稳定性分析,并用建立FAHP-CRITIC法组合赋权的综合评价模型进行优选,得到最优采场结构参数尺寸及最佳充填配比。方案在矿山各中段推广使用,为类似矿山的采场试验提供了良好的示范。

分段空场嗣后充填采矿法集约化开采顺序优化研究

某矿山是一个水文地质条件复杂,生产多年的老矿山,矿山采用空场法开采,多中段同时生产,采场多,生产效率低,时有采场顶板冒落等问题发生,严重影响企业的安全生产。为了解决这些问题,企业采用了分段空场嗣后充填采矿法,虽然大大改善了采场回采的安全,但矿山采用多中段生产,造成中段间相互影响,生产效率低,且存在潜在安全隐患,本研究在分段空场嗣后充填采矿法的前提下,采用数值模拟软件,依据摩尔-库伦破坏准则,通过对拟定的不同开采顺序采场回采进行数值模拟,分析不同开采顺序采场的应力及位移的变化情况,从而能选择适合矿山的开采顺序,为矿山实现集约化、规模化开采提供了依据,对矿山的安全、高效、经济的回采有至关重要的意义,也为类似矿山的开采提供了借鉴依据。

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。

某矿分段空场嗣后胶结充填底柱置换方法研究

某铜矿在回采过程中留有大量顶底柱,为安全回收顶底柱中的高品位矿石,减小损失,采用分段空场嗣后胶结充填采矿法,并以高强度充填体置换底柱,铺设人工假底作为下中段的人工假顶。结合矿山生产条件,展开了底柱置换方法研究,确定出了置换空间形成的方法和参数。通过理论计算出了钢筋混凝土的配筋,并提出了具体的钢筋铺设工序。该方法已被矿山成功应用,可为同类矿山借鉴。

分段空场嗣后充填采矿法在南北氵名河铁矿的应用

随着采矿技术水平和环境保护要求的提高,充填采矿法在金属矿山越来越被广泛重视与应用。介绍了南洺河铁矿分段空场嗣后充填采矿法具体工艺,分析了实际应用中出现的问题,并给出了解决方法。应用表明,使用分段空场嗣后充填采矿法后,围岩崩落和地表沉降得到了较好的控制,为安全生产提供了有效的保障,可以为类似缓倾斜矿体的金属矿山提供技术参考。

基于启发式遗传算法的地下采场作业计划优化模型

针对地下矿山空间受限、设备资源有限以及生产任务重的特点,从相邻工序时间间隔最短及生产总时间最短的角度,构建了预控顶中深孔分段空场嗣后充填采矿法的生产计划优化模型,并采用启发式算法加速的遗传算法求解该模型。以赞比亚某铜矿的实际数据为例,对启发式遗传算法和普通遗传算法求出的染色体适应度进行比较分析。结果表明:相比普通遗传算法启发式遗传算法的求解收敛速度更快,经优化后矿山设备平均利用率为64.8%,平均出矿量为3631.19 t/d,既能满足开采需求,又能有效缩短作业时间间隔,保证作业安全要求。该算法能够快速有效地解决井下多设备协调问题。

两步骤分段空场嗣后充填法在落凼矿应用研究

落凼矿原使用的留设矿柱的分段空场嗣后充填采矿法存在损失率偏大的问题。针对该问题,提出采用两步骤分段空场嗣后充填连续采矿法,以降低落凼矿的采矿损失率,并根据矿体的倾角不同提出两种不同的底部结构布置方式,以降低采场的贫损指标和采切工程量。结果表明:与原有采矿方法相比,该采矿方法经济技术指标占优,安全可靠,大大降低了采矿损失率,提高了回采率,大大提高了落凼矿的经济效益,可在落凼矿推广使用。

石人沟铁矿三期工程采矿方法选择

分析比较了石人沟铁矿三期工程选用分段空场嗣后充填法与无底柱分段崩落法的优缺点,并进行了经济技术比较。结果表明:采用分段空场嗣后充填法,较无底柱分段崩落法资源利用率高、基建投资少、效益好、占地少、不搬迁村庄、尾矿得到综合利用、井下排水量小,推荐选用分段空场嗣后充填法。石人沟铁矿需对已有的三期开拓工程做必要的调整,以满足调整后的分段空场嗣后充填法。

分段空场嗣后充填采矿方法在谦比希铜矿中的应用

谦比希铜矿主西矿体原来主要采用分层充填体对其进行开采,劳动强度大,生产效率低下,开采成本高,无法适应当前的矿业形势。为了提高生产效率,降低开采成本,通过引用分段空场嗣后充填采矿法,介绍其采切工程布置、回采工艺、采场中深孔布置、井巷工程支护、采场通风及采场膏体充填情况。研究结果表明,分段空场嗣后充填采矿方法在谦比希铜矿主西矿体的成功应用,极大地提高了生产效率,生产成本显著降低,取得良好的经济效益和安全效益,对其它类似工程具有一定的借鉴意义。

谦比希铜矿高分段空场嗣后充填法的应用

介绍了高应力下高分段空场嗣后充填法的试验,该采矿工艺的全面推广不仅降低了施工工艺的复杂程度、减少了掘进工程量,而且较大程度地提高矿石回采效率,降低了采矿成本,取得了良好的经济效益和社会效益。

获各琦铜矿矿房回采方案优化比较

西部铜业有限公司现在已经成功使用了胶结充填采矿法。采矿实践发现,使用浅孔留矿法回采完间柱,充填后,再回采矿房时,用上向水平分层充填采矿法比用分段空场嗣后充填采矿法更加合理。通过分析对比上向水平分层充填采矿法和分段空场嗣后充填的各项技术经济指标,得出使用上向水平分层充填采矿法回采富铜矿体矿房更优化的结论,从而为其它矿山回采类似矿房提供借鉴。

分段空场嗣后充填采矿法在程潮铁矿的应用

矿山充填可以保护有限的土地资源,节约开支,实现矿山的无废排放,减少重大安全隐患。随着国家对安全生产及矿山的环境保护要求越来越严格,充填采矿法运用越来越普遍。程潮铁矿目前在使用的充填采矿法有上向水平分层充填采矿法、分段嗣后充填采矿法。介绍了分段嗣后充填采矿法的回采工艺、参数,提出了实际生产中出现的一些问题,并针对这些问题提出了解决方案,同时对回采工艺进行了优化,实现了充填法的安全和高效生产。

深部急倾斜厚大金矿采矿方法选择及应用研究

四方金矿随着开采深度增加,继续采用无底柱分段崩落法开采会面临采空区安全及技术经济指标变差等问题。针对深部矿体赋存条件及地压变化情况,综合考虑技术经济指标、矿体围岩安全条件及矿体赋存条件,对分段空场嗣后充填采矿法及大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法进行比较。分段空场嗣后充填采矿法的贫损指标优于后者,且在矿体围岩不稳定的条件下回采安全性较好。最终确定采用分段空场嗣后充填采矿法并开展工业试验,取得了较好的效果。

某铅锌矿采矿方法优化研究与应用

某铅锌矿采用平硐+竖井+斜坡道开拓,采用分段空场法和浅孔留矿法回采。该方法采场空区暴露面积大、安全性差,回采形成的空区为矿山生产埋下了安全隐患;且随着深度的增加,围岩稳固性变差,矿体变薄、变分散,造成回采贫化率增大,采选矿成本大幅提高,原有采矿方法已不适用。根据矿体特征和矿山生产现状,对矿山2 522 m中段以下的矿体采用机械化盘区上向水平分层充填法开采,并使用大型无轨设备进行采掘作业,减少了采场暴露面积,提高了井下作业安全性,避免了产生大量采空区,解决了生产安全隐患,提高了资源回收率,盘区生产能力、综合回采率、综合贫化率等指标均得到优化。研究结果对该区其他矿山的开采具有示范作用。

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。

分段空场嗣后充填采矿法在厂坝李家沟采区的应用

以厂坝铅锌矿李家沟采区为实例,详细介绍了分段空场嗣后充填采矿法安全高效环保开采工艺应用,包括采切工程布置、回采工艺、应用效果及在生产过程中需注意的问题。现场开采实践表明,该开采方法具有生产能力大、效率高、成本低、作业安全性高、地压活动得到有效控制等特点,实现了矿体开采的安全、高效、经济的技术目标。

探究急倾斜厚大矿体采矿方法的选择

结合实际矿体的开采案例,从矿体的稳固性及赋存的状态进行采矿方法的分析,对实际生产中应用到的高分段的凿岩空场充填法,从生产布置、工程能力、工程技术等各个方面加以技术研究,提出采用扇形空场采矿的嗣后充填的方法能够使崩矿安全生产的观点,论述凿岩装备、爆破器材的发展等,为类似急倾斜厚大矿体开采提供借鉴。