急倾斜极薄矿脉小型机械化留矿法开采采场稳定性分析

基于珊瑚钨矿急倾斜极薄矿脉小型机械化留矿法开采工艺,采用数值模拟方法分析了开采过程中采场的稳定性,探讨了采场长度、相邻采场开采时应控制的安全距离和回采顺序。结果表明:1)矿体采出后,采场上下盘围岩发生以水平向位移为主的相向位移,采空区上下两端与顶底板接触位置发生应力集中,采空区两侧围岩应力降低;2)采场长度对采场稳定性的影响较小,为提高单条采场生产能力,采场长度可由试验阶段的100 m增加到150~200 m;3)为减小相邻采场开采扰动,相邻采场开采时的安全距离应控制在4 m以上,局部地段围岩条件较差时还应适当加大;4)对于上下相邻采场,待采矿体位于已采采场的下盘围岩移动范围更有利于采场稳定性控制,建议采用从上向下的回采顺序。研究结果可为采矿工程实践提供一定的参数参考。

基于Bayes算法与数值模拟的缓倾斜破碎薄矿体采矿方法优选

为实现某锰矿顶板破碎低品位缓倾斜薄矿体安全高效经济开采,首先根据开采条件设计出5种技术可行的采矿方法,然后基于贝叶斯(Bayes)和蒙特卡洛(Monte Carlo)方法建立涵盖技术和经济共17项评价指标的采矿方法优选体系进行采矿方法优选。研究结果表明,浅孔进路V型掏槽后退/前进采矿法、中深孔进路V型掏槽/平行抛掷采矿法和浅孔接钎头斜向掏槽采矿法的综合得分依次为0.524、0.193、0.214、0.228和0.221,浅孔进路V型掏槽后退采矿法最优。最后采用MIDAS数值模拟对优选出的采矿方法的4种不同跨度采场的稳定性进行分析,其采场跨度12 m时可在采场稳定性和矿石回收率之间取得较好平衡。综合考虑技术、经济和安全指标的采矿方法及采场结构参数优化思路,可为该矿山选出安全高效采矿方案,并可供类似矿山参考借鉴。

基于离散元方法的急倾斜极薄矿脉机械化开采爆破参数仿真优化

急倾斜极薄矿脉留矿法开采爆破空间规整平齐是实现小型采矿机器人高效通行和稳定作业的关键因素。为了提高狭小空间爆破光面控制效果,采用离散元方法和黏结颗粒模型耦合仿真方法,开展了不同炮孔参数条件下急倾斜极薄矿脉爆破模拟,以爆破空间轮廓规整性系数为评价指标,对急倾斜极薄矿脉炮孔布置方式和参数进行了优化。研究结果表明:同等排距和孔距条件下,矩形方式布孔的爆破规整性系数最高,矩形+间隔空孔布孔方式爆破规整性系数次之,之字形炮孔布置方式爆破效果最差;结合爆破经济性指标和采场断面规整性系数综合考虑,对于急倾斜极薄矿脉机械化开采,推荐采用矩形+间隔空孔装药的爆破方式,炮孔排距0.4 m,孔距0.8 m。

急倾斜极薄矿脉破碎软岩支护技术研究

针对某矿山采场片帮频发、超挖严重和采矿损失贫化较大等问题,结合极薄矿脉作业空间受限等问题,提出了采用锚杆+双筋条的支护技术,其实质是双筋条支护的时效性和柔韧性,在支护过程中使整排的锚杆群在托板作用下协同起作用,从而使可能冒落的关键块体处于稳定状态。该支护技术很好地解决了极薄矿脉支护难题,有利于提高采场安全性,并降低矿石贫化率,从而提高矿山的经济效益。

缓倾斜极薄矿脉定向抛掷爆破技术试验研究

对于缓倾斜极薄矿脉采用壁式削壁充填采矿法开采,最重要的回采工艺是充填工艺,其直接影响充填质量和矿块生产能力,仅靠机械或人工进行空区充填,也很难达到回采工艺的要求。采用定向抛掷爆破技术,将削壁围岩抛掷到采空区内,通过爆力将废石充填料充填到位,同时使充填料充填接顶密实,从而达到充填质量的要求,降低工人劳动强度,提高劳动生产率,是解决缓倾斜极薄矿脉开采的主要技术关键之一,整个壁式削壁充填采矿法的凿岩爆破工艺,都围绕着定向抛掷爆破技术来进行,使其达到理想的技术效果。

某急倾斜薄金矿脉开采方法的选择研究

文章对浅孔留矿、上向水平分层充填、无底柱分段崩落法作为初选的采矿方法,引入AHP层次分析法,对采矿成本、回采率、采切比、贫化率、年产量、通风条件等六个指标进行权重分析,再针对各指标权重进行归一化,得到各个采矿方法的综合评分。对比各项指标及其综合评分发现,上向水平分层充填采矿法指标最优。经过工业试验,在利用上向水平分层充填采矿法后,发现该金矿充填采矿达到了预期的产量目标,并在各技术经济方面体现出较好的适用性。

断裂构造带内急倾斜薄矿脉安全高效充填采矿方法研究

通过对矿山的地质条件、开采技术条件分析,保有储量计算,以及采矿方法对比,优选了机械化上向水平分层充填采矿法、普通上向水平分层充填采矿法、留矿嗣后充填采矿法和削壁充填采矿法等方案,并完成了相应的矿块布置方式与采场结构参数优化,采准、切割、回采及充填工艺研究。叶家田萤石矿通过采矿方法变更实现了断裂构造带内急倾斜薄矿脉安全高效开采,为促进战略性矿产资源萤石的高效开发利用提供了借鉴。

急倾斜薄矿脉机械化采矿方案优选及应用

急倾斜薄矿脉在推进机械化采矿时,由于矿脉薄、储量小,采用常规脉外斜坡道作为设备进出通道,存在采准时间长、采切比过大的问题。针对急倾斜薄矿脉初选了4种技术上可行的采矿方法,重点对比了脉内和脉外斜坡道采准的上向分层充填法的技术经济指标。脉外斜坡道采准下的采场生产能力是脉内斜坡道下的2倍,但采切比也增大近3倍;脉内斜坡道上向分层充填法的生产能力较小,但也接近100 t/d,能满足矿山产能要求。经工业试验,脉内斜坡道上向分层充填法采场生产能力达到97.2 t/d,采切比控制在8.5 m/kt,采矿综合成本98.2元/t,达到预期效果。

呼伦贝尔山金矿业有限公司急倾斜极薄矿体采矿方法研究

三河铅锌矿区矿体多属于急倾斜极薄矿体,原采用浅孔留矿采矿法开采存在采矿损失贫化大,采矿效率低等问题,根据矿区长远发展目标及绿色矿山建设要求,提出开展脉内上向分层及削壁充填联合采矿法试验研究。采场沿走向布置,由脉内巷道向矿脉下盘掘进出矿联络巷道,采准工程基本布置在脉内,不设间柱回采,减少了采矿损失率;且用尾砂进行部分充填,有利于地压控制。工业试验结果表明,脉内上向分层及削壁充填联合采矿法各项技术经济指标符合矿山要求,对于开采急倾斜极薄矿体具有良好的效果。

急倾斜薄矿脉采矿方法研究

对于急倾斜薄矿体,由于是在有限的作业空间内回收矿石,贫化损失率难以控制,难以实现机械化和连续性开采,采矿效率低下,属于典型的难开采矿体。为确定合理、经济的采矿方法,以某铅锌矿为研究背景,结合矿脉赋存条件和开采实际,提出将无底柱中深孔分段空场法、削壁充填采矿法和静态留矿法作为三种备选采矿方案,通过对三种方案优缺点和主要经济技术指标进行分析比较,最后确定削壁充填法为最优开采方案,根据优选结果,进行了现场工业试验设计,可以为类似矿山采矿方法设计提供思路。

井下急倾斜铅锌薄矿脉高效开采方法探讨

银山井下急倾斜铅锌薄矿脉历经60多年的开采,浅部铅锌矿石已基本开采完,现逐渐向深部转移。现用的传统浅孔留矿法有局限性,作业环境差、招工难的问题日益凸显,急需寻求安全高效的采矿方法来替代传统的浅孔留矿法。结合矿山生产现状、矿体开采条件、提高井下机械化作业水平和用机械设备完全替代人工进行采矿作业的要求,初步选择机械化上向分层留矿法、机械化上向水平分层充填采矿法进行采矿,采出的矿石经溜破系统破碎后,再经抛废富集系统,获得高品位矿石,以达到高效开采急倾斜薄矿脉的目标。经比较分析,最终选取具有明显优势的机械化上向分层留矿法开采银山深部急倾斜铅锌薄矿脉。

脉内顺路天井中深孔嗣后充填采矿法在玲珑金矿的应用

针对玲珑金矿急倾斜薄矿脉历年来一直采用浅孔留矿采矿法开采,采矿效率低且安全性难以保障等问题,提出了一种脉内顺路天井中深孔嗣后充填采矿法。在采场顶部留设顶柱,中间布置1条顺路天井作为人行通风通道,同时利用该顺路先自上而下施工所有炮孔,然后自下而上逐层爆破,爆落的矿石借自重落入采场底部,采用平底出矿穿底部结构,用铲运机装入矿车运走。应用实践表明:该采矿方法通过控制采幅实现了安全高效开采的目的,采矿损失率为1.19%,矿石贫化率为12.6%,采矿效率较浅孔留矿采矿法提高了47%,且人员通过底部出矿穿出矿,安全性大大提高。

急倾斜薄矿脉中深孔落矿爆破参数优化

依托金厂沟梁金矿中深孔落矿工业实验,开展急倾斜薄矿脉中深孔落矿爆破参数优化研究。基于非线性动力分析有限元软件ANSYS/LS-DYNA开展多种方案的数值模拟,分析了不同爆破参数下窄矿脉爆破应力场分布特征和窄矿脉爆破夹制作用下爆破裂隙区域的形成过程。计算结果表明,抵抗线在0.8~1.2m范围内,相同孔距下自由面中心位置有效应力峰值随着抵抗线增大呈现衰减趋势;孔距在0.9~1.6 m范围内,相同抵抗线应力峰值随孔距增大而增大,孔距增大的同时,上下盘围岩损失程度也随之增大。选择孔网面积作为衡量依据,随炮孔密集系数增大,有效应力增量减缓,密集系数超过1.5后,矿石损失贫化加剧。综合各方案模拟结果,1.0m×1.4m为最优的爆破参数。将优化结果用于现场实验,爆破后采用三维激光扫描系统进行评估,实测爆区体积为设计体积的91.8%,爆破并未导致矿体上下盘围岩垮落,爆破效果良好。

急倾斜薄矿脉中深孔落矿崩矿步距实验研究

以金厂沟梁金矿18#薄矿脉为工程依托,以实验室相似材料实验为手段,开展倾斜边壁约束条件下端部放矿实验研究.约束边壁条件下,测得12,14 m段高时沿进路方向放矿椭球体宽度分别为1.7和2.1 m,流轴角为4°,向下盘倾斜.确定步距仿真实验范围为1,2,3 m.通过步距仿真实验,以回贫差指标最大为判据,得到12和14 m段高下,步距为1 m时方案最优.利用三维激光扫描系统CMS对1 m步距下的工业实验区域进行扫描,探测结果表明:爆破后矿岩散体基本全部放出,实验区域下盘局部出现少量欠挖,上盘围岩基本完整,整体爆破效果良好.

金属矿缓倾斜薄矿脉深井开采临时支护新技术应用

介绍了水压支柱的工作原理和技术特性 ,给出了最小初撑力、额定工作阻力和支护网度等支护参数的计算方法。并分析了水压支柱在湘西金矿深井缓倾斜薄矿脉开采中的试验情况 ,实践证明水压支柱支护采空区顶板 ,极大地改善了采空区顶板的受力情况 ,维护了采空区顶板的稳定 ,为落矿、运搬及充填作用提供了良好的安全作业环境 ,可大大提高采场生产能力 ,其良好的让压性能可以防止岩爆的发生。

缓倾斜极薄矿脉开采爆破参数优化试验研究

合理的选择爆破参数对最大限度地减小爆破对顶板岩石的破坏、降低贫化率和维护采场顶板的安全有重要意义。针对金山金矿阳山矿段的开采技术条件,利用正交试验方法,对缓倾斜极薄矿脉开采进行了爆破参数优化的试验研究,其结果对缓倾斜极薄矿脉的开采具有重要意义。

基于协同开采理念的急倾斜薄矿脉群集群连续化回采工艺研究

急倾斜薄矿脉群开采多采用浅孔留矿法,该方法开采存在产量小、效率低,劳动强度大等不足。基于协同开采理念,对已有的薄矿脉开采方法进行了分析,设计了一种新型的集群连续化回采方法,即深孔分段空场上向嗣后充填连续采矿法。该方法将阶段划分为分段,分段内划分矿房,矿房内不留间柱和底柱,一步骤回采,随后进行充填,回采与充填间隔进行,同一个阶段内的矿房连续回采,再无后续作业。针对青海省某金矿6条矿脉(M5、M6、M7、M8、M9、M10),提出了间隔台阶式连续回采顺序,并对该回采顺序进行了数值模拟分析。结果表明:最大位移约为16.8 mm,最大主应力为0.076 7 MPa,实际塑性区范围为2~5 m,可达到安全规范要求。矿山实践表明:该采矿法贫化率为9.51%,损失率约为7.98%,采场生产能力为96 t/d,中段生产能力为576 t/d,与该类型矿床开采常用的浅孔留矿法相比(贫化率13.57%,损失率15.61%,单个矿房生产能力62 t/d),能有效提高矿山机械化连续开采水平,提升矿山生产能力和回采效率,有效确保多矿脉同时回采时的安全有序。

混凝土垫层削壁充填法在急倾斜极薄矿脉中的应用

针对二道沟金矿急倾斜极薄矿脉开采存在的问题,提出了混凝土垫层削壁充填采矿法。通过调整采切结构,改变铺垫方式,提高机械化水平,采用"两掏一削"回采方式等综合技术措施,成功解决了急倾斜极薄矿脉开采技术难题。混凝土垫层削壁充填法具有生产能力高、损失贫化低、劳动生产率低、作业安全性高的特点,对开采急倾斜极薄矿脉具有较好的适应性,尤其对防治地压灾害具有显著的优越性,可为类似条件矿山提供参考经验。

缓倾斜极薄矿脉控制爆破技术及其模糊综合评价

针对缓倾斜极薄矿脉开采贫化率大、出矿困难和顶板安全性差等问题,在该类型矿脉的开采中采用控制爆破技术取得了良好的效果,而合理的选择爆破参数可最大限度地减少爆破对顶板岩石的破坏、降低贫化率和维护采场顶板的安全。笔者以某缓倾斜极薄矿脉开采为例,对缓倾斜极薄矿脉开采进行了控制爆破技术研究,并应用模糊数学模型对爆破效果进行模糊综合评价。其研究结果对缓倾斜极薄矿脉的开采具有重要意义。

倾斜脉状薄矿体开采方法的研究

某铜矿在矿区南部探边扫盲时 ,探获了与原主矿体赋存状态截然不同的倾斜薄矿脉 ;其产状变化大 ,开采条件较复杂。根据矿脉地质条件的不同 ,探讨了改进型的采矿方法 ,即房柱全面矿块空场采矿法和分段空场留矿法 ,并获满意效果。该采矿方法的成功应用 ,将对该矿山或同类倾斜薄矿脉的开采具有一定的指导意义。