有限回采空间内贫矿资源无底柱分段崩落法低贫损开采方案研究

做好无底柱分段崩落法的贫损控制对于矿山经济效益及环境保护具有重要意义,但当矿床开采条件复杂、矿石品位较低时,矿石贫损控制难度将会大幅增加,在此条件下如何做好矿石贫损控制一直是崩落法开采方向的重要关注点。金川龙首矿西二采区无底柱分段崩落法采场仅可布置4个分段,回采空间十分有限,不利于矿石的贫损控制,加之西二采区矿石品位较低但经济价值较高,因此在开采过程中需要严格控制矿石贫损。针对西二采区的复杂开采条件及贫损控制需求,提出了一种“首采分段总量控制出矿、中间分段低贫化出矿、最末分段低贫化出矿+辅助进路回收残留矿石”的组合式低贫损回采方案。以西二采区为工程背景,设计并制作了一种高仿真度的物理放矿模型并对该方案展开了试验研究。结果表明:即便是在暂时不考虑回收最末分段残留矿石的情况下,该方案可使西二采区崩落法采场的矿石回收率达到75.6%,而废石混入率仅为6.0%,在确保矿石回收率的基础上显著降低了矿石贫化。该方案在现场应用后,实际的矿石回收指标与试验结果基本接近,表明该方案在西二采区有限回采空间内实现了贫矿资源低成本、高质量回收的总体目标。

缓倾斜中厚矿体微贫损动态控制技术研究

缓倾斜中厚矿体赋存条件较为特殊,采场空顶高度较高,顶板管理困难,采准工程量大,开采难度较大,普遍存在采矿损失率高、矿石贫化率高等问题。针对鑫达黄金矿业公司囫囵图矿区32-2号脉采场桃形矿柱难回收、贫损指标不理想等问题,研发缓倾斜中厚矿体微贫损动态控制技术,系统运用全方位钻孔测斜技术,反演设计炮孔与实际炮孔的三维空间模型,研究钻孔偏斜规律,大幅度降低矿石贫化率,在回采过程中2条凿岩巷道之间的桃形矿柱采用多孔深协同组合开采技术,有效降低了采矿损失率,显著提升资源利用率和技术经济指标,可为类似矿山安全高效开采提供新的技术途径。

复杂开采条件下低品位镍矿安全高效回采方案研究

在龙首矿西二采区上部中段采矿方法由胶结充填法转为无底柱分段崩落法时,矿山面临着覆盖层形成及矿石损失贫化控制等一系列技术难题。首先提出了大体积胶结充填体诱导冒落覆盖层形成方案,分析得出胶结充填体具有较好的可冒性;然后对胶结充填体破碎后的块度分布规律进行了研究,结果表明胶结充填体在破碎过程中不会产生大量粉状物,因此不会造成矿石提前贫化;最后针对崩落法采场仅有的4个回采分段提出一种组合式放矿方案,并对该方案在矿石贫损控制方面的有效性进行了试验验证。将各项研究成果应用于现场生产实践,成功诱导顶板胶结充填体冒落形成覆盖层,在获得良好矿石贫损指标的基础上,使采场产能提升30%,采矿成本降低28%,在复杂开采条件下实现了低品位矿石的安全高效、低贫损及低成本开采。

无底柱分段崩落法损失贫化细部控制方法研究

无底柱分段崩落法以其安全、有效、适应性强等优点被国内外金属矿山广泛使用;但矿石损失贫化大的问题多年一直未得到解决。针对这一问题,研究了回采过程中矿石损失贫化的发生过程与细部控制方法,分析了分段之间进路非菱形布置、出矿口眉线破坏、爆破隔墙、大块堵塞出矿口一侧等常见现象对放出体形态的影响,探讨由此引起的对崩落矿岩散体几何形态吻合度的降低程度,发现正是这些常见现象制约了崩落矿石的移动范围与总体放出速度,加大了崩落矿石的残留量与放出矿石的混岩量,导致矿石损失贫化居高不下。据此提出了加密回收进路、改进采场结构、控制炮孔不装药长度保护眉线、及时处理堵口大块和保障整条进路菱形布置的细部控制方法。该方法用于邯郸市北洺河铁矿与灯塔市小汪沟铁矿,取得显著成效。

用于钻井堵漏和封堵的特种凝胶抗冲稀性能

特种凝胶ZND在国内30多口井/次恶性漏失和负安全密度窗口的高压双庙1井、高含H2S的罗家2井、高含CO2的徐深8—平1井喷漏同存的成功处理中彰显出了重要作用,强大的抗冲稀能力是其发挥作用的关键因素。研究了特种凝胶ZND的溶解热和稀释热,选用筛余体积变化率直观地表征它的抗剪切冲稀能力,借助大尺寸堵漏模拟装置模拟了它在破碎性地层漏层中的抗冲稀能力。结果表明,特种凝胶ZND稀释热越小,其抗冲稀能力越强;抗冲稀能力随温度升高、浓度降低、剪切速率增大和剪切时间延长而减小;等孔隙体积水驱替特种凝胶时,凝胶被驱替率均小于16%,当出口见水后,采用2倍孔隙体积的水驱替凝胶ZND时,被驱出的凝胶体积率均小于2%。实验验证了特种凝胶ZND具有强的抗冲稀能力,为有效堵住恶性漏失和对付喷漏同层的安全隐患提供了科学的实验依据与理论指导。

谦比西铜矿缓倾斜中厚破碎矿体分流出矿技术

缓倾斜中厚破碎矿体作为一种难采矿体,多年以来长期困扰采矿工程技术人员;而无底柱分段崩落法以其安全、高效和适应性强的优点,可以较好地适应该类型矿体的开采。但无底柱分段崩落法存在的下盘损失和贫化大问题,一直影响该采矿方法的应用效果。为解决该问题,以谦比希铜矿缓倾斜中厚破碎矿体开采为工程背景,依据随机介质放矿理论的放矿口分流效应,提出了双进路分流出矿技术方案。为了验证该方案的可行性,首先在实验室建立了放矿模型,根据进路的出矿顺序不同,设计了3种出矿方案。由实验结果可知:先从距离矿体较远的进路出矿,回采指标较好。基于实验室实验结果,在谦比希铜矿主采区西区408 m水平分段5#采场进行了工业试验,将回采率提高了9.34个百分点,贫化率降低了0.36个百分点,试验效果显著。

基于CMS的区域智能化矿柱回采研究

针对复杂多空区条件下的矿柱资源回收问题，提出了基于CMS的区域智能化矿柱回采的解决方案。研究结果表明，该方法可准确确定矿柱边界，并通过精确的爆破设计实现矿柱资源的安全、高效、低贫损回采，回采矿石损失率控制在5％-6％，贫化率4％-5％。

导流放矿技术在谦比希铜矿的应用

赞比亚谦比希铜矿主采区V盘区为倾斜中厚矿体，矿岩中等稳固，应用无底柱分段崩落法开采，生产中出现的矿石损失贫化较大问题，多年来一直未得到很好解决。本文从研究倾斜壁边界条件下废石漏斗的形成过程人手，查明了覆盖层废石沿上盘边壁快速到达出矿口，是导致下盘残留体过大的直接原因。由此提出导流放矿技术措施，即在采场顶部预留上盘三角矿柱，只在下盘侧与上分段采场崩透，形成导流口，将散体重力流在放矿初期引向采场的下盘侧，以此减缓顶部废石的下移速度。该措施在谦比希实施后，试验采场的矿石损失贫化率约降低6个百分点，取得了良好的技术经济效果。

分段卸压崩落法导流放矿实验研究

分段卸压崩落法是近年提出的开采矿岩不稳固倾斜中厚矿体的有效方法,但也存在矿石损失贫化较大的缺点.针对这一问题,从倾斜中厚矿体的散体流动特性出发,分析了矿石损失贫化大的原因,提出了导流放矿技术措施.通过物理模拟实验综合考察了进路位置对损失率和贫化率的影响;研究了导流放矿的效果,并与非导流放矿的实验结果进行了对比.结果表明,导流放矿技术措施能够明显改善矿石损失贫化指标,尤其对提高下盘矿石残留体的回收效果更为显著.实验给出了卸压与导流参数的取值范围.

冒落胶结充填体对崩落法矿石回收效果影响作用研究

龙首矿西二采区在下向分层胶结充填法转无底柱分段崩落法过程中,人工诱导强度较低的胶结充填体自然冒落形成覆盖层,而覆盖层废石块度对崩落法的矿石回收效果有着显著的影响作用。本文系统研究了冒落胶结充填体及扇形中深孔崩落矿石的块度分布规律,及其在放矿散体移动场中的二次破碎机理及特性。研究结果表明,尽管胶结充填体强度较低,但其在空场条件下冒落的散体尺寸以中等块度(>0.3 m)以上为主,即便是在放矿散体移动场中受外力作用而发生二次破碎,其小块(<0.1 m)比例增加的程度也十分有限,更不会被全部破碎成粉,而且扇形炮孔崩落的矿石平均块度要小于冒落胶结充填体的平均块度,这一结论是确保西二采区无底柱分段崩落法取得良好应用效果的关键所在。为进一步防止冒落胶结充填体过早破碎和提前混入矿石造成贫化,提出了减小崩落矿石块度与组合放矿相结合的技术方案。最后,在矿山开展了工程实践,验证了前期研究结论,为矿山无底柱分段崩落法取得全面成功奠定了良好基础。

物元分析在低品位金矿床开采中的应用

应用物元分析理论 ,建立了采矿损失、矿石贫化控制器 ,提出了分析和控制方法。当开采低品位矿床时 ,对这两项重要的技术经济指标进行控制 ,可以提高矿石的入选品位 ,给矿山企业带来经济效益。

小长冲河矿段顶板控制数值模拟研究

金属矿床地下开采过程中,顶板控制直接影响到采场地压控制。小长冲河采场顶板不处理时,采空区的极限暴露面积比较小,随着矿体倾角的增大,顶板冒落范围不断扩大,导致开采过程中矿石损失贫化严重。研究认为直接顶板铝土页岩是影响矿体开采的主要因素,通过对该矿段采场运用3D-σ有限元软件进行数值模拟分析,分别模拟研究了留点柱、锚杆护顶、留矿石护顶层三种不同的顶板控制方案,得出三种不同模拟方案下采场稳定性,综合模拟分析结果,提出采用留点柱、锚杆护顶、留矿石护顶相结合的方法进行开采,该方案不仅有效控制了顶板冒落,而且相对于单独留点柱支撑顶板方案而言,能大大增加点柱之间矿块的距离(跨度从6~8 m增加至14 m左右),进而增加了采场暴露面积,达到减少矿石损失贫化的目的。

乌努格吐山露天铜钼矿损失贫化管控措施分析

采矿损失率与贫化率是衡量一个矿山企业采矿技术和施工管理水平的一项重要指标,也是提高企业经济效益和延长矿山服务年限的一项重要指标.建立科学的损失贫化管理制度,形成国际先进的损失贫化管控模式,确保降低损失贫化率方法科学、可行、可靠,保证损失贫化管控模式既具备推广的通用性,又具备企业开采环境特色的区域实用性.

银洞坡金矿降低矿石损失贫化综合开采技术

本文较系统地分析了银洞坡金矿矿石损失贫化过高的原因，针对这一构造复杂矿床的开采，在大量的工业试验基础上，从矿山开采程序、矿岩接触带控制爆破、分采工艺技术等方面，提出了降低矿石损失贫化综合开采技术措施。

尾矿库下残矿崩落法开采损失贫化控制

大北山铁矿由于矿区狭小,没有构建尾矿库的条件,选用露天坑作为尾矿库。前期采用空场法开采矿石,出于保护尾矿库的考虑,保留了54 m厚的保安矿柱。采空区不仅阻碍了下部矿体正常开采,同时也将造成采空区之上的资源损失。因此,若将尾矿库和采空区之间的残矿作为回采矿体,据开采矿体几何条件及满足在顶部留一层诱导冒落矿体以延迟尾砂混入时间的要求,选取155 m水平作为首采分段。基于本分段回采过程中促使上覆岩层自然冒落和提高矿山开采效率的原则,确定出3个分段的高度值,此外陈述了脊部存留矿石的回收方法。上述方法应用于大北山铁矿残矿回采过程中,回采率约为80.9%,贫化率约为24.3%,基本达到正常的回采指标。

龙头山矿段采场结构参数及地压控制数值模拟研究

矿山地下开采过程中,顶板控制对采场地压控制有着直接的影响,分析影响采场围岩稳定性关键因素及破坏机理十分必要。为保证龙头山矿段采场安全、高效开采,运用FLAC3D数值模拟软件对该矿段采场结构进行模拟研究,分别模拟研究了该矿段在空场和切顶条件下的采场结构参数。结果表明:龙头山矿段在空场条件下开采,安全隐患较大,顶板容易发生冒落,形成冲击地压。同时提出合理的采场结构参数与地压控制措施,研究成果为矿山开采选择合理的采场结构参数提供依据。

龙首矿崩落法采场上下盘矿石贫损控制措施及现场工业试验

龙首矿西二采区上部中段采用无底柱分段崩落法开采,矿体倾角变化较大,当矿体倾角较小时,在上下盘出现了较大的矿石贫损。通过理论分析发现,由于切割平巷位置过于靠近上盘围岩而导致上盘出现了较大的矿石贫化,又因退采不充分造成了下盘的矿石损失。根据分析结果提出在上盘确定切割平巷位置时,确保切割平巷顶板以上有10 m左右的矿石层高度,以减少废石的崩落量和放出量;对于下盘则应退采至矿体与上分段底板交界处,以充分回收矿石,同时还可通过在下盘切岩部位增大边孔角度、增大崩矿步距以及矿废分采分运和废石不出井等措施来进一步降低下盘矿石贫化和采矿成本。在1580 m分段开展了下盘补孔回收残留矿石工业试验,共补钻18排炮孔,回收矿石20456.5 t,创造的直接经济效益逾500万元,由此充分证明了上下盘矿石贫损控制措施的可行性和有效性。

基于品位控制模型的露天铀矿爆破流程优化

湖山铀矿矿体形态复杂、厚度不稳定且有用组分分布不均,采用露天开采方法,利用地质资源模型进行爆区的爆破设计时,受限于模型精度低,矿、废石界线不够准确,时常达不到预期的爆破效果,导致采矿贫化率和损失率偏高。品位控制模型是基于单个爆区的炮孔品位数据进行创建,模型精度较高,可较为准确地反映该爆区矿、废石的实际分布情况,可为爆破设计提供可靠依据。由于炮孔品位数据仅在钻孔、测井之后获得,故需对传统的爆破流程进行优化。在爆区矿、废石界线清晰,且各自分布相对集中的情况下,可通过改变爆破装药量、装药结构以及连线方式等手段,有助于实现矿、废石爆破分离,进一步降低采矿贫化率和损失率。从品位控制模型研究入手,对传统爆破流程进行了优化,并选择合适的爆区进行了分离爆破试验,结果显示:爆破流程优化后可有效降低爆区的贫化率。研究表明:基于品位控制模型对湖山铀矿进行爆破设计流程优化,可有效改善采矿质量和效率,基本满足现代矿山精细化管理的要求。

复杂金矿床控制爆破技术探讨

文中对银洞坡金矿矿体赋存条件多变、地质构造复杂的特点，于矿岩接触带采取预裂爆破、控制爆破后冲和不同孔深的综合控制爆破技术，较好地实现了矿岩分穿、分爆和分运，有效地降低了矿石的损失率与贫化率，提高了企业的技术经济效益。

急倾斜矿体露天开采的矿石损失与贫化浅析

针对太和铁矿急倾斜矿体的特点(急倾斜矿体),分析了在露天开采过程中,矿体顶板脉外开沟、矿体脉内开沟、采矿工作面推进方式以及矿体内夹石所引起的矿石损失和品位贫化的原因。通过图解分析方法,将复杂的问题简单化,较为清楚的说明了以上因素与矿石损失、贫化之间的内在联系及规律,提出了降低矿石损失与贫化的措施。