倾斜中厚矿体阶段空场嗣后充填采矿工艺优化研究

分段凿岩阶段空场嗣后充填法是倾斜中厚矿体的高效采矿方法,但爆破、充填与采场稳定性之间关系复杂,可能存在地表塌陷、顶底板垮塌和回采损失率高的问题。采用工程类比、工业试验等手段,从回采顺序、切割方式、底部结构布置等方面对倾斜中厚矿体分段凿岩阶段空场嗣后充填法进行了工艺优化,并提出采场内不留间柱的布置方法。该方法在一步骤充填后将充填体侧帮直接与矿房相连接,并采用挤压爆破提高充填体强度和矿块的回采率。实施时间是该方法的关键,ANSYS/LS-DYNA数值模拟表明:采用中深孔挤压爆破形成切割槽时,应在采场充填及充填体养护7~9 d后进行。工程实践表明该方法具有可行性,能够为矿山生产提供技术支撑。

智能采掘装备在阶段空场嗣后充填法中的应用

随着国民经济建设的快速发展,地下矿产资源需求量不断增大,金、银、铜、铁等战略性矿产资源是国民经济的基础。为满足国家工业生产需求,需要提升地下矿山的开采效率,由于阶段空场嗣后充填采矿法便于实现机械化开采,在我国地下矿山得到了日益广泛的应用,但目前阶段其仍然存在关键环节和重点部位用人多、智能化程度较低、安全风险高等问题,如何实现安全、智能、绿色、高效开采是亟需解决的问题。本文详细介绍了采准、切割、回采三个环节智能采掘装备的特点及应用,提出了阶段空场嗣后充填采矿法的智能采掘方案,并已将该技术成功应用于矿山实际生产,实现了凿岩穿孔智能化、天井掘进无人化,对推动我国智能矿山建设提供了重要的技术装备支撑。

某金属矿山地下开采方法的选择与应用

科学、合理地选择采矿方法是矿山能否安全开采的关键,采矿方法的选择需要系统地掌握采矿技术条件,并根据矿山开采规模、矿石价值及矿体赋存条件进行具体分析与研究。以某金属矿山为研究背景,采用综合比较法,初选了3种采矿方法,并提出了采场布置参数、回采工艺及充填体强度要求。通过技术和经济比较,最终选取了最优采矿方法,保障了矿山的采矿安全,提高了矿山回采效率,降低了采矿成本。

瓮福磷矿大塘矿阶段空场嗣后充填采场结构参数设计

大直径深孔阶段空场嗣后充填法是开采倾斜极厚矿体安全有效方法,合理的采场结构参数是维持采场稳定的前提。以瓮福磷矿白岩矿区大塘矿为工程背景,采用Mathews稳定图法确定了一步骤采场结构参数,基于“隔一采一”的回采方案,利用数值软件FLAC^(3D)研究了采场稳定性。结果表明,一步骤和二步骤采场结构参数均为45 m×15 m×30 m条件下,充填体及周围矿房均未达到其临界破坏强度,采场结构参数合理。研究结果为倾斜极厚矿体的安全回采提供了理论支撑。

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。

大直径深孔侧向崩落分段空场嗣后充填法在疆锋铁矿的实际应用

疆锋铁矿460 m以上矿体倾角大,为了寻找一种高效、安全、成本低的采矿方法,通过对空区极限跨度的研究,根据矿体赋存条件,提出采用大直径深孔侧向崩落分段空场嗣后充填法进行开采。此方法在分段爆破成井技术的应用取得较好效果,也为类似的矿山提供了工程实例。

阶段空场嗣后充填胶结充填体力学强度模型研究

利用普氏平衡拱理论、侧帮楔体滑动理论,构建阶段空场嗣后胶结充填体向临空面滑动的失稳模型,在考虑采场长度、高度、宽度、倾角、围岩和充填体自身材料力学特征、充填体与围岩接触面特性和爆破震动等影响因素的基础上,推导出胶结充填体在极限平衡状态下所需单轴抗压强度理论公式。以某地下稀土矿山为工程实例,开展需求强度设计、影响因素分析和充填配比试验研究,研究结果表明:采场宽12.5 m、高50 m、长40 m和倾角68°时,考虑1.5的安全系数后,充填体设计需求强度1.55 MPa;需求强度随采场长度、高度增加而增大,随采场宽度、倾角增加而减小;采场高度、宽度、倾角和长度对需求强度影响依次降低;推荐灰砂比1∶6、质量浓度78%的充填料浆,28 d抗压强度1.52 MPa,塌落度26 cm,流动度210 mm,流动性能较好,泌水率9.4%,不离析满足生产要求。

黄沙坪矿低品位厚大多金属矿体采矿方法选择

根据多金属矿的资源特征和开采技术条件,提出了3种采矿方案,即分段凿岩阶段空场嗣后尾废充填采矿法、并中段分段凿岩阶段空场嗣后尾废充填采矿法和矿柱护壁充填和矿房分段凿岩阶段空场嗣后尾废充填联合采矿法。对3种方案进行了设计,阐述了它们的特点、结构参数和优缺点。最后,通过综合比较分析,推荐选用分段凿岩阶段空场嗣后尾废充填采矿法作为深部低品位厚大多金属矿体开采的实施方案。

某铁矿山充填采矿法的应用及优化

为优化某铁矿山充填采矿法并加以应用,全面分析某铁矿山中部和两端矿体在倾向、形态、产状上的明显区别,具体分析了阶段空场嗣后充填法和上向分段空场嗣后充填法一品两率控制情况,详细对比优化之后的各项技经指标,结合充填材料质量提高的事实。充填组合采矿法有效提高了采出矿石品位及回收率,降低了贫化率,也有效降低了充填采矿成本,取得了良好的效果。

破碎厚大矿体采矿方法研究

介绍了某铁矿的地质概况。针对其矿岩结构为破碎厚大矿体的现状,通过比较上向水平分层充填法、阶段空场嗣后充填法、分段空场嗣后充填法的优缺点,决定采用分段空场嗣后充填法为主、阶段空场嗣后充填法和分段空场嗣后充填法为辅的采矿方法。采矿试验获得的经济技术指标都高于标准要求,具备实际可行性。

降低分段空场嗣后充填采矿法损失贫化率的管理措施

铜山口铜矿为了降低分段空场嗣后充填采矿法降低损失贫化,分析了损失贫化的原因,通过加强生产探矿,精心采矿设计,以现场技术服务为中心,提高采场底部充填体强度等管理措施后,降低采场损失贫化率,增加矿山经济效益和社会效益,保护生态环境。

山东某铁矿保安矿柱开采对地表构筑物的影响分析

随着矿产资源逐渐减少以及充填采矿技术的成熟,原工业场地、村庄、道路等“三下”矿体逐渐进入回采可行性论证阶段。为探究某铁矿保安矿柱开采对地表的影响,结合矿山开采技术条件,采用数值模拟的方法,分别对矿山开采现状、按设计范围开采和统筹保安矿柱开采情况下的地表位移情况进行了计算。通过对比分析,该铁矿采用分段空场嗣后充填法统筹保安矿柱的开采对地表影响较小,在确保充填质量和帷幕注浆防治水的前提下,能够保证地表建(构)筑物的安全。

厚大含水层下缓倾斜中厚矿体采矿方法设计

针对某矿区缓倾斜中厚矿体赋存特征,结合开采技术条件,通过2种采矿方法的技术经济比较,确定适宜于该矿体的采矿方法为平底结构分段空场嗣后充填法,并详细介绍矿块结构参数和采场回采工艺,为减少脉外采准工程量、便于无轨设备在采场内通行,出矿上山采用伪倾斜布置,大部分采切工程均脉内布置。该方法与底盘堑沟分段空场嗣后充填法相比,采切比降低三分之二左右,贫化率降低二分之一左右,经济效益显著,对相似矿体的开采具有一定的借鉴和指导意义。

分段空场嗣后充填采矿法在某铜铅锌矿的应用

某铜铅锌矿主要采用上向水平分层充填采矿法进行开采,存在开采成本高、生产效率偏低等短板。为了提高生产能力,降低采矿成本,结合矿体的赋存条件、工程、水文、环境地质及开采技术要求,采用分段空场嗣后充填采矿法实现安全高效开采的目标。半工业试验结果表明:采用分段空场嗣后充填采矿方法替代上向水平分层充填采矿法,采场综合生产能力大幅提高,生产成本显著降低,作业安全得到有效保障,可为类似矿山的开采提供较好的借鉴。

大红山铜矿胶结矿柱稳定性数值模拟研究

在大红山铜矿两步骤连续开采过程中,胶结矿柱将代替原生矿柱服务相邻矿房开采。基于二步骤回采过程的安全性以及稳定性要求,需对一步骤胶结矿柱稳定性分析研究。以385中段B12-20线区域为研究对象,通过FLAC3D软件进行数值模拟研究,结果表明:385中段B12-20线开采区域胶结矿柱能够保证其自身稳定性,不会发生失稳破坏,为区段回采提供了安全可靠的作业环境。

锡铁山铅锌矿采矿方法优选及采场结构参数优化研究

锡铁山铅锌矿由空场法转充填法开采,存在空场下作业安全隐患高、生产能力低下、采切工程量大等问题。结合现场开采技术条件,提出了3种在技术上可行的采矿方案:分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法、小分段空场嗣后充填采矿法、上向水平分层充填采矿法,通过对各方案的生产能力、贫化损失、采切比等技术经济条件进行比较分析,优选出适宜的采矿方法为小分段空场嗣后充填采矿法。采用数值模拟软件对采场结构参数进行优化,确定采场宽度不宜超过10m,最佳分段高度为12 m。矿山实际运用结果证明,经过采矿方法和采场结构参数优化后,采场生产能力相对于原定的上向水平分层充填采矿法提升了108.7%,贫化损失率与原拟定方案相近,采矿安全性更高,取得了较好的技术经济指标。

分段空场嗣后充填法人工矿柱多源信息融合稳定性评价模型

针对分段空场嗣后充填法人工矿柱(充填体)稳定性评价指标因素概率分配过程和权重分配中存在的问题,综合考虑工程地质环境、岩体质量、力学响应指标、声发射参数特征和几何形态5类信息源的影响,建立了涵盖17项稳定性影响因素的人工矿柱(充填体)稳定性多源信息评价指标体系,并基于此确立了人工矿柱(充填体)稳定性D-S证据理论的识别框架及评价指标分级标准。通过引入正态隶属度函数及改进的K-L距离对指标因素概率分配和权重分配进行优化,构建了基于改进D-S证据理论多源信息融合的人工矿柱(充填体)稳定性评价模型。选取某分段空场嗣后充填开采矿山5个典型人工矿柱(充填体)对模型的适用性进行验证,结果表明:多源信息融合稳定性评价等级分别为AP-2、AP-3和AP-5(Ⅱ级)>AP-4(Ⅲ级)>AP-1(Ⅳ级),稳定性评价结果与前期位移、声发射现场监测分析评价和数值模拟分析评价结果基本吻合,验证了评价模型在实际应用中的科学有效性。该模型为人工矿柱(充填体)稳定性分析提供了一种更全面的综合评价方法。