盘区下向充填分层道稳定性数值模拟

龙首矿采用下向水平分层六角形进路充填采矿法,分层道是关键通道,其稳定性至关重要。应用FLAC3D软件建立了分层道及六角形进路数值模型,应用强度等效原则确定了分层道底部配筋充填体的力学参数。分别研究了分层道假顶为素充填体和配筋充填体情况下的稳定性。结果表明,分层道开挖暴露的大面积矩形薄板,最大挠曲在中部位置,破坏方式从中部开始拉断破坏,应在开采过程中加强对顶板的支护及对中部位置的监测。此外,分层道假顶为素充填体时不利于矿山的安全生产,尤其在进路与分层道交叉巷道处,应加密配筋密度,防止出现冒落及掉块现象。

机械化进路式下向充填采矿法的应用与发展

介绍了金川二矿区机械化进路式下向充填采矿法的试验、设计以及生产过程中的改进,取得了良好的效果。实践证明,该方法为实现安全高效采矿和二矿区实现430万t/a的生产能力提供了保障。

下向分层进路充填采矿法中预留阶段顶柱力学行为分析

基于下向分层进路充填采矿法,针对下分层开采或回采过程中遇到开挖进路帮部一侧为胶结充填体、另一侧为矿体的情况,将胶结充填体假设为弹簧支撑件,把采场预留顶柱简化为平面问题的"固定端超静定悬臂梁"力学模型,并将半逆解法引入预留顶柱力学分析中,推导出均布荷载下"固定端超静定悬臂梁"应力分量,揭示了顶柱稳定性的主要影响应力为水平拉应力σx和剪应力τxy。理论分析表明:影响σx和τxy分布变化的主要因素,既包括采场结构参数顶柱厚度和跨度,也包括了充填参数充填体弹性模量。以某铁矿为例,采用控制变量法研究了顶柱在不同采场结构参数和充填参数条件下σx和τxy的变化规律,结果表明,当顶柱厚度不小于5 m、跨度选取5~7 m、胶结充填体强度1~3 MPa时可有效减小顶柱上部的水平拉应力和剪应力,避免了顶柱处于悬臂梁状态和顶柱下部出现较大拉应力。

焦家金矿下向进路充填采矿法人工假顶优化设计及应用

针对焦家金矿北翼矿体下向进路充填采矿法人工假顶失稳的问题,在现场调研的基础上分析了人工假顶失效原因,并提出了人工假顶优化设计方案。将"田"字形布置的进路改为"品"字形布置,采用吊筋连接相邻进路人工假顶,增设竖筋,充分利用胶结充填人工假顶强度,提高了人工假顶的稳定性。现场工业应用取得了较好的效果,采矿成本降低了18. 88元/t。该人工假顶优化设计施工方案为焦家金矿北翼矿体安全高效回采提供指导,对类似矿山人工假顶构筑具有一定的参考价值。

西山分矿下向构筑工艺研究与应用

针对三山岛金矿西山分矿某破碎矿段矿体难开采、原有上向水平进路充填法支护工程量大、作业循环周期长等问题,拟采用下向进路(进路宽3.6 m、高3.0 m)充填采矿法回采该段破碎矿体。通过安全系数法计算出承载层所需C30混凝土或尾砂胶结体厚度,对下向构筑工艺及施工步骤进行了介绍,并在试验采场进行了现场应用。结果表明,下向进路充填采矿法不但减轻了支护成本和支护工作量,同时保障了破碎矿体回采过程中的施工安全性,为破碎矿体安全高效开采积累了宝贵经验。

下向小分段空场采矿法回采空区端部矿体的实践

介绍了下向小分段空场采矿法回采空区端部矿体的开采工艺、安全措施及效果,残矿回采为矿山缓解资源危机发挥了重要作用。

云南毛坪矿侧压系数与顶板破坏分析

采用RFPA2D模拟软件,采用应力加载方式,对不同侧压系数下的3 m×3 m矩形断面和3 m×5 m×5 m六角形断面进路进行数值模拟。研究云南彝良铅锌矿河东矿区毛坪矿760 m水平第五分层进路开挖时,3 m×3 m矩形断面进路和3 m×5 m×5 m六角形断面进路在不同的侧压系数下进路顶板及矿柱的破坏分析。两种巷围岩以剪切破坏为主,当侧压力系数为1.5时,进路顶板突变破坏相对缓和。而侧压力系数为1.3时,充填体突变破坏较剧烈、破坏程度最大。随着侧压系数的增大,水平方向的位移会逐渐增大,垂直方向的位移会逐渐减小。侧压系数相同时,六角形断面的进路垂直位移比矩形断面的位移小,故在限制顶板位移方面明显优于矩形进路。

下向矩形进路充填体强度需求应用

通过采用弹性力学简支梁、薄板及加拿大米切尔理论模型等分析方法,结合尾矿胶结充填体的物理力学参数,计算了下向矩形进路充填体顶板的理论强度需求。同时,通过近两年充填站取浆养护充填体的强度试验数据,统计分析了可定量表征实际充填强度工业离散性的浮动安全系数,最终得出了适用于企业现阶段充填质量控制水平的下向进路充填体实际强度需求。通过研究和试验,优化了充填配比设计参数,达到了合理降低胶结充填成本、提高矿山综合经济效益的目的。同时,为类似矿山下向进路充填体强度需求优化提供参考。

煎茶岭镍矿下向胶结充填采矿法应用研究

阐述了煎茶岭镍矿的开采技术条件、采矿方法选择、工程布置、回采工艺、充填工艺。生产实践证明,下向胶结充填采矿法在围岩极不稳固的条件下,具有充填体强度高、整体稳定性好、回采安全风险低、大幅度提高采矿回收率、降低贫化率等优点。