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。

谦比希铜矿破碎矿岩巷道分类分级支护技术

谦比希铜矿同时采用分段崩落法、分层充填法、空场嗣后充填法开采,巷道布置复杂,近矿围岩种类较多,稳定性不一,巷道支护难度较大,采用单一的巷道支护手段难以满足要求。为此,提出了分类分级支护技术。基于不同的断面尺寸、暴露面积、围岩性质、水文情况、工程地质条件,将巷道或采场划分为5个类别。在此基础上,将锚杆、锚索、钢筋网、湿喷混凝土多种支护方法优化组合,形成了5个不同支护强度等级的方案。该技术在生产过程中,可操作性高,参数明确,施工难度低,不仅最大限度地降低了支护成本,而且满足了高效安全的支护要求,为我国海外资源战略提供了技术支持。

基于H-B指数的谦比希铜矿全尾砂浆临界浓度确定

基于H-B流变模型预测谦比希铜矿全尾砂浆重力脱水极限浓度。利用桨式转子流变仪检测不同浓度浆体流变曲线,然后采用H-B模型回归浆体流变参数,最后分析得到流动指数n=1时的浆体浓度为极限浓度。结果表明,流动指数n值随浓度增大而单调减小;浓度为69%、70%左右时,n值最接近1,n=1时的回归浓度为69.11%;全尾砂浆脱水的工业预测值最大约为69%。

谦比希铜矿主矿体深部保安矿柱稳定性分析

谦比希铜矿深部矿体采用大直径深孔分段空场嗣后废石充填法开采,存在凿岩巷道稳定性差、上盘垮冒严重等问题,导致采场回采效率低、安全性差,制约矿山生产能力,同时上部采用嗣后分级尾砂充填,隔离保安矿柱仅厚21 m。为保证深部嗣后采场的安全回采,选用FLAC3D对保安矿柱的稳定性进行分析研究。结果表明,在当前条件下,21 m保安矿柱能有效隔离上下采区,防止上部充填尾砂涌入下部采场,保证采场作业安全。

Chambishi铜矿卸压崩落法下分段穿脉稳定性研究

研究了Chambishi铜矿分段卸压崩落法回采过程对下分段穿脉稳定性的影响。穿脉位于上分段采场投影的中部。在巷道顶板中部和两帮距底板1.2m处布置11排监测点,利用收敛计监测采动过程中的巷道顶板和两帮围岩变形情况。监测时间约7个月（回采前3个月,回采2个月,回采后2个月）监测结果显示采动影响范围包括：距离矿体下盘8~18m为应力降低区,18~25m为主要承压区,25m以外为非采动影响区;在回采过程中,开采初期25~35d为主要采动扰动期,45~60d为岩体变形较大期。

缓倾斜层状岩体巷道断面形状与支护方式

谦比希铜矿主矿体西区矿岩稳固性差,采动压力大,沿脉进路塌方冒顶严重.针对缓倾斜层状围岩条件,分析了进路冒顶的原因和冒顶后巷道表层压力的变化,得出冒顶后的巷道断面是自适应岩体结构而趋于稳定的巷道断面的结论,据此提出用直立三角形巷道断面取代现用的1/4三心拱巷道断面以及着眼于结构稳定的锚杆支护措施.这一方案实施后,沿脉进路的稳定性条件得到明显改善,巷道利用率由原来的不足90%提高到100%,取得了显著成效.

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.

急倾斜层状破碎矿体锚注一体支护技术研究

针对谦比希铜矿急倾斜层状破碎矿岩基本性质,基于传统锚固和裂隙注浆理论,采用将裂隙注浆工艺融入长锚索安装工艺中的锚注一体支护技术,控制了上盘围岩的冒落,改善了采矿作业的贫化、损失指标。工业实验表明,在注浆压力0.6 MPa,水灰比0.4时,水泥浆液沿急倾斜裂隙向下扩散范围可达10m左右,减少上盘围岩冒落约40%,采场矿石损失率降低12.2个百分点,贫化率减小,提高出矿品位0.06个百分点。