贵州喀斯特地区磷矿充填开采研究

磷矿井下充填采矿技术高效、环保,已被贵州磷化工企业广泛采纳。研究岩溶发育类型的多种岩溶形态,矿洞的各项边界条件,洞体围岩性质和充填情况等;对贵州喀斯特地区3个磷矿采空矿洞实体的洞体断面、岩性和地应力参数进行了分析探讨。研究结果对优化矿井开采环境,提高磷矿井下充填采矿的工作效率,以及保证矿井开采安全等方面有积极意义。     

采空区充填法的应用现状与发展前景

介绍了国内外采空区充填工艺现状,总结了传统矿山采空区充填工艺的特点,对我国充填采矿现状和充填采矿的种类进行了分析,对充填技术的应用前景进行了展望.     

采矿作业中采矿工艺技术的应用

采矿工艺技术在采矿作业中起着至关重要的作用.随着采矿业的发展,采矿工艺技术在不断革新,采矿工艺技术的应用是否合理将直接影响采矿企业的经济效益、社会效益和作业人员的生命财产安全.为了加强对采矿工艺技术应用的研究,作者结合自身工作的思考,首先总结了采矿工艺技术的特点,并就机械化开采法、填充采矿法、回采采矿法和特殊采矿法的应用进行了探讨,最后预测了采矿工艺技术的发展方向,也即向无废料开采技术发展,实现绿色开采的目标.     

基于采矿环境再造的再构空间结构稳定性分析

软破矿体高效安全开采是一个现代采矿技术难题.基于采矿施工过程力学、结构力学理论基础,提出了采矿环境再造的新采矿技术与理论,即利用钢筋混凝土实现采矿空间结构再构,并以再构空间环境开展采矿作业.以Ansys软件为工具,对采矿环境的空间再构的结构进行数值模拟试验,分析其应力、变形和混凝土的裂隙演化状态.在采空区未充填和充填两种模式下,再构空间结构的最大垂直位移分别是0.30 m和0.14 m,而最大的拉应力达到3.8 MPa,最大压应力达到42.2 MPa.而采矿过程中,未充填的人工再构顶板结构混凝土中存在大量的二维裂隙,并且在顶板中心位置存在部分三维裂隙发育.结果表明,在进行采矿环境再构的构筑物,能够承受采动过程中的应力转移,但由于裂隙的存在,顶板需要采用合理的锚支补强和空区充填技术,强化再构顶板构筑物的安全稳定性.     

充填采矿技术应用发展及存在问题研究

为了积极响应我国资源节约型和环境友好型经济发展理念,矿产开采行业必须向着无废采矿方向前进,确保采矿行业的可持续健康发展,因此充填采矿技术因为其能够提高矿物的回采和矿产资源利用率,减缓矿区资源贫化,切实控制减少地表塌陷等优势,逐渐被广泛运用到矿业领域中。虽然充填采矿技术拥有诸多优势,然而其在我国煤矿行业领域的应用发展过程中也存在一些问题,下面该文就充填采矿技术的应用发展以及发展过程中存在的问题进行研究和讨论。     

现代采矿理念和充填采矿研究

在高速发展的现代工业阶段,逐渐扩大了采矿规模。传统采矿理念已经严重破坏了环境,因此迫切需要研究现代采矿理念和充填采矿。本文主要分析了我国传统采矿理念存在的问题,现代采矿理念概述,绿色采矿理念下的充填采矿技术。     

充填体覆盖下大断面六角形进路离心模拟试验

金川镍矿是我国最重要的镍矿资源基地，矿区岩石破碎，龙首矿区采用的小断面六角形进路分层下向胶结充填采矿法为厚大破碎矿体的安全开采提供了成功经验。金川公司二矿区东部贫矿体厚大、埋藏浅，开采技术条件相对较好，但矿岩品位较低，采用小断面六角形进路由于开采成本高、效率低，无法满足东部贫矿体的开采要求。为了降低成本、提高采矿效率，提出了采用中深孔落矿的大断面六角形进路下向充填法，六角形进路从4 m （腰宽）×5 m （高度）提高至16 m （腰宽）×20 m （高度）。采用离心模拟试验对自重应力影响下的大断面六角形进路充填体的变形破坏进行分析，试验结果表明：随着离心加速度的逐步增加，上覆充填体的位移也逐渐增大，在离心加速度为70g时进路两帮发生坍塌破坏，92g时顶板发生破坏，顶板稳定性强于两帮的稳定性；两帮发生破坏时最大累计竖向位移为0.627 cm，顶板发生破坏时最大累计位移为0.904 cm，顶板比两帮能够承受更大的极限变形量；充填体破坏模式主要为拉伸破坏和剪切破坏，六角形进路最终形成半椭圆的塌落拱并趋于稳定。     

现代采矿理念与充填采矿探析

在矿产资源大规模开发的前提下,采用传统采矿模式会在开发过程中排出大量固体废料,如尾砂、冶炼渣、废石块等,这些固体废料的排放会造成严重的环境破坏,甚至会引发各类事故。大规模开发矿产资源,排放的大量工业废料、废水、废气使环境污染严重,为此,加强矿山环保及矿山资源综合利用的重要性和紧迫性受到人们越来越多的重视,并寄望于绿色采矿能有效解决这类问题。因此,在新形势下,采矿模式应倡导绿色采矿。在绿色采矿中,矿山固体废料充填采矿工艺是主体的支撑技术。     

金川充填胶凝材料研究进展与废弃物综合利用展望

矿山废弃物排放面临严峻的环保压力,同时随着开采深度增加,充填采矿成本逐年提高.利用废弃物开发低成本充填胶凝材料和废石作为充填骨料,是提高充填采矿经济效益和实现可持续发展的必由之路.首先简要介绍充填胶凝材料研究进展,分析开发金川矿山充填胶凝材料存在的困难和问题;然后提出利用酒钢矿渣开发低成本充填胶凝材料的技术路线与关键技术;最后针对金川镍矿资源开采和废弃物利用现状,提出以新型充填胶凝材料开发为突破口,开展废石、废渣、尾砂等固体废弃物资源化综合利用的技术途径,展望金川固体废弃物资源化综合利用的发展前景.     

采空进路充填质量原因分析与对策

二矿区是金川集团公司的主力矿山,采用下向水平分层机械化盘区进路胶结充填采矿方法,应用高浓度细砂管道自该输送充填工艺,年产矿石约440万吨,充填总量均150万立方.经过长期的科技攻关、自主创新、管理创新等项目的开展与实施,二矿区的矿山现代化,科学化、标准化程度大幅提高,领先于国内同行业的先进水平,并成为国内年生产能力最大、现代化程度最高的大型有色金属坑采矿山.2013年1-2月份,在采矿工区部分盘区出现了个别进路充填体强度低、含泥量较大,进路充填体呈“千层饼”,局部开裂明显,且有离析现象.为进一步提高二矿区井下进路充填体的整体质量,确保二矿区长周期生产安全,减少充填体脱层、冒落所引发的设备损坏和作业人员的人身伤害事故,工程管理室牵头组织技术室、安全环保室、调度室、充填工区和采矿工区等相关人员,对近期采矿工区的进路充填质量进行现场检查,找出存在的问题和主要原因,制定预防控制措施,确保二矿区稳定、均衡、长周期安全生产.     

充填采煤技术的现状与发展分析

充填采煤一般是将矸石等固体废料用作充填材料进行井下充填,一方面能够减少矸石废料的排放量,另一方面还能够控制岩层移动与开采沦陷,保证地面建筑物的安全,保护土地资源。充填采煤是一种对环境破坏小、回收率高的矿井开采方法,能够提高煤矿作业对开采条件的适应性,尤其能够避免对地表造成的破坏。本文分析了充填采煤的技术现状及发展,对于煤矿充填开采实践具有一定的参考意义。     

满管自流膏体充填管路清洗技术研究及应用

在我国煤矿行业,长壁工作面壁后膏体充填采矿技术应用较晚,许多充填工艺和技术仍处于研究探索阶段。同时,由于所用膏体充填材料质量浓度较高,可达到80%左右,充填过程中管路清洗不彻底极易导致发生堵管事故。针对以上问题,结合岱庄煤矿管路充填开采实际,利用充填管路高差及冲洗水的重力势能,提出了一种可行、高效、安全的充填管路清洗技术。实践证明,该技术解决了制约膏体充填开采的管路清洗不彻底的难题,可以克服充填管路曲折、变坡的情况,促进了充填工作的开展。     

协同开采及其技术体系

在现有采矿与环境关系协调理念的基础上,引入协同理念,提出“协同开采”科学命题.明确协同开采的基本概念,指明协同开采提出的意义,构建协同开采的技术体系,分析协同开采与现有协调理念的区别与联系及可耦合性.以某矿多空区条件下碎裂资源的开采为例,开展协同开采技术应用研究,发明采矿环境再造分层分条中深孔落矿采矿法,完成主要矿层的协同开采方案设计.工程应用表明:协同开采作为一种新的采矿技术模式具有强劲的生命力和较大的推广应用价值,为隐患资源或具有特殊工程目的矿床的开发利用指明了一条科学可行的发展方向.     

深井连续推进跟随充填采矿技术

针对我国缓倾斜薄矿脉开采中存在的问题,从提高采场生产能力和减少回采作业中安全事故的角度出发,提出了水压支柱护顶无间柱连续推进条带式跟随充填采矿新技术．工业试验结果表明,采用这种采矿新技术,在缓倾斜薄矿脉开采中能使采矿与充填连续进行,极大地提高了采场生产能力,试验采场的生产能力达850t／m,贫化率小于7％,损失率小于5％．此外,由于采用了先进的可缩性金属支柱,单个支柱的最大工作阻力可达200kN,改善了采场顶板岩层的受力状况．采用具有帷幕壁面全面滤水特点的帷幕隔离快速充填新技术,使进入充填空区内的料浆浓度能在25min内达到饱和浓度(78％～80％),60min内充填体对采场顶板提供初期支护,大大改善了采场的安全作业条件     

基于改进的AHP-TOPSIS评判模型的盛大铁矿采矿方法优选

 为解决盛大铁矿低效开采的难题，运用改进的AHP-TOPSIS 综合评价指标体系模型，对5 个采矿方案进行综合评判优选。从经济、技术、安全3 方面综合考虑影响采矿方法的评判指标，通过改进的层次分析法客观地确定各评判指标的权重向量，结合逼近理想解的排序法原理，构建改进的AHP-TOPSIS 综合评判指标体系模型，基于评判指标计算出5 种采矿方案的综合优越度。结果表明，5 种采矿方案优越度依次为29%、28%、21%、22%、20%，其中分段接力退采分段充填采矿法为最优。     

缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术

分析了缓倾斜中厚矿体开采过程中, 在地压控制和采场矿石运搬方面存在的困难, 从充分发挥无轨设备的工作效率和回采作业的安全角度出发, 提出"大盘区、小分段"的设计理念;通过数值模拟, 分析了采空区顶板形状对采场稳定性的影响, 强调了优化采空区顶板形状对控制采空区顶板稳定的重要性. 试验结果表明: 在大红山矿区的岩层条件和原岩应力作用下, 采空区的跨度不应大于20 m. 工业试验结果证明, 以上述理论为基础提出的小分段空场开采嗣后尾砂与废石混合充填采矿工艺充分发挥了无轨采掘设备的效率, 保证了采场顶板的稳定, 改善了作业人员的工作条件, 与传统的采矿工艺相比, 生产效率提高了3倍以上.     

海底多金属硫化物开采的环境影响分析及应对策略

为确保海底多金属硫化物商业开采在采矿过程中对环境不造成影响,结合现有的海底采矿技术,提出有必要开展海底多金属硫化物绿色采矿技术研究和环境评价研究,分析了在海底多金属硫化物开采中对海洋环境可能造成的影响.采矿过程对海底潜在的影响包括沉积物和生物栖息地移动、羽状流、光照、噪声、振动等,对海洋上部的潜在影响包括光照、噪声、废水排放等.为了实现海底多金属硫化物的商业开采,须弱化海底采矿作业对海底环境的影响,以确保海底采矿符合相关国际海洋法规.     

从采充均衡论煤矿部分充填开采模式的选择

针对矿山充填开采中的3个采充均衡问题:采矿生产能力与充填生产能力、回填体积量与充填料供应量、充填成本与采矿效益;通过对比分析金属矿和煤矿的采充均衡问题,揭示金属矿选择采空区全部充填法可以实行采充均衡,煤矿淘汰该充填法的本质原因是不能实现采充均衡;提出的煤矿部分充填新概念是结合煤系矿床工程特点和充填目的的,从采充均衡角度阐述了部分充填可行性.     

某铁矿充填法采矿引起的地表变形的Flac分析

地下采矿必然会引起采空区围岩的崩塌,围岩向采空区的移动可能涉及到地表,造成地表的陷落．采用充填法,留矿柱法等措施能够减轻地表的沉降．本文借助Ansys进行网格划分后,将其导入Flac数值计算软件中．Flac软件能模拟开采、回填、再向下开挖、再回填等过程,与实际开采和充填一致．对金山店铁矿东区分别进行不充填、20％充填、50％充填的地下开采进行模拟,研究采矿引起的地表沉降问题．分析得出下盘稳定性好于上盘,水平位移和垂直位移在量级上相当,充填越多越能减轻地表沉降．     

地下铝土矿采矿环境再造连续采矿理念

为解决复杂难采、水害突出的铝土矿地下开采技术难题,基于采矿环境再造和连续采矿理论,提出了地下铝土矿采矿环境再造连续采矿理念.新理念主要包括基于疏、导、引、堵和用等综合水处理措施的开采水环境再造技术、借鉴金属矿无间柱连续采矿技术和煤炭机械化采煤技术的连续采矿技术、以矿岩地应力人为控制方式实现的应力环境再造技术等三项主要内容.新理念为复杂难采、水害突出、低价值软破及原本不具备开采价值等矿体的开发利用提供了一条新思路.