金属矿山矿柱回采技术及安全措施

回采矿柱是延长矿山服务年限和提高矿山经济效益的一项重要措施,本文从回采方法和回采过程中的安全措施两方面,对金属矿山矿柱回采进行了一定探讨和总结,可供科研、设计和生产采矿工作者参考。     

基于三维实测的复杂边界矿柱回采崩矿方式数值优化

针对某大型地下金属矿山存有大量复杂边界矿柱的工程实际,为了优化设计复杂边界矿柱回采崩矿方式,结合CMS精密探测技术,运用矿山三维建模软件SURPAC对复杂边界矿柱进行了三维可视化建模.在此基础上,构建了复杂边界矿柱的块体模型,并导出其数据文件,采用接口程序将其导入数值分析软件FLAC3D中,实现了复杂边界矿柱数值模型的快速准确构建.模拟分析了后退式侧向崩矿和水平上向分层崩矿2种可行的回采崩矿方式,结合模拟过程中矿柱及充填体的力学响应特征,实现了复杂边界矿柱回采崩矿方式的数值优化.     

浅析回采的生产工艺

一般来讲回采费用占整个矿石成本的35％ ～50％,因此,回采工艺对矿床开采的效益影响很大.选择合适的回采工艺对于矿柱回采是非常重要的.文章主要是针对矿柱回采的生产工艺进行了简单的分析.     

框架式大跨度矿房开采技术

新桥硫铁矿采用两步回采的分段空场嗣后充填法,回采其呈框架式布置的矿柱、矿房,由于矿房跨度大大超过矿柱宽度,且矿柱充填质量较差,使第二步矿房回采难度加大．在矿房回采试验中,作者根据数值分析结果,采用了分区爆破、最后暴露充填体的开采技术,使大跨度矿房回采获得了成功,取得了显著的经济效益,也为类似条件矿山的开采提供了经验．     

深部厚大矿体回采顺序设计及优化研究

针对高应力环境下的深埋厚大矿体，开展安全高效回采顺序设计及优化研究，基于产能、技术和经济指标要求，提出了5种合理的矿房回采顺序和4种矿柱回收顺序，并利用FLAC3D进行数值计算分析.计算结果表明:在回采矿房的5种合理方案中，先开采1#，5#，9#，16#，12#矿房，后开采3#，7#，10#，14#，18#矿房的“大间隔分散布置”的方案，应力集中程度最低，位移变化最小，采场安全性最高，即为矿房的最优回采顺序；在回收矿柱的4种合理方案中，先回收2#，6#，11#，15#矿柱，后回收4#，8#，13#，17#矿柱的方案，应力集中程度最低，采场安全性最高，为最优回采顺序.比较不同方案的应力分布规律和顶板位移变化规律，可以看出，盘区内采场回采后，压应力向盘区中央的矿柱迁移，在盘区内间柱处产生应力集中区，易导致间柱内采准巷道发生变形及顶板垮落现象，需加强支护工作.     

阿舍勒铜矿开采地压风险控制与综合防治研究

针对金属矿山深度增加使得深部开采所面临的力学环境日益复杂的问题，以阿舍勒铜矿为背景开展深部开采地压灾害风险评估研究，揭示巷道围岩破坏风险分布与深部地压演化规律之间的内在联系.基于综合评估结果提出适用于阿舍勒铜矿深部地压演化规律的新型支护方案，确定适用于阿舍勒铜矿深部中段采场的最优回采顺序.综合上述3阶段研究成果，最终形成阿舍勒铜矿深部开采地压灾害防控技术.     

地下金属矿山回采方案优化设计新技术及其应用

从指导思想、采用的手段、工具和方法等方面对地下金属矿山回采方案优化设计技术现状进行了深入系统的分析和评述,给出了理想的地下金属山回采方案优化设计技术——全盘全过程的优化设计,提出模型构建及方案实施效果的计算机模拟是其中的核心问题.采用这种全盘全过程的设计路线,可以改变传统的以专家经验和直觉判断、定性分析为主的回采方案优化设计模式,提高回采方案设计的科学性、实施效果的可预知性和可调控性,使矿山的管理和决策模式发生由经验到科学、静态到动态、分散到集中、杂乱到系统、缓慢到快速的根本性转变.结合冬瓜山铜矿的实际问题,进行了该技术的应用,确定了冬瓜山铜矿最优回采顺序的选取原则及其充填系统完成时间.     

矿柱回采深孔爆破参数的合理确定

概述了矿柱回采深孔爆破参数的确定，针对存在的问题，提出解决办法。     

程潮铁矿联合开采时回采顺序的数值模拟优化

程潮铁矿的矿体随着开采深度的增加而逐渐西移,导致选矿车间下保安矿柱所占矿量不断增多,故拟采用联合开采方法回收-430~-500m阶段矿体:充填法回收选矿车间下预留保安矿柱;无底柱分段崩落法开采保安矿柱以外的其他矿体。为了研究联合开采时回采顺序对地表稳定性的影响,采用数值模拟方法得到不同回采顺序下地表监测点的垂直位移,确定地表沉降最小且施工组织容易的回采顺序组合为最优方案,即充填法采用"中-左-右"以及无底柱分段崩落法采用"左-右-中"的回采顺序。模拟开采结果表明,在该回采顺序方案下,选矿车间区域的地表稳定性、充填采场及隔离矿柱的安全性均满足要求。     

露天-地下联合开采保安矿柱稳定性

通过对矿柱力学模型的分析,得到不考虑平面应变问题的矿柱厚度计算公式,对回采前后矿柱的受力形态及破坏模式进行分析。利用统计学原理计算矿柱厚度影响因素(跨度、容重、强度、动载荷等)的变异系数,并进行权重分析,利用FLAC3D进行了矿柱厚度三维数值模拟,研究矿柱厚度为15,20和25 m时的最大主应力分布、剪应变率变化规律、矿柱沉降规律和塑性区分布规律,同时利用FISH语言编写安全系数计算程序。研究结果表明:贵州某矿保安矿柱厚度在20 m左右时既能满足稳定性要求又能兼顾有效回采的目的。     

深部回采矿柱稳定性影响因素分析及其应用

为研究深部回采过程中矿柱稳定性影响因素的敏感程度,在保证矿柱安全的前提下,科学设计合理的矿柱宽度至关重要。以黑良山磷矿为研究背景,分析深部回采矿柱承载机理、失稳形式和主要影响因素,运用普氏理论和BIENIAWSKI矿柱强度公式推导方形矿柱的安全系数计算公式。设计基于正交试验的极差分析法对矿柱稳定性影响因素的敏感性进行分析,并研究矿柱安全系数与主要影响因素之间的关系。结合黑良山磷矿工程实例,计算深部开采中矿柱的合理宽度。研究结果表明:对矿柱稳定性影响最显著的因素为矿柱宽度、矿房宽度和矿柱抗压强度;矿柱安全系数随矿柱宽度的增加呈幂函数递增,随矿房宽度的增加呈负指数递减,随矿柱抗压强度的增加呈线性函数递增;验证了所计算的深部开采中矿柱宽度的合理性,可为深部开采中矿柱合理宽度设计提供依据。     

上盘矿柱诱导冒落回收力学分析

针对缓倾斜、中厚矿体高效开采方法研究中,上盘岩体含水、破碎,回采爆破易造成该岩体损伤、破坏而导致贫化过早,涌水量增大,矿石结块,放矿困难等问题,提出预留上盘矿柱,减缓爆破震动对上盘围岩损伤;同时在下分段布置诱导炮孔,破坏残留区域根基,诱导预留矿柱冒落,达到回收矿柱的目的.采用Flac3d对回采过程中预留矿柱的应力、位移、塑性区等扩展、发育过程中力学机制进行模拟分析,反演了回采过程中预留矿柱对减缓上盘岩层破坏力学过程,得出在分段上盘预留2 m厚的三角保护矿柱,可有效地控制塑性区的发展,有利于维持上盘的稳定性,且在下分段拉槽时,进行诱导崩落,可以将该矿柱完全回收.     

多空区层状矿体诱导冒落机理及拉底方案优选

基于诱导冒落法提出了多空区层状矿体的回采方案，使用3DEC软件对诱导冒落机理及规律进行了研究.同时设计了4种不同退采顺序的拉底方案，并对其冒落效果进行了模拟.结果表明，矿柱尺寸越小、周边空区数量越多，矿柱越容易因应力集中而产生裂纹，当其裂纹与矿体层理面贯通时矿体便会冒落；当把拉底工程布置在最易破坏的矿柱下方并以其为中心向四周不断扩大拉底面积时，能够使矿体在最短时间内发生持续、稳定的冒落，从而可实现多空区矿体的安全高效回采.     

基于松动圈理论的充填体下巷道顶板安全厚度和支护方式

 为安全高效回采冬瓜山铜矿盘区隔离矿柱,在充分利用矿山已有巷道工程的前提下,仍需在盘区采场充填体下开挖新的出矿巷道.基于松动圈理论,利用单孔声波检测仪测量巷道围岩松动圈范围,为确定充填体下开挖巷道的顶板安全厚度、选择巷道支护方式提供依据.现场测试表明,冬瓜山铜矿-760和-790m巷道的围岩松动圈为0.8~1.3m.根据圣维南局部效应原理,结合工程技术人员的实际经验,最终确定采场充填体下新开挖出矿巷道的顶板安全厚度为4m.此外,通过松动圈测定和工程借鉴,确定新开挖巷道支护采用喷锚支护,局部破碎地方采用喷锚网联合支护,经理论计算和现场实测,总结出新开挖出矿巷道顶板锚杆长度选取2.2m、锚杆网度选取1.0m×1.0m时,能够安全经济地控制巷道松动圈.     

娄台子铁矿娄台子二采区采空区处理研究

娄台子铁矿二采区内223m以上矿体已经回采完毕，为了充分回收地下铁矿资源，消除安全隐患，控制在大的暴露面积情况下可能的发生大规模冒落，同时为了使矿山深部矿体能按正常的顺序回采，稳定矿山的生产能力，需尽快进行223m水平以上中段矿柱的回采和采空区的处理。根据设计要求，选择崩落固岩处理采空区方案，同时回收矿柱残矿。用从上至下的方法，先处理上部中段的采空区，再依次处理下部中段的采空区，在同一水平，先处理上盘矿体的采空区，再处理下盘矿体的采空区。经现场验证，此法处理效果显著。     

大直径深孔高阶段采场稳定性及回采工艺技术分析与研究

翠宏山铁多金属矿采用大直径深孔高阶段采矿法回采矿房、矿柱，阶段高度120m。本文对矿区岩体特性、采矿方法进行了阐述，重点就采场结构参数、充填体稳定性等关键技术问题及相关回采技术措施进行分析。     

龙岩市非煤地下矿山采空区处理方法的选择

采空区处理是非煤地下矿山安全技术管理的难题。分析评价了主要的采空区处理方法。根据龙岩市91个非煤地下矿山的实际情况,从矿岩特征、矿产品价值、地方气候特点等七个方面深入分析,得出:龙岩市非煤地下矿山不宜采用崩落法和隔离疏通空区法进行采空区处理;龙岩市非煤地下矿山采空区可分三类进行处理,第一类是矿产品价值高、矿体大的金属矿山,须采用充填处理法,应用时其采矿顺序有自上而下、自下而上两种情况;第二类是矿产品价值低、矿体大的非金属矿山,应采用永久矿柱支撑法,应用时有高中段一步骤回采、低中段一步骤回采和永久矿柱支撑+废碴回填三步骤回采三种方式,三种方式的回采率不同;第三类是矿产品价值高、矿体小的小型矿山,采空区较小,采用封闭处理就可,关键是要做好排水系统,防治发生老空区透水事故。     

石人沟铁矿露天转地下开采南区房间矿柱稳定性

利用FLAC方法对石人沟铁矿露天转地下开采南区房间矿柱稳定性进行了研究,并对地下开采采场房间矿柱进行了优化,为安全高效的回采地下矿产资源提供了保证。     

石人沟铁矿露天转地下开采南区房间矿柱稳定性

利用FLAC方法对石人沟铁矿露天转地下开采南区房间矿柱稳定性进行了研究,并对地下开采采场房间矿柱进行了优化,为安全高效的回采地下矿产资源提供了保证.     

残矿回收技术在双旗山金矿的研究与应用

本文介绍了双旗山金矿回收复杂矿柱方法,矿柱分区域进行回采,多种方法结合处理顶板及空区,结合现代机械化装备,成功回收残矿,取得了很好的经济效益,沿长了矿山服务年限。