地采转露采空区处理探讨

宁化行洛坑钨矿是由地下开采转为露天开采的矿山，由于历史原因，地下开采留下的大量空区给露天开采生产安全带来严重的威胁，为了矿山生产持续发展和开采安全，根据国内其它地采转露采的矿山经验和本矿的实际情况，提出了符合矿山实际的空区处理方案。     

露天转地下开采特点

<正>露天转地下开采矿山通常是矿体延伸较深、覆盖层不厚,多为中厚或厚大的急倾斜矿床,由于这类矿床采用露天开采后,具有投产快、初期建设投资少、贫损指标优等优点,早期一般采用露天开采方式进行采矿,但当露天开采不断延深后,这些矿山逐步由露天开采向地下开采过渡,最终全面转向地下开采。因此,要求露天转地下开采的矿山,在进行露天转地下开     

龙潭村铁矿地下转露天开采采空区处理方案研究

龙潭村铁矿是由地采转为露采的矿山,由于历史原因,地下开采留下的大量空区给露天开采生产安全带来严重的威胁。为了矿山生产持续发展和开采安全,对影响采空区稳定性的主要因素进行了分析,提出了符合矿山实际的采空区处理方案。     

某铁矿采空区治理与露天开采协同技术应用实践

露天矿山台阶开采水平下部的空区治理是露天矿山安全生产的重要工作之一,为有效实现采空区的治理与露天采矿的协同作业,针对采空区形成的原因和特点,某铁矿制定了不同类型采空区探测及治理方案,建立了地采资料收集汇编—采空区勘测—科技检测—资料分析反馈—采场实地放点—生产勘探6个程序化的采空区监测方案,并在露天采矿生产中形成了探测、监测、充填或崩落处理、采装、运输、安全预警为一体的采空区协同治理技术方案,解决了采空区治理与露天开采的安全管理问题,为露天矿山下部采空区治理和采矿工作提供了一定的借鉴和参考。     

中国露天铁矿开采发展趋势展望

以瑞典基律纳铁矿露天转地下开采为例,对其采矿特点进行了论述,提出了基律纳铁矿生产实践给中国铁矿开采带来的启示,对露天开采与地下开采的适用性、中国铁矿山开采现状与发展趋势进行了分析.     

急倾斜大型矿体露天开采扩帮延深和剥岩内排的探讨

针对露天转地下开采过渡期矿石量不足面临停产、露天开采扩帮延深无排土场、地下开采设置松散岩石覆盖层困难的问题,结合露天开采水平和垂直方向的开采顺序及剥岩内排的实践,探讨露天采坑一部分先期结束开采,先闭坑的空间作为后闭坑采场剥岩的内排场地的方法,既实现矿山稳产过渡、采坑内排岩石并兼做地下开采的岩石覆盖层,又降低露天开采运距和地下开采设置覆盖层的难度,保证矿山在盈利状态下稳定运营,取得明显的经济和社会效益,助推矿山绿色高效发展。     

采空区处理对上部采场边坡稳定性影响的研究

目前边坡稳定性研究较多,也取得了很多成果,但针对地下开采转露天开采的边坡稳定性影响、边坡安全控制关键因素研究甚少。针对采场底部空区采用废石充填、上部空区采用崩落隔离矿柱的空区处理工艺,分析采空区进行崩落隔离矿柱对边坡坡脚应力释放、采场边坡脚距空区水平距离影响。根据边坡应力、应变和塑性区发展趋势得出:随着采场边坡脚距空区水平距离的加大,空区底部剪应力呈线性减小趋势;采空区处理时坡脚距采空区水平距离为影响上部采场边坡稳定性的关键因素。结果为地下转露天开采的边坡加固提供了依据。     

金属矿山露天转地下开采的关键问题研究进展

金属矿山由露天转地下开采后,露天边坡及周围岩体与地下开采组成一个复合的动态采动体系,其变形和力学行为极为复杂,局部呈现出典型的非线性特征,给矿山的地压管理与安全生产带来了严重挑战,一直是国内外科研工作者研究的热点。目前人们对脉状或者块状的铁矿、铜矿露天转地下开采技术已有大量研究成果,但由于各种类型矿山地质采矿赋存条件的差异性,加之露天边坡岩体与地下开采环境的复杂性和不确定性,人们对露天转地下开采后岩体的采动变形机理与力学机制依然缺乏科学的、定量化的分析和表达。本文在综合分析大量文献的基础上,从国内外金属矿山露天转地下开采矿山现状、露天转地下开采的平稳过渡问题、边坡变形破坏特征和失稳机理以及安全管控技术、地下开采对露天边坡的影响效应及作用机制、"露井复合开采"相互作用机理等几个方面对金属矿山露天转地下开采的研究现状进行了深入系统论述,同时展望了金属矿山露天转地下开采研究的发展趋势,为工程实践提供理论参考。     

露天转地下开采边坡岩体滑移规律研究

采用数值模拟方法,研究了地下采动对边坡岩体变形的影响特点与规律,并结合海南铁矿石碌矿区露天转地下开采具体的采矿方法进行分析,从中探索在先期露天开采并形成一定边坡规模条件下,在其下部继续进行地下开采后,边坡岩体的应力应变、变形破坏机制,以便为该矿山或者类似矿山的后续采矿设计以及安全生产提供一定的理论依据.     

紫金山露采铜矿空区处理数字化建模应用

原地采采空区严重影响"地采转露采"后的资源储量动态管理工作,为了从源头上解决此瓶颈问题,在紫金山露采铜矿资源模型以及空区测量的基础上,结合紫金山原地采460～570 m中段空区处理技术方案,通过Surpac三维数字矿山软件地质建模,对空区充填后的矿石、废石和矿柱"混合体"进行品位模拟,建立空区充填后的资源模型,源头上解决资源储量动态管理过程中难以测算充填顶柱资源消耗的情况,实现资源储量精细化动态管理,同时为采剥计划提供可靠的资源依据。     

地下转露天开采条件下某露天矿高陡边坡稳定性分析

某露天矿为地下转露天开采,在复杂工程地质条件和原地下采空区的综合影响下,露天边坡极易发生塌陷、台阶失稳等灾害,严重威胁露天矿安全生产。为研究地下转露天开采条件下某露天矿高陡边坡的岩体变形破坏规律,结合实际地质条件,利用Dimine-Midas/GTS NX耦合建立大型露天矿三维工程地质模型,并进行稳定性计算分析。分析结果表明:地下采空区顶板变形量较小,对露天矿边坡影响不大;南部强风化岩区域边坡位移量较大,边坡有向外"滑动"的趋势;开挖至-180m平台时,边坡安全系数降至临界值,并出现塑性区开始贯通坡脚现象;综合分析得出该矿山开采的临界水平为-180m平台。通过对该实例工程边坡的破坏机制分析,揭示了边坡变形破坏的主要因素,并为后续边坡治理提供理论指导。     

某铜矿区露天开采对地下开采的影响探讨

一个矿床内需要采用露天与地下联合开采时,如果不是将它们在空间和时间上作为一个有机整体同时考虑开采设计,则会带来很多的问题。某铜矿区地表氧化矿的露天开采活动就是在完全不考虑对地下开采的影响下进行的。通过对该铜矿区形成的数处露天采坑的调查,分析其对地下开采造成的影响,并提出灾害防治的对策。     

深凹露天坑排尾砂后地下采区稳定性分析

鲁南矿业王峪矿段深凹露天矿闭坑后,由于矿区尾矿库的库容不足,提出了露天坑底部排放尾砂的工艺。通过ABAQUS大型有限元数值软件,模拟了露天坑采结束-坑底干排尾砂-露天转地下第一阶段采矿全过程,分析了露天边坡位移变化趋势以及露天转地下采区的应力分布情况,得出结论：露天坑底排尾砂后地下开采区域应力场没有明显的增加,同时围岩体的塑性区域没有贯通;原露天边坡的水平与竖直位移均在可控范围内。并针对露天转地下过程中坑底积水情况,提出了工程上的防排渗措施,具有较好的工程参考价值。     

Application of open-pit and underground mining technology for residual coal of end slopes

Given the conditions of residual coal from the boundary of a flat dipping open-pit mine,which uses strip areas mining and inner dumping with slope-covering,we propose an open-pit and underground integrated mining technology for residual coal of end slopes.In the proposal a conveyance road and ventilation conveyance near the slope are built,corresponding to the pit mining area and the surface coal mine dump,as well as an interval haulage tunnel and air-inlet tunnel.The outcome shows that such mining method m...     

深凹露天矿转地下过渡期挂帮矿安全高效开采方法研究

露天矿在回采末期由露天转向地下开采过程中通常会面临减产过渡的问题,矿山一般会在此期间回采挂帮矿以补充产能,传统的挂帮矿回采方法存在安全性差、效率低及产能低等一系列问题,难以从根本上扭转减产过渡的困境。以某深凹露天矿转地下开采为工程背景,在综合分析挂帮矿分布位置、开采条件及矿岩特性的基础上,提出在过渡期利用诱导冒落法率先回采该矿南帮挂帮矿的技术方案,通过控制回采顺序诱导失稳边坡滑向采空区而不冲至露天坑底,以确保坑底露天采矿的安全性,从而在过渡期实现露天与地下安全高效协同开采,达到稳产甚至增产的建设目标。最后,利用数值模拟方法对南帮挂帮矿的诱导冒落回采方案进行了数值模拟研究,研究结果表明,在深凹露天矿条件下利用诱导冒落法回采挂帮矿是安全可行的。     

卢安夏铜矿露天开采下采空区顶板安全厚度研究

地下采空区给露天生产带来了极大的危害,采空区顶板安全厚度的确定是露天生产的重要安全保障。为了研究卢安夏铜矿露天开采下采空区顶板安全厚度,通过对矿山原有采矿技术条件和地质资料的分析及现场实地测量和调查并结合钻孔探测等手段,确定了露天矿下采空区的分布情况。以此分析地下采空区与露天境界空间关系并对露天边坡危险区进行区划,利用理论计算和数值模拟手段对最危险区域的采空区顶板安全厚度进行研究。结果表明:在最危险区域范围内,对不同采空区范围,不同位置的采空区进行模拟结果分析,露天开采的采空区隔离层安全厚度为16m(2个台阶高度),采空区对露天开采的影响较小。     

采空区的三维扫描探测及其在露天矿山中的应用

在通过地质钻和潜孔钻对采空区进行钻探的基础上,利用钻通采空区的空区探孔,下放空区三维激光扫描仪对空区进行扫描获得空区形状、方位、埋深等参数,为后续空区处理提供准确资料。实践证明,该方法无论对现有矿山规模的正常生产,还是后续铜硫大开发项目的基建工程和正式运营均大有裨益,创造了巨大的社会经济效益,推动了大宝山矿的危机矿山转型。     

二次卸荷中边坡应力变化规律的相似试验研究

通过相似试验,研究了驻留矿体开采边坡岩体应力变化机理,分析了边坡稳定性情况。研究表明,在露天开采过程中,水平应变呈增加趋势,地应力向露天采空区方向卸荷;驻留矿体的开采过程中,水平应变呈减小趋势,边坡内部应力重新分布,地应力向地下采空区方向卸荷,在地下采空区周围形成应力集中区,从而使边坡表面水平应力呈减小趋势。但驻留矿体的开采不会对边坡的稳定性产生较大影响。     

地下残留空区处理技术及应用

空区处理是近年来矿山安全隐患治理的重点。由于空场采矿法具有开拓工艺简单,使用装备简便,是中小型矿山使用比较普遍的一种开采方法,但所残留的空区是矿山安全的重大隐患。针对不同空区存在环境,在不影响矿山正常生产的条件下安全、有效地进行处理,并能有效地将空区内残留的矿石进行回收,将为矿山带来巨大的安全和生产效益。利用分步作业,依次补顶的治理技术,成功地解决了困扰矿山的安全问题。     

井工开采对露天矿边帮稳定性影响研究

运用数值模拟软件FLAC3D对安太堡露天矿采用井工开采露天边帮剩余煤炭资源时的顶板岩层运动特点及边帮稳定性进行了研究。结果表明：随着距露天开采地面停采线距离的不同,边帮体内压应力、压应变均呈非线性减小趋势;随着井工开采的不断推进,其顶板内的应力集中呈不对称分布,顶板岩层变形也呈非线性分布;井工开采将促使边帮体内形成明显偏向边帮体自由端方向的拉应力区;可能导致边帮体发生滑移的主要因素将是边帮体上覆岩土体的挤压、推移与井工开采产生采动作用对边帮底部岩体岩性的劣化作用;存在着一个既使露天边帮保持安全、又可实现尽量多回收煤炭的井工开采理论尺度。