普朗铜矿井下冰碛补给型泥石流启动机理试验研究

强降雨是诱发普朗铜矿井下冰碛补给型泥石流灾害的重要因素,以现场调查和室内模拟试验为研究手段,对普朗铜矿不同降雨强度条件下的井下冰碛补给型泥石流的启动机理进行研究。研究结果表明:1)强降雨为井下冰碛补给型泥石流形成提供水动力条件;2)纯矿石放矿过程中,地表冰碛物不会在矿石层中形成通道,在不同降雨强度下不会有井下泥石流的形成;3)地表冰碛物在矿石层中形成通道是井下泥石流形成的前提,有地表冰碛物放出时,室内降雨强度0.563mL/min时会形成具有较大能量的泥石流,0.293mL/min时会有泥石流发生的潜能,0.186mL/min时不会形成井下泥石流。研究对井下泥石流启动机理探究具有一定借鉴作用,同时对矿山泥石流灾害的预防、治理和管理措施具有指导意义。     

普朗铜矿大规模开采关键技术应用研究

普朗铜矿矿石品位低、矿体厚大、矿岩易崩落、地表容许塌陷,是自然崩落法采矿的理想目标。为了保证自然崩落法的成功应用,普朗铜矿组织开展了一系列井下大规模开采关键技术研究,主要包括矿床开采技术条件、矿体可崩性与崩落矿石块度预测、高中段大面积放矿控制技术、底部结构巷道稳定性和支护技术研究等,为应用自然崩落法开采打下了基础。     

井下泥石流影响因素指标体系研究

在井下泥石流调查分析的基础上,采用专家问卷调查和层次分析法相结合的方法对井下泥石流形成影响因素进行了深入研究,建立了井下泥石流形成影响因素指标体系。研究表明,大气降雨量及其持续天数、黄土厚度及性质、地表塌陷、矿山开采、地表水人为排放等对井下泥石流的形成起着至关重要的作用,研究成果为井下泥石流发生危险度预测提供了理论依据。     

菲莱克斯矿自然崩落采矿法简介

文中根据考察见闻和资料,较详细地介绍了菲律宾菲莱克斯矿采用自然崩落采矿法的工艺过程,混凝土支护电耙道及混凝土浇灌系统,井下运输和地表塌陷坑的处理等。     

铜坑矿92号矿体大范围开采条件下地质灾害预防措施

根据铜坑矿92号特大型多金属矿开采特点与环境条件,指出了可能诱发的局部地质灾害。针对地表沉降、塌陷、滑坡和泥石流等灾害隐患,提出了对策与预防措施。     

露天地下协同采矿充填方法

针对弓长岭铁矿东南区低品位铁矿床平行矿带条件、高落差开采引起的地表塌陷区控制需求,分析了用常规充填法控制地表岩移所面临的产能低与经济效益差等问题,研究了塌陷坑内散体对实体边壁的控制作用,提出了利用临界散体柱原理控制地表塌陷范围的新型充填方式;试验研究了移动散体的结拱条件,揭示了塌陷坑内散体流动的连续性,得出向塌陷坑充填废石不会发生结拱陷落危害的结论;观测分析了塌陷坑壁面的构成,揭示了两帮围岩主要沿结构弱面向塌陷坑片落或滑落的特性,据此提出了沿塌陷坑轴向、径向协同排放废石以防治边壁滑落危害的安全充填技术;此外,地下采用大结构参数无底柱分段崩落法开采,在增大开采强度的同时均衡塌陷坑散体的下降速度,形成了露天地下协同采充方法。理论分析与工业试验表明,该方法可大幅度提高采充生产效率和改善采充作业环境,为急倾斜平行矿带低品位铁矿床环保型高效开采开辟了新途径。     

临界散体柱主要影响因素研究

地下矿山采用空场法或崩落法开采时，空区顶板岩层冒落至地表后，引起的岩移对地表工业设施及环境构成了严重威胁，临界散体柱理论的提出为地表岩移控制提供了新思路。以锡林浩特萤石矿急倾斜中 厚矿体浅孔留矿法开采现状作为工程背景，通过现场监测调研与相似物理试验，研究了临界散体柱的主要影响因素。结果表明：①临界散体柱高度随着矿体倾角增加而减小，随着井下放矿的进行，松动散体柱高度仅 为散体总高度的39.4%~45.7%，其上方密实散体柱对于限制岩移起主要作用；②针对不同的矿体厚度，通过增加散体充填高度降低厚跨比，可控制地表塌陷范围；③围岩适当变形可以增加散体的被动侧压力，降低塌陷 坑边壁岩体稳定所需的临界散体柱高度；④塌陷坑散体结拱特性受散体粒径分布与塌陷坑宽度的共同影响，控制着临界散体柱的有效作用高度，锡林浩特萤石矿散体临界结拱粒径范围为0.5~0.7 m，临界结拱宽度为 3.5~4.0 m，远小于塌陷坑的实际分布宽度，即散体能够保持连续流动，表明临界散体柱理论能够较好地应用于锡林浩特萤石矿。     

无底柱分段崩落采矿法的岩体移动规律及黄泥贯入问题的探讨

无底柱分段崩落法属于崩落系统的采矿方法,随着回采深度和范围的不断扩大,往往有可能使岩体冒落逐步发展,在地表形成塌陷坑。而当地表又有厚层黄土或破碎的第三、第四纪冲积层时,在进路放矿不当的条件下,黄土会下移流入进路。如遇大量雨水或地下水伴随,则成黄泥流,涌入进路,淹没巷道、溜井、峒室。严重地危及安全生产,成为矿山急待解决的问题之     

崩落法深部开采岩移及地表塌陷规律分析研究

大红山铁矿为国内规模最大的地下开采矿山之一,其主采区无底柱分段崩落法结构参数为国内领先,大规模深部开采导致各采区之间应力较为复杂。针对大红山铁矿硐室爆破冒落上覆岩层后,崩落法深部开采引发的岩层移动及地表塌陷规律展开研究,总结地表塌陷区沉降及其裂缝的发展过程,系统分析了深部开采对地表沉降及开裂的影响,得出了岩移导致的陷落角。通过地表沉降及相关井下地压监测数据分析,得到了硐室爆破后,塌陷区地表及井下岩层趋于稳定的结论,表明崩落法上覆岩层冒落对于缓解深部开采高应力、保证足够覆盖岩层厚度、控制岩层移动具有重要作用。     

西石门铁矿散体临界深度预测与地表陷落范围控制

传统的错动角圈定地表陷落范围的方法往往与生产现状不适应。为了研究地表塌陷坑临界散体柱高度与陷落范围的关系,根据西石门铁矿地表塌陷坑内移动散体的侧向支撑力作用分析,提出了当塌陷坑散体的厚度不小于临界散体柱高度时,散体的主动压力与被动压力共同阻止边壁岩体的片落活动,研究了影响临界散体柱高度的相关因素。结果表明:使用井下废石对地表塌陷坑进行回填,可有效降低临界深度和控制地表陷落范围。     

自然崩落法诱发井下泥石流降雨临界阈值试验

诱发井下泥石流灾害的降雨阈值是矿山井下泥石流防控重要参数。为获得普朗铜矿诱发井下泥石流的降雨临界阈值,以室内试验为研究方法,开展矿区不同降雨强度工况下诱发井下泥石流的降雨量阈值及暴发时间研究。结果表明：当雨强为0.563 mL/min时发生破坏性较大井下泥石流概率较大,当雨强为0.293 mL/min时诱发井下泥石流概率较小,当雨强为0.186 mL/min时则不易形成井下泥石流;降雨强度0.293 mL/min是井下泥石流发生的极限临界状态,也即是诱发井下泥石流的降雨阈值;降雨强度0.563 mL/min时,3#、4#和2#不同放矿口诱发井下泥石流的暴发时间分别为240、260和220 min;降雨强度0.293 mL/min时,3#、4#和2#放矿口诱发井下泥石流的暴发时间分别为180、200和220 min;最后基于水量总量原理验证了试验确定降雨临界阈值的科学性和合理性。研究成果为普朗铜矿及类似矿山井下泥石流的预防和管控提供重要的科学理论依据。     

自然崩落采矿法研究及应用

自然崩落法是一种高技术含量的地下开采方法,在国外有较好的应用。为更好推广应用自然崩落采矿法,对自然崩落法进行综合评述,包括自然崩落法适用条件和优缺点,放矿理论、矿岩流动特性、放矿控制、放矿生产计划、放矿管理等方面,以及自然崩落法国内外的应用现状。可以得出:前期放矿理论研究,以矿岩流动概率密度函数和放出体形态为主,对矿岩流动过程中品位的变化考虑不足;放矿计划以均匀放矿为目标,没能实现日出矿品位均衡,放矿管理不能进行放矿反馈控制和主动控制。自然崩落法发展趋势是放矿过程考虑出矿品位均衡,使用数据库管理及系统集成,实现放矿可视化、信息化、智能化。     

直排尾矿固化回填梅山铁矿地表塌陷坑试验研究

为了解决尾矿库库存不足和地下崩落法采矿引起的地表塌陷坑所带来的土地浪费和安全隐患问题,梅山铁矿拟将尾矿分级浓缩后添加固化剂直接向地表塌陷坑内堆存。由于地下采矿活动在继续,塌陷坑处于活跃状态,尾矿固化堆存后,会引起崩落法开采的覆盖层构成发生变化。为此,通过对覆盖层的安全结构特性和安全堆存技术进行相应的相似模拟试验研究,摸索出了尾矿固化充填塌陷坑后一些规律,对矿山工程实施具有重要意义。     

降雨对崩落法覆盖层影响的研究现状及展望

受崩落采矿的影响,矿区地表形成凹坑,在降雨影响下极易积水。积水的入渗能够改变覆盖层颗粒的流动特性,从而对井下安全和矿石回收指标产生重要影响。为此,从覆盖层渗水特性、覆盖层引发井下泥石流、覆盖层含水量对放矿影响3个方面总结并探讨了降雨对覆盖层影响的研究现状,指出今后应开展覆盖层厚度与颗粒结构组成等多因素条件下的渗水特性、颗粒内部水流流动特性、水流引起覆盖层致灾的临界条件等问题的研究,进一步提高对覆盖层渗水规律的认识;同时,降雨和提高放矿回收指标对覆盖层的要求应统一。     

空场法开采地表塌陷坑综合治理技术研究#br#

福建省政和县源鑫矿业东际金（银）矿浅部矿体曾被民采，留下较多的民采空区，地表已形成较大塌陷坑。空区处理技术要求高、难度大，一直是矿山岩石力学研究的重要课题。为对地表塌陷坑以及井下民采遗留采空区进行综合治理，提出了井下封堵、采空区充填、爆破削坡、尾砂回填、地面整平、留设截洪沟、覆土、复绿的综合治理方案，取得了理想成效，可供类似工程实践借鉴。     

基于RS和GIS的矿山泥石流形成条件信息提取

矿山泥石流是个突出的环境问题,采用RS与GIS技术研究其形成条件具有宏观、准确、快速的优点。在矿山泥石流评价、预测模型中,地形地貌、物源和植被覆盖是矿山泥石流形成的内在条件和基础,降雨是矿山泥石流爆发的主要动力和激发因素。现以太原市虎峪沟流域为例,运用RS与GIS技术定量研究矿山泥石流形成条件,包括:地形地貌、植被覆盖、泥石流物源、降雨等。运用RS技术解译泥石流物源分布、土地利用、植被覆盖情况;采用GIS手段提取流域地形地貌信息;以对矿山泥石流危险性评价、等级划分、预测预警提供数据支持。     

崩落法开采岩移及塌陷规律相似材料模拟试验

基于平面相似原理,试验首次通过采用自主研制的可视化平面相似材料模拟平台,搭载先进的应力位移传感器及其采集设备,对崩落法开采上覆岩层移动及地表塌陷规律展开相似材料模拟研究,建立起大红山铁矿露天及井下崩落法开采平面相似模拟试验模型。通过试验,揭示出大红山铁矿井下崩落法开采上覆岩层冒落及其地表塌陷规律,首次发现由倒漏斗向正漏斗的敞开式塌陷,由应力传感器数据描绘出岩体内部应力转移规律,由位移传感器测定出本矿合理岩体移动角,该角度大于设计采用的岩体移动角,采用该岩体移动角重新划分二期可采矿体,通过模拟二期可采矿体,露天边坡未发生破坏,表明提高移动角具有可行性,对于指导矿山解放保安矿量具有重要意义。     

铜山矿矿岩可崩性评价及崩落演化规律研究北大核心

为研究铜山矿Ⅱ号矿体自然崩落法的可行性,通过相似工程类比,初步获得了铜山矿矿岩可崩性分级。根据现场工程地质调查数据,基于Laubscher崩落图法建立了铜山矿矿岩可崩性评价模型,获得了三种不同拉底形状条件时的水力半径。利用GPI 3D FDEM构建了铜山矿Ⅱ号矿体自然崩落法三维数值模型,通过研究整个崩落过程中的应力与位移变化,获得了初始崩落面积和持续崩落面积,揭示了拉底速率对矿体崩落效果的影响规律、不同拉底速率拉底过程中底板应力演化规律以及自然崩落法采矿对研究区域地表沉降的影响规律。结果表明:铜山矿矿岩可崩性属中等;初始和持续崩落水力半径分别为15.5、27.5 m;拉底形状为圆形时所需拉底面积最小;发生初始、持续崩落所需拉底面积随长宽比增大而增大;断层破碎带能够促进损伤破裂向其汇集,也对损伤破裂的扩展具有阻隔作用。     

自然崩落法放矿的地表沉陷预计研究

利用自然崩落法放出矿柱与开采工作面的相似性,建立自然崩落法放矿的地表沉陷预计物理模型,将物理模型与放矿计划相结合,把计划周期内放出矿柱视为开采沉陷预计中的条带状工作面,将多漏斗放矿下的地表沉陷预计转化为条带状工作面开采的地表沉陷预计,使用概率积分法进行地表沉陷预计。设计地表沉陷预计数据结构和预计流程,并在数字矿山软件平台上用C⁺⁺编程语言予以实现。实践表明:该方法方便地实现了自然崩落法多漏斗放矿下的地表沉陷预计。     

大红山铁矿浅部熔岩露天开采改扩建可行性分析

大红山铁矿浅部熔岩露天开采属低品位铁矿石资源抢救性开采利用工程。该部分矿石大部分位于崩落法开采的岩石移动带影响范围内,在坑采崩落塌陷前进行抢救性开采,尽可能实现矿产资源利用的最大化、合理化。当前井下、露天开采关系矛盾突出:井下受露天压矿及回采作业线制约,3~4 a后将无法正常生产;露天矿受市场、废石场等因素制约,也难以持续稳定生产。在详细分析该类问题的基础上,给出了应对措施,并就该矿露天改扩建的可行性进行了探讨,为类似矿山提供参考。