大冶铁矿矿柱回采方式的研究

矿柱回收对资源节约、采空区处理具有重要的经济和安全意义,合理确定矿柱回采方式是矿柱回收必须解决的关键问题。针对大冶铁矿矿柱分布情况,通过简化并建立矿柱分布模型,采用有限元软件对上向式分层回采、下向式分层回采、全断面一次性回采3种矿柱回采方式进行数值模拟,分析了其回采过程中的应力大小和分布情况,结果表明上向式分层回采更有利于回采安全。     

某铁矿矿柱回采安全性研究

某铁矿二采区一中段采用空场采矿法进行采矿,经过多年开采该中段未处理采空区体积已经达到40万m3,遗留矿柱矿量超过26万t,为了充分回收矿产资源矿山计划回采矿柱。由于现场未处理的采空区体积较大,而矿柱又是维持采空区稳定性的关键要素,可能部分矿柱的回采或破坏就会诱发一定规模的地压活动,威胁矿山的正常安全生产。所以在矿柱回采之前,对回采区域的矿柱进行安全性研究,可以指导矿柱回采的实施,进而保障矿柱的正常安全回采。结合矿山的现场实际情况,以应力增量理论为基础,采用工程地质调查、室内试验结合数值模拟的方法,对矿山二采区一中段需回采矿柱的安全性进行研究,确定了各回采矿柱的安全系数大小。研究结果表明矿山二采区一中段的矿柱处于安全状态,可以进行部分矿柱回收。     

基于Voronoi图和FLAC3D房柱法矿柱回采可行性评价

针对南温河钨矿矿柱安全回采问题,采用理论分析和数值模拟方法,对该矿的矿柱回采试验采场采空区稳定性进行分析。通过Voronoi图法和矿柱强度经验公式得到矿柱安全系数,以评价矿柱稳定性;在理论分析基础上,利用FLAC~(3D)数值模拟软件对矿柱置换回采前、后的采空区稳定性进行评价。研究表明:试验采场内除矿柱K2、K6和K10外,其余矿柱均稳定性良好;人工混凝土假柱能够满足试验采场矿柱安全回采要求。     

盘区矿柱回采方案的优化研究

盘区矿柱回采厚度是影响资源回收率的重要因素之一。合理的盘区矿柱回采厚度不但能够提高资源的回收率和经济效益,而且能够降低矿柱回采过程中的安全风险。在提出不同的回采方案的基础上,对岩体力学参数进行合理的折减处理,并通过自下而上的三维实体建模技术建立分析模型,并在分析中以摩尔-库伦岩土模型为破坏准则。采用FLAC3D分析软件对盘区矿柱不同的回采厚度进行数值模拟分析,研究盘区矿柱及其周围采空区围岩内应力和应变的变化规律。通过对盘区矿柱不同回采厚度模拟结果的分析比较,确定了盘区矿柱合理的回采厚度,能够保证盘区矿柱安全的回采。最后通过技术经济分析比较,综合考虑技术、经济和安全等多方面因素得出结论,选择其中的最优回采方案。     

金川二矿1150m水平矿柱回采稳定性数值计算研究

采用有限元数值计算方法,对金川二矿区特大型水平矿柱安全回采问题进行了研究。通过建立水平矿柱三维几何模型并进行网格划分,确定模型的初始应力场和材料力学参数,对水平矿柱回采前、回采后和充填后的第一主应力、第三主应力和塑性区进行了模拟计算,并采用安全因子对水平矿柱回采后的稳定性进行了评估。     

矿柱回采时空区稳定性预测

通过建立模型,对大空区矿柱回采时的安全问题进行模拟研究,确定不同开挖阶段矿柱周边空区围岩稳定的薄弱区域,以建立应力监测系统,对矿柱周边空区稳定状态做出评定,为矿柱回采安全提供指导。     

高应力环境水平矿柱稳定性对回采顺序响应特征

深部资源高效开采逐步常态化,深部高应力环境引发的系列安全问题已突出显现,为深部资源高效回采提出了巨大挑战。针对深部多中段多矿房同时回采中的安全问题,从回采顺序合理优化的角度,阐述了回采顺序让压作用原理,通过数值模拟试验进行了水平矿柱稳定性观测,分析了水平矿柱稳定性对回采顺序的响应特征,提出了水平矿柱稳定性调控方案。研究结果表明:回采顺序对水平矿柱稳定性影响较大,在同时开挖条件下,水平矿柱内最大主应力迅速增加,极易造成矿柱破坏性失稳;顺序回采条件下,水平矿柱内最大主应力产生缓慢调整和转移,水平矿柱内最大主应力均小于同时开挖工况。隔一采一条件下最大主应力较顺序回采增加2%,但能有效保证多盘区同时施工,同时降低了高应力集中效应,为深部资源安全高效回采提供有利环境。     

金川二矿区16行垂直矿柱安全高效回采实践

分析16行垂直保安矿柱的受力状态以及对整个采场稳定性的作用,以采场稳定性为基础,研究金川二矿区大面积连续开采暂时留设的16行垂直矿柱资源回采技术,开展矿柱安全采矿设计和回采实践。结果表明,在二矿区大面积连续开采过程中,垂直矿柱在高应力作用下产生整体塑性屈服破坏。当回采水平低于垂直保安矿柱以后,整个矿柱对采场的支撑作用逐步减小直至作用不明显,因此回采矿柱对采场整体稳定将不产生显著影响。实践中有效回采了16行垂直矿柱资源。     

金川二矿区1000m中段水平矿柱形成及回采技术研究

金川二矿区采用双中段同时开采方式,随着两中段之间剩余矿体垂直厚度变薄,逐渐形成水平矿柱,及时准确地判定水平矿柱形成并安全将其回采,对于矿山的可持续发展至关重要。采用数值模拟手段分析了水平矿柱随着开采深度变化的形成过程,提出水平矿柱厚度为20m以下,矿柱完全破坏。通过对1 000m中段水平矿柱安全高效回采进行探索和研究,形成了矿柱回采的方案,最大限度地避开了现有在用的重点工程,保障了二矿区安全生产和出矿任务在后续中段衔接过程中有序进行。     

潜孔钻机在柿竹园矿矿柱回采中的应用

矿柱的回采在矿山生产中占据着重要的地位,尤其是在前期矿房回采接近尾声而迫切需要矿源补充的矿山。矿柱的安全、经济、高效回采是成为困扰很多矿山的难题。柿竹园多金属矿结合原YGZ90钻凿岩回采矿柱的工艺,将大孔径潜孔钻凿岩工艺应用于矿柱回采,形成了一套潜孔钻凿岩回采矿柱的新工艺,并取得了较好的实践效果。     

顶底柱残矿回采的临时支护配合间隔进路式方法的应用

在康家湾开展顶底柱残矿回采已有10多年的历史,积累了丰富的经验,总结提出了顶底柱残矿进行回采的临时支护配合间隔式进路回采方法。通过10多年的实践,回采出20余万吨高品位顶底柱残富矿,取得良好的效果。证明该种施工方法和工艺流程非常适用顶底柱残矿安全高效回采。本文分析总结该施工方法的支护参数和施工工艺,为国内使用充填采矿法的矿山安全回采顶底柱残矿具有重要的作用和意义。     

Zur Frage der Belastung und Stabilität von Bergfesten im Hartgesteinsbergbau am Beispiel des „Post-Pillar“-Abbauverfahrens

In “post-pillar” mining a regular system of rooms and pillars is developed in the lowest horizon of the mineral deposit. In ascending slices the deposit is mined using backfill to support the pillars and to serve as a working platform. The system is exceptionally flexible, making it possible to follow the irregularities of the mineral deposit and to achieve high extraction rates. Because of this flexibility in horizontal and vertical directions mining dimensions change regularly. This, however, has numerous effects on pillar loading and pillar stability. Two loading cases have to be distinguished, namely displacement and load controlled systems. In the first case the lateral extent of the extraction area and the height of extraction are critical parameters as they determine the convergence in the stoping area and the stiffness of pillar. In the second case the height of loosening zone above the extraction area which can develop in the advanced stages of stoping is critical. Stiffness of the mining system reduces with lateral extent of extraction area but increases with height of extraction area because of changed overall geometry of stoping area. In contrast pillar stiffness decreases with mining height. The combined effects of these changes are that pillar load increases with lateral extent of extraction area but decreases with total extraction height. Height of zone of loosened rock above extraction area increases with width and height of extraction area. With proper rock mechanics planning and careful consideration of complex interaction of parameters the “post-pillar” mining method can be a save and economic method for extraction of irregularly shaped mineral bodies. There are still a number of open questions concerning the influence of backfill on behaviour of slender support pillars.     

保安矿柱回采诱发地表变形规律数值模拟分析

掌握保安矿柱回采过程中的地表变形规律,对保护地表的建筑物和构筑物有重要意义。以程潮铁矿为背景,采用FLAC^3D数值模拟分析方法,从地表水平变形、地表沉降、选厂位置地表变形、应力分析和塑性区分析等5个方面对西区保安矿柱回采过程的地表变形进行了分析,得出了地表变形规律,并提出回采建议。     

金厂峪金矿地下采场回采顺序数值模拟分析

在金厂峪金矿深部地下采场的回采过程中，采用不同的回采顺序．对采场稳定性具有显著的影响，利用软件ANSYS叶回采顺序系统地进行三堆弹塑性有限元分析，寻求最佳回采顺序，可使矿柱受损程度和范围减小，从而确保采场的回采安全进行。     

留矿法采后间柱回采方法优化研究

为解决留矿法采后形成的采空区处理和间柱回收问题,保障后续生产的安全和间柱资源的回收,本文结合盘龙铅锌矿采空区和矿柱的赋存条件,确定了现有空区的处理方式必须采用充填法处理,仅在独立的小采空区采用封闭空区的处理方法。同时对比分析了三种不同的间柱回采方法,通过优缺点比较最终选择上向水平分层充填采矿法作为间柱回采的主要方法。     

中段矿柱进路回采工艺及参数优化

针对厚大矿体阶段矿柱采用上向分层进路回采采场布置特点,应用岩石破裂过程分析方法,从分析上覆岩体、采矿点柱、间柱和阶段矿柱受力状态及力学关系着手,建立起进路回采工作面顶板力学状态数学模型,分别计算了进路沿走向和垂直走向两种布置方式对暴露顶板稳定性的影响,并计算出不同进路宽度时的最小护顶矿层厚度,计算结果为进路采矿采场采准布置及安全管理,提供了较好的理论依据。     

浅孔采矿方法在缓倾斜中厚矿体中的应用

根据大红山铜矿矿体赋存条件,结合矿山常用的有底柱小中段空场嗣后充填采矿法的相关情况,为了有效地控制干吨采掘比和贫损指标、缩短采掘周期,在回采倾角大、分支复合严重、构造复杂地段的矿体时,分别采用了无底柱的浅孔房柱法、局部有底柱的浅孔房柱法,在空场法盘区全面推广浅孔留矿法回采切割槽,从而有效地弥补了小中段空场法的不足和提高了切割槽拉槽质量,取得了较好的经济效益,实践证明这是一种适合大红山铜矿的有效的辅助采矿方法。     

三鑫金铜矿复杂充填体下留设护壁回采优化研究

目前,湖北三鑫有限公司充填体下间柱回采多采用上向分层充填法,回采中常留设一定厚度护壁减小对两侧充填体影响。为探究矿山预留间柱安全经济回采方案,现针对该公司-370 m中段间柱进行残矿回采研究,提出留设0、0.5、1.0、1.5 m护壁矿体4种回采方案;借助有限差分软件,对该4个方案在-370 m中段进行间柱回采模拟运算,研究了不同方案下采场开采过程中顶板应力、位移等指标的变化规律;综合分析比较了各方案的回采安全性与经济效益,对比选取出最优的回采方案。结果表明:在间柱回采过程中,矿房两侧预留1 m护壁矿体时,矿房顶板沉降、底板隆起最小且矿房较稳定,同时矿石损失量最小,为最优回采方案,为该矿山残矿回采起到了一定的指导作用。     

新城金矿Ⅴ#矿体-580 m中段顶柱采矿方法研究

针对新城金矿Ⅴ#矿体-580 m中段顶柱回采存在安全隐患的问题,提出垂直于矿体走向布置采场的上向进路充填采矿方案。介绍了开采方案的盘区及采场划分、采准工程布置、回采顺序、回采工艺和巷道掘进及顶板管理等。为了验证开采方案的正确性,运用振弦式锚杆测力计和钢尺收敛计对采场和巷道的稳定性进行了监测。结果表明所采用的采矿方法是合理的,为顶柱的回采提供了理论依据,具有重要的实践意义。     

大红山铜矿矿柱回采数值模拟研究

根据大红山铜矿实际情况,采用有限元数值软件对3种矿柱回采方案进行了数值模拟,以寻求最佳回采方案。结果表明,在留有矿柱支持顶板的情况下,安全系数相对较高,考虑回收率等因素,采用方案三进行回采是比较合理的。为该矿安全高效回采矿柱资源提供技术支持。