基于FLAC3D的上向水平分层充填法采场稳定性分析

小东沟金矿厚大矿体采用上向水平分层充填采矿法开采,合理的采场结构参数直接关系到采场稳定性和矿体开采效率。设计3种采场结构参数,建立FLAC3D数值模型进行计算。模拟结果表明,矿房开采过程中各方案最大主应力、垂直方向位移和塑性区体积均较小,开采矿柱时应力、位移和塑性区体积值均急剧增加。矿房跨度过大易导致矿柱开采过程中采场稳定性降低,增加安全隐患。最优采场结构参数为矿房宽6m,矿柱宽5m。模拟结果为小东沟金矿采场结构参数的确定提供了理论支撑。     

浅孔留矿法在毛家寨铁矿的应用

在分析毛家寨铁矿矿体特征、工程地质、水文地质资料的基础上,通过对VCR采矿法、浅孔留矿法和水平分层胶结充填法的综合比较,选择浅孔留矿采矿法开采。矿房沿走向布置,先采矿柱,胶结充填后回采矿房,矿房采用全尾砂充填,采用大断面放矿的底部结构,铲运机出矿。     

大庄子金矿缓倾斜中厚矿体采矿方法试验

大庄子金矿的矿体属于缓倾斜中厚矿体，试验采用矿房矿柱两步回采嗣后充填采空区的方法开采，并取得了成功，该采矿法先回采5m宽的矿柱，对矿柱采场的空区用尾砂胶结充填，然后回采8m宽的矿房，矿房采场的空区用尾砂充填，作者详细地介绍了采场结构和回采工艺及所取得主要技术经济指标，试验成功的采矿法现已在大庄子金矿全面推广应用。     

缓倾斜中厚矿体高效采矿方法研究

以新疆哈密黄土坡铜锌矿为研究对象,针对矿山一期开采中存在的损失、贫化率较高,通风条件差等问题,提出了采用二步骤采矿法开采深部矿产资源的新方案。即矿块垂直矿体走向布置（矿体厚度≥10 m）,将矿块划分为矿房和矿柱,分为二个步骤进行回采,第一步先采矿房,第二步后采矿柱。开采矿房时,采用分段矿房法回采,阶段嗣后充填;开采矿柱时,采用上向水平分层充填采矿法回采。基于FLAC3D对新方案的第二步骤开采过程进行了数值模拟,第二步骤的开采过程中顶板未出现冒落、垮塌等现象。同时经过一期及二期试验采场的工业试验验证,证明新方案具有工人工作集中、设备利用率高,矿房回采时顶板暴露面积较小、作业条件安全性较高,矿柱回采时损失极大减小、采矿成本适中等优点,其采矿回采率及贫化率分别为93.50%、7.69%,极大地提高了矿山的经济效益。     

胶结充填采矿法矿柱回采可行性论证

老厂分矿14#-5矿体采用上向水平分层胶结充填采矿法开采,取得了较好的经济效果。但对Ⅱ步骤矿柱能否用原设计方法安全地回采,至今未进行全面分析研究。根据开采现状,用近年来在矿柱回采研究中获得的成果对矿柱进行稳定性分析,并结合国内外充填法在矿山的成功经验,对矿柱的实际揭露情况和矿房胶结充填体强度等进行综合分析,得出:Ⅱ步骤矿柱可用原设计方法安全地回采,并提出了Ⅱ步骤矿柱合理的开采顺序。     

谦比西铜矿西矿体采场结构参数优化

中非矿业公司下辖谦比西铜矿西矿体含铜品位较高,顶板破碎,为典型的缓倾斜中厚难采矿体,设计采用上向分层充填采矿法进行回采。为探求其合理的采场结构参数,利用有限元软件ANSYS对采场不同布置方式时围岩的应力变形状况进行分析,确定了采场垂直矿体走向布置为最优回采方案,设计出9种典型采场结构模型,对其模拟结果进行优化比较,最终确定了合理的采场结构参数,即 4.3 m矿房,4.0 m矿柱。     

充填采矿法在盘龙铅锌矿矿柱回收中的应用

针对盘龙铅锌矿前期地下开采过程中遗留的空区与矿柱问题,确定采用尾砂胶结充填处理采空区,同时根据矿柱的具体情况分别选用点柱式上向水平分层充填采矿法、上向水平分层进路充填采矿法、上向水平分层充填采矿法进行回采,三种方案的采场生产能力为70~100t/d,采矿损失率为10%~15%,贫化率为7.5%~10.5%。结果表明:矿山采用的充填采矿方案是适用的,且应用效果良好。     

垂直分条充填采矿法采场参数的数值分析

确定合理的采场参数是矿山进行安全、高效生产的前提。本文采用边界元方法对垂直分条充填采矿法采场稳定性进行数值分析。根据矿体开采条件 ,建立开采模型 ,进行采场矿岩及充填体应力、应变特性的分析 ,确定了合理的矿房、矿柱宽度、充填体高度等参数以及回采顺序     

近距离磷矿层水下开采采场稳定性分析

为研究老虎洞磷矿近距离磷矿层水下开采时采场稳定性,采用弹性力学方法计算了两矿层采场允许最大暴露面积,结合ANSYS有限元分析软件优化了上向水平分层充填法采场结构参数,并对2种采矿方法多个采场同采进行了采场稳定性分析。结果表明：采用上向水平分层充填法,采场垂直走向布置时,合理的矿房宽度应为6~8 m;2种采矿方法达到设计同采采场数目时,采场稳定性较好,设计的采场结构参数能够满足安全高效回采的要求。     

不同厚度矿柱下崩落法充填法联合开采交错区的地压规律

夏甸金矿目前采深已远超800 m,-652 m水平至-692m水平主要采用无底柱分段崩落法和进路式上向水平分层充填法联合开采,地质勘探线529~546线之间采用崩落法开采,两翼(529线以南和546线以北)采用充填法开采。通过FLAC3D软件分析不同厚度预留矿柱下采场的应力、位移、塑性区等,确定矿柱最优宽度,保障联合开采的稳定。研究发现无底柱分段崩落法采场与上向水平分层充填法采场之间存在相互影响,上向水平分层充填法采场的开采使得无底柱分段崩落法进路中垂直方向应力增大,而上向水平分层充填法采场在向上回采过程中,岩体中应力逐渐增加。在两采场之间保留一定宽度的矿柱能有效减小两采场之间的相互影响,矿柱宽度应大于15m。     

上向进路充填采矿法在镇北铁矿的应用及优化研究

镇北铁矿二期工程23#矿体-350～-320 m水平原设计采用阶段充填采矿法进行回采，现改为上向进路充填采矿法，缩短了采准切割时间，并通过采矿方法优化，矿柱采场采用尾砂废石混合胶结充填，矿房采场全部采用废石充填，大幅节约了充填成本，并减少了废石的提升量，进一步节约了废石的提升运输费用。此外，在回采过程中，根据采场围岩结构变化，灵活采用分段回采、留设临时矿柱等措施，确保了采场长进路、高分层回采落矿安全。     

上向水平分层进路充填采矿法在杜达铅锌矿的应用

杜达铅锌矿100 m中段矿体构造发育,厚度较大。为确保矿山安全高效回采作业,同时降低采矿贫化率和损失率,提高资源回收率,提出了上向水平分层进路充填采矿法。沿矿体走向划分盘区,盘区内自矿体下盘向上盘每隔4～6 m划分一个采场,采用间隔式进路回采结束后进行接顶充填,充填体养护后进行下一循环的回采工作。上向水平分层进路充填采矿法在杜达铅锌矿100 m中段成功应用,以进路为回采单元,缩小了采场暴露面积,控制了顶板,保证了作业人员和设备的安全,并且提高了采场生产能力,将损失率与贫化率降低到10%以内,提高了资源回收率,矿山经济效益显著提高。实践表明,上向水平分层进路充填采矿法是开采倾斜中厚破碎矿体的一种有效方法。     

矾山磷矿上盘采动范围内超贫磁铁矿的开采方法

针对矾山磷矿主矿体上盘采动范围内CTⅠ号破碎超贫磁铁矿的开采技术条件,设计提出了采用一种点柱式上向水平分层充填采矿法。该采矿方法将矿体自下而上划分为分层进行回采,分层高度3 m,分层间矿体划分为5 m宽矿房和2 m宽条柱。回采时只回采矿房,采空区采用低灰砂比尾砂胶结充填,利用永久条柱和充填体共同进行地压管理。生产实践取得了块综合生产能力450 t/d,矿石损失率23.33%,贫化率5%,原矿成本54.36元/t的良好技术经济指标。     

获各琦铜矿矿房回采方案优化比较

西部铜业有限公司现在已经成功使用了胶结充填采矿法。采矿实践发现,使用浅孔留矿法回采完间柱,充填后,再回采矿房时,用上向水平分层充填采矿法比用分段空场嗣后充填采矿法更加合理。通过分析对比上向水平分层充填采矿法和分段空场嗣后充填的各项技术经济指标,得出使用上向水平分层充填采矿法回采富铜矿体矿房更优化的结论,从而为其它矿山回采类似矿房提供借鉴。     

盘区交错式上向水平分层充填采矿法在玲南金矿的应用实践

为解决玲南金矿原有采矿方法回采作业安全性差、矿石损失贫化大、通风条件差等问题,设计采用盘区交错式上向水平分层充填采矿法作为该矿的主体采矿方法。该法将盘区内矿体划分为矿房矿柱分两步进行回采,矿房矿柱交错回采又同时向上推进。生产实践取得了采场综合生产能力105~120 t/d、矿石损失率5.8%、贫化率4.6%、采矿成本96.29元/t、充填成本32.95元/t的良好技术经济指标。     

竖分条上向水平分层充填法在金牛公司的应用

缓倾斜矿体由于其自身特殊的矿体赋存状态,造成采切工程量大、回采难度大、围岩塌落、残矿回采复杂等一系列难题。如何提高采矿效率和降低损失贫化是目前必须解决的问题。嵩县金牛公司东湾矿区采用竖直分条上向分层充填采矿法,垂直矿体走向布置矿房、矿柱,两步骤自下而上水平逐层回采,通过合理布置采切工程,成功降低了采矿成本、损失贫化率,并提高了出矿效率,取得了良好的经济效益。     

香炉山钨矿缓倾斜中厚矿体开采新方案

针对香炉山钨矿缓倾斜中厚矿体的开采难题,创造性提出上向水平分层充填法与浅孔留矿嗣后充填组合开采的新方案,采场下部采用上向水平分层充填采矿法,上部采用浅孔留矿空场嗣后充填采矿法,成功解决了缓倾斜中厚矿体采场矿石运搬难题,同时降低了采矿损失贫化指标和采切成本。实践表明,组合开采采场平均生产能力达182.5t/d,采矿损失贫化指标降低了3~4个百分点,采切比由原来的7.1m/kt降为3.64m/kt,既保证了回采安全性,又提高了企业经济效益。     

金川矿区的地下采矿方法

金川镍矿井下开采的20年生产实践表明,不宜采用崩落采矿法和干式充填采矿法,而采用胶结充填采矿法则收到了较好的效果。在胶结充填采矿法中又以上向水平分层胶结充填法和下向倾斜分层胶结充填法效果最佳。上向水平分层胶结法劳动生产率高、结构安全、矿石的贫化率及损失率较低,但要求矿岩稳固;与上向水平分层胶结充填法相比,下向倾斜分层胶结充填法虽然劳动生产率稍低、矿石贫化率及损失率大和木材消耗量高,但适应条件好,可在矿岩破碎及产状较复杂的矿体中采用。 本文还介绍了金川镍矿的机械化充填系统。一矿区的充填系统是由地表水泥搅拌站、砂石仓和井下混凝土搅拌站、电耙耙运系统组成。二矿区由于采场深度在500米以下,水平距离为200～1300米,不适于电耙输送,而采用高浓度(78～80％)细砂料浆管道新工艺,比较好地解决了问题。 文章对金川镍矿今后的发展还提出了改进意见。     

急倾斜中厚-厚大矿体空场嗣后充填采矿方案优选研究

乌兰矿目前采用分段凿岩阶段矿房法,面临采空区安全、地表沉降破坏、技术经济指标差等问题。针对945m水平以下开展充填采矿方法的综合比较和优选,当矿体厚度15m时,采场垂直矿体走向布置,优先采用大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法,以两步骤中深孔空场嗣后充填采矿法作为补充;当矿体厚度≤15m时,采场沿矿体走向布置,根据品位高低分别采用两步骤中深孔空场嗣后充填采矿法和间柱式中深孔空场嗣后充填采矿法。     

大型机械化水平分层充填采矿法在某金矿的应用

贵州某金矿井下生产采用凿岩台车、铲运机、大型矿用卡车、混凝土湿喷车及装药车等配套的机械化水平分层充填采矿法.矿山采用斜坡道开拓,中段高度60m,分段高度20 m,分层回采高度5m.垂直矿体走向布置穿脉道,沿矿体走向布置采场,不留矿柱,进行胶结充填.充填结果显示,采矿综合回收率达到95％以上,贫化率小于5％.2012年生产性单位成本为27.33 $/t.生产实践表明,该无轨采矿工艺技术先进,安全可靠,对国内其他无轨矿山建设具有示范作用和参考价值.