大直径深孔开采关键技术优化研究

为探索低品位厚大矿体大直径深孔开采最优方案,全面改善大直径深孔开采的技术经济指标。以乌兰矿低品位厚大矿体开采为研究对象,优化研究大直径深孔开采凿岩硐室布置方式、炮孔布置孔网参数、底部结构大直径深孔一次爆破成型工艺,开展采矿方法现场工业试验,验证优化方案的可行性并获取相关的技术经济指标。研究结果表明：凿岩硐室点柱宜采用中央条柱布置方式,条柱宽度为2 m,采场炮孔可全部设计施工为垂直孔。沿采场宽度方向布置6排炮孔,炮孔排间距宜调整为3 m,采场炮孔设计总量明显减少;大直径深孔自凿岩硐室底板施工至堑沟底部结构,通过大孔爆破崩矿一次形成堑沟底部结构,大幅降低采场采准周期。低品位厚大矿体大直径深孔开采关键技术优化,可改善低品位矿体大直径深孔开采技术经济指标,为同类矿体的高效开采技术提供借鉴。     

复杂破碎大水矿床安全高效开采工程实践

针对某矿开采过程中存在矿房淋水大、凿岩硐室及底部结构难以布置和成型、深孔切割井成井困难、爆破大块率高等难题展开应对措施研究。首先,提出矿房防治水技术方案,并结合注浆孔优化采准巷道炮孔布置,以提高采掘效率;其次,提出破碎大断面凿岩硐室开挖及联合支护技术方案,以及长进路双矿房堑沟式底部结构及加强支护技术方案;最后,改进深孔爆破一次成井炮孔布置结构,并对深孔爆破参数进行优化,降低大块率及爆破成本。一系列措施有效解决了开采难题,显著提高了生产效率。     

复杂开采环境下残矿回收方案研究与实践

针对小厂坝矿区残矿因滞留时间长,矿岩在蠕变(静力)和循环荷载(动力)及其他因素的共同作用下,部分矿柱发生破坏的情况,分析了开采环镜的复杂性;以现场勘查及理论计算为主要手段,确定了残矿回收区域的矿房极限跨度、间柱宽度、顶柱厚度等采场结构参数;开展了残矿资源回收方案研究,提出了间柱内深孔凿岩分层爆破、上下盘脉外深孔凿岩分层爆破及下盘脉外深孔凿岩分层爆破3种回采方案,通过方案论证优化,确定采用下盘脉外深孔凿岩分层爆破的回采方案。另外,针对残采区域无法进行正常的采准工程布置,无法形成正常的底部受矿通道(底部结构)的问题,结合采矿环境再造理念,对残采区域的底部结构进行了采矿环境再造,确定了底部结构形式和参数。试验表明:该区域采矿回收率较高且生产安全,为矿山其他区域回收残矿资源积累了经验,经济效益和社会效益显著。     

缓倾斜厚矿体盘区二步骤采场底部结构优化研究

针对永平铜矿东部缓倾斜厚矿体盘区二步骤采场底部结构出矿困难的问题,结合矿山开采现状,提出了3种技术上可行的二步骤采场底部结构方案,并采用定性与定量相结合的方法对3种方案进行了比较分析,模糊综合评判结果表明:方案三(斗颈斗穿底部结构)为最优底部结构方案。矿山开采实践证明,此种底部结构能够很好的满足安全出矿需要,在矿区范围内具有推广价值。     

铜矿峪矿自然崩落法地压控制及地压区矿量回收技术

针对自然崩落法采动影响大、地压显现严重等特点，以铜矿峪矿自然崩落法为研究对象，结合矿山主副层开采的现状，对自然崩落法开采过程中、矿体底盘的应力演变进行数值模拟，并对主副层交界处的应力及塑性区进行分析。针对极端条件下的副层高分层地压区矿量回收，提出了下部重开底部结构，中部强制崩落、上部自然塌落的接矿方案。模拟及实践结果证明：由于压力拱式的结构使得副层底部结构处于高应力区域，尤其在主副层采场贯通的前后，为此应提前加强副层底部结构出矿或采用深孔实施泄压工程。其次，对于地压区显现剧烈区域，可以等地压稳定后进行疏通治理或重造底部结构进行下水平接矿。     

黄狮涝矿区2#矿体安全高效采矿方法试验

黄狮涝矿区2#矿体最初使用分层崩落法开采。由于矿岩破碎、夹层多、矿体变化大,回采过程中遇到了巷道难以施工、炮孔易变形或堵塞及装药困难等问题;加上分层多、采准工程量大、支护工作困难等问题,限制了矿山的生产能力。基于存在的问题,对黄狮涝矿区2#矿体试验矿块的采场结构参数、采切工程布置、凿岩设备、炮孔布置方式等相关技术进行试验,并在此基础上形成了适合2#矿体开采的回采方案,保证了矿山生产持续稳定进行。     

进路充填采矿法采场破碎炮孔护孔爆破试验研究

赞比亚谦比希铜矿西矿体采用进路充填采矿法开采,采场内矿体局部破碎并有泥质夹层,部分炮孔破碎易坍塌,装药困难,导致装药爆破效率低、爆破进尺小、炸药单耗高,采场出矿能力低。经过对采场岩性、钻孔爆破调研分析,提出对破碎炮孔护孔并相应优化布孔装药参数的试验方案。介绍了判定需要护孔的破碎炮孔的判据、破碎炮孔护孔材料和规格及针对破碎炮孔护孔的布孔装药参数优化设计。选定有代表性的采场进行了现场试验,试验结果表明,采用破碎炮孔护孔并优化布孔装药技术,提高了装药效率,增加了爆破进尺,炮孔利用率达97%,炸药和雷管单耗降低,改善了爆破效果,提高了采场出矿能力。介绍了产生的经济效益和在谦比希铜矿的推广应用情况。     

分段凿岩阶段充填采矿法底部结构的回收

安徽开发矿业-400 m中段采场采用分段凿岩阶段充填采矿法。采场采用分段开采方法,上分层凿岩,下分层集中出矿,在出矿水平布置出矿底部结构。回采过程中底部结果损失量大。通过对底部结构回采方案研究,利用已有的出矿进路对底部结构三角矿柱进行退采式回采,提高矿石回采率4%~5%。     

地下金属矿山新型无矿柱连续开采方法试验研究

通过对安庆铜矿1#矿体整体开采方案的试验研究,提出一种地下金属矿山新型无矿柱连续开采方法：利用高强度尾砂胶结充填体和出矿底部结构的三角矿柱形成隔离层替代阶段间水平矿柱,并通过合理的采场布置、回采顺序和充填方法,确保各阶段采场安全高效开采。该方法为全矿体连续开采提供一种新思路,对丰富连续开采理论有着一定意义。     

多空区极复杂大隐患环境下残矿安全高效回采技术研究

针对可可塔勒铅锌矿多空区极复杂大隐患环境下的残矿开采,借助束状孔变抵抗线爆破技术,采用束状深孔区域整体崩落为主、边角矿中深孔爆破落矿为辅的技术方案,并利用采空区底部扩漏形成的大漏斗出矿结构,不仅有效解决了复杂多空区的安全隐患,而且实现了残矿的大规模高效开采.     

急倾斜薄矿体中深孔预裂爆破开采技术研究

某铜矿薄矿体主要采用浅孔留矿嗣后充填法开采,开采效率低下,贫化及损失指标难以控制。针对薄矿体开采存在的技术难题,运用中深孔对矿岩界限进行预裂爆破形成预裂缝,对矿体和围岩进行预分离。利用矿体内布置的中深孔爆破,改变矿体内岩石的稳固性,从而实现采场矿体的自然崩落落矿并与围岩进行有效的分离。研究表明:薄矿体中深孔预裂爆破开采技术通过矿岩界限预裂爆破分离矿体及围岩,矿体内炮孔爆破贯通对矿体稳固性改性后实现自然崩落落矿,能够控制采场回采边界,为采场的大规模开采创造有利的外部条件;开采技术适用于急倾斜薄矿体的地下高效开采,可大幅提高开采效率,有效控制矿体开采经济指标。     

急倾斜极薄矿脉小分段分采空场法应用

长期以来国内广泛应用浅孔留矿法回采急倾斜极薄难采矿体,其有着采区结构、回采工艺、装备配置较为简单,矿石能自溜运输,出矿量和品位易于调节,采矿成本低等优点,但随之而来的采矿工效低,贫化率高,作业安全条件差等缺点是亟待改进的问题。针对某铅锌银矿采用浅孔留矿法回采倾斜极薄矿脉的工程实践情况,进行了小分段分采空场法回采的应用研究。通过采场内沿脉倾向划分小分段,多分段同时作业,保证了生产能力,大大降低了矿石贫化损失率,取得了较好的效果,具有一定借鉴意义。     

软弱围岩下某中厚及厚大矿体采矿方法研究

某矿区位于湖区水体下,主要为金铜矿,且矿石品位较高,矿体属于软弱围岩下的中厚及厚大矿体,且顶板围岩稳固性较差。结合矿体具体的赋存条件及现有的开采技术条件,采用数值模拟软件FLAC^3D对机械化分段中深孔落矿嗣后阶段充填采矿法、浅孔留矿嗣后充填法、上向水平分层充填法3种采矿方法进行了采场参数研究。通过对6种模拟回采过程中的围岩应力和位移比较,初步确定采场宽度、长度参数分别为14 m、40 m;以初步确定的采场参数为基础,通过最大与最小主应力、顶板与矿柱位移最终确定出3种采矿方法对应的采场宽度均为14 m、长度分别为40、40、42 m;并且随时监测顶板及矿柱的应力、岩移情况,加强顶板管理,及时充填。最后提出下阶段的主要工作是确定合理充填体强度及充填材料。     

分段留矿阶段崩落采矿法在极破碎矿体中的应用

黄沙坪矿79^#_1-1矿体为新探矿体, 矿岩破碎不稳固、允许暴露面积小、矿体含硫量高, 且黄沙坪矿无胶结充填系统, 限制了采矿方法的选择, 开采难度大。针对以上问题, 进行了中深孔成孔试验和孔底温度监测试验, 在此基础上, 采用分段留矿阶段崩落采矿法, 并介绍了采场结构尺寸设计、采准切割、凿岩爆破、通风、出矿等采矿生产环节。生产实践表明, 该方法能够实现安全、高效回采。     

棉花坑矿井采场爆破工艺优化研究

棉花坑矿在采矿爆破过程中存在爆破效果差、劳动强度大、材料成本高等问题。从采场的地质岩石构造、炮孔倾角、布孔方式、孔间距、排间距、爆破网络等方面进行了采场爆破工艺可行性分析和试验优化,确定了适合12-2采场的爆破参数及爆破网络,为-150 m以下采场相似矿体爆破提供了技术支持。     

残采贫矿回收技术研究

焦家金矿望儿山矿区曾用留矿法回采上部矿体,留存品位相对较低的残采矿石资源.针对残采低品位矿石资源进行采矿方法实验,恢复原有工程以降低采切工程量,采用副中段加中深孔爆破落矿的方法,成功回收了空区下盘低品位矿石资源,综合效益明显,可供其他类似情况的矿山借鉴.     

新塘铜矿大凹子矿段采矿方法方案探讨

新塘铜矿大凹子矿段,开拓方式为平硐开拓,生产规模为3万t/a,是个小型矿山。矿山原采用浅孔留矿法、有底柱分段崩落法进行开采,随着开采深度的增加,有底柱分段崩落法不再适用该矿山的开采,故选用浅孔留矿法和分段凿岩阶段出矿空场法进行开采。试采结果表明,选用的采矿方法方案,降低了损失贫化率及劳动强度,提高了矿山生产的安全性及经济效益。     

某铁矿深部采矿方法优化研究

为尽可能提高某铁矿深部开采回采效率,对其进行了综合研究分析。根据矿山的赋存、现阶段开采情况及各底部结构的设计参数,结合采场的高度、深孔凿岩的工程量确定在高度小于40m时采用盘区分段凿岩阶段空场嗣后充填法;当高度大于40m时采用盘区大直径深孔阶段空场嗣后充填法。底部结构优化后,拉底高度为3.0~3.5m,采场拉底完成后进行深孔施工,出矿效率明显改善。     

空场法转崩落法开采时的矿柱回采及覆盖层形成技术

针对空场法转崩落法开采矿山需要解决的关键问题--开采衔接、矿柱回采与覆盖垫层形成方式,采用数值模拟分析了下告铁矿单采场最大安全暴露面积和应力分布规律,制定了分区、分次采用超长水平深孔,以排距3～4 m,孔底距4.5 m的爆破参数在下盘进行顶柱回采及强制放顶的回采工艺,实现了空场转崩落开采的高效顺利衔接。