大红山铁矿露天地下联合开采衔接地压问题研究

露天地下联合开采的矛盾是影响大红山铁矿大规模开采的最重要影响因素。为了在深部二期工程中缓解与消除联合开采的矛盾,设计的衔接开采方案重点是把上覆岩层的岩移角提高至70°,导致矿山面临露采边坡稳定性与高落差分段应力集中等主要地压问题。数值模拟与相似材料模拟试验研究均表明按70°移动角重新划定深部二期工程可采范围是可行的。为了确保生产安全和指导采矿,矿山建立了微震监测系统、地表变形监测系统与应力监测等综合地压监测系统。地表变形与微震监测初期结果表明,深部一期工程的上覆岩层塌陷角为75.4°~87.2°,监测数据进一步证实深部二期工程可采范围的可行性,研究成果对矿山的稳定发展具有重要意义。     

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。     

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。     

大冶铁矿东露天转地下开采开拓提升系统

大冶铁矿东露天采场至２００１年结束，下部约７００万ｔ矿石拟准备井下开采，目前面临着露天转地下问题。为此，大冶铁矿深部矿体的分布状况及现有井下开采工程的布置，进行了深部开采开拓提升系统的多方案比较，确定了最优的提升方案，对大冶铁矿的深部开采具有重要意义。     

基于FLAC对露天转井下开采的采场稳定性影响模拟研究

以某矿露天转井下开采系统为研究对象,根据现场实测工程地质力学数据和露天转井下开采方案,运用FLAC模拟分析露天边坡和井下采场周围介质应力场、位移场和塑性区的开采变动分布,研究露天和井下采场结构介质应力应变规律、几何变形特征和结构承载性能受露天转井下开采扰动的影响。结果表明：采场结构介质整体稳定性好、安全,露天边坡中部、露天转井下开采过渡保安层、井下采场中部两帮围岩和充填介质接触带为局部不稳定部位,应加强监控和支护。     

鲁山铁矿南露天采场疏干工程

以处于生产初期鲁山铁矿南露天采场为例,论述了在矿床开采前地表和井下联合疏干的必要性,介绍了疏干工程布置、主井提升、通风、排水方案,并对井下疏干工程贮排平衡进行了验算,对矿山开采具有一定的指导和借鉴意义。     

大红山铁矿崩落法开采覆盖岩层合理厚度的研究

覆盖层厚度的确定是崩落法开采的关键,针对大红山铁矿开采的实际情况,分别从满足井下开采采矿工艺、开采安全方面,采用理论计算及数值模拟分析,得出大红山铁矿崩落法开采的覆盖层合理厚度。     

大红山铁矿坑露联合同步开采优化

针对大红山坑露联合同步开采过程中存在的露采迟缓压矿、坑露矛盾突显、采不保选加剧与经济效益恶化等生产、技术难题,以前期地压监测数据分析及坑露关系研究理论为基础,结合实际、统筹兼顾,提出了4条技术优化思路:通过对井下开采过程中围岩移动角的研究,重新调整井下预留保安矿柱,减少露天采场对井下的压矿量,缓解坑露矛盾;应用3DMine软件建立熔岩矿床模型,根据开采经济价值对露天矿进行开采境界优化,以同时满足开采的经济性与坑露进度要求;理顺井下开采顺序,实现坑露开采安全平稳过渡;提前合理规划开采境界外矿石,确保资源综合利用。合理制定的优化方案可以有效解决问题,为露天开采赢得时间,并为井下持续稳定生产创造条件,符合安全性、经济性的要求。     

群采破坏矿山露天转井下衔接问题研究与实践

厂坝-李家沟矿床是甘肃西成地区已查明的最大矿床。持续10余年的群采活动给厂坝露天矿的正常生产以致命打击，使投资5亿多、历时5年的厂坝二期工程未投产便夭折。针对厂坝矿区大面积、多层次的群采空区和露天高陡边坡时刻威胁着矿工和设备的安全，以及露天挂帮矿及境界外矿体的经济合理开采、露天转井下过渡残采衔接等一系列问题，提出了“小露天强采、井下过渡残采、加快深部建设”等战略措施，扭转了被动局面，解决了群采破坏矿山持续安全生产和露天转井下的衔接问题。     

黑山铁矿深部开拓方案的比选研究

介绍了黑山铁矿露天转井下工程,根据矿山已有井巷及地表工程,考虑矿区各采场分布,通过经济、技术比较,进行深部开拓方案的研究比较,最终确定合理方案。     

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。     

无底柱分段崩落法不同回采顺序的损失贫化研究

无底柱分段崩落法的回采顺序对矿石的损失贫化有很大影响。大红山铁矿井下受到露天压矿的影响,以70°为压矿界限,必须先回收可采矿体,待解除露天压矿之后再回收被压矿体。目前所研究的损失贫化大多是基于上分段采完再采下分段的情况,对这种先采矿体一侧再采另一侧形成的高落差引起矿石的损失贫化研究甚少。使用实验室物理放矿模拟对上述分期出矿和正常回采顺序出矿的损失贫化进行了对比研究,结果发现分期出矿回贫差指标低于正常出矿7.1个百分点。分析发现正常出矿的矿岩接触面是连续的,而分期出矿被截断成2个不同标高的“V”形接触带,使废石混入面增多,导致贫化率比正常出矿高。研究还发现随着放矿落差的增大,回贫差在缓慢减小。最后建议矿山尽可能地降低放矿之间的落差,或者采用低贫化放矿的方式进行出矿,以保留70°矿岩接触带来控制损失贫化。     

某铁矿无底柱分段崩落法矿石覆盖层形成模拟研究

随着露天开采的结束,某大型铁矿逐渐由露天转入地下开采,并应用无底柱分段崩落法采矿。与国内外许多露天转地下采用无底柱分段崩落法矿山不同的是,此铁矿采用了崩落顶部分段矿石的方式来形成矿石覆盖层。据初步估算,已形成的矿石覆盖层经济价值巨大。矿山计划在下分段回采中回收这部分矿石覆盖层,则必须首先明确现有覆盖层的最终形态及厚度。通过物理模拟试验,分析覆盖层的最终形态及厚度,为矿石覆盖层的回收提供技术支撑,同时为类似矿山提供技术参考。     

大红山铁矿400 m以上坑采对露采的影响

地下崩落法采矿破坏了采场上覆岩层的应力平衡状态,引起地表变形和岩层移动,影响到地表构筑物的安全使用与保护问题。深部矿体采用崩落法开采,将会影响到地表露天采场境界的稳定。采用FLAC3D数值模拟的方法来研究深部矿体开采后对露采境界的影响。模拟分析表明：按照65°移动角计算,预留保安矿柱,400 m水平以上南部矿体开挖后,并未影响到露采境界,露天工程整体稳定。但是不预留保安矿柱, 400 m以上矿体全部开挖后,影响到了A34线以西的露采境界。研究结果为地表露天矿的设计和安全生产提供了指导性的依据。     

杏山铁矿露天转地下覆盖层回填自然分级研究

露天转地下覆盖层的自然分级现象,对使用崩落法开采矿山的通风、温度、矿石损失贫化等指标都有较明显的影响,但对于覆盖层在回填时就形成合理自然分级,国内研究尚处于空白阶段。以首钢杏山铁矿为研究背景,采用理论分析、物理模拟试验、现场排土场试验等研究手段,对露天转地下覆盖层回填自然分级规律进行了深入系统的分析,研究结果得出杏山铁矿采用倒排排土场废石,人工回填形成合理结构和厚度的自然分级覆盖层是可行的。露天转地下|     

基于DIMINE软件系统的露天矿境界优化研究

露天境界优化是露天矿设计和生产经营管理的重要环节,而最终境界优化是一项需要综合考虑矿山资源状况、开采技术条件、矿产品销售价格、矿石开采及处理成本等多种因素,实现经济效益最大化的复杂工作。目前,三维可视化矿床模拟技术和露天境界优化方法的完美结合使其工序更为简化,并可获得良好的动态效果。以广西平果铝土矿为研究对象,借助DIMINE软件系统建立了该露天矿山的三维实体模型,更加准确、直观地反映了矿床与工程实体的形态及其空间分布关系。针对所建的矿体模型进行了品位估值、储量计算等工作,并基于Le-rchs-Grossmann优化方法(L-G法)对该铝土矿进行露天境界优化研究,参照采矿手册及工程经验,确定合理的露天境界优化参数,得出了该矿山露天开采的最优经济境界。结果可用来指导该矿山前期的资源开发和投资决策,并为后期安排生产计划和实时调度控制提供可靠的依据。     

云南磷化集团昆阳磷矿深部矿体开采方式研究

以云南磷化集团有限公司昆阳磷矿深部矿体为研究对象,通过对其矿体赋存特征、开采技术条件的理论分析,对其深部矿体的开采方式进行研究。结果表明：1～4采区绝大部分矿体都可以进行露天开采,深部矿量较少,且开采技术条件差,不适合地下开采;二矿区上部适合采用露天开采,下部矿体地下开采具有可行性。相关结果可为云南磷化集团有限公司海口磷矿所及类似条件的磷矿山深部矿体开采方式提供一定的参考依据。     

海南铁矿露天转地下三维探采结合方法

海南铁矿矿石为高品位赤铁矿,矿体形态及其尖灭再现关系复杂,在露天转地下开采的过渡期,应用大结构参数诱导冒落法开采挂帮矿体,为加快其开采进程和有效控制矿石损失贫化,需要快速探清矿体分布及其边界位置。为此,研究海南铁矿三维探采结合方法,利用3个分段同时施工的探采结合工程、露天边坡以及分段钻探工程揭露的矿岩信息,快速探测与二次圈定矿体,据此优化采准工程的布置形式与合理位置。生产实践表明：这一三维探采结合方法,提高了矿体圈定的效率与精确度,保障了挂帮矿的高效开采,取得了良好的技术经济效果。     

备战铁矿露天矿及与挂帮矿同时开采稳定性研究

备战铁矿是正在由露天转井下生产的大型铁矿,挂帮矿采用分段空场法回采,地下矿体拟采用无底柱分段崩落法回采。挂帮矿必须与露天矿同时开采,才能在地下开拓工程建成前完成回采任务并形成覆盖层。挂帮矿采用分段空场法回采,地表不可避免会产生连续移动和变形,进而影响露天边坡的稳定性。挂帮矿和露天矿同时生产的安全成为备战铁矿亟需解决的迫切问题。利用FLAC三维建模软件建立过渡期备战铁矿露天边坡与挂帮矿同时开采的的分析模拟平台模型,选择合理的采场尺寸并模拟挂帮矿开采对露天边坡安全稳定性的影响。经模拟结果表明分析,得出挂帮矿开采对露天边坡不会造成严重的露天边坡大面积拉伸破坏,在进行挂帮矿开采时露天边坡基本稳定。     

露天转地下开采覆岩采动响应的坡角影响效应研究

以某矿山露天转地下开采为背景,研究了不同边坡坡角影响下采场上覆岩体的采动响应特征,以揭示覆岩采动响应的坡角影响效应。结果表明,采场内部应力随着矿体开挖推进不断进行重新分布,并持续沿矿层倾向向前方岩体动态转移,在前方形成应力增压区,最终达到新的平衡; 坡高一定时,坡角过大或过小都不利于覆岩的稳定,而是存在一个较为合适的中间值,45°坡角时,采场覆岩比35°和55°模型应力及位移沉降更小,但塑性区发育不及35°及55°模型充分。建议露天开采完后对边坡进行削坡处理,以控制边坡角度45°,然后再转入地下开采。