留矿法开采露天边坡挂帮矿采场结构参数研究

以国内某露天矿山挂帮矿开采为工程背景,利用FLAC3D有限差分数值模拟软件,分析了采空区形成后采场周边塑性区分布、最大主应力分布以及采场变形,探究了境界矿柱和间柱宽度对采场稳定性的影响。结果表明,采场容易破坏的位置主要位于境界矿柱底部,且随着境界矿柱宽度的减小,其拉应力集中程度与塑性区范围均有所增加。间柱宽度减小,会导致采空区右侧底角处以及间柱底部的压应力增加,同时间柱塑性区范围逐渐增大,直至贯通。最终得到该矿挂帮矿回采的合理采场结构参数为:境界矿柱宽度16m,间柱宽度10m。     

红透山矿矿柱回收的实践

红透山铜矿在生产实践中采用的多种方法回收矿柱,取得了较好的社会效益和经济效益,详细介绍了"人工假底"的矿柱回收工艺,通过实例证明了该工艺在矿山应用的可行性.     

人工矿柱置换矿石矿柱的安全性分析

针对瓮福磷矿磨坊矿段矿石回采率低的情况,采用经验公式法和数值模拟对瓮福磷矿磨坊矿矿石矿柱和人工矿柱的稳定性进行了分析,拟采用C20混凝土柱代替原生矿石矿柱,分析结果证明当矿体埋藏深度在100 m以内时,人工矿柱安全、稳定.     

基于FLAC-3D人工假顶与采场结构参数优化

针对矿体破碎、支护困难的现状,河北某矿采用下向进路充填采矿法并构筑人工假顶。为确定人工假顶承载层厚度、采场宽度与高度的最优组合,利用数值模拟软件FLAC-3D模拟了0.4m、0.5m、0.6m3种承载层厚度下的不同采场结构参数的27个方案。通过应力云图、顶板最大拉应力、顶板最大沉降位移的分析,结果表明,人工假顶厚度0.5m,采场宽3m,高3.5m的方案为最优方案,为矿山的安全、经济、高效的生产提供了理论依据。     

某矿-340m水平以下采场结构参数优化研究

为了寻求某矿-340m以下矿体回采的合理结构参数,采用FLAC3D有限差分软件,建立采场结构模型,对矿体的回采进行模拟。运用正交试验的特性分析了不同尺寸的矿房宽度、间柱宽度、顶柱厚度、分层高度在矿房回采后对矿柱安全系数与位移的影响,并最终确定最佳的采场结构参数为阶段高度70m,矿房宽度8m,间柱宽度8m,顶柱厚度8m,底柱厚度6m,分层高度4m。     

板裂状围岩下薄矿脉开采稳定性相似模拟试验研究

赣南某钨矿矿体上下盘岩体多为板岩,结构面发育且岩体破碎,在留矿法放矿过程中,上盘岩体暴露后在次生应力的影响下极易发生板裂状滑落或溃曲破坏,使得采幅难以控制。针对此问题,提出了普通留矿法、静态留矿法、散体人工矿柱+锚固留矿法3种回采方法。通过分析上下盘板裂状围岩随开采过程的位移变形情况,最终选择散体人工矿柱+锚固留矿法作为试验采场回采方法。基于正交试验原理,进行了相似材料配比试验,最终确定的材料配比为ω(沙)∶ω(石膏)∶ω(水)=5.0∶1.0∶1.2。相似模拟试验结果表明:采高较小时,锚杆支护对控制围岩的稳定是有效的,然而随着采高的增大,采场出现应力集中,锚杆逐渐失去了作用,因此仅对围岩进行锚固支护并不足以改善地压环境;散体人工矿柱+锚固留矿法利用人工矿柱减小了回采跨度,提高了整个采场的稳定性。对比模拟结果可知,其上下盘及顶板的位移量远小于其他2种回采方法。     

无底柱分段崩落法结构参数优化研究

为提高矿石的回收率,使矿山的经济效益最大化,对无底柱分段崩落法的结构参数进行优化研究。以某铁矿为工程研究背景,以单体放矿椭球体理论为基础,以纯矿石回收量和回收率最大化为原则,结合矿山工业偏心率确定影响放矿效果的3个因素即分段高度、进路间距、崩矿步距,估算该矿分段高度为30m时的进路间距、崩矿步距。通过单体放矿实验对椭球体理论进行验证,为了得到更加稳定的实验数据,采用5个分段放矿模型,分析实验数据,通过MATLAB拟合得出放出体表面方程中的参数,然后利用这些参数求出放出体沿进路方向以及垂直进路方向上的偏心率,使用幂函数方程拟合椭球体高度与偏心率的方程,根据实验所得数据计算某铁矿采场最优结构参数,并与理论参数进行对比,最终确定合理的采场结构参数。     

缓倾斜极薄矿体空场法开采方案优化分析

根据矿山实际情况利用三维有限元动态仿真模拟的方法对采场结构及推进方向等问题进行优化分析,结果表明该矿应该采用盘区间柱与点柱联合支撑顶板的方式开采,且盘区连续矿柱尺寸不小于3m,点柱尺寸不小于2.5m,采场跨度5~7m。此外沿走向方向的推进对整体开采影响较小,推进方向可以灵活布置;而垂直走向方向的推进,建议采用由中间向两端开采的推进方向作业。     

带分层假顶的无底柱分段自然崩落法

随着采矿技术的不断发展,无底柱分段崩落法已衍生出许多适应不同矿体赋存条件的方案。七宝山硫铁矿老虎口矿段采用的带分层假顶的无底柱分段自然崩落法就是其中一种。该方案于1990年3月开始工业试验至今,已取得很大的经济效益,多数指标较为先进,矿石贫损指标有较大幅度降低。为回收高品位贵金属矿石,提供了一个有效可行的新实例。     

基于FLAC~(3D)的厚大石膏矿体深部采场稳定性研究

针对山东某石膏矿-250m水平以下厚大矿体,采用数值分析软件FLAC~(3D)对此深部石膏矿体采场结构参数进行开挖模拟。研究表明:当采场结构参数为采高10m、矿房跨度6m、矿柱宽度6m、分层厚度6m时矿房回采结束后,采场四周角落处应力集中明显,易发生剪切塑性破坏,矿房顶板中央发生最大位移变形;当矿柱破坏导致矿房连通时,矿柱承载的压应力变为矿柱完整时的1.71倍,超过石膏矿体的抗压极限,矿柱及围岩出现塑性破坏,采场失稳。     

基于数值模拟的某铜矿深部采场结构参数优化研究

某铜矿深部矿体品位较高,采场顶板破碎,目前采用分层充填采矿法开采。为保证深部矿体的安全、高效开采,结合该铜矿开采技术条件,提出采场结构参数优化方案,并对-580m水平采用分层充填法的采场结构参数进行分析验证。运用ANSYS软件建立三维模型,并导入有限差分软件FLAC~(3D)中模拟采场的开采,对不同开采方案下采场的应力、位移及塑性区进行对比分析。模拟结果表明:矿房宽度为6m,点柱尺寸为4.0m×4.0m,矿柱间距为5.0m的方案为最优方案。     

某矿崩落法采场首采分段探疏水方案设计及应用

崩落矿石散体具有较好的流动性是确保无底柱分段崩落法矿石回收率的基本条件。某矿山采矿方法由下向分层胶结充填法转为无底柱分段崩落法,崩落法采场在进行首采分段进路掘进过程中发现采场严重渗水,加之矿石崩落后碎成粉矿,粉矿遇水发生黏结,大大降低了矿石的流动性,这将严重影响崩落法的矿石回收效果。经井下现场勘察,查明导致崩落法采场首采分段渗水严重的原因主要有2个:一是采场上盘F_(8)断层在进路掘进过程中被揭露后发生了透水,二是首采分段上部原充填采场遗留采空区中存在大量积水并出现下渗。最后,根据采场渗水来源制订了相应的疏水方案,现场应用结果表明:因提前释放了首采分段周边的水源,排水效果良好,爆堆处于干燥状态,为首采分段的矿石回收创造了良好条件。     

龙滩坝矿段采场结构参数及地压控制数值模拟研究

龙滩坝矿段矿体的直接顶底板大多为铝土页岩和黏土岩,顶板稳固性较差,有必要对开采过程中的采场稳定性进行模拟分析。采用3D-σ数值模拟软件建立三维模型,设计了直接顶板下不同采场跨度、切顶后不同采场跨度、留点柱等采场结构形式,对各种采场结构下矿岩的应力、位移、塑性区和安全率的分布进行了分析,结果表明:因矿体直接顶板稳定性较差,采场跨度对顶板稳定性的影响较大,应将采场跨度控制在6 m左右,才能保证开采过程中的顶板稳定;通过对切顶方案的模拟分析,认为将稳定性较差的直接顶板切除后,在间接顶板下采场跨度能达到15 m左右;根据模拟结果并结合现场实际情况,采场应预留3 m×3 m的点柱,点柱间矿块的跨度宜控制在6 m,以保证采场直接顶板的稳定。     

新田岭钨矿区厚大矿体采场结构参数优化研究

根据新田岭钨矿区211号矿体开采技术条件,对该厚大矿体拟采用分段空场嗣后充填法回采。为确定合理的采场结构参数,确保矿山安全、高效生产,采用FLAC3D三维有限差分软件对9种不同采场结构参数进行了数值模拟计算,分析不同矿房、矿柱尺寸条件下采场稳定性、围岩应力、位移的变化规律,结果表明:矿房和矿柱宽度是影响采场稳定性的重要因素;随着矿房宽度的增大,采场最大拉应力和最大压应力相应增大;随着矿柱宽度的增大,采场最大拉应力和最大压应力相应的减小。     

缓倾斜复杂矿体采矿方法及采场结构参数研究

某缓倾斜磷矿赋存条件复杂,分3种赋存状态:a.含夹石的3层矿体;b.上分支下复合的两层矿体;c.上复合下分支的两层矿体。由于矿石品位较低,为了实现矿山安全高效开采,降低损失贫化率,针对中厚矿层提出了分层房柱采矿法,薄矿层提出了削底(顶)充填采矿法,同时根据矿石的物理力学性质及矿压计算分析了采场结构参数,研究结果表明:矿房跨度10m,矿柱尺寸为4m×4m,回采效果最佳,矿块矿石损失率小于21%,贫化率小于5%,平均生产能力可达800t/d。     

提高西石门铁矿矿石回收率的有效措施

针对西石门铁矿目前实际状况,从技术、管理、科学回收现有保安矿柱矿量和重视现有残矿回收等方面,对走向衰老期的大型矿山如何提高矿石回收率的有效措施进行探索,以便有效延长这些矿山的服务年限.     

开阳磷矿采矿方法改进方案再探

(一)存在问题与改进要点 开阳磷矿主要工业矿床呈倾斜中厚矿体产出,矿石品位高,储量大,开采技术条件较复杂,原设计采用的无底柱分段崩落法不能适应,逐渐演变为现行的无底柱分段空场法,生产中主要存在以下问题: 1.出矿作业安全性差。由于现行采矿方法沿用崩落法的结构,改用空场法的回采工艺,出矿作业必须进入采空场,而预留的顶柱又控制不好,加上直接顶不够稳固,装矿操作人员的安全没有保障。 2.矿石损失严重。历年矿石损失率高达45～48％,其原因有:底板残留矿石,分段顶底柱和天井矿柱不能回收;废石压矿;顶板不稳固,人不能进入空场出矿;采场爆破参数选择不当或施工不合要求,因爆破效果不好造成残留矿柱损失等。     

人工混凝土柱代替原生矿柱在房柱法开采中的应用

在地下磷矿开采过程中采用人工混凝土柱置换原生矿柱,提高了矿石开采的安全性,减少了矿石资源损失,创造了直接经济效益和社会效益.     

GCRN评价模型在泥河铁矿采场结构参数优化中的应用

为确定泥河铁矿合理的采场结构参数,提出一种反映采场出矿波动的评价指标——矿块回采波动率,并选取安全系数、矿块回采波动率、大主应力、矿房顶板沉降量4个评价指标,利用所构建的GCRN(灰色关联相对贴近度)评价模型进行综合评价。结合泥河铁矿工程实际对不同采场结构参数的11个方案进行数值模拟,分析两种工况条件下采场围岩应力应变状态,将数值模拟分析结果应用于GCRN评价模型,利用计算所得的灰色关联相对贴近度进行方案优选,最终确定方案6为最优方案,其矿房和矿柱宽度均为20m。     

论组合采矿法

一、组合采矿法的产生和实质 众所周知,我国现行地下采矿法按对采场地压管理方法分为空场、崩落及充填法三大类。空场法借助矿柱支撑采空区,空场只是一种过渡形式,其最终不是人为或自行崩落围岩,就是人工充填空区。空场法具有回采工艺简单、矿房内矿石贫损低、以及采矿效率高等优点。其缺点是要留下占矿块储量50％左右的顶底柱和间柱,这些矿柱要进行第二步回采,并处理空场,这就大大增加了矿损和回采的复杂性。 在长期的生产实践中,采矿工作者逐渐把空场法留矿柱支撑围岩形成空场的原理,运用到某