金川矿区高应力破碎岩体条件下的巷道支护技术与工程实践

金川矿区是我国有色金属行业中特大型的地下矿山，该矿区工程地质条件复杂，岩体软弱破碎，地压大，大部分巷道处于不良岩层中，巷道支护是金川镍矿面临的一个严峻的问题。本文较系统的总结了金川矿区采用的各种巷道支护方式的支护效果，尤其是对喷锚网支护、巷道注浆加固支护、多种支护方式的联合支护技术进行了详细的阐述。并根据金川矿区多年来的工程实践经验，总结推荐出了在类似的高应力破碎岩体条件下各种井巷工程的最佳支护方式。     

金川矿区高应力破碎岩体条件下的巷道支护技术

金川矿区的工程地质条件复杂，岩体软弱破碎，地压大，约有25％的巷道处于不良岩层中，巷道支护是金川镍矿遇到的一个主要问题。作者对金川矿区不良岩层巷道变形及破坏规律进行了全面的调查研究，系统的总结了金川矿区采用的各种巷道支护方式的支护效果，尤其是对喷锚网支护、巷道注浆加固支护、多种方式联合支护进行了详细的阐述，并根据金川矿区多年来的工程实践，总结出了在类似的高应力破碎岩体条件下各种井巷工程的最佳支护方式。     

不良地层竖井工程变形分析与返修支护设计

根据某矿山不良围岩的主井工程变形破坏特征,分析了该工程变形破坏的主要影响因素,在此基础上,进行了不同支护方案的井筒变形分析和稳定性研究,提出了释放位移的让压支护施工工艺,并通过数值模拟,建立了不同支护条件井筒收敛变形和工程稳定性与支护参数的关系,明确了最大允许释放位移量.根据理论分析和数值模拟确定了主井返修支护方案,并进行返修试验段试验.返修主井工程的变形监测和强度计算结果表明:主井返修支护方案是比较合理和安全可靠的,并在主井的返修施工中得以采用.目前,主井返修施工已经全部完成,工程基本处于稳定状态.     

现代采矿理念与充填采矿

传统采矿模式下,矿产资源开发过程中产生的废石、尾砂和冶炼渣等占我国工业固体废料排放量的85%左右.大量矿山固体废料堆放地表易造成严重污染,诱发泥石流、尾矿溃坝事故.根据现代采矿理念,固体废料充填工艺是解决矿山废尾排放的最有效途径,是绿色采矿的主体支撑技术.充填采矿技术具有消除采动引起的地表下沉和改善采矿应力环境功能,具有低贫损开采、提高资源综合利用率功能和＂采富保贫＂远景资源保护功能,具有降低废石尾砂等固体废料排放、甚至根本消除采矿末端处理达到无废开采的功能,具有适应各种复杂难采矿床开采的功能.文中还对实现绿色采矿的原则与技术保障以及充填采矿的研究方向进行了探讨.     

现代采矿理念与充填采矿

传统采矿模式下,矿产资源开发过程中产生的废石、尾砂和冶炼渣等占我国工业固体废料排放量的85%左右.大量矿山固体废料堆放地表易造成严重污染,诱发泥石流、尾矿渍坝事故.根据现代采矿理念,固体废料充填工艺是解决矿山废尾排放的最有效途径,是绿色采矿的主体支撑技术.充填采矿技术具有消除采动引起的地表下沉和改善采矿应力环境功能,具...     

基于多元非线性回归的井下采场充填体强度预测及评价

充填系统试运行期间各采场充填配合比变化非常大,如何准确掌握井下各采场充填体强度对相邻采场开采的安全至关重要。采用L25(56)正交试验,开展25组充填配合比室内试验,测得了各配合比不同龄期充填体强度值,采用EXCEL及SPSS相结合的方法,推导出了充填体强度与料浆体积分数、水泥掺量、人工砂尾砂比的回归方程;根据136个充填配合比室内实验充填体强度值与实际生产测定值的统计,获得了两者之间的强度折减系数。采用上述回归方程及强度折减系数,计算出了充填系统试运行期间200余条不同充填配合比进路的充填体强度值。     

充填管道磨损形式及机理分析研究

针对充填管道易磨损的问题,对金川矿区的充填钻孔进行调查,分析发现料浆在自由下落段的冲击磨损是充填管道的主要磨损形式。建立料浆流动的物理力学模型,从动量和能量的角度探讨充填管道的磨损机理。研究表明,自由下落段的高度越大,料浆到达空气砂浆交界面的速度越大,对局部管壁的冲击磨损就越严重。提出管壁单位面积耗能量的概念,得出管壁单位面积耗能量越大,管壁磨损速率越快的结论。     

龙首矿深部开采工程方案的选择

根据龙首矿多年的开采经验和具体开采条件及建设要求,在兼顾利用原有下盘明井和盲井的情况下,对龙首矿深部矿体的开采提出了上盘明混合井开采的优化方案,按选择的方案,设计混合井净直径达到6.7 m,井深接近1100 m,提升能力接近5000 t/a.     

风化倾斜砖烟囱定向爆破拆除

某厂有1座砖烟囱,由于时间久远,局部已经发生风化开裂,烟囱整体已出现倾斜.针对风化偏斜砖结构烟囱的实际特点,以及复杂的现场周围环境,通过合理选择切口位置、形状、爆破参数等措施,保证了烟囱爆破拆除设计的合理性,在倾倒方向施加预应力、预先爆破拆除烟囱内衬、人工修整定向窗等措施,确保了烟囱按照预定方向倾倒.     

充填钻孔内管道磨损机理及易破损位置的确定

充填钻孔是充填法矿山的关键工程之一,容易受到充填料浆的冲击而造成破损。金川公司数字化钻孔电视观测结果表明,充填钻孔存在一个严重破损区域,该区域位于充填钻孔内空气和料浆的接触面上。充填料浆自由降落,具有较高的末期下落速度,而以较高的动量和冲量冲击充填钻孔的内套管管壁。因此,充填钻孔的严重磨损深度,即空气与料浆的接触面高度,可以根据充填钻孔的高度、水平管道的长度、浆体的密度和水力坡度进行估算。实例研究结果表明,该估算方法具有足够的精度,有利于充填钻孔的日常管理和维护。