基于采场充填接顶率与充填体承载性能的研究

针对矿山充填接顶困难、充填体承载强度不足等难题,建立了充填接顶率与顶板岩层中最大Mises应力强度的回归模型,探讨了两者之间的定量关系。通过对新桥矿实测数据模拟,发现它们之间存在着显著的线性相关关系。研究表明,当充填接顶率达到50%以上时,充填体强度即可满足要求,从而大大降低了充填成本,对指导矿山接顶充填具有重要意义。     

崩落法开采“悬留”大型采空区协同处置技术研究

无底柱分段崩落法主要通过崩落上覆围岩处理采空区，对于未冒落充填完毕的大型“悬留”采空区，其地压安全问题未得到根本解除。该类空区的体积范围达到一定程度后，易发生突然冒落失稳，产生较大冲击地压，对于井下人员及生产安全造成了重大威胁。以谢尔塔拉铁锌矿的“悬留”大型采空区为例，构建了一整套协同处置技术，分别采用数值模拟方法对其稳定性进行分析，采用封闭加井筒泄压方式处理采空区，同时构建了先进的微震监测网络，对岩层移动及采空区稳定性进行全天候跟踪监测分析和预警，实现了对空区的有效管控，对于存在该类“悬留”空区的矿山提供了可行的处置方案。     

无底柱分段崩落法放矿结构参数优化研究*

放矿工作是无底柱分段崩落法的核心工作,结构参数的选取则是放矿工作所要解决的重要内容,其直接影响着采场的出矿效率及各项回贫经济指标。本文首先阐述了近年来"高分段"及"大间距"理论在实践中的新认识,并结合昆钢大红山铁矿高变分段放矿研究实例,从实验室相似模拟放矿试验、PFC3d软件数值模拟两方面分别展开放矿步距及进路尺寸参数组合优选、进路间距优选研究等,得到了高变分段放矿条件下合理放矿步距指标为6.72~7.56m,合理进路间距指标为25m等结论无底柱分段崩落法放矿结构参数优化研究对指导放矿工作具有重要意义。     

白云鄂博铁矿东矿境界外露天开采可行性分析

白云鄂博铁矿东矿露天开采即将到达原设计境界,根据最新地质报告,露天境界外还蕴藏着丰富的资源。对该部分资源的进行有效开发利用,对于实现东矿可持续发展具有重要意义。结合东矿境界外的资源赋存现状,分别从技术、安全、经济等方面对境界外资源露天扩帮开采方案进行了可行性分析,认为继续对该矿境界外矿体采用露天开采方案可行性不高。     

大规模深部开采诱发上覆岩体变形规律研究

为深入研究金属矿山岩层移动及地表变形规律，针对大红山铁矿大规模深部崩落法回采岩层冒落及地表变形的特点，分析了深部开采对岩层及地表变形的影响和时空关系。通过矿山现场长期观测及实验室相似模拟试验，揭示了岩层冒落移动变形、地表塌陷过程和“三带”规律，认为金属矿山采用崩落法大规模深部开采后在地表形成了一个以裂隙为引导的塌陷区，明显存在崩落带和裂隙带，弯曲变形带不明显，但其岩层变形过程仍具有“三带”破坏特征。上覆岩层冒落依次经历了三个过程，即首先呈现正三角拱状冒落，向上发展并发育到地表，再形成小范围塌陷，后期以该小范围塌陷点为中心向四周扩张，呈现倒三角的敞开式发育。在上述分析的基础上，进一步分析了矿山深部巷道围岩变形特性及造成破坏的原因，提出了防治上覆岩层冒落的围岩抗变形措施。     

崩落法进路布置及出矿量优化研究

放矿工作是无底柱分段崩落法的核心工作,其直接决定着最终的矿石回采率及贫化率指标。以河南祁雨沟金矿为工程实例,针对生产中存在的进路布置及出矿量问题,通过单体试验揭示其放矿椭球体形态,同时开展立体放矿对比试验。试验结果表明:进路上下交错布置的回采及贫化综合指标显著优于进路上下对齐布置的指标;同时,出矿量为爆破量100%的回采及贫化指标优于出矿量115%的指标。据此指导矿山生产,在325m以下各分段将上下分段进路呈交错布置,同时严格放矿管理,控制超量出矿。     

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。     

地下矿山采空区探测及综合治理研究与应用

针对采空区的特点,提出了空区探测、建模、稳定性分析及治理的一体化空区围岩稳定性评判综合治理技术,实现了复杂空区探测（CMS空区探测）-采空区三维模型构建（采用有关矿业软件）-数值计算（采用FLAC^3D等）之间的耦合链接,并结合案例介绍了其在多个矿山的成功应用。     

无底柱分段崩落法在四方金矿的放矿规律研究

由于四方金矿品位分布不均匀、矿岩界限不明显及矿岩性质的特殊性,其放矿规律较为复杂。主要采用现场工业试验和理论数据分析的方法,探讨无底柱分段崩落法在四方金矿的放矿规律问题。结果显示纯矿石回收阶段出矿量为设计崩矿量的40%左右;覆盖岩层混入阶段出矿品位波动性较大,这与金矿品位分布不均、泥矿到达采场、上部残留崩落矿石较多有很大关系。同时重点分析了泥矿的形成原因和品位分布特征,认为水和千枚岩相互作用导致进路出现泥矿;下分段泥矿品位高于上分段泥矿品位。该研究成果对四方金矿的放矿管理起到了至关重要的作用。     

缓倾斜薄矿脉沉积型铝土矿地下采矿方法的探讨

我国原生沉积型铝土矿床大多为缓倾斜薄矿体,矿体的平均厚度为2 m左右,倾角在30°以内,且矿体直接顶底板围岩稳固性不高,为此,针对其缓倾斜薄矿脉的矿床赋存及开采条件,展开地下采矿方法研究与探讨,提出几种较为合理的采矿方法。