大柳行金矿床节理裂隙调查与岩体质量评价

在现场对大柳行金矿奄口矿区进行了节理裂隙调查统计工作,采用Mathematica软件对调查区域内660条节理裂隙测量数据进行分析并绘制相应的裂隙等密图、倾向和走向玫瑰图及倾角直方图。经分析研究后得出如下结论:矿区矿体较为破碎,下盘围岩完整程度低于上盘围岩;各中段节理裂隙分布密度均约为2~3条/m;节理裂隙总体上有越往深部越不发育,岩体完整性变好的趋势。对矿区具有代表性的矿岩现场取样并进行物理力学试验,依据RMR岩体质量评价方法,得出上盘围岩RMR评分值68.3,岩体质量等级为Ⅱ级,为良好性岩体;下盘围岩RMR评分值65.7,岩体质量等级为Ⅱ级,也为良好性岩体;矿体RMR评分值55.8,岩体质量等级为Ⅲ级,为一般性岩体。研究成果对保证矿体的安全、高效、经济回采具有重要指导意义。     

三山岛海底金矿开采充填体与顶板岩层的变形监测研究

三山岛金矿新立矿区是我国第一个从事海底基岩矿床开采的金属矿山,主要可采矿体均赋存于海底下部20～670 m的岩体中,矿体与海水间仅靠2～3 m厚的海底黏土隔水层隔离。为保障矿山安全生产,根据新立矿区具体的采矿地质条件,选择-200 m中段63线13#、71线17#和111线37#穿脉巷道,埋设了6个测点的埋入式智能记忆型位移计。每个穿脉巷道的测点均按2种方式布设：一种是上向倾斜钻孔穿过下盘围岩、充填体与下盘围岩的接触带和充填体,用以监测充填体与下盘岩体的相对变形;第二种是上向倾斜钻孔穿越F1主裂面下盘岩体和上盘岩体,用以监测断层上下盘岩体的相对变形。通过2013年9月至2014年12月的现场监测,获得了监测期间开采活动引起的充填体及顶板岩层的移动变形特征。监测结果表明,海底充填体和上盘围岩的变形量较小,表明三山岛金矿新立海底采场充填体和上盘围岩在监测期间保持了很好的稳定性。     

Mathews稳定性图法在薄矿体开采采场设计中的应用

正确的采场设计是保证安全开采的必要前提,尤其对于薄矿体的开采,必须建立在详细的岩石地质调查的基础上。以沟里金矿果洛龙洼矿区为工程背景,介绍了Mathews稳定性图法的应用方法和步骤,包括井下节理裂隙调查与分析、水文地质调查与分析、岩石性质调查与分析、理论计算分析等。在此基础上对采场的稳定跨度进行了计算,调查结果还可以为巷道支护、爆破设计提供基础资料。     

某铜矿逆断层对围岩稳定性影响数值分析

逆断层是矿山开采中经常遇到的地质构造,其岩体包含各种节理、裂隙、劈理等软弱结构面,使得其岩性发生重大改变,对附近矿体的开采产生难以预料的影响.通过FLAC3D软件建立了处于两条逆断层中间的矿体开采模型,分析矿体开采引起的围岩应力应变变化情况,研究逆断层对围岩稳定性的影响,得出逆断层改变了围岩应力由浅入深逐渐增大的层状分布规律,增大了部分区域的最大剪应力和最大主应力,特别是矿体上盘的应力,使得上盘断层出现剪切破坏区,大大增加了采场顶板的危险性,更加容易引起顶板冒落、垮塌,需引起高度重视,采取积极有效的支护措施,避免出现安全事故.      

基于Q系统的山后金矿矿岩稳定性分级

所有岩土工程都在岩体中进行,岩体的稳定性受到岩体质量好坏的制约,进行岩土工程设计与施工要根据岩体的质量评价和其结构特征。山后金矿主矿体赋存于招平断裂带下盘,上盘断层泥极容易冒落,目前没有巷道穿过上盘断层泥;通过钻孔岩心调查与现场节理调查相结合的方式,分析钻孔、现场节理调查数据和节理产状,依据Q系统方法对山后金矿岩体稳定性进行了分级,并对采场的安全性进行了评价,为山后金矿采矿工程设计提供参考。     

海下金矿床开采岩体破裂及灾变的微震监测研究

三山岛金矿是我国唯一的海下开采金矿,其开采面临着采场围岩破碎、支护困难、上盘稳定性差并容易形成贯穿上盘的突水通道、具有海水下溃淹井的危险。采用微震监测技术能够对采动过程中采场围岩及上盘岩体的稳定性进行实时动态监测,达到评价、预测和预警的目的。阐述了微震监测系统的选型依据,并根据三山岛金矿安全开采需要进行了微震监测系统布置,分析了微震监测数据,对三山岛金矿上盘稳定性进行了评价。     

中深孔采矿法在新城金矿的研究与应用

新城金矿ⅴ# 矿体属于典型厚大破碎矿体。结合矿山实际情况,采用预控顶上向中深孔分段充填法开采矿体。通过预控顶支护有效地保证了采场顶板和上盘围岩稳定性,并采用上向扇形中深孔回采矿石,实现了矿体安全连续高效开采。     

中深孔分段落矿嗣后充填采矿实践

为提高三山岛金矿-600 m以下中厚矿体采矿强度,采用上向中深孔分段落矿嗣后充填采矿法进行开采。首先,在采场上盘和顶柱下方分别施工支护巷道,进行长锚索预支护,有效保证了上盘围岩及采场顶柱的稳固性;其次,在分段采场开采分次爆破过程中,通过上分段上盘支护巷道进入采场,随后进行顶板处理,保证了采场顶板安全;最后,分段采场回采完毕,立即进行充填,缩短了采空区暴露时间,减少了围岩移动。实践证明,该采矿方法具有生产能力大、安全高效及采矿成本低的优点,满足了矿山生产规模扩张的需要,创造了巨大的经济效益和社会效益。     

分层高压速凝注浆技术在破碎矿体开采中的应用

某铜矿地质构造以断层为主,节理裂隙发育,井巷围岩稳固性低,局部围岩相当破碎,需大量加固支护。设计采用了分层高压速凝注浆技术,应用分段凿岩阶段矿房采矿法对4#破碎矿体进行开采。详述了高压注浆加固方案及注浆工程布置、注浆主要参数计算、注浆工艺过程。分层高压速凝注浆技术很好地解决了岩体稳固性差、采出矿石含泥量较高等问题,成孔率提高了25%;提高了矿岩自稳性,大大增加了顶板和上盘围岩允许暴露面积,空场采矿法的采场结构进一步优化;降低了爆破后的矿石含泥量,提高了放矿效率,矿石回收率提高了23.3%;增强了采矿作业的安全性。     

破碎区段管缝式锚杆支护应用研究

管缝式锚杆作为一种支护方式,因具有岩体类型适应性强、及时施加主动预应力以及安装效率高等诸多优点而广泛应用于我国采矿地下工程支护的实践中。结合焦家金矿寺庄矿区生产实际,从RMR岩体质量分级和弹性力学观点出发,分析了管缝式锚杆径向和轴向应力状态。介绍了寺庄矿区推广使用管缝式锚杆进行围岩主动支护情况,实践表明,管缝式锚杆对于岩金矿床岩体具有良好的锚固支护效果,可为同类型相似矿山提供借鉴。     

戈塘金矿房柱法开采围岩稳定性分析

戈塘金矿矿体厚度变化较大,地质条件复杂。为科学设计井下采场参数,分析采空区顶板的破坏机理及矿柱的承载机理,指导矿山安全生产,以戈塘金矿为研究对象,设计了采场参数,分析了采场围岩稳定性。通过理论计算,采用房柱法开采时,推荐矿柱尺寸为3 m×3 m,矿房跨度不超过10 m;利用有限元软件Phase2对留设不同宽高比的矿柱时采场围岩的稳定性进行了数值模拟分析。结果显示:矿柱内部出现应力集中,采空区顶底板、岩帮为应力降低区域;随着矿柱宽高比的增大,采空区边界附近的应力水平和位移降低,矿柱内应力集中得到缓解,变形量降低。综合分析认为,矿柱宽高比对采场围岩稳定性有一定影响,保持矿柱宽高比约为0.500,可以较好地维持采场稳定。     

软弱破碎岩体工程地质调查与质量评价

合理的工程地质调查与岩体质量评价是地下工程设计、施工和采矿活动的基础,针对前河金矿软弱破碎类型岩体,在充分了解矿山地质、开采现状及软岩特点的基础上,采用适合软岩特点和符合矿山实际情况的测线法对其软弱破碎岩体进行详细的工程地质调查与分析,并采用MRMR-2000系统法和Q系统法分别对矿体和上下盘岩体质量进行了评价。结果表明：矿岩体中的结构面非常发育,均发育有3组以上的优势结构面,结构面平均线密度均超过25 条/m;矿体及上下盘岩体均属Ⅴ级,矿岩体质量总体评价均为差,其中,下盘岩体相对稍好,上盘岩体次之,矿体最差。     

三山岛金矿无架腿支护技术研究与应用

三山岛金矿西山矿区自1989年投产至今已有27年历史,受价格和品位波动的影响,黄金价格低迷时,部分赋存条件复杂的矿体未能及时回采,因此矿区内存在较多的高品位人工假底下矿体。人工假底下矿体的开采面临着上覆充填体强度较低、围岩条件复杂和资源难以回收等技术难题。通过理论分析、现场工业试验等手段,对三山岛金矿西山矿区内回采人工假底下矿体的支护技术进行分析研究,为确定高品位人工假底下矿体回采支护方案提供科学依据。在S10190采场创新采用无架腿支护技术支护顶板,成功回采金矿3 000余吨,避免非人为故意因素情况下偶然性刮倒、碰倒钢支架情况的发生,大幅减少工字钢和木料等采联及通道支护材料的使用量。该技术可以提升机械化作业效率,从而达到提高采场回采效率的目的,具有良好的经济效益和社会效益。     

基于采场结构参数优化后的充填体强度数值模拟

合理的采场结构参数能够有效控制岩体位移,改善围岩应力分布状态,提高采场稳定性。为确定高尔奇铅锌矿采场最优结构参数,根据矿山地质条件和矿体赋存状态,建立5种采场结构模型,通过有限元软件ANSYS进行数值模拟,综合考虑顶板、间柱和充填体柱的拉应力、压应力及位移变化,引入安全系数对各模拟方案进行对比分析。结果表明：拉应力在模型边界发生应力集中现象;压应力侧帮靠近采场两端处发生压应力集中现象;随着空区跨度的增大,位移量呈逐步增大趋势;综合安全、经济和技术等因素,最终优选出的采场结构参数为75.0 m×6.0 m×1.8 m。但由于矿山自身条件制约,矿山过渡阶段拟采用的采场结构参数：矿房为75.0 m×3.5 m×1.8 m,矿柱为75.0 m×6.0 m×1.8 m。为确定与之匹配的充填体强度,再次进行数值模拟,确定最佳充填体强度范围为1.2~1.4 MPa。矿山过渡阶段的实践表明,该方案提供了安全的作业条件,取得了良好的经济效益,对于类似矿山开采具有一定的借鉴意义。     

山东焦家金矿床工程岩体稳定性分类研究

在矿山开采中常因不良岩体失稳造成很大的损失,因此,在施工前迫切需要对岩体稳定性进行合理的评价研究。本次研究结合焦家金矿的工程地质条件,根据矿区节理裂隙调查统计的结果,在矿区工程地质、节理裂隙素描统计岩石力学性质实验的基础上,采用现场调查统计分析、室内岩石力学试验、不同分类方法组成的岩石综合分级评价法及非线性有限元数值分析相结合的方法,对节理裂隙与地下巷道围岩稳定性的关系进行深入的探讨与研究,针对各区域不同安全等级顶板岩层情况,确定相应的开采技术方案,并对节理裂隙与地下巷道围岩稳定性的关系进行深入探讨。     

甘肃阳山金矿床工程地质特征

针对阳山矿区工程地质特征,探讨矿山开采时可能遇到的问题,从岩石工程地质岩组的划分、构造带工程地质特征及岩矿石顶底板稳定性等方面进行分析,并结合岩石物理力学性质测试结果,认为区内岩石工程地质岩组主要有松散软弱岩类、较软岩类、较硬岩类和坚硬块状岩类。矿体在形成过程中受构造带控制及影响,岩石较破碎,岩体稳固性大多较差,易发生不良工程地质问题,分析认为矿床开采技术条件属工程地质条件复杂类型。通过对矿区不同开采条件的分析,提出了开采中可能遇到的问题及初步解决的方法和建议。     

大断面六角形进路采矿法结构参数优化研究

针对龙首矿普通六角形进路采矿法在西一贫矿区回采过程中进尺率低、断面轮廓不规整、机械化程度低和炸药单耗高等回采问题,通过数值模拟和现场试验,对大断面六角形进路采矿法在龙首矿西一贫矿开采区的可行性进行研究。结果表明:与普通六角形进路采矿法相比,采用大断面六角形进路采矿法回采西一贫矿资源时,采场顶底板及边帮矿岩受力条件更好,顶底板变形量小,2条相邻进路之间未出现贯通;平均进尺由2.4 m提高至3.2 m,提高了33.3%;炸药单耗由0.20 kg/t降低至0.15 kg/t,降低了25%;轮廓完整性更好,最大超挖量降低了97 cm,最大欠挖量降低了10 cm;凿岩效率由1.25 m/min提高至2.10 m/min。研究结果证明了大断面六角形进路采矿法在龙首矿西一贫矿开采区回采过程中的可行性,符合回采过程中对安全性和高效的要求。