深部开采面临的技术问题及对策

金川二矿区是我国年产矿石突破350万t/a的大型镍矿产资源生产基地,其开采工程已经进入到850中段,开采深度超过千米,随着开采深度加深,矿区地压、地热、涌水等显现日趋剧烈,并潜在着突变失稳的风险。因此,深部高效、安全和低耗开采是金川矿区乃至金属矿山亟待解决的重要课题。本文结合金川二矿区目前开采现状和遇到的问题,探讨分析了深部开采面临的技术问题,并提出了研究对策,对深部矿山资源开采具有一定借鉴。     

二矿区850中段978分段首采分层回采面临的技术问题及解决措施

金川二矿区是我国年产矿石突破400万t／a的大型镍矿产资源生产基地，其开采工程已经进入到850中段，开采深度超过千米，随着开采深度加深，探讨深部高效、安全开采是金川矿区乃至金属矿山亟待解决的重要课题。本文结合二矿区目前开采现状，探讨分析了978m分段首采分层回采面临的技术问题，并提出了解决措施，对矿山深部资源回采具有一定借鉴作用。     

影响中深部充填质量的因素探讨及对策

金川二矿区是我国最大的充填法开采的大型铜镍矿,年产矿石突破400万t,其开采深度超过千米,随着开采深度的加深,矿区地压日益明显,充填质量的好坏直接影响到矿山的安全生产。本文介绍了金川二矿区深部开采的矿区应力状况,探讨了充填材料、充填材料制备及采场充填工艺对充填质量的影响,并研究了保证充填质量的策略,对矿山中深部开采具有一定的借鉴。     

影响中深部充填质量的因素探讨及对策

金川二矿区是我国最大的充填法开采的大型铜镍矿,年产矿石突破400万t/a,其开采深度超过千米,随着开采深度的加深,矿区地压日益明显,充填质量的好坏直接影响到矿山的安全生产。本文介绍了金川二矿区深部开采的矿区应力状况,探讨了充填材料、充填材料制备及采场充填工艺对充填质量的影响,并研究了保证充填质量的策略,对矿山中深部开采具有一定的借鉴。     

金川矿区深部开拓问题与对策探讨

金川矿区主力矿山的开拓深度已接近千米，属于深部开采范围，随采矿环境的变化，深部开拓困难日益加大，笔者通过对国内外深部开拓调查研究，结合金川实际，提出在金川矿区深部开拓中应注意的问题。     

金川二矿区采场巷道围岩与充填体收敛变形监测研究

金川二矿区深部开采过程中采场围岩及充填体的稳定性是二期安全生产中的关键技术问题。随着开采深度的增加，采场面积扩展和地压增大，采场围岩及充填体潜在着严重的屈服破坏和整体失稳的可能。为了进行采场及充填体稳定性预测，金川矿区对此进行了多种手段和全方位的变形监测。收敛监测是其主要监测手段之一。本简要地介绍巷道收敛监测网布设、监测方案以及监测结果，并给出监测所获得的一些结论。     

金川矿山深井岩石力学问题研究构架

金川矿山由于其极其复杂的区域地质背景、特殊的工程地质环境以及碎胀蠕变的岩石力学特性,倍受国内外采矿工程界和岩石力学界学者和专家的关注。目前。金川矿区开采已进入深部开采阶段。随着矿山采掘强度的逐年迅速加大,采场开采深度的增加,地应力增大,加之开采范围扩大,矿山深部岩石力学问题日趋突出。重视金川矿山深部岩石力学问题的研究工作,建立深部矿山岩石力学研究体系,进一步研究深部矿岩工程力学特性和认识深部矿岩所处的地质背景,寻求金川矿山深部围岩更趋合理的稳定性控制技术,为矿山高效安全生产和可持续发展提供技术支持。     

金川镍矿井巷工程支护技术评价与展望

金川矿区岩石力学与巷道支护技术的研究，为金川矿山的安全生产、稳产高产做出了积极的贡献。随着金川矿山步入深井开采步伐的加快和受大面积多中段连续开采的采动影响，深部巷道围岩表现出明显的碎胀蠕变特性，巷道工程的稳定与支护问题逐步成为制约矿山安全生产的主要难题之一。本文通过金川巷道支护技术发展的分析与评价，指出了金川矿区深部巷道支护技术的对策。     

金川二矿区深部高应力碎胀蠕变岩体巷道变形特征与支护技术研究

金川二矿区是我国大型地下有色金属矿山，该矿具有地应力高、围岩碎胀蠕变的特点，深部巷道支护是金川二矿区面临的一个严峻的问题。本文介绍了金川二矿区地应力的分布规律和深部不良围岩的工程地质分类和基本特征，总结了金川二矿区深部不良围岩巷道的变形破坏规律，评价了过去巷道多种支护方式，并介绍了金川二矿区目前深部巷道支护的新方法，即借鉴煤巷锚杆支护动态信息设计法，改变过去金川二矿区深部巷道“先让后抗，先柔后刚”的支护原则，采用煤矿系统预应力高强锚杆支护技术，提高巷道一次支护强度，有效的遏制围岩松散变形，并在有制约的条件下，容许围岩有一定的缓慢变形，使围岩应力得到一定释放。并且联合采用预应力锚索和锚注支护方式，使浆液注入岩体裂隙，配合喷锚支护，可以形成多层组合拱结构，扩大了支护结构的有效承载范围，提高了支护体结构的刚度和强度。在局部围岩不稳固地段，再辅之网钢构架支护、U型钢拱架支护和自钻式锚杆封底等形式，进一步提高巷道的整体性和承载能力支护，避免巷道的变形破坏。目前，这一新的支护方法已经在金川矿区深部巷道试验成功并开始推广应用。     

二矿区采矿方法回顾及深部开采工艺改进的探索

本文全面回顾了金川矿山几种主要采矿方法的演变过程，通过综合比较分析，结合目前深部开采面临的问题，对二矿区850中段开采有关问题进行了探讨，提出了相关的意见和建议，可以在今后的工作中借鉴和参考。     

金川镍矿充填采矿技术的发展

途述了金川镍矿矿产资源的特点、金川矿产标准化开采模式的形成过程及其形成过程中的重大技术方案之争论;对未来深部开采所面临的挑战,提出了看法和建议。     

金川集团公司发展矿业循环经济的实践与探索

长期以来,金川公司在传统发展模式的指导下,经济获得了长足的发展。伴随着矿产资源的日益枯竭,传统发展模式所带来的严重弊端正日益凸现。在可持续发展的推动下,转变传统发展模式,依靠循环经济,走矿业可持续发展之路,已成为金川公司发展的必然选择。本文阐述了金川公司矿业循环经济发展的实践,分析了当前存在的问题,并对进一步发展矿业循环经济提出了建议。     

金川矿床深边部找矿预测区探讨

通过对金川矿区概况及金川矿床特点,特别是从所处成矿带位置、物探异常特征、成矿地质条件,以及矿体向下延深变化情况等方面进行对比论述,认为金川深、边部找矿潜力巨大。同时,详细论述并推荐了2个矿区深部找矿靶区:Ⅰ矿区与Ⅱ矿区接合地段深部和Ⅱ1矿体与Ⅱ2矿体接合地段深部;1个矿区周边及外围找矿靶区-Ⅲ矿区南侧区域;为金川矿床下一步找矿指明了方向。     

金川二矿区地应力特征及其对巷道变形破坏的影响研究

随着地下工程建设不断向地球更深处发展,高地应力已成为影响深部巷道围岩稳定性的关键因素。针对金川二矿区高地应力问题,总结研究区地应力分布特征,采用离散元数值方法计算了3种不同地应力条件下巷道围岩的变形破坏过程。所得主要结论包括：（1）研究区地应力分布离散性较强,已测最大主应力多数为水平方向,但随着埋深的增加,竖直主应力逐渐接近水平主应力;（2）均质围岩巷道变形模式主要为顶板下沉和底鼓,变形主要依靠塑性流动,高地应力未改变巷道围岩变形模式,但加剧了其破坏程度;（3）在以水平地应力为主导的条件下开挖巷道,应加强顶、底板的支护,且塑性变形往往具有显著的时间效应,施工中应对巷道变形进行周期性监测。     

金川矿区矿山地质环境恢复治理对策研究

金川铜镍矿开采已有五十多年,长期大规模的矿产资源开发对矿区地质环境产生了巨大影响,矿区土地资源占用损毁问题严重,采矿工程诱发滑坡、崩塌、地面塌陷等地质灾害问题日趋严重。笔者通过对金川矿山地质环境问题和常用恢复治理方法研究分析,提出金川矿区地质环境恢复治理应针对结果和潜在地质灾害现状,主要采用传统工程地质治理方法,加固不稳定地质体并结合水文地质结构修建排水工程,达到有效控制消除不良地质环境影响,达到修复和改善矿山生态环境的目的。     

高地应力破碎围岩巷道变形破坏特征及支护方式研究

巷道支护一直是阻碍矿山安全、高效开采的难题,特别是在深部高地应力区,如何通过合适的支护手段控制巷道的变形,已成为国内外学者们特别关注的工程问题。针对金川二矿区高地应力破碎围岩这一特殊的地质条件,采用现场调查与数值模拟计算相结合的方法,对研究区巷道变形破坏特征和8种不同支护方式效果进行了研究。结果表明:(1)研究区巷道的变形破坏模式可划分为6种,分别为偏压变形、顶板下沉、顶板开裂、底鼓、边墙开裂和片帮,其中片帮是最常见的一种破坏模式;(2)研究区巷道的变形破坏具有3个特征,分别为最大主应力主导性、大变形和显著的时间效应;(3)在支护方式中增加U钢支架、补充底部支护、增大锚杆长度及减小锚杆间排距几种方法均能不同程度地改善支护效果。其中,增加U钢支架和底部喷锚网支护效果最显著,可以减小约70%的巷道变形量和塑性区;增大锚杆长度能更好地控制巷道的变形和整体稳定性,但优化效果不显著;减小锚杆间排距有利于巷道各部位变形和塑性区的控制,密集的锚杆布置能够有效改善围岩的完整性,且降低锚杆排距的支护效果更好。该项研究成果为金川矿区以及具有相似地质条件的地下工程支护问题提供了借鉴。     

高温深井通风降温技术的适用条件研究

随着矿山开采深度的不断增加,“三高一扰动”恶劣开采环境问题日益突出,给矿井通风降温工作带来极大困难。对于深井矿山,仅采用通风降温难以满足深部开采的需要,系统研究高温深井矿山通风降温技术的适用性问题,对矿山深部开采具有重要的理论意义和工程适用价值。首先从热力学角度,揭示风流在通风线路中的热交换规律;其次利用差分法原理计算深井筒风流温度,并依此推导出巷道和回采工作面风流温度变化趋势;然后结合采场安全生产允许温度进行反推,最终获取通风降温条件下的可采极限深度计算公式,并选取广西铜坑矿锌多金属矿体作为工程应用试验区进行论证分析。结果表明：基于风流的热交换模型可以推导出风流在井筒、巷道及工作面的温度计算公式,该公式与低温梯度、风流流经路径长度有关;假定工作面温度达到安全开采允许最高温度,可反推出该条件下矿山可采极限深度和巷道通风极限长度（仅采用通风降温措施时）;基于铜坑矿区锌多金属矿的实际条件,代入相关数据,验证计算所得极限开采深度符合实际,即所推导公式是可行的。     

地下金属矿山采矿技术进展及研究方向

中综合论述了国内外金属矿床地下开采技术主要进展，并从扩大矿山生产规模，提高装备，工艺和管理水平，以及合理开发资源等方面，展望了今后采矿技术研究方向。     

海底采矿技术的研究与进展

随着陆地资源的枯竭,海底资源的开发利用日益受到各国的重视。概述了海底资源的勘探与开发现状、开采技术特点,以及所面临的技术和环境挑战,分析了其应用技术前景;介绍了世界各国在研究开发海底矿物方面所取得的进展,为推进海底矿产资源开发提供借鉴。