局部制冷降温技术在三山岛金矿深部巷道掘进中的应用

针对三山岛金矿深部-1140 m水平巷道掘进通风不畅导致的高温热害现象,结合井下生产情况,充分利用现有条件,通过计算局部制冷降温系统所需冷负荷,并综合考虑制冷机组、散热装置相对位置(井下-1140 m水平)及冷凝热排放途径(水仓低温涌水)等,设计出适合于井下-1140 m水平生产、通风条件的井下集中式制冷降温,井下水仓涌水排放冷凝热的人工制冷降温方案并进行了试运行。试运行期间,周围环境温度降至32℃左右,作业环境温度得到明显改善。局部制冷降温技术为矿山深部开采集中式制冷降温系统的远景规划提供了工程经验,也为类似工程提供了参考。     

三山岛金矿西山矿区深部运输系统优化改造工程实践

为实现降本增效,对三山岛金矿西山矿区深部开拓的运输系统进行改造,改变原来无轨运输至地表(或-243 m水平)的运输系统,设计并施工-537 m转运系统.使生产、基建的矿(废)石全部转运至新立矿区-600 m水平,由14 t电机车牵引11辆6 m3矿车进行有轨运输,通过新立主混合井提至地表.优化改造后的运输系统平均运距减...     

三山岛金矿开采环境生成与预测研究

为了保障开采设备在采场内安全作业,需要实时获取采场的应力、应变、位移等采场物理环境数据。针对三山岛金矿地下规模化无人采矿技术,开展了试验采场环境生成方法研究。采用三维激光扫描仪扫描得到试验采场空间形态的点云数据与彩色图像信息,处理后得到试验采场的空间环境;采用采场环境感知装置连接多类型光纤光栅传感器,完成集群试验采场内物理环境数据的实时采集和存储,进而得到作业采场范围内的开采环境。通过分析已回采采场物理环境数据变化情况,建立能够快速预测临近采场物理环境变化的预测模型,对开采装备的安全运行和试验采场的安全生产具有指导作用。     

三山岛海底金矿开采充填体与围岩变形规律的数值模拟

为合理解释三山岛金矿新立矿区海底开采充填体和围岩变形特征,建立了假二维的矿山开挖充填力学模型,并将其简化为平面应变问题。根据对充填体力学特性的研究,在模型建立过程中,对充填体采用了双屈服模型,对矿柱及围岩采用了应变硬化/软化塑性模型。利用FLAC3D数值模拟软件,并在模型中的相应位置设置位移监测点,分析了真实矿山开采过程中上下各采场充填体和围岩的移动变形规律。研究结果表明,新立矿区充填体变形主要为水平方向上的压缩变形,且具有累积效应,当充填体达到垂直方向的最大压缩量后,顶板围岩在水平构造应力作用下有向充填体上山方向滑动的趋势。     

三山岛深部开采项目获省级科技进步奖

《三山岛——深部安全高效开采关键技术》项目荣获山东省2014年度科学技术进步二等奖。该项目现已进入深部开采阶段,其开采深度超过1 000 m。 目前,随着开采深度的增加、地应力增大,加之地质条件恶化、涌水量也随着增大,导致了地温升高和开采工作面作业环境恶化现象。因此,深部巷道围岩变形、塌方、冒顶和片帮等事故隐患也日渐增多。     

基于块体理论的深部巷道围岩稳定性分析

块体理论说明,对于井下巷道围岩存在节理裂隙的情况,巷道的稳定性取决于岩体结构面与临空面所构成的块体的稳定性。因此,对巷道围岩稳定性分析可以归结为块体稳定性分析。由于关键块体是地下工程开挖后首先失稳的块体,因此被引起高度重视。UNWEDGE软件是分析块体稳定性的有效工具,通过分析可以得出关键块体及其安全系数。针对夹皮沟金矿二道沟矿深部开采复杂地压和岩体节理裂隙情况,运用块体理论及UNWEDGE软件对巷道围岩所做的分析基本符合现场实际,可为合理确定深部巷道支护方案提供指导。     

深部开采软岩巷道过应力集中带围岩控制技术研究

某矿1506巷为典型的深部开采软岩巷道,巷道掘进至575～670 m范围时穿越应力集中带,为此提出综合使用巷道表层喷浆、锚杆支护、锚索支护以及围岩注浆等相结的耦合支护方式对围岩进行控制,并依据现场条件设计围岩支护方案。采用的围岩控制技术可改善巷道软岩力学性质,提高围岩自身承载能力及稳定性,工程应用后巷道顶底板、巷帮变形较小,效果显著。     

深部矿井回采巷道围岩变形破坏机理与控制技术研究

镇城底矿为解决22602工作面巷道围岩变形的问题,采用FLAC 3D数值模拟软件对泡沫铝释压材料、松木释压材料及置孔释压材料支护下巷道围岩的塑性区、垂直应力及位移变形进行分析,发现置孔释压材料可以有效降低围岩的变形及破坏情况,支护取得良好效果,保证了巷道的长期稳定.     

三山岛金矿深部复杂条件下盲竖井配套工程建设实践

针对三山岛金矿盲竖井千米深中段开拓工程设计及其施工面临的高地温、岩爆、高压突水等问题,在工程实践中开展了综合研究.建立了多点布置盲竖井凿井设施的一种井筒掘砌施工方法,使新建工程与已有工程科学结合,减少了工程量;合理布局了通风系统与设施,加快了风流循环速度,降低了硐室内温度、湿度,提高了开拓作业工效;采用二层联合掘进施工...     

黄铁矿标型特征对胶东三山岛金矿深部矿化的启示

黄铁矿成因矿物学研究能够为深部成矿潜力评价提供重要信息。三山岛金矿超深钻孔（ZK96-6,2 735.70 m）揭露该矿床的矿化现象沿着三山岛断裂仍然可以延伸到深部（-2 613~-2 684 m）。为此,针对三山岛金矿深部钻孔岩芯矿化体（-2 613~-2 684 m）开展了黄铁矿成因矿物学研究,以探讨深部黄铁矿标型特征及其对深部成矿的指示意义。对不同阶段黄铁矿的形态标型进行细致观察,利用电子探针和等离子质谱仪对其进行主量和微量元素分析,利用热电仪对其进行热电性分析。研究结果表明：深部矿化体中石英—黄铁矿阶段脉体中的黄铁矿粒度相比其他阶段的黄铁矿更加粗大,指示成矿流体沉淀黄铁矿时处于强过饱和条件,成矿流体中的还原性硫在形成黄铁矿的过程中大量消耗并导致金硫络合物失稳而沉淀。深部金矿体（-2 613~-2 684 m）黄铁矿微量元素含量在（Au+Bi+Cu+Pb+Zn）-（As+Sb+Ba+Ag+Hg）-（Ti+Cr+Co+Ni）三角投图中的位置指示该处矿体属于矿化中部,暗示深部仍有矿化潜力。黄铁矿热电性分析结果显示,P型黄铁矿出现率（P%）与金品位呈正相关关系,指示金和P型黄铁矿共生,该特征可作为深部金矿找矿的依据,同时也暗示着三山岛金矿的深部仍有巨大的找矿潜力。     

矿山深部开采中的支护优化

根据巷道实际用途及地质条件优化支护方式,减少投资,加快了施工进度,减少了修护量,确保了地下深部开采的高产、高效.     

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。     

动力扰动下深部出矿巷道围岩的变形特征

以冬瓜山铜矿井下900 m深处的出矿巷道作为研究对象,基于“隔一采一充一”阶段凿岩、分段崩落的回采方案,利用FLAC^3D数值模拟软件研究了静动态开挖过程中出矿巷道围岩的变形特征。模拟相关岩体力学参数由三轴压缩及频繁冲击扰动试验数据折减获得,采用Mohr-Coulomb模型进行静态开挖分析,结合Strain-Softening模型进行动态扰动影响模拟分析。研究结果表明：爆破产生的扰动促使围岩变形加剧,但不会改变静态开挖时围岩变形演化的规律;开挖时巷道周边产生应力卸荷现象,且顶板出现拉应力,靠近采场巷道两帮应力离散性大,造成顶板易产生拉伸破坏,靠近采场巷道两帮易发生片帮;结合深部出矿巷道实际稳定情况,推测巷道顶板及靠近采场部位易产生破坏,需加强支护,其余部位稳定性相对较好。     

进风井石门巷两道三分法工程在三山岛金矿的应用

随着近地表资源的日益枯竭,矿山地下开采由浅部区域进入深部区域已成为发展趋势,通风系统的完善程度直接制约矿山向深部发展。针对三山岛金矿采掘作业面通风紊乱,通风环境恶化的问题,通过采用进风井石门巷两道三分法工程,建立风门、风窗对新鲜风流合理疏导、调节,达到定向、定量输送新鲜风通往深部的目的。该工程的应用不仅保证了现有生产、掘进的需风量,同时增加了深部进风量,并通过风门、封闭墙实现人车分流、调控分风等功能,具有一定的先进性,可为同类型矿山提供借鉴。     

三山岛金矿科研成果获科技进步特等奖

山东黄金三山岛金矿《海下金属矿床采场交替上升无房柱连续开采关键技术研究与应用》科研成果,荣获2011年度中国黄金协会科学技术获奖项目特等奖。这是该矿继《海底大型金矿床安全高效开采综合技术研究》获得中国黄金协会科学技术特等奖之后获得的又一项殊荣。《海下金属矿床采场交替上升无房柱连续开采关键技术研究与应用》成果,突破了国际传统的金     

南非金矿深部开采的井下降温技术

目前,南非的黄金产量有近60%以上来自2500 m以下的深部地下矿床,最大开采深度已经达到3 777 m。深部开采中所遇到的技术难题之一是地热对开采环境的危害,南非金矿井下岩石表面的温度最高可以达到47℃。经多年实践,南非金矿在深部开采的井下降温方面开发了许多实用技术,积累了丰富的经验。介绍了南非金矿深部开采的技术条件以及在不同条件下采取的通风降温措施和技术特点,对中国矿山深部开采解决类似问题具有很好的参考借鉴价值。     

三山岛金矿海底开采采矿方法优化选择

三山岛金矿新立矿区是我国第一个进行海底开采的硬岩矿山,针对新立矿区复杂开采技术条件,采用模糊综合评判方法进行了采矿方案优化选择,将各采矿方案的评价指标进行量化分析,使采矿方案的评价和选择更加科学、合理、可靠。     

三山岛金矿溜矿系统防尘措施探讨

溜矿系统作为矿山生产工程中的关键环节,随着采矿机械化水平和矿山开采量的不断提高,各种形式的矿石溜井应用也越来越广泛。但在溜井放矿过程中,由于矿石相互碰撞破碎会产生大量粉尘,这些粉尘通过溜井与各分段巷连接处汇聚扩散,最后吹勘至整个通风系统中,严重污染了工作区域环境并直接危害工人生命安全,给生产作业带来严重安全隐患。因此,为采取有效防尘措施减少溜矿过程中粉尘逸出量,主要针对三山岛金矿溜矿系统现状,结合-600 m中段进风井石门巷溜矿系统设计,在参考国内外粉尘治理措施的基础上,对矿山溜矿系统防尘措施进行了探讨,通过采取具体措施,溜矿作业现场环境得到了较大改善,实现了预期的效果。