摘要:对于地表有大量建筑物、农田和各种生活设施的矿区,地下开采引发地表变形会导致地表设施损伤。采用现场调研和数值模拟的研究方法与技术手段,预测矿区地下充填开采过程中岩移的演化特征。选择具有代表性、典型性的剖面,通过MIDAS GTS NX数值模拟技术,开展岩层移动研究,揭示井下充填开采对上覆岩层移动和地表变形的影响。研究结果表明,充填采矿可以有效降低围岩体的变形,随着矿体开采深度的增加,覆岩移动沿上盘矿岩接触带倾斜于地表水平线向上发展;开采活动引起的地表变形较小,地表建筑物损伤等级为I级。

摘要:民爆物品是矿山的主要风险点和危险源,钻爆法开采对围岩损伤较大,爆破有害效应多。连续采矿机优势多,但成本高昂,在矿石价值低的矿山中难以推行。液压破碎锤数秒钟可完成石膏等软岩的破碎,并且可连续无间断地工作,粉尘少、效率高,运行及保养成本低,人员需求量少,劳动强度低,可以预先精确地确定矿体分裂方向,不会破坏围岩的结构和稳定性,大块矿石二次破碎率低,但存在开采效率低的显著缺点。通过试验,采用机械化联合钻爆法的开采方式,兼顾不增加成本和不降低产量,具有较高的开采效率,大幅提高了地下矿山的本质安全。

摘要:某建筑石料矿山为了发挥砂石开采的最大经济效益,结合矿山实际情况,对矿山开采及生产线进行了设计,选用与生产加工规模相适应的工艺设备,然而在实际生产过程中,存在装车效率低、粉尘浓度大、筛网破损率高,机修工作量大等问题。为了解决以上问题,矿山对装车、筛分、除尘工艺进行了技术改进,提出了新建装车系统、增大有效筛分面积及新增除尘器,增加管道自动清灰等改造措施。技改后,矿山装车发货效率大大提高,矿产品日发货量最高可达8000 t以上,平均约6500 t/d,骨料含粉率降低0.3%,取得了较好的经济效益。

摘要:喀拉通克铜镍矿主采矿体整体矿岩条件较差,自矿山投产以来,一直采用下向进路胶结充填采矿法开采。针对下向进路胶结充填采矿法采切工程量大、采矿效率低、综合成本高等缺点,开展了喀拉通克铜镍矿采矿方法优化研究,综合考虑矿体产状变化、矿山设备投资和矿山生产实际情况,多方案比选后确定2号矿体深部可采用大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法和分段充填采矿法,采场实际生产能力大于300 t/d,优化了采切比、采矿充填直接成本等技术经济指标,为矿山安全、高效、可持续发展提供了技术支撑。

摘要:针对断层发育的深部矿体回采,上覆岩层移动规律分析是安全设施设计和工程实践面临的关键问题之一。基于工程案例的开采技术条件,厘清了矿山开采主要影响断层的分布特征,据此建立了涵盖多断层、多地层交叉的数值分析模型,分析了多断层控制条件下深部开采上覆岩层移动规律。研究结果表明,回采活动是导致岩层沉降位移的主要因素;矿体上盘边界角大于下盘边界角;深部开采扰动易造成近矿断层活化,显著控制地表位移沉降规律,多断层叠加会增加岩层移动规律的复杂性。研究结果可为矿山安全设施设计提供技术支撑,也可为同类型矿山安全开采提供有益借鉴。

摘要:为分析某铜矿地下开采过程中采场的稳定性以及开采活动对地表河床及上部覆岩的影响,利用FLAC3D有限差分软件建立矿床开采的三维数值模型,对3种计算剖面下各赋存条件矿体采用的不同采矿方法进行模拟,得出了采空区附近围岩应力变化规律并进行综合对比分析。研究结果表明:在留设足够宽的安全间隔矿柱条件下,现有采空区无论位于拟采矿体的上部、中部、下部,与地下采矿活动的相互扰动均较小,仅4#勘探线矿体回采存在小范围相互影响,建议增大安全间隔矿柱尺寸。

摘要:岩体裂纹的萌生、扩展与其本身固有的性能有关,而断裂韧度是度量岩体(材料)在平面应变状态下抵抗裂纹失稳扩展的能力,与外力以及裂纹几何形状无关。但是,在断裂韧度的试验测试过程中,采用不同的测试方法、试验条件,其测出的岩石断裂韧度并不一致,特别是Ⅱ型断裂韧度KⅡc,其取值在一定范围内震荡。通过对细砂岩巴西圆盘和半圆盘三点弯曲试验来进行断裂韧度KⅡc的计算,并分析了断裂韧度量值、裂纹起裂角度的差异性及其诱因。研究成果可为岩石断裂及裂隙扩展致灾机理认识提供进一步的参考。

摘要:以某锂矿为例,剖析工业指标论证中露天开采矿床边际品位与露天开采境界、资源量之间的关系。通过对矿床工业指标论证的边际品位与露天矿建设可行性研究中确定的边际品位进行比较,分析了后者确定边际品位中存在开采境界内边际品位不符合开采矿石的收入等于支出的原则等问题,同时指出了在同一开采境界范围内,筛选边际品位违背了开采境界与边际品位密切相关的规律等问题。

摘要:钢纤维混凝土在直剪作用下的断裂行为及力学特征对地下工程应用起到至关重要的作用。结合声发射技术,开展了不同法向应力作用下钢纤维混凝土的剪切破坏特性的试验研究。得到试件剪切破坏过程中应力时间曲线及声发射特征参数的演化过程。试验结果表明:随着法向应力的增大,钢纤维混凝土和混凝土基体的峰值剪切应力、峰值位移逐渐增大;钢纤维的掺入明显使混凝土的韧性增强;通过声发射振铃计数及累计振铃计数描述了破坏的4个阶段,即压密阶段、弹性阶段、裂纹不稳定发展阶段和残余阶段;剪切破坏得到RA与AF值关联性的可视化数据,对比了不同法向应力下的裂纹集中程度;k-均值聚类分析得到了主要的拉伸或剪切/混合AE事件,得到了裂纹分类情况,以剪切型裂纹为主,拉伸型裂纹起辅助作用。

摘要:高地应力对地下矿体开采有很大影响,是矿体开采围岩体不稳定的主要因素之一,根据矿山地应力测试结果,测试数据可为矿山井巷设计以及井巷支护提供依据。以高应力山区某矿山为研究案例,开展了井下地应力大小和分布的现场测量工作,分析了地应力分布特征规律。研究结果表明:现场测量的3个测点最大主应力方向均为NEE向;3个测点最大主应力的倾角均较小,该区域仍以水平构造应力为主导;现场测量的3个测点最大应力介于7.66～11.12 MPa之间,均高于同埋深的自重应力;各测点地应力的大小和方向随埋深变化有所差异,但没有产生突变,地应力场分布呈现出较明显的方向差异性。上述测试的分析结果为矿山井巷合理布置以及井巷支护提供理论支撑,所测测点均处于一般地应力状态,当开采埋深大于400 m后,所测测点转变为高地应力状态。