复杂难采大水矿床安全开采综合技术研究

摘要

江西省宜丰万国矿业有限公司（新庄铜铅锌矿）属于以溶洞为主的水文地质条件复杂的岩溶充水矿床。开拓方式及回采顺序的布置、采矿方法的选择、隔水矿柱的安全厚度的留设、充填系统的建立不仅是解决此类矿床安全开采的关键，还是采场上覆岩层变形、移动和非连续性破坏造成上覆含水层和地表塌陷、开裂等安全事故的原因。本文针对新庄铜铅锌矿岩溶充水矿床开采技术条件，采用理论分析、调查统计、模糊数学理论、FLAC3D数值模拟相结合的方法进行水体下安全开采关键技术的深入分析和综合研究。
　　首先，通过对文献的查阅，研究国内外类似水体下矿床安全开采的关键技术。针对新庄铜铅锌矿的开采技术条件，分析该矿床安全开采关键技术难点为合理的隔水矿柱安全厚度的留设、合理的开采顺序及最优采矿方法的确定，采用数值模拟与理论分析相结合的方法进行了深入的研究。
　　其次，对该矿床矿体赋存条件、含水层及岩溶裂隙水等水文地质条件进行了深入的调查研究，确定了该矿山防治水技术方案。
　　第三，分析了影响导水裂隙带的因素，运用经验公式法得出了隔水矿柱的安全厚度。
　　第四，根据国内外同类矿山安全开采的经验和本矿山具体的开采技术条件，初选了采矿方法，并通过技术比较、经济比较以及模糊评判得出了最优的采矿方法，即“上向水平分层胶结充填采矿法”。
　　第五，运用FLAC3D数值模拟技术，对矿床的开采顺序进行了模拟研究，得出了安全可靠的矿床开采顺序，并进行了充填材料试验及充填系统的设计。
　　最后，选择Ⅱ3矿体的303-8＃、14＃、403-5＃、6＃等4个采场作为试验矿块进行了现场工业试验，对采准切割工艺、回采工艺及充填工艺进行了深入的研究，并进行了试验效果及效益的分析，取得了良好的试验效果。

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第一章 绪论

1.1 课题来源及研究意义

1.2 国内外复杂难采大水矿床开采技术研究现状

1.3 导水裂隙带理论研究现状

1.4 主要研究内容及方法

第二章 矿山开采技术条件研究

2.1 矿区概况

2.2 矿区地质

2.3 矿床地质

2.4 水文地质条件分析

2.5 矿区环境地质条件分析

2.6 小结

第三章 隔水矿柱合理安全厚度的研究

3.1 水文地质勘探研究

3.2 隔水矿岩柱的确定

3.3 小结

第四章 采矿技术研究

4.1 矿山开采现状

4.2 现有采矿方法存在的问题

4.3 采矿方法优选

4.4 矿床开采顺序数值模拟

4.5 充填技术研究

第五章 采矿工业试验

5.1 采矿试验矿块的选择

5.2 上向水平分层胶结充填采矿法工业试验

5.3 经济效益分析

5.4 小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

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