露天坑下残矿回收安全控制技术研究

摘要

铜绿山矿Ⅰ号矿体下部残矿，位于南露天坑下，规模小，埋藏较深；矿体上盘有一大断层将矿体与围岩隔开；下盘为大理岩，溶洞裂隙较发育，透水性较强，矿山长期受民采影响。南露天坑闭坑时，北坑基建剥离废石转入南坑回填，目前回填高度已达到80m，露天坑直接汇水面积约45.8×104m2，积水有可能渗透到井下。矿山拟采用普通上向分层充填采矿法回采Ⅰ号矿体下部残矿，为保证回采作业过程安全，本文主要从以下几个方面进行了深入研究，并提出相应的安全控制技术措施：
　　 (1)研究确定了残矿地段岩体力学参数。通过室内岩石力学试验和岩体力学参数工程处理，得出符合工程实际的岩体力学参数。
　　 (2)研究确定了下部残矿由露天转入地下开采时露天坑底合理的境界顶柱参数。运用FLAC3D按不同境界顶柱参数进行开挖模拟，对比模拟结果，综合考虑各方面因素，得出最优境界顶柱厚度为15m，采场最优矿柱宽度为7m。
　　 (3)研究确定了回采过程中与断层破碎带间的隔离矿柱宽度。运用FLAC3D数值计算得出隔离矿柱的合理宽度为5m。
　　 (4)对残矿回采过程中的突水风险进行了评估并提出了控制措施。采用层次分析和模糊评判方法综合运用于采场突水安全评估，提出应进行采准巷道的超前探水等措施来减小突水事故的发生。