无底柱分段崩落法

摘要： 金山店铁矿西采场矿体为急倾斜中厚矿体,设计采用无底柱分段崩落法。为解决采矿过程中矿石回收率偏低的问题,开展了现场调研和数据分析,总结出大块率高及出矿作业两帮的矿石流动性差是造成矿石回收率降低的关键因素。通过分析矿岩的物理性质、采准工程的施工质量、爆破参数,找出采场大块率高的原因并提出改进措施;同时根据椭球体放矿理论,对炮孔设计进行优化,以增大两帮矿石流动性和爆能的均衡性。在实际应用中,实现了矿石回收率提高的目的,对同类矿山具有较好的借鉴作用和参考价值。

摘要： 为研究无底柱分段崩落法下不同放矿方案对矿石放出的影响,采用PFC2D软件对立面放矿和平面放矿两种放矿方案的矿岩放出移动规律进行了模拟,并分析了矿石回采率和贫化率的影响因素。分析结果表明:立面放矿时,进路放矿越晚,矿石回采率越低,贫化率越高;平面放矿方案效果整体优于立面放矿,同等条件下平面放矿能提高矿石回采率,降低贫化率。根据椭球体放矿理论,立面放矿时,后放矿的进路废石提前进入放出椭球体,提前出现贫化,影响矿石回采率;通过监测放矿椭球体表面散体矿石放出时的速度-时间变化曲线和矿岩成拱分析,进一步验证了平面放矿效果较立面放矿的优越性。

摘要： 无底柱分段崩落法作为众多金属矿山的主要开采方法,是一种具有高效、安全等特点的采矿方式。在使用无底柱分段崩落法开采的矿山中,随着开采的进行,矿区地表会形成塌陷坑,在降雨时会导致坑内积水。积水通过覆盖层渗入地下,易引起井下灾害发生,且造成井下人员伤亡及设备损坏。当前,合理的覆盖层粒度分布、组成及覆盖层厚度是覆盖层结构研究的重点,寻求合理的覆盖层结构是解决覆盖层渗水的关键,也是矿山生产得以正常进行的关键。因此,总结覆盖层结构对于覆盖层渗水影响的研究现状,提出覆盖层能够对洪峰的渗入起到一定的削峰和延时作用,合理地调整覆盖层结构可以起到较好的防水作用,可为井下形成较为完善的渗水系统,给井下排水提供较为宽裕的准备时间,避免井下灾害发生。

摘要： 出矿截止品位是影响无底柱分段崩落法放矿效果的重要因素之一,为研究放矿效果,以单分段单进路无底柱分段崩落法放矿为研究对象,结合物理模拟试验,进行不同出矿截止品位下的放矿试验,揭示出矿截止品位对放出矿岩量、回收率和贫化率等放矿指标的影响特征。研究发现:在当前分段高度20 m、崩矿步距3 m的条件下,放出矿岩量超过2400 g后,正面废石混入,每放出1000 g矿岩,当次矿石品位下降约6%;放出矿岩量超过5500 g后,当次出矿品位达到75%,此时顶部废石开始混入,每放出1000 g矿岩,当次矿石品位下降约12%,在当前采场结构条件下,出矿截止品位每增加10%,贫化率和回收率分别降低3.2%、4.6%。随着出矿截止品位的增加,矿石量和回收量降低速度逐渐增加,放出废石量和贫化率降低速度逐渐减小;控制出矿截止品位可以改善放矿效果,降低矿石损失及贫化,矿山工作人员可以通过放出矿岩总量判断回采进路内矿石品位是否到达出矿截止品位。

摘要： 隔离矿柱留设对采空区上部矿体的安全回采起着至关重要的作用。以某地下开采的石膏矿为工程实例,借助FLAC^(3D)数值模拟软件建立了数值模型,在采用房柱法开采下部矿体,形成众多采空区的条件下,对采用无底柱分段崩落法回采上部矿体进行了数值模拟,分析了回采过程中隔离矿柱的应力、位移、塑性区发展变化情况,结果表明,隔离矿柱的最小厚度应为37 m。

摘要： 针对无底柱分段崩落法放矿损失贫化问题,采用三分段多进路放矿模型,研究了各分段废石的混入特征。研究发现:在第一分段下放矿,首先是分段内正面废石混入,随着放出矿岩质量的增加,每铲中废石混入量开始迅速增加,随后顶部废石开始混入;第二、三分段下每铲中废石混入量呈先快速增加、后缓慢增加趋势,由于出矿进路上方的上一分段脊部残留体矿石被放出,顶部废石混入较少,正面废石是贫化的主要来源;第一、二、三分段的最终贫化率分别为30%、46%、42%,差异性原因在于第二、三分段放矿时,上分段中脊部残留体矿石被放出,减缓了废石的混入速度,增加了放出矿岩总量,同时提高了正面废石放出量,贫化率随之增加。在实际生产过程中,提高崩矿步距、增大进路口宽度和边孔角角度等措施,可以延缓正面废石的混入,降低放矿贫化;提高放矿截止品位、降低分段高度等措施,可以提高顶部矿岩的下降速度或时间,降低该分段内残留的矿石量。

摘要： 中深孔爆破落矿具有机械化程度高、崩矿规模大、效率高、安全性好的特点,在国内外金属地下矿山开采中应用十分广泛。中深孔崩矿过程中,易产生大块、悬顶、楣线口破坏、以及上下盘围岩垮塌等问题,影响矿山生产安全和效益。通过对塔什特克多金属矿矿岩条件及可爆性进行分析,结合爆破漏斗试验数据,对井下无底柱分段崩落法采矿的切割井布置及中深孔崩矿参数等进行设计优化。现场试验结果表明:优化后的爆破参数明显提高了采矿效率,崩矿量10.3 t/m,炸药单耗0.4 kg/t,回采损失率11.98%,贫化率2.56%。

摘要： 地采矿山无底柱分段崩落法开采中,对于已运行的风井或管缆井进行爆破,会出现爆破飞石对井内电缆造成严重损伤的问题,影响整个采场供电系统,对井下回采和其他作业的安全产生威胁。结合杏山铁矿地采的现场情况,通过探孔探明现场实际现状,采用预留隔离保安岩层与控制爆破抛渣方向技术,对-236 m水平1#风井联络道实施贯通爆破。本次风井联络道爆破采用先后两次爆破,将乳化药卷Ф36 mm×450 mm均改为Ф32 mm×330 mm。第一次是进行小断面掏槽爆破,降低爆破破坏作用,为第二次爆破提供抛渣自由面。第二次是对轮廓面进行爆破,改变贯通爆破的抛渣方向,安全高效完成了-236 m水平1#风井联络道贯通爆破工程,为今后同类工程的实施提供了实践经验。

摘要： 镜铁山桦树沟矿属于急倾斜厚矿体,矿石和围岩稳定。矿床均采用无底柱分段崩落法开采,中深孔爆破采用多段微差或同段爆破方式进行起爆,但由于局部地方地质条件发育明显,中深孔凿岩时跑眼严重等因素存在,极易在中深孔爆破后产生推排、悬顶等问题。本文通过对桦树沟矿中深孔爆破产生推排和悬顶的成因进行研究分析,得出相关措施。

摘要： 无底柱分段崩落法在大型地下金属矿山中应用广泛,该方法具有采切工艺简单,生产规模大等优点。针对该方法在北洺河铁矿应用过程中存在眉线破坏严重,大块率高,成孔率低等问题,根据矿山不同区域岩性特征,采用经验公式优化出合理的崩矿步距为2 m,现场工业试验取得了良好的效果,达到了降低贫化损失和爆破成本的目标。

摘要： 针对无底柱分段崩落法采矿中损失贫化大的问题,通过数值模拟的方法,对回采系统中起决定性作用的崩落体形成过程进行了模拟,通过对初始应力平衡、爆破挤压、爆后回缩3个阶段的模拟计算,查明了崩落体形成各阶段的应力及外形特征.研究结果表明,崩落体呈近似椭球形,其外形上部略宽,下部略窄,崩落体形态外部边缘并不光滑,存在明显的矿岩混杂现象,研究结果对矿山放矿等实际生产工作具有很强的指导意义.

摘要： 在无底柱分段崩落法矿山,中深孔落矿过程中的爆破推墙事故是常见生产事故之一,该事故不仅处理工作比较困难,而且导致大块率增高,严重影响采场生产的正常进行,为解决这一问题,本文依据扇形炮孔爆破物理模拟实验结果,分析了装药炮孔密度对爆破方向的影响,揭示了扇形中深孔爆破碎岩体的内在机理,以及形成爆破推墙的根本原因,以此为据提出了确定扇形炮孔合理装药系数及装药结构的方法.应用实践表明,该方法可有效避免爆破推墙事故的发生,并可显著降低大块率.

摘要： 司家营铁矿就无底柱分段崩落法结构参数对矿石损失及贫化指标的影响情况进行分析和探讨,通过对采场结构参数的调整优化,最大限度的降低矿山的损失,从而提高矿石的回采率.

摘要： 某铁矿是生产矿山,设计生产规模220万t/a,采用无底柱分段崩落法回采矿石,属于开采技术条件复杂的矿床.经勘探,目前回采水平一下仍有635.67万t高品质矿石可回收.结合生产矿山实际,提出了4种深部开拓系统设计方案进行比选,并采用DEMINE对方案进行建模,结果认为第1种方案最优.目前,矿山根据评价出的最优方案开始启动深部开拓的基建工程.多种开拓系统设计方案比选评价,对同类型地下矿山具有借鉴意义.

摘要： 覆盖层是满足无底柱分段崩落法回采工艺条件和确保生产安全的重要保障.在归纳覆盖层形成方法和覆盖层的作用特征的基础上,分析了组成覆盖层岩石的粒度及其流动特、覆盖层的阻风特性、抗冲击特性和抗渗特性等因素对覆盖层厚度的影响,对研究覆盖层的合理厚度意义重大.

摘要： 以无底柱分段崩落法开采中厚倾斜矿体为研究对象,结合崩落矿岩散体的力学性质,对斜壁边界条件下的散体流动开展了室内物理模拟实验和数值模拟实验.根据室内物理模拟实验结果,提出将散体流动区域简化为斜壁控制区和无影响区,并利用数值模拟软件分析了单放矿口放矿时的散体运动场和力场.研究结果表明:斜壁放矿过程对矿岩的运动场和力场产生显著的影响.散体流动时,远离放矿口处的散体沿上盘斜壁方向近似直线地快速移动至无影响区,随之沿垂直方向下落,而下盘侧散体因倾角堆积效应而运动缓慢;放矿过程中,由于散体状态在达到平衡和破坏平衡之间循环反复,使得上下盘边壁受到散体运动产生的压力场曲线以突变形式呈现.

摘要： 夏甸金矿目前采深已远超800m,－652m水平至－692m水平主要采用无底柱分段崩落法和进路式上向水平分层充填法联合开采,地质勘探线529～546线之间采用崩落法开采,两翼(529线以南和546线以北)采用充填法开采.通过FLAC3D软件分析不同厚度预留矿柱下采场的应力、位移、塑性区等,确定矿柱最优宽度,保障联合开采的稳定.研究发现无底柱分段崩落法采场与上向水平分层充填法采场之间存在相互影响,上向水平分层充填法采场的开采使得无底柱分段崩落法进路中垂直方向应力增大,而上向水平分层充填法采场在向上回采过程中,岩体中应力逐渐增加.在两采场之间保留一定宽度的矿柱能有效减小两采场之间的相互影响,矿柱宽度应大于15m.

摘要： 大冶铁矿矿石资源随着不断的开采日益萎缩,为提高资源利用率缓解环境压力而选择了充填采矿法.自实施充填采矿法以来取得了不错的经济效益和社会效益.延续了矿山生产寿命,保证了生产顺利进行.同时为下一步的深部开采工程总结技术数据和完善管理制度提供了重要的依据.

摘要： 大冶铁矿尖林山车间尖林山采区-110M中段采用无底柱分段崩落法和进路端头局部先空场后崩落法自上而下回采,-170M中段采用上向分层干式充填法自下而上分层回采,-120M水平作为过渡水平(上向分层干式充填法仅回采-120M水平以下矿石),采用进路端头局部先空场后崩落采矿法回采.在实际生产过程中,由于尖林山-110M中段进度较快,-170M中段因为下部矿体较小的原因进度较慢,面临-110M中段即将回采结束,而-170M中段仅回采至-138M水平,充填法生产能力有限,设计能力为15万吨/年,无法满足尖二期提升量的要求.结合现场实际情况,经过优化后,将过渡水平改为-129M水平,不仅解决了生产能力不足的问题,还安全有效的回收了尖林山-138M水平3个保安矿柱的矿石.

摘要： 分析上向中深孔爆破产生的挤死爆破故障原因,优化传统挤死故障开凿切割巷道的方法,充分利用原设计炮孔布置,优化第一排炮孔的装药结构、起爆方式、雷管段位划分、堵塞长度,前一排爆破结束后,利用辅助探测系统和激光测距仪测得爆破效果;再根据测量结果调整后一排的装药参数,实现矿体节理裂隙充分发育、拉伸高度逐渐增高的目的,爆破3～4排后可利用悬臂梁结构释放补偿空间,将挤死爆破故障处理正常.此方法提高了梅山铁矿挤死爆破故障处理效率,对国内其他矿山处理类似爆破故障具有一定的借鉴意义.

摘要： 本发明是一种由无底柱分段崩落采矿法转分段空场采矿法的方法，实现矿体开采由崩落法成功转变成分段空场法，分层高度10‑15m，在崩落法上覆覆盖层与下部空场法采用破浪形矿柱隔离，波浪形矿柱的厚度为3‑5m，波浪形矿柱下部采用分段空场法进行回采。下部空场法回采划分矿房矿柱，采用扇形中深孔爆破，铲运机分段出矿，其矿房结构参数与上部崩落法的结构参数匹配，实现由崩落法向空场法的成功转变，解决了崩落法贫化、损失率大的缺点，贫化率由30%降低为8%，损失率由15%降低为12%。

摘要： 本发明是一种由无底柱分段崩落采矿法转分段空场采矿法的方法，实现矿体开采由崩落法成功转变成分段空场法，分层高度10‑15m，在崩落法上覆覆盖层与下部空场法采用破浪形矿柱隔离，波浪形矿柱的厚度为3‑5m，波浪形矿柱下部采用分段空场法进行回采。下部空场法回采划分矿房矿柱，采用扇形中深孔爆破，铲运机分段出矿，其矿房结构参数与上部崩落法的结构参数匹配，实现由崩落法向空场法的成功转变，解决了崩落法贫化、损失率大的缺点，贫化率由30%降低为8%，损失率由15%降低为12%。

摘要： 一种临时顶柱诱导崩落与无底柱分段崩落组合采矿法，包括以下步骤：(1)根据矿体赋存条件划分阶段、分段、临时顶柱；(2)阶段运输巷道、凿岩巷道分别沿矿体走向脉外、脉内布置；(3)上分段依次段超前下分段回采，最下一分段滞后回采；(4)随着回采工作面的推进，待顶柱长度与上盘围岩暴露面积达到临界跨落值时，自采场首采部位逐步诱导崩落回收临时顶柱，崩落的顶柱矿石落入空场后由最下一分段回采时同步回收，上覆废石落入空区充填部分采场起到控制地压的作用；按照该顺序不断后退式连续回采；(5)回采的分段矿石与回收的顶柱矿石通过溜井，阶段运输巷道运输至地表。采用本发明提高了矿石回采率、降低矿石贫化率。

摘要： 本发明涉及一种地下采矿技术，特别涉及一种进路间距大于分段高度的无底柱分段崩落采矿法。解决受传统放矿理论、设计规范所形成的无底柱分段崩落采矿法的进路间距不大于分段高度的技术偏见，提高矿山的生产效率和技术经济指标。具体技术方案如下：进路间距大于分段高度的无底柱分段崩落采矿法，在选定分段高度后，进路间距L按下述方法确定：进路间距L大于分段高度H，进路间距L＝(1.0～1.5)·分段高度H。本发明主要用于地下矿山的开采，采用本发明的技术方案确定采场结构参数，可以大幅增加各进路的控制范围，节省采准工程量，降低无底柱矿山的掘采比，提高采矿强度高，显著降低采矿成本。

摘要： 本发明涉及一种确定无底柱分段崩落法崩落体形态的方法，根据放矿理论及最小耗能原理，得出崩落体和松动体相似，其形态为椭球缺，且三者偏心率相同，在此基础上建立崩落体的数学模型；由一次松散系数及采场参数确定崩落体体积，通过数学转换导出崩落椭球缺的体积计算公式并结合崩落体体积确定崩落体三轴长度，最终确定崩落体的高度、沿回采进路方向的厚度和垂直回采进路方向的宽度。本发明对进一步地研究崩落体形态、优化结构参数、降低矿石的损失贫化、提高矿山经济效益具有重要意义。

摘要： 本发明提供一种可减少矿山基本建设的掘进工程量、降低矿山建设费用、缩短矿山基建时间，又可提高矿山投产初期的采矿效率和采矿回收率、降低矿山采矿成本的无底柱分段崩落法首采分段回采进路的布置方法。该方法是根据矿体的赋存条件、形态以及矿山的生产规模，确定阶段高度、分段高度和进路间距，首采分段分段高度是其它分段高度的两倍；回采炮孔控制的范围覆盖该首采分段控制的范围。

摘要： 本发明涉及一种由无底柱分段崩落法向上向水平分层充填法过渡的方法。其技术方案是：在矿区的紧邻崩落区(1)下面的一个阶段中，将所述阶段划分为隔离带(2)和回采区(3)，所述阶段的上部为隔离带(2)，所述阶段的下部为回采区(3)。所述阶段的开采顺序是，先开采回采区，后开采隔离带(2)。所述阶段的开采方法是，回采区(3)采用上向水平分层充填法，隔离带(2)采用无底柱分段崩落法。所述隔离带(2)的厚度是无底柱分段崩落法分段高度的1倍或2倍。所述后开采隔离带(2)是指回采区(3)的充填体终凝后，再开采隔离带(2)。本发明具有能降低矿石的损失率、减小贫化率、保护地表植被和生态环境，改善采场的通风条件和回采简单的特点。

摘要： 本发明涉及一种确定无底柱分段崩落法崩落体形态的方法，根据放矿理论及最小耗能原理，得出崩落体和松动体相似，其形态为椭球缺，且三者偏心率相同，在此基础上建立崩落体的数学模型；由一次松散系数及采场参数确定崩落体体积，通过数学转换导出崩落椭球缺的体积计算公式并结合崩落体体积确定崩落体三轴长度，最终确定崩落体的高度、沿回采进路方向的厚度和垂直回采进路方向的宽度。本发明对进一步地研究崩落体形态、优化结构参数、降低矿石的损失贫化、提高矿山经济效益具有重要意义。

摘要： 本发明提供一种可减少矿山基本建设的掘进工程量、降低矿山建设费用、缩短矿山基建时间，又可提高矿山投产初期的采矿效率和采矿回收率、降低矿山采矿成本的无底柱分段崩落法首采分段回采进路的布置方法。该方法是根据矿体的赋存条件、形态以及矿山的生产规模，确定阶段高度、分段高度和进路间距，首采分段分段高度是其它分段高度的两倍；回采炮孔控制的范围覆盖该首采分段控制的范围。

摘要： 本发明涉及一种由无底柱分段崩落法向上向水平分层充填法过渡的方法。其技术方案是：在矿区的紧邻崩落区(1)下面的一个阶段中，将所述阶段划分为隔离带(2)和回采区(3)，所述阶段的上部为隔离带(2)，所述阶段的下部为回采区(3)。所述阶段的开采顺序是，先开采回采区，后开采隔离带(2)。所述阶段的开采方法是，回采区(3)采用上向水平分层充填法，隔离带(2)采用无底柱分段崩落法。所述隔离带(2)的厚度是无底柱分段崩落法分段高度的1倍或2倍。所述后开采隔离带(2)是指回采区(3)的充填体终凝后，再开采隔离带(2)。本发明具有能降低矿石的损失率、减小贫化率、保护地表植被和生态环境，改善采场的通风条件和回采简单的特点。