局部矿体赋存形态多变时的分段空场嗣后充填采矿方案优化研究

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作者 石海军 杨会选 +3 位作者 张睿 赵丽军 柴衡山 焦满岱 《现代矿业》 2025年第4期43-47,共5页

为解决某铅锌矿深部采区833m分段内矿体赋存形态复杂多变,采用传统单一回采方式下,矿石损失贫化较高等问题,基于分段空场嗣后充填采矿法工艺特点,利用3DMine矿业软件开展三维矿体形态自适应组合式设计,构建包含矿石损失率、贫化率、采... 为解决某铅锌矿深部采区833m分段内矿体赋存形态复杂多变,采用传统单一回采方式下,矿石损失贫化较高等问题,基于分段空场嗣后充填采矿法工艺特点,利用3DMine矿业软件开展三维矿体形态自适应组合式设计,构建包含矿石损失率、贫化率、采切比等6项指标的熵权法-TOPSIS综合评价体系,在垂直走向上布置进路开采厚大矿段,在沿走向上布置进路回采薄脉矿段,对比分析垂直走向、沿走向及组合式3种开采方案的适应性。研究表明:组合式开采方案可使矿石损失率由10.98%降至5.12%,贫化率由10.73%降至6.17%,该方案较垂直走向、沿走向方案分别多回收1727.8,889t矿石,取得了良好的经济效益。研究成果形成的动态协同回采控制技术,为复杂形态矿体高效开采提供了可量化的工程决策模型。 展开更多

关键词 急倾斜矿体 分段空场嗣后充填法 联合开采

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基于3Dmine的采矿方法可视化研究

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作者 柴守锐 赵丽军 +2 位作者 杨会选 柴衡山 张睿 《世界有色金属》 2024年第15期232-234,共3页

基于3Dmine软件的应用,针对厂坝铅锌矿73~79线730m中段的矿体开采,为实现矿产资源的合理利用,建立其采矿方法的三维可视化模型。该模型利用了矿山井巷工程的建模基础,通过对矿块采矿方法的建模与优化处理,并进行实体模型的验证,构建了... 基于3Dmine软件的应用,针对厂坝铅锌矿73~79线730m中段的矿体开采,为实现矿产资源的合理利用,建立其采矿方法的三维可视化模型。该模型利用了矿山井巷工程的建模基础,通过对矿块采矿方法的建模与优化处理,并进行实体模型的验证,构建了矿体模型、巷道模型和实体模型。这些模型直观地展示了矿山井下工程的空间位置,并以三维可视化的方式展现了矿体及采矿方法。三维模型的应用有效地缩短了设计周期,提高了设计的准确度,并提升了矿山作业人员对矿体形态的认知和采矿技术的熟练程度。这进一步提高了施工效率,确保了作业人员的安全,并增加了矿山的经济收益。通过3Dmine软件的应用,为矿山的进一步开发提供了有效帮助。 展开更多

关键词 采矿方法 3Dmine 三维可视化

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基于MIDAS-NX的矿山三维建模在采场布置方案优选中的应用

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作者 孟慧媚 柴衡山 《采矿技术》 2024年第3期302-307,共6页

厂坝铅锌矿李家沟矿区现采用无底柱分段崩落法开采。一方面矿区民采采空区破坏严重,残矿开采规模大,矿体的完整性和开采环境遭到严重破坏,加上矿山经过多年的大规模开采,地压活动频繁,安措工程作业量大、时间长,支护费用大幅度增加;另... 厂坝铅锌矿李家沟矿区现采用无底柱分段崩落法开采。一方面矿区民采采空区破坏严重,残矿开采规模大,矿体的完整性和开采环境遭到严重破坏,加上矿山经过多年的大规模开采,地压活动频繁,安措工程作业量大、时间长,支护费用大幅度增加;另一方面随着矿山开采向深部发展,面临“三高一扰动”的复杂环境。充填开采可有效控制地压和上覆岩层移动,将被广泛应用于深部金属矿床开采[1]。综上所述,为了安全高效开采,根据绿色矿山[2-6]发展要求,李家沟矿区亟需引入充填采矿法。为实现矿山崩落法到充填采矿法的顺畅衔接[7],保障矿山的安全生产,采用MIDAS-NX建立矿区三维可视化模型[8-10],通过研究分析中段采场开采顺序和生产衔接的时间和空间关系,对采场布置方案进行力学仿真反演,模拟分步回采过程中围岩应力、位移等力学指标的变化,选出最优的采场布置方案。 展开更多

关键词 矿山三维建模 采场布置方案 MIDAS-NX 力学仿真反演

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露天坑下矿柱回收的安全性分析 被引量：5

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作者 雷明礼 张海磊 +3 位作者 赵永平 严文炳 柴衡山 刘涛 《金属矿山》 CAS 北大核心 2016年第2期17-20,共4页

某铁矿三采区一中段位于2个民采露天坑底,矿房覆岩较薄,矿柱回收存在一定风险。在充分调查该区域生产现状的基础上,利用当量暴露面积法,确定该区域矿房极限跨度为160 m,提出"隔三采二"的矿柱回收总体方案,回收矿量19.6万t。... 某铁矿三采区一中段位于2个民采露天坑底,矿房覆岩较薄,矿柱回收存在一定风险。在充分调查该区域生产现状的基础上,利用当量暴露面积法,确定该区域矿房极限跨度为160 m,提出"隔三采二"的矿柱回收总体方案,回收矿量19.6万t。在对采空区大面积垮塌冒落的连锁效应的"矿柱失稳—应力转移"力学机理进行分析的基础上,利用Wang Jin'an顶板-矿柱流变力学模型,将三采区一中段顶板-永久间柱系统简化为由4组等效的Buegers体制成的弹性薄板,建立了矿柱-顶板系统稳定性的动态分析方法,预测了采空区的存续时间。顶板位移监测表明矿柱回采实施过程中,矿柱回采整体处于稳定阶段。实践表明:利用当量暴露面积法和Wang Jin'an顶板-矿柱流变力学模型相结合的方法确定矿房极限跨度和采空区的存续时间,具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 矿柱回收 采空区处理 地压监测 当量暴露面积 流变力学模型

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爆破振动对临近尾矿坝的安全影响分析 被引量：7

5

作者 柴衡山 张晨洁 +2 位作者 刘涛 严文炳 焦满岱 《工程爆破》 2018年第5期59-65,共7页

为了探求采场爆破对临近尾矿库坝体稳定性的影响程度,进行了4次不同爆破参数采场爆破实验,并对爆破实验的振动影响进行监测。采用萨道夫斯基爆破振动经验公式计算爆破振动速度,为了得到更准确、更可靠的k、α值,对监测数据进行线性拟合... 为了探求采场爆破对临近尾矿库坝体稳定性的影响程度,进行了4次不同爆破参数采场爆破实验,并对爆破实验的振动影响进行监测。采用萨道夫斯基爆破振动经验公式计算爆破振动速度,为了得到更准确、更可靠的k、α值,对监测数据进行线性拟合,变换出适合该矿的萨道夫斯基爆破振动公式;根据该公式对不同振动速度控制标准下的起爆炸药量和最小安全距离关系进行了预测,对不同振动速度控制标准下的安全距离与允许最大起爆药量进行了估算。研究结果对矿山露天爆破最大药量和安全距离的选取具有一定的现场指导意义。 展开更多

关键词 爆破 尾矿坝 振动 预测 安全影响

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某机械化矿山凿岩设备测试 被引量：4

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作者 郭生茂 张海磊 +3 位作者 雷明礼 顾新建 严文炳 柴衡山 《现代矿业》 CAS 2015年第10期212-214,共3页

某特大型地下矿山采用无底柱分段崩落采矿法,凿岩设备选择国外全液压凿岩台车。为寻求凿岩台车的最佳的工况参数,在矿岩条件下对其凿岩性能进行测试。结果显示:无论是钻凿平行炮孔还是扇形炮孔,凿岩台车在开孔对位与耗时、退钎时间、钻... 某特大型地下矿山采用无底柱分段崩落采矿法,凿岩设备选择国外全液压凿岩台车。为寻求凿岩台车的最佳的工况参数,在矿岩条件下对其凿岩性能进行测试。结果显示:无论是钻凿平行炮孔还是扇形炮孔,凿岩台车在开孔对位与耗时、退钎时间、钻孔速度及炮孔质量等主要技术参数上均符合要求,完全能够满足实际生产要求。 展开更多

关键词 机械化开采 无底柱分段崩落法 凿岩台车 钻凿速度 炮孔质量

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岩爆倾向下隐患资源开采与空区处理协同技术 被引量：3

7

作者 张海磊 刘武团 +3 位作者 雷明礼 严文炳 柴衡山 刘涛 《现代矿业》 CAS 2015年第10期44-45,48,共3页

由于群采空区的存在和岩爆活动的影响,厂坝铅锌矿小厂坝矿区近90万t高品位矿石成为隐患资源无法采出,严重影响了矿区的可持续发展。结合小厂坝矿区现场实际和充填体作用机理,对采场充填体强度进行分析,提出不等强充填概念,确定了不同位... 由于群采空区的存在和岩爆活动的影响,厂坝铅锌矿小厂坝矿区近90万t高品位矿石成为隐患资源无法采出,严重影响了矿区的可持续发展。结合小厂坝矿区现场实际和充填体作用机理,对采场充填体强度进行分析,提出不等强充填概念,确定了不同位置充填体的强度和厚度,并建立了先进的地压监测系统。实践表明:在现有的条件下,充填是解决矿山安全隐患和回收残矿的最有效途径,采用高浓度膏体胶结充填工艺对采空区进行有计划、有步骤充填,可实现隐患资源开采和空区处理的协同作业,为同类矿山有效控制开采时岩爆带来的安全威胁提供借鉴。 展开更多

关键词 岩爆 采空区处理 隐患资源开采 胶结充填 协同开采 采矿环境再造

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一次回收双顶柱和间柱爆破技术及实践 被引量：1

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作者 柴衡山 张晨洁 +2 位作者 刘涛 张亭 严文炳 《中国矿业》 北大核心 2019年第5期104-108,共5页

根据空场法的布置特点,一般情况下,矿柱的矿量约占到矿块矿量的30%,合理高效回收矿柱,对资源回收和矿山经济效益有显著影响。以东升庙铅锌矿850m中段矿柱群为研究对象,通过分析矿柱群分布和现场实际情况,最终确定间隔抽采的整体回收方... 根据空场法的布置特点,一般情况下,矿柱的矿量约占到矿块矿量的30%,合理高效回收矿柱,对资源回收和矿山经济效益有显著影响。以东升庙铅锌矿850m中段矿柱群为研究对象,通过分析矿柱群分布和现场实际情况,最终确定间隔抽采的整体回收方案。通过比较分析,确定16号矿柱为首采矿柱,采用中深孔、深孔联合爆破技术,一次回收16号矿柱及两侧顶柱,采用微差爆破技术,间柱利用两侧空区为自由面先起爆,顶柱利用下部空区为自由面后起爆,由于顶柱面积大,采用分区微差爆破技术,形成多临空面立体分区控制爆破技术,充分利用原有空区,形成多向组合、不同爆破孔径的微差爆破技术。对回收指标进行统计计算,贫化率和损失率均控制在30%以下,一次回收矿量87 509t。 展开更多

关键词 矿柱回收 微差爆破 立体分区 控制爆破

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矿柱回采稳定性数值模拟 被引量：2

9

作者 张晨洁 刘涛 +1 位作者 严文炳 柴衡山 《矿业工程》 CAS 2018年第5期55-58,共4页

根据矿柱的分布特征,制定了矿柱的回采顺序,并建立了矿房矿柱回采模型,对矿柱的回采过程进行了数值模拟分析。模拟结果显示,矿房开挖后位移等值线呈拱形分布,最大位移位于采空区顶板区域,矿柱回采前后位移量变化不大;矿房回采后采空区... 根据矿柱的分布特征,制定了矿柱的回采顺序,并建立了矿房矿柱回采模型,对矿柱的回采过程进行了数值模拟分析。模拟结果显示,矿房开挖后位移等值线呈拱形分布,最大位移位于采空区顶板区域,矿柱回采前后位移量变化不大;矿房回采后采空区顶板局部区域表现出拱形拉应力区,越靠近采空区拉应力区范围和拉应力值也越大;空区顶板出现剪应变增量的拱形贯通区域,且矿柱回采后拱形贯通区域范围较大,永久矿柱可能发生剪切变形以致破坏。 展开更多

关键词 矿柱 采空区 数值模拟 回采方案

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某铜矿多条分支矿体采矿方法选择 被引量：1

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作者 张睿 孟慧媚 柴衡山 《现代矿业》 CAS 2022年第4期99-102,共4页

某铜矿矿体形态复杂,主要采用无底柱分段崩落法开采,贫化损失率较高。为了提高矿山生产效率,达到低投入、低贫化回收矿石的目的,通过模糊相似优先比法初选出采矿方法,使用模糊关系方程推测各方案的技术经济指标,再使用模糊综合评判法终... 某铜矿矿体形态复杂,主要采用无底柱分段崩落法开采,贫化损失率较高。为了提高矿山生产效率,达到低投入、低贫化回收矿石的目的,通过模糊相似优先比法初选出采矿方法,使用模糊关系方程推测各方案的技术经济指标,再使用模糊综合评判法终选采矿方法,最终确定出阶段空场法和分段连续空场法的联合技术方案。通过在该铜矿的实施表明,阶段空场法适用于回收品位较高的厚大矿体,分段连续空场法适应于开采中厚分支矿体或盲矿体。 展开更多

关键词 多条分支矿体 采矿方法 模糊相似优先比法 模糊数学

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基于Ventsim和3DVent的联合通风优化设计 被引量：1

11

作者 张睿 石海军 +3 位作者 柴衡山 柴守锐 郝显福 孟慧媚 《现代矿业》 CAS 2023年第6期122-125,共4页

某铅锌多金属矿转入深部开采后,多级机站通风系统无法满足新的通风要求,导致井下风量不足、污风内循环。通过测定原系统实际通风数据,使用Ventsim三维仿真模拟软件建立矿井通风系统模型,在进行网络解算和分析后,提出了单翼对角式通风优... 某铅锌多金属矿转入深部开采后,多级机站通风系统无法满足新的通风要求,导致井下风量不足、污风内循环。通过测定原系统实际通风数据,使用Ventsim三维仿真模拟软件建立矿井通风系统模型,在进行网络解算和分析后,提出了单翼对角式通风优化方案,然后由3DVent通风仿真模拟软件对优化方案进行详细设计与解算。通过充分利用2种通风软件的优势功能进行通风系统的优化设计,新系统风流方向正常,风速、风量合格,通风效果良好,有效解决了原通风系统存在的问题。 展开更多

关键词 Ventsim三维仿真模拟 3DVent 矿井通风 网络解算

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人工组合点柱代替矿柱回采矿石及稳定性计算

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作者 柴衡山 刘涛 张晨洁 《现代矿业》 CAS 2015年第5期9-10,13,共3页

房柱法回采矿房,遗留了大量点柱和间柱,约占矿房总矿量的30%。矿房回采后,为了维持采空区的稳定,通常只能回收一小部分矿柱,造成矿石的大量浪费。为此,提出采用"圆木+混凝土"组合形式的人工点柱代替矿柱支撑采空区,设计了3种... 房柱法回采矿房,遗留了大量点柱和间柱,约占矿房总矿量的30%。矿房回采后,为了维持采空区的稳定,通常只能回收一小部分矿柱,造成矿石的大量浪费。为此,提出采用"圆木+混凝土"组合形式的人工点柱代替矿柱支撑采空区,设计了3种人工点柱组合形式,对其受力、安全性和经济性进行了计算分析,通过在新城金矿残留矿柱回采中的应用,矿柱回采率达到85%以上,且能够有效保障采场的作业安全。 展开更多

关键词 人工组合点柱 稳定性计算 矿柱回收 房柱法

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