倾斜中厚矿体阶段空场嗣后充填采矿工艺优化研究 被引量：11

1

作者 黄敏 王晓军 +3 位作者 邱纪香 谷亚州 蔡思杰 黄明清 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期483-492,共10页

分段凿岩阶段空场嗣后充填法是倾斜中厚矿体的高效采矿方法,但爆破、充填与采场稳定性之间关系复杂,可能存在地表塌陷、顶底板垮塌和回采损失率高的问题。采用工程类比、工业试验等手段,从回采顺序、切割方式、底部结构布置等方面对倾... 分段凿岩阶段空场嗣后充填法是倾斜中厚矿体的高效采矿方法,但爆破、充填与采场稳定性之间关系复杂,可能存在地表塌陷、顶底板垮塌和回采损失率高的问题。采用工程类比、工业试验等手段,从回采顺序、切割方式、底部结构布置等方面对倾斜中厚矿体分段凿岩阶段空场嗣后充填法进行了工艺优化,并提出采场内不留间柱的布置方法。该方法在一步骤充填后将充填体侧帮直接与矿房相连接,并采用挤压爆破提高充填体强度和矿块的回采率。实施时间是该方法的关键,ANSYS/LS-DYNA数值模拟表明:采用中深孔挤压爆破形成切割槽时,应在采场充填及充填体养护7~9 d后进行。工程实践表明该方法具有可行性,能够为矿山生产提供技术支撑。 展开更多

关键词 倾斜中厚矿体 分段凿岩阶段空场嗣后充填法 切割槽 底部结构 ANSYS/LS-DYNA

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分段空场嗣后充填法人工矿柱多源信息融合稳定性评价模型 被引量：1

2

作者 张泽群 钟文 +4 位作者 杨华泽 周伶杰 林圣杰 毛基腾 赵奎 《黄金科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期894-904,共11页

针对分段空场嗣后充填法人工矿柱(充填体)稳定性评价指标因素概率分配过程和权重分配中存在的问题,综合考虑工程地质环境、岩体质量、力学响应指标、声发射参数特征和几何形态5类信息源的影响,建立了涵盖17项稳定性影响因素的人工矿柱(... 针对分段空场嗣后充填法人工矿柱(充填体)稳定性评价指标因素概率分配过程和权重分配中存在的问题,综合考虑工程地质环境、岩体质量、力学响应指标、声发射参数特征和几何形态5类信息源的影响,建立了涵盖17项稳定性影响因素的人工矿柱(充填体)稳定性多源信息评价指标体系,并基于此确立了人工矿柱(充填体)稳定性D-S证据理论的识别框架及评价指标分级标准。通过引入正态隶属度函数及改进的K-L距离对指标因素概率分配和权重分配进行优化,构建了基于改进D-S证据理论多源信息融合的人工矿柱(充填体)稳定性评价模型。选取某分段空场嗣后充填开采矿山5个典型人工矿柱(充填体)对模型的适用性进行验证,结果表明:多源信息融合稳定性评价等级分别为AP-2、AP-3和AP-5(Ⅱ级)>AP-4(Ⅲ级)>AP-1(Ⅳ级),稳定性评价结果与前期位移、声发射现场监测分析评价和数值模拟分析评价结果基本吻合,验证了评价模型在实际应用中的科学有效性。该模型为人工矿柱(充填体)稳定性分析提供了一种更全面的综合评价方法。 展开更多

关键词 分段空场嗣后充填法 人工矿柱(充填体) 多源信息融合 稳定性评价模型 D-S证据理论 隶属度函数

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兴隆磷矿两步骤回采嗣后充填采矿方法应用实践 被引量：5

3

作者 周磊 王湖鑫 +2 位作者 蔡桂生 李慧 胡建军 《中国矿业》 北大核心 2014年第S2期182-184,共3页

房柱法为兴隆磷矿现使用的采矿方法,该采矿方法在回采过程中需要留设大量的矿柱,导致矿石回收率低,而且后期采空区处理工程复杂、安全管理压力大。结合矿山开采技术条件及矿山现状,研究采用矿房、矿柱两步回采嗣后充填采矿法进行回采。... 房柱法为兴隆磷矿现使用的采矿方法,该采矿方法在回采过程中需要留设大量的矿柱,导致矿石回收率低,而且后期采空区处理工程复杂、安全管理压力大。结合矿山开采技术条件及矿山现状,研究采用矿房、矿柱两步回采嗣后充填采矿法进行回采。浅孔落矿,二步骤回采,先采矿柱,采用高强度胶结充填;后采矿房,矿房采用尾砂非胶结或者废石充填,无大面积采空区暴露。该采矿方法有利于矿山地压管理,同时可提高矿石资源的回收率,减少尾砂废石排放对地表环境产生的污染,改善矿区环境的同时减轻拦渣坝防洪压力。 展开更多

关键词 房柱法 矿房 矿柱 嗣后充填

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深埋厚大矿体采场结构参数优化 被引量：15

4

作者 邬金 李元辉 +1 位作者 司呈斌 徐帅 《金属矿山》 CAS 北大核心 2014年第11期11-15,共5页

合理的采场结构参数可使采场处于有利的力学状态,使围岩的应力、应变分布趋于均匀化,在保证开采系统稳定和生产安全的前提下,减少支护工作量,提高采矿强度和生产效率。在深入分析思山岭铁矿地质概况与采矿方法的基础上,对影响矿房回采... 合理的采场结构参数可使采场处于有利的力学状态,使围岩的应力、应变分布趋于均匀化,在保证开采系统稳定和生产安全的前提下,减少支护工作量,提高采矿强度和生产效率。在深入分析思山岭铁矿地质概况与采矿方法的基础上,对影响矿房回采稳定性的矿房高度、矿房宽度、采场长度、矿柱宽度、矿柱充填方式等5个关键因素进行2水平正交设计,获得8种试验方案。运用大型岩土软件FLAC3D对盘区内不同方案的采场结构参数进行数值模拟研究,分析其在不同结构参数下应力、位移、塑性区等特征,初步得出采场处于最有利力学状态时的结构参数方案(采场高60 m、采场长60 m,矿房宽18 m、矿柱宽20 m的参数方案)。计算结果表明:回采过程中,采场长度对顶板应力和顶板位移的影响最大,采场越长,应力值越大,且压应力主要在盘区间柱集中,顶底板处出现拉应力集中。分析结果可为盘区矿房矿柱的安全高效回采提供技术支持。 展开更多

关键词 正交设计 深部厚大矿体 阶段矿房嗣后充填法 结构参数优化 数值模拟

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三山岛金矿井下无人开采区域中深孔落矿嗣后充填连续采矿工艺设计 被引量：5

5

作者 赵兴东 曾楠 +5 位作者 陈玉民 魏慧 王成龙 侯成录 杜云龙 范纯超 《黄金科学技术》 CSCD 2021年第2期200-207,共8页

为了建成国内首个井下无人采矿示范区,在三山岛金矿西山矿区选取-630 m中段至-645 m中段作为试验采场。通过工程地质调查,结合矿床地质、工程地质与岩石力学基础资料以及无人采矿设备的应用,提出采用下向中深孔落矿嗣后充填连续采矿法... 为了建成国内首个井下无人采矿示范区,在三山岛金矿西山矿区选取-630 m中段至-645 m中段作为试验采场。通过工程地质调查,结合矿床地质、工程地质与岩石力学基础资料以及无人采矿设备的应用,提出采用下向中深孔落矿嗣后充填连续采矿法。该采场方法的各个开采中段与主斜坡道相通,设备可在各个中段之间按照开采计划进行调度;中段通过辅助斜坡道与各个分段相通,保证设备在生产中段内部的作业调度;各分段均布置采场联络巷与矿体连通,方便设备进入矿体进行凿岩、爆破、铲运等作业,有利于无人机械设备在各个地点通行作业。采矿过程涵盖了"掘—采—运—充—辅助"各工艺环节的连续无人作业过程,能够有效保障多类型无人开采装备安全、高效和连续化生产、运行,在保障矿山生产安全的同时,提高矿山生产能力,对我国未来矿业智能化发展具有推进作用。 展开更多

关键词 无人采矿 采矿方法 下向中深孔 嗣后充填 连续开采工艺 三山岛金矿

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粉煤灰在下向分层胶结充填采矿中的应用试验 被引量：9

6

作者 杨志强 陈得信 +1 位作者 高谦 郭慧高 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第2期152-156,共5页

针对粉煤灰替代水泥的充填体强度普遍偏低和充填体脆性增大,对安全生产带来安全隐患的问题.采用粉煤灰替代水泥的胶结充填配比试验.研究结果表明:粉煤灰替代水泥的充填料浆流动性好,有利于充填料浆管道输送.但充填体强度随着粉煤灰替代... 针对粉煤灰替代水泥的充填体强度普遍偏低和充填体脆性增大,对安全生产带来安全隐患的问题.采用粉煤灰替代水泥的胶结充填配比试验.研究结果表明:粉煤灰替代水泥的充填料浆流动性好,有利于充填料浆管道输送.但充填体强度随着粉煤灰替代量增加而降低,对于早期强度尤为突出根据金川镍矿下向进路式采矿对充填体强度要求,确定了粉煤灰最高掺入质量分数为13%.同时还对掺入粉煤灰的水泥特性和技术标准开展研究,制定掺粉煤灰水泥的技术标准,为粉煤灰在金川镍矿的安全、高效和经济的心用奠定基础. 展开更多

关键词 粉煤灰 替代水泥 胶结充填 下向分层充填采矿法 物理力学特性 现场试验 工业化应用 技术标准

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基于正交设计试验方案的云南某铜矿采场结构参数优化研究 被引量：14

7

作者 黄德镛 贾子月 +2 位作者 吕世玮 高聪 杨洋 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2023年第4期111-119,共9页

采场结构参数的优化选择对采矿的安全生产和经济效益有着重要意义。以云南香格里拉某铜矿为背景,结合矿山采用的分段空场嗣后充填采矿法,根据矿山岩体力学参数、充填体力学参数以及采场的布置特征,运用FLAC3D软件建立采场模型,通过正交... 采场结构参数的优化选择对采矿的安全生产和经济效益有着重要意义。以云南香格里拉某铜矿为背景,结合矿山采用的分段空场嗣后充填采矿法,根据矿山岩体力学参数、充填体力学参数以及采场的布置特征,运用FLAC3D软件建立采场模型,通过正交设计试验设计了16种不同的采场结构参数方案,对所有采场方案进行稳定性分析,并用建立FAHP-CRITIC法组合赋权的综合评价模型进行优选,得到最优采场结构参数尺寸及最佳充填配比。方案在矿山各中段推广使用,为类似矿山的采场试验提供了良好的示范。 展开更多

关键词 分段空场嗣后充填采矿法 采场结构参数 FLAC3D模拟 正交设计试验 FAHP-CRITIC法

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分段空场嗣后充填采矿法集约化开采顺序优化研究 被引量：17

8

作者 任卫东 范玉乾 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第6期167-171,共5页

某矿山是一个水文地质条件复杂,生产多年的老矿山,矿山采用空场法开采,多中段同时生产,采场多,生产效率低,时有采场顶板冒落等问题发生,严重影响企业的安全生产。为了解决这些问题,企业采用了分段空场嗣后充填采矿法,虽然大大改善了采... 某矿山是一个水文地质条件复杂,生产多年的老矿山,矿山采用空场法开采,多中段同时生产,采场多,生产效率低,时有采场顶板冒落等问题发生,严重影响企业的安全生产。为了解决这些问题,企业采用了分段空场嗣后充填采矿法,虽然大大改善了采场回采的安全,但矿山采用多中段生产,造成中段间相互影响,生产效率低,且存在潜在安全隐患,本研究在分段空场嗣后充填采矿法的前提下,采用数值模拟软件,依据摩尔-库伦破坏准则,通过对拟定的不同开采顺序采场回采进行数值模拟,分析不同开采顺序采场的应力及位移的变化情况,从而能选择适合矿山的开采顺序,为矿山实现集约化、规模化开采提供了依据,对矿山的安全、高效、经济的回采有至关重要的意义,也为类似矿山的开采提供了借鉴依据。 展开更多

关键词 分段空场法 嗣后充填 采矿法 集约化开采 开采顺序优化

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某含铜磁铁矿采矿方法改进 被引量：1

9

作者 远洋 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第7期24-26,30,共4页

根据国家对矿山开采的要求,为了提高矿山回收率,减少废物排放,某含铜磁铁矿矿山把原有空场采矿方法变更为空场嗣后充填采矿方法。变更后,矿山采矿回采率由81.2%提高到95%,盘活铁(铜)矿石25万t,有效提高了矿产资源的利用水平,同时提高了... 根据国家对矿山开采的要求,为了提高矿山回收率,减少废物排放,某含铜磁铁矿矿山把原有空场采矿方法变更为空场嗣后充填采矿方法。变更后,矿山采矿回采率由81.2%提高到95%,盘活铁(铜)矿石25万t,有效提高了矿产资源的利用水平,同时提高了企业的经济效益,消除了空场引起的岩体环境负效应。 展开更多

关键词 嗣后充填 采矿方法 回采率

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基于未确知测度理论的采矿方法优选 被引量：12

10

作者 张力 赵明生 +3 位作者 池恩安 马振乾 张明清 王腾 《中国矿业》 北大核心 2020年第11期147-153,共7页

为选择适合贵州某金矿的最佳采矿方法,以解决该矿开采难度大、开采成本高的问题,根据矿山实际地质条件,初选出了适用于该矿体的采矿方法。将数值模拟与未确知测度理论相结合,利用数值模拟分析三种备选采矿方法的安全性,同时作为优选模... 为选择适合贵州某金矿的最佳采矿方法,以解决该矿开采难度大、开采成本高的问题,根据矿山实际地质条件,初选出了适用于该矿体的采矿方法。将数值模拟与未确知测度理论相结合,利用数值模拟分析三种备选采矿方法的安全性,同时作为优选模型的指标。结合矿山实践经验,选取采场生产能力等11项影响采矿方法选择的指标,利用信息熵计算各指标的客观权重,引入置信度识别准则进行评价,同时按照优越度进行排序,构建基于未确知测度理论的采矿方法优选模型。通过综合比较分析,最终确定最佳的采矿方法为下向中深孔落矿嗣后充填法,该方法可以有效解决目前开采遇到的问题,扩大矿山生产能力,降低采矿成本,提高矿山经济效益。 展开更多

关键词 采矿方法 未确知测度理论 置信度识别准则 下向中深孔落矿嗣后充填法

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西山分矿下向构筑工艺研究与应用 被引量：2

11

作者 吴杨 刘再涛 +1 位作者 王栋毅 彭康 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期14-17,共4页

针对三山岛金矿西山分矿某破碎矿段矿体难开采、原有上向水平进路充填法支护工程量大、作业循环周期长等问题,拟采用下向进路(进路宽3.6 m、高3.0 m)充填采矿法回采该段破碎矿体。通过安全系数法计算出承载层所需C30混凝土或尾砂胶结体... 针对三山岛金矿西山分矿某破碎矿段矿体难开采、原有上向水平进路充填法支护工程量大、作业循环周期长等问题,拟采用下向进路(进路宽3.6 m、高3.0 m)充填采矿法回采该段破碎矿体。通过安全系数法计算出承载层所需C30混凝土或尾砂胶结体厚度,对下向构筑工艺及施工步骤进行了介绍,并在试验采场进行了现场应用。结果表明,下向进路充填采矿法不但减轻了支护成本和支护工作量,同时保障了破碎矿体回采过程中的施工安全性,为破碎矿体安全高效开采积累了宝贵经验。 展开更多

关键词 下向充填采矿法 破碎矿体 人工假顶 现场应用

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基于启发式遗传算法的地下采场作业计划优化模型 被引量：4

12

作者 黄爽 贾明涛 鲁芳 《黄金科学技术》 CSCD 2023年第4期669-679,共11页

针对地下矿山空间受限、设备资源有限以及生产任务重的特点,从相邻工序时间间隔最短及生产总时间最短的角度,构建了预控顶中深孔分段空场嗣后充填采矿法的生产计划优化模型,并采用启发式算法加速的遗传算法求解该模型。以赞比亚某铜矿... 针对地下矿山空间受限、设备资源有限以及生产任务重的特点,从相邻工序时间间隔最短及生产总时间最短的角度,构建了预控顶中深孔分段空场嗣后充填采矿法的生产计划优化模型,并采用启发式算法加速的遗传算法求解该模型。以赞比亚某铜矿的实际数据为例,对启发式遗传算法和普通遗传算法求出的染色体适应度进行比较分析。结果表明:相比普通遗传算法启发式遗传算法的求解收敛速度更快,经优化后矿山设备平均利用率为64.8%,平均出矿量为3631.19 t/d,既能满足开采需求,又能有效缩短作业时间间隔,保证作业安全要求。该算法能够快速有效地解决井下多设备协调问题。 展开更多

关键词 地下金属矿山 分段空场法 嗣后充填 多目标优化模型 启发式算法 遗传算法 设备优化

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急倾斜中厚破碎矿体空场嗣后充填安全开采技术研究 被引量：13

13

作者 张东杰 拓明轩 +1 位作者 刘树新 王健多 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第5期50-55,共6页

针对急倾斜中厚破碎矿体采用浅孔留矿法开采时,存在的采场作业安全条件差、矿石损失贫化大等问题,以锡林浩特萤石矿为工程背景,从岩体可冒性、工艺方法改进、冒落防控等方面对急倾斜中厚破碎矿体空场嗣后充填安全开采技术进行了系统研... 针对急倾斜中厚破碎矿体采用浅孔留矿法开采时,存在的采场作业安全条件差、矿石损失贫化大等问题,以锡林浩特萤石矿为工程背景,从岩体可冒性、工艺方法改进、冒落防控等方面对急倾斜中厚破碎矿体空场嗣后充填安全开采技术进行了系统研究。通过矿岩可冒性分析,构建了岩体冒落力学模型,计算得到极限冒落跨度值为5.4~6.4 m,小于矿体的平均厚度(7 m),存在冒落事故风险;从回采作业安全及损失贫化控制角度出发,提出了以垂直深孔落矿阶段矿房法为主的空场嗣后充填开采工艺,给出了采场结构布置方法,采用分段崩矿、中段及阶段出矿方式,确定的合理崩矿步距为1.56 m;在此基础上,分析了采空区顶板冒落冲击风险,计算得到采空区顶板岩体冒落形成的冲击气浪值为34.96 m/s,远远超过了《金属非金属矿山安全规程》(GB 16423—2020)规定的数值,给出了防治冒落冲击灾害的安全散体垫层铺设方法,确定的合理散体垫层厚度为3.3 m。通过现场工业试验,采场作业安全,矿石回采率提高了7.31%,贫化率降低了7.66%,经济效益显著,可实现该类矿山安全高效开采。 展开更多

关键词 急倾斜中厚矿体 可冒性 采矿方法 采空区 空场嗣后充填

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典型铁矿嗣后充填法地下开采的地质环境问题及其防治 被引量：4

14

作者 陈晓梅 杨超 +1 位作者 张建伟 桂思英 《中国矿业》 北大核心 2020年第10期92-95,共4页

嗣后充填法用于铁矿地下开采,使资源得到合理开发利用,同时保护了矿区地质环境。在对典型铁矿采空区充填、竖井封闭、斜坡道封堵等分析的基础上,估算了含水层结构破坏情况,其现状(影响半径0.154 km、面积1.097 km 2)和预测(影响半径0.36... 嗣后充填法用于铁矿地下开采,使资源得到合理开发利用,同时保护了矿区地质环境。在对典型铁矿采空区充填、竖井封闭、斜坡道封堵等分析的基础上,估算了含水层结构破坏情况,其现状(影响半径0.154 km、面积1.097 km 2)和预测(影响半径0.362 km、面积2.923 km 2)均显示破坏严重,而现状和预测发生矿山地质灾害的可能性较小。从含水层和地质灾害的多方面提出了地质环境问题的防治措施。 展开更多

关键词 嗣后充填法 含水层破坏 地质灾害 防治 铁矿 地下地采

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猫场铝土矿采场回采顺序优化研究 被引量：1

15

作者 刘国斌 侯国权 +1 位作者 余超 崔松 《中国矿业》 2021年第S01期316-320,共5页

在矿山开采过程中,不合理的回采顺序容易导致围岩变形、位移和破坏。为有效预防该类地质灾害发生,本文采用数值模拟仿真软件对猫场铝矿条带开采嗣后充填法采场回采顺序进行优化研究。通过分析采场整体和顶底板位移大小、顶板与矿柱应力... 在矿山开采过程中,不合理的回采顺序容易导致围岩变形、位移和破坏。为有效预防该类地质灾害发生,本文采用数值模拟仿真软件对猫场铝矿条带开采嗣后充填法采场回采顺序进行优化研究。通过分析采场整体和顶底板位移大小、顶板与矿柱应力分布以及整体塑性区体积大小,研究表明:方案Ⅰ(由南至北)的回采顺序最佳,该方案下采场整体位移5.396m、顶板位移为5.853m、地表位移为2.854m;顶板最小主应力为0.421MPa,矿柱最大主应力为25.4MPa;剪切破坏体积为0.628m~3,拉伸破坏体积0.248m~3。其中,位移与应力数值相较其他两种方案差值较小,但拉伸破坏体积差值较大,且该方案下位移、应力、塑性区体积均小于其他两种方案。因此,采用从南至北开采的回采顺序更有利于采场的稳定。 展开更多

关键词 嗣后充填采矿法 回采顺序优化 围岩稳定性

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