首云铁矿无底柱分段崩落法采场结构参数优化的研究
无底柱分段崩落法在边缘矿体回采中的应用研究
无底柱分段崩落法在边缘矿体回采中的应用研究【摘要】无底柱分段崩落法在国内外金属矿山中广泛应用,随着开采深度的增加应用比例不断加大。
边缘矿体中常出现损失等现象,矿山开采中需要重视贫化等问题。
研究介绍无底柱分段崩落法开采技术,结合采矿工程结总结无底柱分段崩落法在边缘矿体回采中的应用。
采用无底柱分段崩落法回收矿体,通过优化回采工艺设计,证明边缘矿体回采可应用无底柱分段崩落法。
【关键词】无底柱分段崩落法;边缘矿体回采;采矿技术应用我国金属矿床经过多年高强度开采,高应力矿床、受复杂空区破坏矿体等赋存条件复杂的难采资源逐渐投入开采,常规开采方法效率低成本高。
随着社会发展对金属矿资源需求量增加,亟待研究复杂难采资源适用的安全开采技术。
未来复杂难采矿床字眼开采比例不断增大,解决复杂难采矿资源开采工艺技术难题,对保障我国社会经济可持续发展具有重要意义。
无底柱分段崩落法应用可以提高整体工作效率,在各种边缘矿体回采工作中得到广泛的应用。
随着我国市场对矿产资源需求加大,无底柱分段崩落法因生产能力较大,逐渐应用于缓倾斜矿中。
1.无底柱分段崩落法开采技术研究无底柱分段崩落法特征是按分段逐个进行回采,其实质是崩落矿石在覆盖岩石接触下,经过底部结构随崩落矿石放出,方法特点是设无底柱开凿放矿【1】。
无底柱分段崩落法在上世纪60年代开始在有色矿山实验使用,80年代后在矿山采矿方法中占有重要地位。
结合我国矿山情况对无底柱分段崩落法进行生产工艺等方面研究实验取得成熟的经验,其发展趋势是采用全液压大型无轨采掘设备减少工作量降低采矿成本。
无底柱分段崩落法受矿体厚度限制较小,适用于大于10m的缓倾斜矿体。
较薄矿体应用分段尺寸受限,倾角小于70°时在底盘应补加脉外电耙道【2】。
矿体形体及围岩接触线无严格要求,无底柱分段崩落法是回采强度大,成本低作业安全的采矿方法,采场内崩落矿石与上部废石相接触,上部废石覆盖层容易在放矿中渗入崩落矿石中。
无底柱分段崩落法沿脉进路大断面出矿研究
Xiao H aijun Zhang Weihua
( N ortheast Univ ersity )
Abstract In light of the problems of the gr eat rock mixing ratio and low recov er y ex isting in on r eef drift draபைடு நூலகம்ing in nonpillar sublevel caving, a test was made on raising the on reef drift section from 3. 4m 3m to 6. 5m 3m. T he results show ed an ore recov er y improv ement from 55% to 75% ~ 80% , suggesting a recov ered ore increase of 0. 1594 million t/ a and an economic benefit of nearly 4 million yuan per annum.
( 上接第 13 页) ( 2) 结合现场情况, 应用计算机力学数值模拟
分析软件 RFPA 对大断面巷道 稳定性问题进 行系 统分析。对不太稳固的矿体, 实施沿脉进路大断面 出矿方案时, 要根据巷道的稳固性适当刷大巷道断 面, 实现在保持巷道稳固的基础上实施沿脉进路大 断面出矿方案。
( 3) 完成深孔凿岩后, 在进行刷大巷道断面的 过程中, 经常会把下一分段的中深孔破坏, 势必影响 下一分段的爆破效果, 并出现# 屋檐∃( 见图 4) , 达不 到大断面出矿的效果。为杜绝此类现象的发生, 在 对本分段进行中深孔爆破时, 一定要把下一分段的 残留孔与本分段一同爆破。
采用无底柱分段崩落法应注意的技术问题分析
采用无底柱分段崩落法应注意的技术问题分析作者:张孝东来源:《科技资讯》 2012年第28期东(富蕴蒙库铁矿有限责任公司新疆阿勒泰 836100)摘要:对国内的采矿专业而言,在冶金矿山、化工矿山以及非金属矿山的设计之中,经常采用的方法是无底柱分段崩落法,也会因此而产生一些争议。
如何在设计与实施的过程中达到目的,更应该对无底柱分段崩落法进行综合分析后讨论应该注意或改进的技术手段,由此提高采矿率或达到生产所需的标准正是我们不断追寻的目标之一。
关键词:无底柱分段崩落法采矿专业技术分析中图分类号:TN401文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)10(a)-0059-0121世纪是能源世纪,要想具有较高的竞争力就需要拥有足够多的能源。
矿藏资源如果不被人所开采,将永不见天日,所以才更加的需要采矿工程师来找到并挖掘出这些矿藏资源,矿山的合理开发为工业企业提供着动力和能源,为国家发展和国民经济的发展提供着依据和保障。
以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法叫做崩落采矿法,也就是在崩落矿石的同时,自然或强制性的崩落周围的岩石来填补空区,达到控制和管理低压的目的。
采用崩落法采矿,不要需要把矿块划分成矿柱和矿房,而是把整体的矿块作为单元并按照一定的回采顺序,连续进行单步骤的回采动作,在一定的阶段中采用从上至下得顺序进行。
一旦采用崩落法采矿,对于放矿的管理就显得尤为重要,这是因为在回采过程中,周围的岩石或自然或强制性的崩落,矿石覆盖岩石的直接接触下放矿。
1 无底柱分段崩落法采用崩落法采矿,又分为有底柱分段崩落法和无底柱分段崩落法,在这里,我们对后者着重进行分析和讨论。
目前在我国,无底柱分段崩落法主要应用于铁矿床的开采,绝大部分是新建矿山,从第一个水平阶段起就开始使用,因而都要进行人工崩落围岩,形成覆盖岩层。
根据生产实践证明,这种采矿方法最好在第一水平阶段用其它方法已开采完毕,并处理采空区形成覆盖岩层的条件下使用。
无底柱分段崩落法采场结构参数确定探讨
he t o r e t i c a l a n a l y s i s , he t r e a r e t h e b e s t r e s u l t s i n t h e f o r m o f d r a wi n g , wh i c h a r e t h e h i g h s u b l e v e l f o m r a n d t h e l a r g e s p a c e f o m . r On he t
o p t i m i z a t i o n a n d e n s u r e he t mi n e s a f e a n d e f f i c i e n t p r o d u c t i o n . 关键词 : 大间距 ; 无底柱分段崩 落法 ; 采场地压; 放矿理论
王 臣①WA NG C h e n ; 赵铁成②Z HAO T i e — c h e n g
( ① 河 北 省承 德 市 国土 资 源局 , 承德 0 6 7 0 0 0 : ②首钢矿业公司, 迁安 0 6 4 4 0 4 ) ( (  ̄ ) He b e i C h e n g d e B u r e a u x o f L a n d& R e s o u r c e s I C h e n g d e 0 6 7 0 0 0, C h i n a ; (  ̄ ) S h o u g a n g Mi n i n g C o r p o r a t i o n , Q i a n - a n 0 6 4 4 0 4 , C h i n a )
o f he t s t r u c t u r e p a r a me t e r s i mp a c t ,d e t e mi r n i n g t h e s t r u c t u r e p a r a me t e r s ,s o me f a c t o r s mu s t b e c o n s i d e r e d ,s u c h a s t h e f o r ma t i o n o f
无底柱分段崩落法的技术参数优化及放矿方式改进
( 3 ) 炸药 单 耗偏 高 ,采矿 炸药 单耗 为0 . 6 7 8 0 ~0 . 8 2 1 9 k g /t。 ( 4 ) 生 产能 力低 , 没有 达到设 计 能力 。 2 . 改进 的措 施 和方 法 2 、 1 改 变采 场结 构 参数 分段高 度和 回采进路 间距是主 要的采场 结构参数 , 也是 影响采 准系数 主要 因素 。 采 准系数 为每一 千吨采 出矿石量 所需掘 进的 采准 、 切 割巷道 米数 。 其表 达 式为 : .
2 、 4 起 爆 方式
铁矿、 赤铁矿、 黄铁矿 , 脉石矿物以石英、 角闪石为主 自投产以来 , 采矿工艺中 暴 露 出以 下 问题 。 ( 1 爆 破 大块 率高 , 悬顶 、 立 槽时有 发生 。 大 块率平 均为2 8 %, 采 场 回采进路 悬 顶率 达 3 0%。 ( 2 ) 矿石 损 失率 、 贫 化率 指标 偏高 ,损失 率为2 5 . 4 9 %~2 8 %, 贫化率 为2 4 .
1 . 引育
1 8 矿组是 板石 矿业 公司 主要铁 矿石 生产基地 之一 , 井下开 采 , 采用 沿走 向 布置无底 柱 分段崩 落 法进行 矿石 回采 。 矿组走 向北东 , 走 向长3 0 0 m, 倾 向西北 , 倾 角5 0 -7 0 。 , 平均 为5 5 。 , 倾 斜延 深最深 达一 7 咪 标高, 平均厚 度3 0 -7 0 m, 矿石 硬 度f =1 2 ~1 4, 围岩 硬 度f - 9 ~1 1 。 金 属矿 物 以磁铁 矿为 主 , 其 次 为少量 磁 赤
工 业 技 术
C ho g y R ev i e w
●I
无 底 柱 分 段 崩 落 法 的技 术 参 数 优 化 及 放 矿 方 式 改 进
无底柱分段崩落法采矿设计
无底柱分段崩落法采矿设计无底柱分段崩落法是一种常用的采矿方法,广泛应用于矿山开采中。
它的特点是在矿体上部分段段开采,通过崩落来实现矿石的自然下落和采出。
本文将详细介绍无底柱分段崩落法的设计原理和操作流程。
一、设计原理无底柱分段崩落法采矿是基于以下原理:在矿体上部分段段开采,通过崩落来实现矿石的自然下落和采出。
该方法的关键是选取合适的段段长度和崩落周期,以确保矿石能够顺利下落到矿井底部,并通过提升设备将其运出矿井。
二、操作流程无底柱分段崩落法采矿的操作流程主要包括以下几个步骤:1. 安全措施:在进行采矿作业前,必须确保矿井通风正常、支护设施完好,并采取必要的安全措施,如设置警示标志、安装安全网等。
2. 矿体分段:根据矿体的性质和采矿条件,将矿体分为若干个段段,每个段段的长度一般在10-20米左右。
分段时需要考虑矿体的稳定性和采矿效果,避免过长或过短的段段。
3. 预处理:对每个段段进行预处理,包括爆破、支护等工作。
爆破是将矿石破碎为适当大小的块体,以便于后续的崩落和运输。
支护是为了确保矿体的稳定,防止崩落过程中发生事故。
4. 崩落操作:在预处理完成后,可以进行崩落操作。
一般采用控制爆破的方式,通过合理的装药和引爆顺序,使矿石以适当速度下落。
崩落过程需要密切监控,及时处理可能出现的异常情况。
5. 运输和处理:崩落完成后,矿石将自然下落到矿井底部,然后通过提升设备将其运出矿井。
在运输过程中需要注意矿石的稳定性和运输效率,确保矿石能够安全地运出矿井。
三、优缺点分析无底柱分段崩落法采矿具有以下优点:1. 采矿效率高:通过分段崩落的方式,可以快速采出大量矿石,提高采矿效率。
2. 成本低:相比其他采矿方法,无底柱分段崩落法的设备投资和运营成本较低。
3. 适应性强:无底柱分段崩落法适用于不同类型的矿体,具有较强的适应性。
但是,无底柱分段崩落法采矿也存在一些缺点:1. 安全风险:无底柱分段崩落法采矿过程中存在一定的安全风险,如崩落不均匀、矿石堆积等。
无底柱分段崩落采矿法结构参数优化及应用
无底柱分段崩落采矿法结构参数优化及应用摘要:无底柱分段崩落采矿法在我国地下开采中应用广泛,尤其是在铁矿开采中,西石门铁矿就是其中之一。
根据长期实践,运用无底柱分段崩落采矿法,矿石损失率在15-20%左右,贫化率在20%-30%左右。
无底柱分段崩落采矿法的结构参数直接影响实际产量的大小、损失和贫化。
为减少生产损失和贫化,需要对无底柱分段崩落采矿法中的回采进路间距、崩矿步距、分段高度的参数进行相应的优化。
关键词:无底柱分段崩落采矿法;结构参数;优化及应用引言无底柱分段崩落采矿法结构简单、技术成熟、经济合理,常用于金属矿山开采。
随着研究的深入和应用的推广,结构参数的增加将成为发展趋势并得到更广泛的应用。
本文通过实例详细介绍了无底柱分段崩落采矿法合理爆破参数的确定及应用。
一、无底柱分段崩落采矿法合理爆破参数优化方法(1)单位炸药消耗量炸药单耗主要受矿石的爆炸性、其口径、炸药性能、矿山宽度等因素影响。
最佳值应该能够最小化每吨矿石的最终成本。
该值也可以从中孔和深孔爆破漏斗试验中获得。
根据烟弹最佳埋深下漏斗的爆破量验证最佳单位炸药消耗量(排渣量),但得到的指标偏低,计算值应结合试验进行适当调整。
(2)崩矿步距一旦确定了断面高度和矿路之间的距离,就有了一个洞穴台阶的最佳值。
如果绘制矿石的椭球与矿石的脊线相切,则将与沿接近方向的垂直矿石接触相切。
此时,楼梯排出的矿石最多,混杂的废石最少,但矿石的锋面损失最大;增加崩矿步距,也就是说,增加一次崩塌层的厚度,可以增加每次爆破的矿石量,但松散介质提供的有效补偿空间会慢慢减少,造成过度挤压,影响坍塌体的形状,甚至造成开槽等爆破问题,影响喷出体的形成和发展,导致矿石锋面损失小,混合废石多,当出矿品位略大于边界品位时,步距最合适,回采效率以及回贫差能够获得最大值。
(3)最小抵抗线与炮孔密集系数最小抵抗线是矿石衰减步距W,与矿石释放步距成正比。
如果一排炮孔的装载量不足以满足洞穴法排矿阶段的矿量,则应设置多排炮孔。
无底柱分段崩落法结构参数对矿石回收指标的影响研究
新
疆
有
色
金
属
3 7
无底柱分段崩落法结构参数对矿石 回收指标的影响研究
张 培 波
( 疆 亚克 斯 资源 开发股 份有 限公 司 新 哈 密 89 0 ) 3 0 0
摘 要 从 崩落矿岩移动规律的角度, 就无底 柱分段崩落法结构参数对矿石 回收指标 的影响情况进行 了分析和研 究。 研究表 明, 对于
指标 的影 响研 究
3 8
张培波 : 无底柱分段崩落法结构参数对矿石回收指标的影响研究
第4 期
矿石损失, 它们都具有很好的再次甚至是多次回收的 3 结构参数之间 的“ 自适应” 用 作 机会 。靠 壁 残 留在 下一 步距 就 基本得 到 回收 ( 2 ; 图 ) 下面结合研究无贫化放矿时矿石残 留体的放 出 脊部 残 留在下一 分段 后得 到很好 回收 ( 3 ; 图 ) 至于正 情况, 进一步分析结构参数改变对矿石回收率指标 的 面残 留, 在第 三分 段 时可能得 到 回收 。适 当的矿石 则 影 响情况 。研 究表 明, 步距 放 矿时首 先 出现在 出矿 口 残 留特别 是靠 壁残 留和脊 部残 留, 无底 柱分段 崩落 对 的废石点位置, 取决于崩落矿石堆体 的高度与厚度之 法 放矿取 得 良好效 果起着 极 为重要 的作用 。 由此可 以 比值 。在分段高度一定的情况下, 在端壁上留下的残 看 出, 结构 参 数 改变 对矿 石残 留体 的影 响 , 乎 可 以 几 留体大 小将 随放 矿 步距 的大 小而 改变 。放 矿 步距 小 , 等价看成放矿方式改变( 指截止品位放矿 、 主要 低贫 首 先 出现 在 出矿 口的废石 点 的位置 就 比较靠 下, 壁 靠 化放矿及无贫化放矿1 对矿石残留体 的影响情况。虽 矿 石残 留量较 多 ; 矿步 距 大, 先 出现 在 出 矿 口的 放 首 然 放矿过 程 中不 同的放矿 方式 , 留下 了大 小和 数量均 废 石 点 的位 置 比较靠 上 甚 至 出现 顶 部废 石 首先 到 达 不 相 同的矿石 残 留, 由于特殊 的结 构 和连续 的放矿 但 出矿 口, 靠壁矿石残留量就少 , 甚至没有 。 设正面废石 空间特 别是 在靠壁 矿石 残 留的作 用下 , 留矿 石可 以 残 与顶 部废 石 同时 到达 出矿 口的放 矿 步 距 为 L a, m x 只 得到 充分 回收 。 构参 数 的改变对 残 留体 以及 矿石 回 结 要崩矿后的矿石层厚度 < m x 采用无贫化放矿, L a, 前 收率的影响情况也非常类似, 只要矿体条件合适, 残 步 距 留下 的靠 壁 矿石 残 留量 取 决 于 步距 的相 对大 留矿 石 多, 下一 次 回收 的也 多 , 留矿 石 都 能得 到 比 残 小 。放 矿步 距相对 较 大, 矿后 留下 的靠壁 残 留量就 放 较充 分 回收 . 石 回收率 不会 有多 大 的变化 。所不 同 矿 少; 之则 多 , 反 结果 使后 续步 距 的有效 矿 石厚 度f 步距 的是 , 放矿方 式 的改变 , 会对放 出矿石 的质量 ( ,N ) 贫f g 崩落矿石 +靠壁残留矿石) 增加并呈现达到 L a 值 mx 产生显著 的影响, 而结构参 数的改变 , 既不会 对矿石 回 的趋势, 笔者把这种现象称之为的崩落矿石层高度与 收率产生显著影响, 也不会对放出矿石质量产生显著影 放 矿步距 的“ 自适 应 ” 用 。 作 这种 “ 自适 应 ” 用 的趋势 作 响。 这说明, 结构参数改变对矿石回收率的影响, 相当程 是使崩落矿石堆体( 步距崩落矿石 + 矿石残 留体 ) 的 度上可 以被无底 柱分段崩落法 特殊 的结 构形式 和连续 形态与放 出体形态保持最大程度的吻合 。 从矿岩界面 的放矿 空间条件所“ 中和” 或抵 消。 的移 动情况 看, 种 “ 这 自适应 ” 用 的最终趋 势是 使 正 作
无底柱分段崩落法结构参数的调整
・1 以 内平 均 凿 岩 速 度 ; 5m
i 9mi ÷ 1 5 n 5m— 1 . n m 0 6 mi/
M e s r s f r o i i a i n o l s i g qu lt n o n pi i a u e o ptm z to f b a tn a iy i pe tm ne
和 裂 隙 ,矿 石 普 氏 硬 度 系 数 为 1 ~ 1 ,有 代 表 性 的矿 块 ; 4 8
— —
南 东 东 ,倾 向 2 0 ,倾 角 约 5 。 1。 5 。矿 体 向 南 西 方 向 侧
・
岩 工 熟 练 程 度 。 凿 岩 工需 具 备 5 以上 操 作 经 验 。 年
伏 ,侧 伏 角 约 6。 该 矿 体 地 表 走 向 长 3 0m, 最 大 延 深 5。 3 6 3m, 在 6 0~ 5 0m 标 高 间 1 矿 体 最 大 水 平 厚 7 3 1
矿 成 本 的 目的 。 2 1 中深 孔 凿 岩 速 度 测 定 实 验 .
1 1 # 组 矿 体 赋 存 条 件 8矿
板 石 矿 业 公 司 1 矿 组 位 于 矿 区西 部 的棒 捶 园矿 区 的 8
—
—
实 验 条 件 : 1 凿 岩 机 为 Y Z 一 9 , 钎 杆 长 ) G 0
中图 分 类 号 :T 1 B4 文 献 标 识 码 :B 文 章 编 号 :1 7 — 8 5 ( 0 2 0 —0 4 —0 6 1 5 O 2 1) 5 0 0 2
0 引 言
无底 柱 分 段崩 落 法 因其 结 构 简 单 、机 械 化 程 度 高 、安
全性 好 、 成本 低 等 优 点 ,在 国 内金 属 矿 山 得 到 广 泛 推 广 。
无底柱分段崩落法
关于如何降低无底柱分段崩落采矿法贫损指标的探讨一、无底柱分段崩落法应用现状无底柱分段崩落采矿法自20世纪60年代中期在我国开始使用以来,在金属矿山获得迅速推广,特别是铁矿山更为广泛。
该方法可应用于矿岩稳固性中等以上,回采巷道不需要大量支护的矿山。
它具有采场结构简单、安全性好、生产能力大、劳动效率高等优点。
随着采矿工业的发展和开采深度的加大,可以预见无底柱分段崩落法的应用比例将进一步加大。
无底柱分段崩落法采矿的特点之一在覆岩下放矿,放矿过程中发生矿岩混杂。
而且由于放矿椭球体的存在,放矿过程中会留有一些残留体无法一次放出,如脊部残留体、端部残留体等。
目前矿山中的无底柱分段崩落采矿方法一般采用截止品位放矿。
由于无底柱分段崩落法放矿步距数多,且每次都要混进大量岩石而贫化到截止品位时才停止出矿,因而混入的废石量也大.多次大量废石混入是造成无底柱分段崩落法矿石贫化大的根本原因。
所以采场结构参数不合理或放矿管理不当,都可能造成较大的损失贫化。
长期实践表明,无底柱分段崩落采矿法矿石损失率约为20%,贫化率约为20%~30%。
所以过大的损失贫化是此种采矿方法的主要缺点,也是影响经济效益的重要因素。
因此,降低损失贫化指标和改进放矿工艺,对提高无底柱崩落法采矿的经济效益具有重要意义。
二、降低贫损指标措施2.1优化采场结构无底柱分段崩落法的损失贫化是影响经济效益的重要因素,而采场的结构参数是影响矿石的损失贫化的重要因素,所以优化采场结构参数是降低损失贫化指标、提高经济效益的重要措施。
回采进路间距(B)、分段高度(H)、和崩矿步距(L)是无底柱分段崩落法三个重要的结构参数,改变B、H和L值,可使崩落矿石层形状与放出体形状相适应,以期求得最好的矿石回收指标(即此时的经济效益最大),而此时的结构参数被称为最佳结构参数。
根据无底柱分段崩落法放矿时矿石的移动规律得知,最佳的结构参数实质上是指B、H、和L三者最佳的配合。
而这三个参数是相互联系相互制约的,其中任一个参数不能离开另外两个参数而单独存在最佳值。
无底柱分段崩落法在和睦山铁矿的应用与优化
摘
要
无底 柱分段 崩 落法在 和 睦山铁矿 开采 过程 中遇到 通风 困难 、 爆破 效果 差 、 巷道 变形严
重、 回收 率低 等诸 多 问题 。从 5个 方 面提 出 了改进 和 优 化措 施 , 对 结构 参 数 和 生产 工 艺等进 行 调
整。 取得 了很好 的效果 。
关键 词
无底 柱分段 崩 落 法
难, 爆 破后 通风 时间 长 , 影 响 出矿效率 。
1 开采技术条件
由于矿体与下盘近矿 围岩破碎 , 允许暴露面积 很小 , 原设 计 用分 段凿 岩 阶段 出矿 空场 法开 采 , 阶段
高度 为 5 0 m。首 采 中段 一1 0 0 m 中段 的 2条探 矿巷 虽 然采 用 了钢 支架 支 护 措施 , 但 掘 进 后 很 快 发 生 冒 落 。根据 矿体 的赋存 条 件和基 建工 程揭 露岩体 的稳
C h e n Wu j i u
( H e m u s h a n I r o n O r e o f G u s h a n Mi n i n g I n d u s t r y C o m p a n y o f M A S T E E L )
1 3 0~ 3 3 5 m。矿体与下盘近矿 围岩节理裂 隙发育 , 破碎 不稳 定 , 尤 其 混 合 矿 和磁 铁 矿 石 , 以疏松 块 状 、
粉状 为主 , 极不 稳定 , 上 盘 围岩较稳 定 。
路菱形 布 置 ( 见图 3 ) 。进 路 长 5 0~8 0 m, 采 用
应用
优 化
Ap p l i c a t i o n a n d Op t i mi z a t i o n o f No n — p i l l a r S u b l e v e l Ca v i n g a t He mu s h a n I r o n Or e
简述无底柱分段崩落法
简述深部矿业公司对无底柱分段崩落法应用与发展单位:深部矿业公司*名:**日期:2015年10月16日采矿工业是现代工业的基础,无论工业、农业、国防和科学技术的发展都离不开采矿工业。
而对采矿方法的选择和掌握则直接影响着整个采矿工业的生产工艺流程及生产组织管理,白银有色集团股份有限公司深部矿业公司是完成设计生产能力45t/a的中型有色金属矿山,矿井服务年限超过了20年。
深部铜矿由露天开采方式转至地下开采方式开采铜矿产资源,选用的采矿方法是崩落采矿法中的无底柱分段崩落法。
崩落采矿法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法,即随着崩落矿石,强制(或自然)崩落围岩充填采空区,以控制和管理地压。
在深部矿业公司工作的时间里我对矿山所采用的开拓方式、采矿方法及各大系统有了较为全面的认知和了解。
本文结合深部铜矿的实际生产情况对无底柱分段崩落法的机构参数、采准工作、切割工作、回采工作及其优缺点进行论述。
关键词:采矿工业;地下开采;无底柱分段崩落法;地压管理。
深部矿业公司位于白银市北13公里,矿区至白银市有标准轨铁路和乙级公路相连,通极为方便。
气候属北温带大陆型干燥气候,昼夜温差大,矿区的年均降雨量为156—330毫米,降雨多集中在6—9月,且常有暴雨,地面缺少天然森林植被。
矿山从1956年3月露天矿床开始基建到1988年,32年间为国家奉献了81万吨铜,铜产量连续18年居全国第一,创造产值39.08亿元,为国家创造利润21.77亿元。
现露天矿已闭坑,露天开采转为地下开采,工程于1972年立项设计,1974年开始基建,1987年投入生产,现生产能力45万吨/年。
1.地质概述矿区位于北祁连加里东褶皱带的东段,火山岩系及其周围地层属下古生界海底火山喷发沉积的产物。
矿石中主要金属硫化矿物以黄铁矿、黄铜矿为主,次为闪锌矿、方铅矿、黝铜矿等。
脉石矿物有石英、长石、绿泥石等。
矿石主要有益组分为铜,微量矿物有自然金及含硒、碲的一些矿物。
无底柱分段崩落法结构参数的计算与选取
这样便可知纯矿石放 出体 的半轴 a b 、 的相互关 系; 结合工业放出体的 a b 和 的相互关系 , 便可得到 ab 、 值。 ab代人前述 的公式 , 把 . 得到新 的进路 间距值 ( 或分段高度等) 再由这一新进路间距值重新作为 , 设定值再行计算。通过多次这样 的迭代运算 , 可 便 得到真正合理的进路间距值或分段高度等值。这里 需要说明的是 , 在具体求解时, 认定漏斗母线与放出
即可 。对 于 已经 采 用 大 间距 的生 产矿 山 , 虑进 一 考
同时要求有关设计人员在设 计阶段高度 、 分段高度 及矿块尺寸等参数时 , 要为 以后结构参数 的更改 留
下变 通 的可能 。
参考文献 :
[ ] 俞胜健 . 1 无底柱分段崩落法结构参数 的优化研究 [ ]采矿技 J.
无 底 柱 分 段 崩 落 法 结 构 参 数 的计 算 与 选 取
俞 胜 健
( 上海梅山矿业有限公司 , 江苏 南京市 204 ) 10 1 摘 要: 从三维空间的角度分析 了无底柱分段崩落法放 出体的空间布局 , 并对结构参数进
行 了优化计算, 指出了我国无底柱分段崩 落法加大其结构参数的具体方法和途径。
关键词: 无底柱分段崩落法; 结构参数 ; 出体 放
l 结构参数配置通式
无底柱分段崩落法放矿是在覆岩下进行 的, 结
构参 数 的优 劣对矿 石损 失贫 化指标具 有根 本性 的影
分段高度与进路间距 的数量关系为:
旦 L
=
2
・ 旦
b
、 () , 7
崩矿步距与分段高度存在如下关系为 :
, :
旦 . 日
() 6
13 大崩 矿步 距方 式 .
无底柱分段崩落采矿法结构参数优化及应用
无底柱分段崩落采矿法结构参数优化及应用摘要:根据无底分段柱崩落采矿法“椭球体”放矿理论,无底柱分段崩落采矿法的结构参数,直接影响着实际生产中的工程量大小和损失、贫化现象。
为了减少生产中的损失和贫化,对无底柱分段崩落采矿法中的,回采进路间距、崩矿步距、分段高度进行参数优化。
关键词:放矿椭球体;损失;贫化引言:无底柱分段崩落采矿法在我国的地下开采矿山中,特别是铁矿开采中应用较为广泛,西石门铁矿就是其中之一。
长期实践表明,无底柱分段崩落采矿法,矿石损失率约为15~20%,贫化率约为20%~30%。
根据放矿“椭球体”理论,无底分段柱崩落采矿法的结构参数,包括回采进路间距、分段高度、崩矿步距,三个方面[1]。
一、西石门铁矿南采区现状及原结构参数1.1 南采区现状西石门铁矿是一个大型的地下矿山,现在已经进入矿山末期。
南采区已全部进入残采阶段,采场是以回收残留矿量为主。
残留矿量赋存形式主要有以下几方面:(1)采场因受地压和民采破坏的影响,巷道围岩不稳固,采场进路进行大量的支护,在接近矽卡岩和矿体中的工程,U型拱架进行了二次或三次支护,巷道变形严重,造成中孔施工难度加大,局部还无法施工,不能及时进行回采,在本分段形成了矿量损失。
本分段的矿量损失,只能转到下分段进行回收。
如89m分层6#、7#采场的部分工程。
(2)下部负40m中段为缓倾斜薄矿体,矿体底部为闪长岩、节理发育、有蚀变现象,稳固性一般。
并受到民采的破坏。
(3)有底柱采场的残留,主要是有底柱的底部结构靠近矿体下部的边缘,造成耙道、堑沟等工程可能在矽卡岩中,工程稳定性较差,施工难度较大。
在厚大矿体中,还设计施工双堑沟和双层耙道。
受当时支护条件的限制,很多采场就没有完成施工,完成施工的采场,因采用一次爆破,造成底部结构坍塌,采场矿量无法采出,形成损失。
如南采区120m中段0#穿的025 – 028采场。
1.2现采场结构参数南采区的中段高度为40m,分段高度为10-12m,进路间距为10m,排距为1.5m,边孔角采用45°,崩矿步距为一次崩矿1-2排。
矿石回采“无底柱”采矿法分析探讨
矿石回采“无底柱”采矿法分析探讨摘要:无底柱分段崩落法在在回采巷道中完成分段凿岩、崩矿以及出矿,采场结构得到优化,允许使用无轨设备,这一技术具有成本低、安全性高、效率高、机械化程度高的特点,在地下矿山的矿石开采中应用广泛。
60年代初,我国引进无底柱分段崩落法,由于其优点众多而在金属矿山中广泛使用。
现对无底柱分段崩落法的技术特点以及在地下矿山中的应用进行探讨。
关键词:地下铁矿;采矿工艺;无底柱分段崩落法1无底柱分段崩落法基本特征(1)劳动生产率高,矿石生产力大;(2)对回采工作面要求不高,操作人员在进路作业,巷道中作业安全性高;由于出矿部位为进路端部,较少发生堵塞,即使发生堵塞也能在短时间内处理;(3)容易进行回采,无底柱分段崩落法无发杂的底部结构,回采工艺以及采准均比较简单,在回采巷道中完成分段凿岩、崩矿以及出矿,这使得采场结构得到了很大的简化,能很方便地使用无轨自行设备;可使用凿岩、装运设备,机械化程度高,回采步骤规范性得到提高,能提高采矿效率与强度,也能实现专业化作业;(4)进路中小步后退回采,对矿体变化适应能力强,可以选别回采带有夹石的矿体以及不同品味的矿体,比较灵活;(5)采矿方法与结构简单,无需留矿柱。
2无底柱分段崩落法在地下铁矿中的应用示例2.1工程概述某矿区深部开展建设规模180万t/a采矿生产能力,开采范围为+110~-190m之间的Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ号等矿体,采矿方法为无底柱分段崩落采矿法。
产品为干选抛尾后的铁矿石。
采用无底柱分段崩落采矿法,采场垂直矿体走向布置,长度等同于矿体厚度,各采场分段高度15m,中段高度75m,宽60m。
回采进路垂直矿体走向布置,进路间距为15m,上、下相邻的分段回采进路呈菱形布置。
2.2总体施工顺序2.2.1掘支施工(1)测量放线:放线的关键在于中线与腰线,提前放线以指导施工。
(2)凿岩爆破。
1)爆破周边眼:为了保证凿岩的稳定性,尽可能减少围岩受到爆破震动的影响,增强支护效果,所有的巷道的爆破形式均为光面爆破,操作时,严格按照程序执行,对超挖、欠挖进行严格控制。
无底柱分段崩落法采场结构参数优化研究
无底柱分段崩落法采场结构参数优化研究
陶干强;刘振东;任凤玉;任青云
【期刊名称】《煤炭学报》
【年(卷),期】2010(035)008
【摘要】分析了目前崩落法结构参数优化的常用方法及存在问题,采用随机介质放矿理论建立了进路间距优化的数学模型,并推导出崩矿步距的理论计算公式;为了评价结构参数的综合经济技术指标,给出了采场结构参数与采出率和贫化率之间的计算公式;最后,将所提出的方法在矿山进行了实际应用,并与传统的采场结构参数优化方法进行了对比.对比结果表明,所提出的优化方法与实际基本相符.
【总页数】4页(P1269-1272)
【作者】陶干强;刘振东;任凤玉;任青云
【作者单位】南华大学,核资源与核燃料工程学院,湖南,衡阳,421001;南华大学,核资源与核燃料工程学院,湖南,衡阳,421001;东北大学,资源与土木工程学院,辽宁,沈阳,110004;南华大学,核资源与核燃料工程学院,湖南,衡阳,421001
【正文语种】中文
【中图分类】TD853.31
【相关文献】
1.无底柱分段崩落法采场结构参数确定方法研究 [J], 乔登攀;汪亮;张宗生
2.兰尖铁矿无底柱分段崩落法采场结构参数研究 [J], 宋晓双;杨溢;刘磊;王昌
3.无底柱分段崩落法采场结构参数优化研究 [J], 李海亮
4.无底柱分段崩落法采场结构参数确定探讨 [J], 王臣;赵铁成
5.首云铁矿无底柱分段崩落法采场结构参数优化的研究 [J], 徐洲
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
无底柱分段崩落法结构参数研究
无底柱分段崩落法结构参数研究吴爱祥;武力聪;刘晓辉;孙希文;周颖;尹升华【摘要】为减少矿石生产成本,提高矿山经济效益,对无底柱分段崩落法结构参数进行研究.以大间距结构参数理论为基础,通过正交试验法确定9组不同的结构参数,利用多分段立体放矿模型,分别进行实验室放矿试验和计算机放矿数值模拟,然后,将2种不同方法所获得的实验数据采用直接分析法和Matlab回归分析法对比研究,分析无底柱分段崩落法各结构参数对矿石回收率等的影响,并最终确定合理的无底柱分段崩落法采场结构参数.%To reduce the cost of ore production and increase the economic benefits of mine, a study of structure parameters on sublevel caving was carried out. Based on large space structural parameters theory and nine sets of different structural parameters turned from orthogonal experiments, the laboratory ore drawing experiment and computer ore drawing numerical simulation experiment were conducted using the multi-cell 3D Ore Drawing model. The results from two experiments were then analyzed and compared further by direct analysis approach and Matlab regression analysis approach respectively to find out the influence of each afore-mentioned structural parameter on the ore recovery rate. A reasonable sublevel caving structural parameter thus was established.【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(043)005【总页数】6页(P1845-1850)【关键词】无底柱分段崩落法;结构参数;正交试验法;多分段立体放矿模型;回归分析【作者】吴爱祥;武力聪;刘晓辉;孙希文;周颖;尹升华【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;有色金属矿产地质调查中心,北京,100012;北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;有色金属矿产地质调查中心,北京,100012;北京大地盛业房地产土地评估有限公司,北京,100013;北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】TD853.36采矿方法结构参数不仅直接影响到开拓、采准以及回采准备的工程量,而且相应影响到投资、成本和采矿效益等。
无底柱分段崩落采矿方法
无底柱分段崩落采矿法一、什么是无底柱分段崩落采矿法(一)、发展历史上世纪五十年代发生,六十年代逐步发展并在国内外得到广泛应用,七十年代已成为一种成熟的并占优势的种方法。
以我国为例,七十年代中期铁矿地下开采矿山总数的45%,约占铁矿石总量的63%采用该采矿方法。
(二)、特征无底柱分段崩落种法是将阶段用分段回采巷道划分为若干分段,由上向下逐个分段进行回采,随后由崩落围岩充填采空区,分段下部不设出矿的底部结构,以小的崩矿步距爆破下来的矿石在崩落围岩的覆盖下直接由回采进路端部放出,凿岩、出矿共用同一巷道。
这种采矿方法结构简单,为机械化采矿创造了有条件。
主要特点:1.各分段不设放矿的底部结构,不留任何矿柱;2.凿岩、爆破、出矿等回采作业均在同一回采进路内顺序进行;3.矿石回采由回采进路的上(下)盘一端开始,按步距顺序后退回采,直至下(上)盘一端矿体边界为止;4.在回采进路端部于崩落围岩覆盖下进行挤压爆破和放矿;5.上下分段进路在空间呈菱形交错布置。
(三)、适用条件1.较规则的急倾斜厚矿体;2.矿石稳固程度在中等以上,进路中不需大量支护;3.顶板围岩能自行崩落,且块度较大;4.地表允许陷落,表土层不厚,没有导致井下被淹没的地表水或地下水;5.矿石允许贫化,矿岩容易分离,矿石可选性好,围岩含有用矿物成分。
(四)、优缺点无底柱分段崩落采矿法是一种高效率、高生产能力.高度机械化、低成本和作业安全的采矿方法,与其它种方法相比,具有以下优点:1.结构简单,不留矿柱,不设底部结构,所有矿块间和分段间,不需要留任何底柱和间柱,不需要掘进难以施工的漏斗、斗穿,斗颈和电耙等切割巷道,不需进行回收顶、底、间柱等复杂繁重的工作;在矿块中只布置采矿进路.联络巷道.切割巷道和切割天井,结构简单,便于施工;2.回采工艺简单,各项回采作业在不同分段内进行,互不干扰,管理方便,作业专业化,有利于操作技术和工效的提高;3.易于实现采矿作业全面机械化,采准和回采作业都在进路内进行,便于使用大型无轨自行设备,如掘进台车、采矿凿岩台车、装运机等;4.作业安全,人员在水平巷道内工作,顶板暴露面积小,出现浮石或不安全因素时,容易及时发现和处理;5.灵活性大,每条进路所负担的回采宽度只有10米左右,崩矿步距只有2米左右,生产中出现问题时影响面小;还能根据矿体条件的变化随时改变进路布置或回采顺序;上分段残留的矿石可在下分段回收;对矿石成分复杂的矿体,可分采分运或选别回采,有利于稳定出矿品位和矿石综合利用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
三、试验方案的拟定
表1 试验因素、条件和指标
将影响因素排距、装药系数和孔底距分布用A、B、C表示,采用传统的正交表来安排试验,可以选用正交表L9(33)来安排试验,见表2。
表2 因素水平表
四、爆破效果的观测
对于井下无底柱分段崩落法爆破落矿,良好的爆破效果意味着禁止出现悬顶、立墙等严重影响作业安全的现象;另外,爆破后的爆堆要破碎均匀、松散,便于铲运机铲装,不合格的大块少。其次,爆破要为下次爆破创作良好环境条件,因此,要求爆破后冲均匀,对进路巷道眉线的破坏要小,尽量不影响后排孔装药和对后排炮孔造成错孔、落膛等不良后果。在众多方面的多个技术指标中,其中眉线破坏距离和大块率两个指标基本能够反映爆破效果的优劣。一般大块少,矿岩破碎均匀,爆堆也较松散,便于铲装;而眉线破坏小,意味着爆破后冲较小,不易对后排炮孔造成错孔、落膛等破坏,故选用大块率和眉线破坏距离来衡量中深孔爆破效果的优劣。
五、结论
结果表明采用孔底起爆法在首云矿矿体比较稳固的条件下,进路的眉线保护较好,为出矿创造了较好的条件。对比国内使用simba1354井下大孔径(Φ76mm)中深孔崩矿的矿山,大红山矿(矿石f=8~12,大块率7.93~12.1%),程潮铁矿(矿石f=8~12,大块率20%左右),梅山铁矿(矿体f=10~12,大块率10.8~67.4块/万t),总体而言破碎效果尚可。由此可见,崩矿步距增大对于提高矿山经济效益有利的。因为爆堆体与放出体的吻合程度得到提高,改善了出矿损贫指标,进而提高原矿质矿的发展情况看出,采用小排距,大孔底距,增大密集系数是无底柱扇形布孔的发展趋势,是有效改善爆破破碎效果的重要技术途径。参照同类矿山经验,结合首云矿的岩性特征取密集系数m=1.1~1.86,故试验中孔底距可采用2.2~2.6m。
3.边孔角
边孔角是扇形布孔的重要参数,在无底柱崩落法采矿中,如果分段高度一定时,边孔角的大小要考虑崩落矿体的侧向自然安息角和钻机的穿孔能力,特别是上下分层进路交错布置时,边孔角决定了最大孔深和排面内的炮孔数量。
根据前期矿岩力学性能实验结果,试验地段矿体坚硬,岩体属中等硬度。
二、井下崩矿爆破主要参数确定
1.最小抵抗线(排距)
最小抵抗线W是爆破参数中最重要的参数之一,通常根据钻孔直径、矿岩特性、炸药威力以及对矿岩的破碎程度等要求而定,可按下式计算:
式中:d-孔径,mm;Simba1354钻机可选钻孔直径在51~89mm之间,可根据岩性选择,一般硬岩适合选小直径钻孔,参照国内相关矿山使用情况,本次试验为矿体部位,故选择钻头直径为76mm,成孔直径在78~80mm之间;
2.孔底距
扇形中深孔孔间距有孔底距和孔口距之分,孔底距是指从较浅炮孔的孔底至相邻较深炮孔的垂直距离,在设计中用来控制同排炮孔密集度(数量);孔口距是指从堵塞较深炮孔装药底面至相邻堵塞较浅的炮孔的垂直距离,它是调节孔口装药密集度的指标,体现崩矿的合理炸药单耗。孔底距a可采用下式计算:
关键词:无底柱分段崩落法 降低损失贫化 爆破参数 崩矿步距
一、引言
首云铁矿原采用露天开采, 现已转为地下开采, 采用无底柱分段崩落采矿法。该采矿方法的优点是回采工艺简单、灵活性大、作业安全、便于实现机械化、采矿强度较大;该法的缺点是矿石贫化损失率较大。
为减少对正常生产的影响,试验地点选择在II矿带最南端的29~44m水平。该范围内有两层矿,其中II①层平均厚度4~5m,倾角80~89°,矿体顶、底板不规整;II②层平均厚度16~18m,倾角68~80°,矿体顶板不规整,底板较规整。该地段有小断层多条,走向东西,矿体多处被错断。
首云铁矿无底柱分段崩落法采场结构参数优化的研究
摘 要:首云铁矿生产采场采用无底柱分段崩落法开采,无底柱分段崩落采矿法的爆破工作是采矿工程的一个重要环节,崩矿步距决定了爆破效果的好坏,进而影响到矿石的回收率和生产成本,同时也影响到安全生产。本文在对采场进行多方案试验研究基础上,对首云铁矿中深孔爆破崩矿步距参数进行了分析、计算和优化。确定了较优的参数组合方案,通过生产实践,降低了采场贫化和损失指标,取得了较好的生产效果。
影响井下中深孔爆破效果的因素很多,结合首云矿的实际情况,最主要的影响因素是排距、孔底距和炮孔的装药长度,显然这些因素的影响相互交织在一起,要单独考察它们对爆破效果的影响在实际生产条件下显然不太现实。为了即能综合考察这些因素的影响,又尽可能少得影响生产,采用正交试验法来制定中深孔爆破参数优化的现场试验方案。
Q-炸药单耗,kg/m3; -炮孔装药系数;
D-装药密度,kg/m3; m-炮孔密集系数。
结合首云矿的情况,选取钻孔直径d=0.078`0.08m,压风装填粘性粒状铵油炸药的密度 =1.0~1.1×103 kg/m3,炮孔装药系数 =0.7~0.8,孔底密集系数m=1.1~1.86,设计炸药单耗q=0.5~1.0 kg/m3。故可选:W=1.6~1.8m。
(文章来源于:变压器 )
正交试验设计法,可以减少试验次数,缩短试验周期,降低试验和生产成本,迅速找到优化方案。它利用一套现成的规格化的表─正交表来安排多因素试验,并对试验结果进行统计分析,找出较优(或最优)试验方案的一种科学方法。
对于排距和孔底距参照类似矿山经验及目前爆破情况采用等间隔选取,确定大密集系数布孔原则;对于起爆位置,目前井下上向扇形孔常用的有孔底和孔口起爆,中间起爆法需要在装药过程中将装药管拔出,安装起爆药包后再插入装药管,在试验采场中是不现实的,比较后采用孔底方式。炮孔的装药长度则需要整个排面统一考虑,因此试验就三个因素为目标,通过优化达到改善中深孔爆破效果的目的,以大块率和眉线的破坏距离作为考察试验好坏的技术指标,构成正交试验的因素表1。