焦家金矿寺庄矿区安全高效开采技术研究
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泥质充 填 物 ； 矿体 岩 石强度 较 大 ， 节理 裂 隙不是 很发
育， 在抗 压试 验 过程 中伴 随 岩 爆 ； 盘 岩石 强 度 大 ， 下
本 文 结合 寺 庄 矿 区 的实 际 情 况 ， 寺庄 矿 区矿 对 体 围岩 的物 理力 学 特性 、 体 三 维 可视 化 建 模 和 采 矿
件 在矿 山 中 的 运 用 越 来 越 多 。Ｓ ｒ ａ ｕ ｐ ｃ软 件 可 以 根
焦 家 金 矿 寺 庄 矿 区 安 全 高 效 开 采 技 术 研 究
司呈斌 党 文 刚 ，
（． １ 山东 黄金 焦家 金矿 ， 山东 莱 州市 ２ １０ ； ． ６ ４ ０ ２ 中南 大学 资源 与安全 工 程学 院 ， 湖南 长 沙 ４ ０８ ） １ ０ ３
摘 要 ： 了实现 焦 家金 矿 寺庄矿 区安 全 高效 开采 ， 寺庄矿 区的矿岩 物理 力 学特 性进 行 为 对
严 重受 到影 响 ， 用 之 前 的采 矿 方 法使 矿 山 的生 产 沿
注 ： 验 设 备 采 用 英 国 Ｉ ＴＲ 实 ＮＳ ＯＮ 公 司 的 电 液 伺 服材 料 控制 机 ， 大 载 荷 ：０ ０ｋ 最 ２ ０ Ｎ。试 件 的 规 格 为直 径 ４ ． ０ｍｍ± ９ ０
０ ０ ； 度 １ ｏ ｏ ．５高 ｏ ． ｏｍｍ士ｏ ０ 。 ． ５
表 １ 矿 岩 物 理 力 学特 性 测 试 结 果
越 来越 多 ， 现在 矿 区在 开 采 过 程 中贫 化 损失 较 为严 重 ， 石 品位变 化较 大 ， 矿 开采 出来 的低 品位 矿石 越来 越 多 。寺庄 矿 区最初 的井 下 生产 工艺 主要 为浅 孔 留 矿 法 和上 向水平 分 层 充 填 采 矿法 ， 产 能力 相 对 较 生 低 。随着 开采强 度 的 不 断 加 大 ， 用 原来 的技 术 参 沿
Ｉ ＳＳＮ ６７１— １ —２９ ０ ０
采 矿 技 术 第 １ ２卷 第 １期
Ｍ ｉ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，Ｖｏ ． ， ． ｎ ｎ ｃ ｎ ｌｇ １ １ Ｎｏ １ ２
２１ ０ ２年 １ 月
Ｊｎ ０ ２ ａ ．２ １
ＣＮ ３ １ ４ ／ ４ — ３ ７ ＴＤ
对 较 多 ， 机械 化采 场 回采 过 程 中暴 露 出来 的 问题 在
碎裂 岩 、 铁绢 英 岩 化 花 岗 岩 中 。将 选 取 的块 体 岩 黄 石试 样进 行室 内加 工处 理 ， 作成标 准 力学试 件 ， 制 分 别对 矿 区上下 盘和 矿体 进行 了室 内物理 力学 特性试
验 ， 试结 果见 表 １ 测 。
矿 方法进 行 了研究 ， 发 出适 应 于寺 庄 矿 区开 采 技 开
在 抗压试 验 过程破 坏 时伴 随很 强 的岩 爆现 象 。根据 实 验情 况看 ， 矿体 及顶 底板 岩 石 的抗 压 强度 大 于 ３ ０
ＭＰ ， 石类 型均 属于 坚硬 、 ａ岩 半坚 硬 。矿岩物 理力 学
术条 件 的安全 高效 低成 本 的采 矿方 法 。
业 实践结 果表 明 ， 方 法 大大提 高 了该矿 区的生产 效率 ，经济效 益和 社会 效益 十分 显著 。 该 关键词 ： 家金 矿 ； 焦 岩石 性质 ； ｕｐ ｃ Ｓ ｒ ａ 建模 ； 充填采 矿 法 ； 中深孔 ； 回采 工 艺
１ 焦 家 金 矿 开 采 现 状
焦 家 金 矿 寺庄 矿 区 矿 体赋 存 比较 复杂 ， 夹石 相
２ 矿岩物理力学特性研 究
在 矿 区井 下 选 取具 有 代 表性 的岩 石 块体 试 样 ， 主要 岩石 类 型分 布 如下 ： 盘岩 石 主要 由绢 英 岩 化 上 花 岗质碎 裂 岩构成 ； 体 主要 由黄 铁 绢 英 岩 化 花 岗 矿 质碎 裂岩 构成 ； 盘 主 要 由黄铁 绢 英 岩 化 花 岗 岩 构 下
特 性测试 结果 为矿 房结 构参 数优 化研 究提供 计算 依 据， 以保 证 寺 庄 矿 区 在 开 采 过 程 中的 安 全 性 、 行 可
性 、 济性。 经
３ 基 于 Ｓ ｒａ ｕ ｐ ｃ的矿 体 三 维 可视 化建 模
目前 随着 矿 山信 息技 术 Βιβλιοθήκη 不 断 发展 ， ｕｐ ｃ软 Ｓ ｒａ
岩 石 冒落 与片 帮现 象 ， 安 全 生 产 构成 了严 重 的威 对 胁 。因此 ， 为确保 采 场安 全 ， 寺庄矿 区采 用缩 小 采场 跨 度 、 加 点柱个 数 和缩 减 点 柱 间 隔 的 办法 来 保 证 增 采 场 的安全 。但 由此 带来 的 问题是 矿 山 的生产效 益
通 过 室 内试 验 可 以发现 ， 盘岩 石 比较 破 碎且 上
强度较 小 ， 节理裂 隙 发育 ， 在抗 压试 验过程 中大 多数
效 率与 生产 能力 严 重 下 降 ， 石 贫化 率 与 损 失 率 增 矿
大， 企业 生产 效益 与 矿井 的服务 年 限受 到严 重影 响 。
都 完全 破碎 ， 其破 碎形 式一 般是 沿节 理 面 ， 中间含 且
数 进行 开采 时 ， 由于 深部 采场 顶板 不稳 固 ， 时常 发生
项 目 抗 拉 强 度 ／ ａ 抗 压 强 度 ／ ａ 弹性 模 量 ／ ａ 泊 松 比 ＭＰ ＭＰ ＧＰ
上 盘 矿体 下 盘 ３７ ． ８ ３ ．２ ９ ６ ．４ ３．３ ９ ７ ４ ． ９１ ５ ． ０２ ８ ９ ．４ ６ １ ．４ ４ ６ ．５ ０ ２ ．２ ０ ２ ．３ ． ０ ２ ．３
了研 究 ， 果表 明 ， 结 岩石 类型 均属 于 坚硬 、 坚硬 型 。根据 地质 资料 运 用 Ｓ ｒ ａ 半 ｕｐ ｃ软件 建立
了矿体 的 三 维可视 化模 型 ， 直观地 表述 了矿 体 在 地 下 的赋 存 情 况 。在 此基 础 上提 出房 柱 式 中深孔 落矿 阶段 嗣后 充填 采矿 法 ， 绍 了回采 工艺 ， 介 并对其技 术 经 济指标 进行 分析 。工
育， 在抗 压试 验 过程 中伴 随 岩 爆 ； 盘 岩石 强 度 大 ， 下
本 文 结合 寺 庄 矿 区 的实 际 情 况 ， 寺庄 矿 区矿 对 体 围岩 的物 理力 学 特性 、 体 三 维 可视 化 建 模 和 采 矿
件 在矿 山 中 的 运 用 越 来 越 多 。Ｓ ｒ ａ ｕ ｐ ｃ软 件 可 以 根
焦 家 金 矿 寺 庄 矿 区 安 全 高 效 开 采 技 术 研 究
司呈斌 党 文 刚 ，
（． １ 山东 黄金 焦家 金矿 ， 山东 莱 州市 ２ １０ ； ． ６ ４ ０ ２ 中南 大学 资源 与安全 工 程学 院 ， 湖南 长 沙 ４ ０８ ） １ ０ ３
摘 要 ： 了实现 焦 家金 矿 寺庄矿 区安 全 高效 开采 ， 寺庄矿 区的矿岩 物理 力 学特 性进 行 为 对
严 重受 到影 响 ， 用 之 前 的采 矿 方 法使 矿 山 的生 产 沿
注 ： 验 设 备 采 用 英 国 Ｉ ＴＲ 实 ＮＳ ＯＮ 公 司 的 电 液 伺 服材 料 控制 机 ， 大 载 荷 ：０ ０ｋ 最 ２ ０ Ｎ。试 件 的 规 格 为直 径 ４ ． ０ｍｍ± ９ ０
０ ０ ； 度 １ ｏ ｏ ．５高 ｏ ． ｏｍｍ士ｏ ０ 。 ． ５
表 １ 矿 岩 物 理 力 学特 性 测 试 结 果
越 来越 多 ， 现在 矿 区在 开 采 过 程 中贫 化 损失 较 为严 重 ， 石 品位变 化较 大 ， 矿 开采 出来 的低 品位 矿石 越来 越 多 。寺庄 矿 区最初 的井 下 生产 工艺 主要 为浅 孔 留 矿 法 和上 向水平 分 层 充 填 采 矿法 ， 产 能力 相 对 较 生 低 。随着 开采强 度 的 不 断 加 大 ， 用 原来 的技 术 参 沿
Ｉ ＳＳＮ ６７１— １ —２９ ０ ０
采 矿 技 术 第 １ ２卷 第 １期
Ｍ ｉ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，Ｖｏ ． ， ． ｎ ｎ ｃ ｎ ｌｇ １ １ Ｎｏ １ ２
２１ ０ ２年 １ 月
Ｊｎ ０ ２ ａ ．２ １
ＣＮ ３ １ ４ ／ ４ — ３ ７ ＴＤ
对 较 多 ， 机械 化采 场 回采 过 程 中暴 露 出来 的 问题 在
碎裂 岩 、 铁绢 英 岩 化 花 岗 岩 中 。将 选 取 的块 体 岩 黄 石试 样进 行室 内加 工处 理 ， 作成标 准 力学试 件 ， 制 分 别对 矿 区上下 盘和 矿体 进行 了室 内物理 力学 特性试
验 ， 试结 果见 表 １ 测 。
矿 方法进 行 了研究 ， 发 出适 应 于寺 庄 矿 区开 采 技 开
在 抗压试 验 过程破 坏 时伴 随很 强 的岩 爆现 象 。根据 实 验情 况看 ， 矿体 及顶 底板 岩 石 的抗 压 强度 大 于 ３ ０
ＭＰ ， 石类 型均 属于 坚硬 、 ａ岩 半坚 硬 。矿岩物 理力 学
术条 件 的安全 高效 低成 本 的采 矿方 法 。
业 实践结 果表 明 ， 方 法 大大提 高 了该矿 区的生产 效率 ，经济效 益和 社会 效益 十分 显著 。 该 关键词 ： 家金 矿 ； 焦 岩石 性质 ； ｕｐ ｃ Ｓ ｒ ａ 建模 ； 充填采 矿 法 ； 中深孔 ； 回采 工 艺
１ 焦 家 金 矿 开 采 现 状
焦 家 金 矿 寺庄 矿 区 矿 体赋 存 比较 复杂 ， 夹石 相
２ 矿岩物理力学特性研 究
在 矿 区井 下 选 取具 有 代 表性 的岩 石 块体 试 样 ， 主要 岩石 类 型分 布 如下 ： 盘岩 石 主要 由绢 英 岩 化 上 花 岗质碎 裂 岩构成 ； 体 主要 由黄 铁 绢 英 岩 化 花 岗 矿 质碎 裂岩 构成 ； 盘 主 要 由黄铁 绢 英 岩 化 花 岗 岩 构 下
特 性测试 结果 为矿 房结 构参 数优 化研 究提供 计算 依 据， 以保 证 寺 庄 矿 区 在 开 采 过 程 中的 安 全 性 、 行 可
性 、 济性。 经
３ 基 于 Ｓ ｒａ ｕ ｐ ｃ的矿 体 三 维 可视 化建 模
目前 随着 矿 山信 息技 术 Βιβλιοθήκη 不 断 发展 ， ｕｐ ｃ软 Ｓ ｒａ
岩 石 冒落 与片 帮现 象 ， 安 全 生 产 构成 了严 重 的威 对 胁 。因此 ， 为确保 采 场安 全 ， 寺庄矿 区采 用缩 小 采场 跨 度 、 加 点柱个 数 和缩 减 点 柱 间 隔 的 办法 来 保 证 增 采 场 的安全 。但 由此 带来 的 问题是 矿 山 的生产效 益
通 过 室 内试 验 可 以发现 ， 盘岩 石 比较 破 碎且 上
强度较 小 ， 节理裂 隙 发育 ， 在抗 压试 验过程 中大 多数
效 率与 生产 能力 严 重 下 降 ， 石 贫化 率 与 损 失 率 增 矿
大， 企业 生产 效益 与 矿井 的服务 年 限受 到严 重影 响 。
都 完全 破碎 ， 其破 碎形 式一 般是 沿节 理 面 ， 中间含 且
数 进行 开采 时 ， 由于 深部 采场 顶板 不稳 固 ， 时常 发生
项 目 抗 拉 强 度 ／ ａ 抗 压 强 度 ／ ａ 弹性 模 量 ／ ａ 泊 松 比 ＭＰ ＭＰ ＧＰ
上 盘 矿体 下 盘 ３７ ． ８ ３ ．２ ９ ６ ．４ ３．３ ９ ７ ４ ． ９１ ５ ． ０２ ８ ９ ．４ ６ １ ．４ ４ ６ ．５ ０ ２ ．２ ０ ２ ．３ ． ０ ２ ．３
了研 究 ， 果表 明 ， 结 岩石 类型 均属 于 坚硬 、 坚硬 型 。根据 地质 资料 运 用 Ｓ ｒ ａ 半 ｕｐ ｃ软件 建立
了矿体 的 三 维可视 化模 型 ， 直观地 表述 了矿 体 在 地 下 的赋 存 情 况 。在 此基 础 上提 出房 柱 式 中深孔 落矿 阶段 嗣后 充填 采矿 法 ， 绍 了回采 工艺 ， 介 并对其技 术 经 济指标 进行 分析 。工