铁矿充填采矿中的关键技术研究 张海礁

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充填采矿技术应用发展和存在问题分析

充填采矿技术应用发展和存在问题分析

充填采矿技术应用发展和存在问题分析【摘要】充填采矿技术是一种通过将废弃矿石重新装填到地下矿井中来填补采空隙并提高矿山资源利用率的先进技术。

本文通过对充填采矿技术的历史发展、应用领域扩展、存在的问题及挑战、未来发展方向以及在可持续发展中的作用进行了分析和探讨。

研究表明,充填采矿技术在提高矿山资源利用率、减少环境破坏、促进矿业可持续发展等方面具有重要作用。

在实际应用中仍存在需解决的问题,如填充物的选材和回收利用、工艺技术的完善等。

未来发展应注重技术研究创新、产业链深度整合、政策法规完善等方面。

充填采矿技术应用的重要性不言而喻,希望未来能够更好地发挥其作用,为矿山可持续发展做出更大贡献。

【关键词】充填采矿技术、发展、存在问题、应用领域、挑战、未来发展、可持续发展、重要性、展望、建议。

1. 引言1.1 充填采矿技术应用发展和存在问题分析充填采矿技术是一种在开采过程中将矿渣或其他填充物充填回采空区的技术。

随着矿产资源的日益枯竭和环境保护意识的增强,充填采矿技术的应用得到了越来越广泛的推广和发展。

本文将对充填采矿技术的应用发展和存在的问题进行分析,以期为该技术的进一步发展提供参考。

充填采矿技术的应用领域也在不断扩展,从传统的金属矿山到煤矿、地下水资源等不同领域都有应用。

其优势在于可以有效减少采矿对地表环境的破坏,并提高资源利用率。

充填采矿技术仍然存在一些问题和挑战。

比如充填物的选择、填充工艺的改进、安全风险的控制等方面仍有待进一步研究和完善。

充填采矿技术的成本较高,对于一些资源匮乏的矿山可能不太适用。

未来,充填采矿技术有望在自动化、智能化等方面得到更多应用和发展。

通过结合现代技术,提高充填采矿技术的效率和安全性将是未来的发展方向。

充填采矿技术在可持续发展中发挥着重要作用,不仅能提高矿山资源的综合利用率,还可以减少采矿对地表环境的破坏,促进矿山的可持续发展。

充填采矿技术在采矿业中具有重要地位和作用,但仍需要进一步解决存在的问题和挑战,以推动该技术的持续发展和完善。

采矿工程中充填采矿技术及应用

采矿工程中充填采矿技术及应用

68采矿工程M ining engineering采矿工程中充填采矿技术及应用杨 超(江西铜业集团银山矿业有限责任公司,江西 上饶 334200)摘 要:据数据调查显示,国内矿产资源需求近些年呈现出了逐年增长趋势,增长率达到了4%左右。

在矿产资源需求不断增加的背景下,矿产资源开采量也在不断增加,而绝大多数矿产资源都是不可再生的,因此,矿产资源开采成本越来越高,在矿产资源开采过程中的管理难度也逐渐提高。

另外,矿产开采受地质影响较大,所以各个地区的技术交流频率和交流质量也会受到限制。

因此,未来矿产开采需要更加稳定的技术支持以及更加绿色的矿采观念。

关键词:采矿工程;充填采矿技术;应用中图分类号:TD803 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)22-0068-3Filling Mining Technology and Its Application in Mining EngineeringYANG Chao(Jiangxi Copper Group Yinshan Mining Co., Ltd,Shangrao 334200,China)Abstract: According to data surveys, the demand for domestic mineral resources has shown an increasing trend year by year in recent years, with a growth rate of around 4%. In the context of the increasing demand for mineral resources, the mining output of mineral resources is also increasing, and most of the mineral resources are non renewable. Therefore, the cost of mineral resources mining is getting higher and higher, and the management difficulty in the process of mineral resources mining is gradually increasing. In addition, mineral mining is greatly affected by geology, so the frequency and quality of technical exchanges in various regions will also be limited. Therefore, future mineral mining requires more stable technical support and a greener mining concept.Keywords: mining engineering; Filling mining technology; application收稿日期:2023-08作者简介:杨超,男,生于1994年,汉族,湖南娄底人,本科,助理工程师,技术员,研究方向:采矿、充填。

安徽太平矿业充填采矿工艺几个关键技术问题分析

安徽太平矿业充填采矿工艺几个关键技术问题分析
厂,矿石外销或运到徐州等地处理。
矿体的形态、产状受接触带或捕虏体的形态制 约,主要呈透镜状,次为似层状、扁豆状、囊状、脉状 等。矿体产状总体上看,主轴方向为北西、南东向 (自60线向100线转向正南),倾向:处于背斜东翼 的矿体为北东向。处于背斜西翼的为南西向。矿体 为缓倾斜及倾斜矿体,倾角变化较大,西部矿体倾角 一般为50一250,东部矿体倾角为25。一450,一般为 300一35。。矿体厚度为中厚一厚大矿体,厚度变化 为不稳定型一极不稳定型。经过生产勘探之后某些

2矿块回采
在回采进路内采用YT一29型手持式气腿凿岩 机进行尉帮拉底,拉底层宽度为5m,拉底层高度 2m。回采时.在拉底空间内用凿岩机凿浅眼压顶落 矿,允县回栗高度3m。聋岩时用水平脶(压顶)或 上向眼(挑顶)落矿均可,炮眼眼径40mua.根据所采 用的炸药类型及其特性、凿岩炮眼眼径、炮眼布置形 式、装药结构、爆破方式等因素,通过系列爆破试验 并通过计算分析来确定凿岩爆破参数。~般可采用
2007年11月公司通过资产重组,由湖北三鑫 金铜股份有限公司和南京明达矿业有限公司共同投
2011年5其・合肥
中国有色金属学会采矿学术委员会
23
连续矿体变成不连续的多个小矿体,增加开采难度。 1.3矿床开采技术条件 矿体顶底板岩石多为矽卡岩、蛇纹岩、各种蚀变
而保证采场顶部光滑,如果遇到不稳固地方必须采 用摩擦锚杆支护,才可以保证采场安全出矿。 I.5生产存在主要问题 正如上述由于矿体数量多但规模小,矿岩破碎 生产存在许多问题。问题之一是矿岩破碎,矿岩地 质构造残余地应力大,上部巷道支护率达到90%以 上,有的巷道经过多次支护仍然不能保证安全使用, 尤其是天溜井掘进必须采用密集木支护才能顺利施 工;问题之二是刚刚矿山生产那几年由于没有了解 矿岩冒落规律而导致许多采场经常冒落,其冒落主 要与矿岩稳固性有关,采场宽度越大则采场越容易 产生冒落,采场护顶矿壁越薄或者无护顶矿是采场 产生冒落的重要因素之一;问题之三过去矿山生产 十多年来留下许许多多采空区,有的采空区已经被 冒落矿岩填满,有的则是空场,其形态各异,大小不 一,连续性差,对矿山生产造成严重威胁;问题之四, 由于上述矿床开采技术条件而不能使用大规格采矿 设备而只能应用电耙、装岩机等出矿设备,采场生产 能力低,要满足l 500t/d生产需要非常困难,就是目 前在多个中段同时作业情况下也难以完成任务。

充填采矿方法在铁矿山应用前景

充填采矿方法在铁矿山应用前景

充填采矿方法在铁矿山应用前景摘要:金属矿山地下开采产生的废石和尾矿,在地表存放占用大量的土地和耕田,地下开采引起地表错动和塌陷,破坏自然景观和环境保护。

近几年来国家高度重视矿产资源合理开发利用,土地保护减少浪费,保护自然环境,面对这些问题,地下开采占有比重大的铁矿山,采用充填采矿方法,是发展的趋势。

关键词:地下开采; 大规模; 充填采矿方法; 分段空场abstract: underground metal mine waste rock and tailings produced in the surface, depositing large amounts of land and farmland, underground mining can cause the surface faulting and subsidence, the destruction of the natural landscape and environment protection. in recent years, the state attaches great importance to rational development and utilization of mineral resources, reduce the waste of land protection, the protection of the natural environment, in the face of these problems, underground mining share than major iron mining, backfill mining method is used, development trend.key words: underground mining; mass; sublevel open stope filling mining method;中图分类号: p578.4+4 文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)1.前言金属矿山充填采矿方法主要用在矿石品位高的富矿,有色、稀有和贵金属矿床开采,而铁矿山在九十年代以前,由于多方面原因应用的甚少。

和睦山铁矿临时胶结充填系统的优化和应用

和睦山铁矿临时胶结充填系统的优化和应用

和睦山铁矿临时胶结充填系统的优化和应用何洪涛;周磊;徐文彬【摘要】和睦山铁矿后观音山矿段目前正在运用上向水平进路充填采矿法进行采矿,安全、高效、及时地对采空区进行充填是充填采矿方法采矿成功的首要前提.在矿山实际生产过程中,采区生产能力与充填能力不匹配,致使采区正常的安全生产受到严重制约.为此,从采场作业安全、生产能力、提高矿区后期产能衔接以及经济效益等方面考虑,对充填系统进行优化,获得了满意的生产和充填效果.【期刊名称】《有色金属(矿山部分)》【年(卷),期】2012(064)006【总页数】3页(P9-11)【关键词】临时充填系统;充填能力;铁矿【作者】何洪涛;周磊;徐文彬【作者单位】马钢集团姑山矿业公司,安徽马鞍山243000;马钢集团姑山矿业公司,安徽马鞍山243000;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】TD853.34和睦山铁矿是马钢姑山矿业有限公司的一个主力矿山,包括后和睦山和后观音山两个矿段。

后和睦山矿段主要以崩落法采矿,后观音山矿段原设计采用阶段矿房嗣后充填采矿法[1],但由于矿岩极不稳固,后续开采难度增加,于2011年改用上向水平进路充填采矿方法[2],年生产能力为60万t。

由于胶结充填法工艺[3-4]在和睦山铁矿应用尚属首次,永久充填站的建设在招标、审批、设计、建设以及调试阶段周期过长,造成矿山现有的采场空区得不到及时充填,空区充填滞后带来的安全问题已经严重影响到矿山正常生产。

在永久充填系统形成前,为了保证矿山生产过程中人与设备的安全和年生产矿量,公司设计了50 m3/h的临时胶结充填系统。

但临时充填系统形成以来,其充填一直没有达到设计能力。

通过现场调查统计,实际充填能力少于40 m3/h,使已采进路得不到及时充填,不但增加了顶板冒落的安全隐患,而且还严重制约了矿区生产进度和限制了采场生产能力的提高。

对此,本文针对临时充填系统现场遇到的问题,综合分析了临时充填系统的特点,对后观音山临时充填系统提出了几点优化措施,有效地解决了充填能力与生产能力不协调的问题。

充填采矿法的应用现状及发展方向

充填采矿法的应用现状及发展方向

充填采矿法的应用现状及发展方向【知乎】充填采矿法的应用现状及发展方向1. 简介充填采矿法是一种将废弃岩石再利用的矿山开采技术,通过将采矿过程中的废矿石和废矿渣进行处理、处理后再充填回矿井空间中的方法。

它是一种可持续发展的采矿方法,减少了对自然资源的消耗,并对环境造成的影响进行了有效控制。

本文将对充填采矿法的应用现状及发展方向进行探讨,以期能更好地理解和应用这一技术。

2. 充填采矿法的应用现状2.1 充填采矿法的历史发展充填采矿法最早起源于欧洲,随着对资源的需求不断增加,这一技术逐渐得到了应用和推广。

在瑞典、澳大利亚等国家,充填采矿法已被广泛应用于金属矿山的开采中。

在中国,充填采矿法的应用也有一定的历史,尤其在金属矿山和非金属矿山中得到了广泛的应用。

2.2 充填采矿法的应用领域充填采矿法主要应用于不同类型的矿山,包括金属矿山、非金属矿山、煤矿等。

在金属矿山中,充填采矿法可以有效地处理和利用废矿石和废矿渣,减少对环境的污染,并解决尾矿库的存储问题。

在非金属矿山中,充填采矿法可以将挖掘出的岩石原位回填到矿井中,减少了采矿过程中对土地资源的占用。

在煤矿中,充填采矿法可以有效地处理矿井中产生的废弃物,减少了对水资源和土地资源的占用。

3. 充填采矿法的发展方向3.1 技术的不断创新随着科技的进步,充填采矿法的技术也在不断创新和完善。

目前,一种新型的充填采矿法——高压浆体充填采矿法被广泛研究和应用。

该方法在传统的充填采矿法的基础上,通过改变填充材料的物理特性和增加其黏稠度,使得填充体能更好地填充矿井空间,并提高填充效果。

这种技术的应用将有效提高充填采矿法的效率和稳定性。

3.2 环保意识的提高随着社会的进步和人们对环境问题的关注,充填采矿法在未来的发展中将更加注重环保和可持续性。

在矿山的规划和设计中,将更加注重对矿井空间的合理利用,充填采矿的废料处理将更加注重资源的循环利用,减少对环境的影响。

3.3 人工智能技术的应用随着人工智能技术的发展和应用,充填采矿法的优化和控制将更加智能化和精确化。

金属矿山充填采矿技术要点及应用分析

金属矿山充填采矿技术要点及应用分析

78采矿工程M ining engineering金属矿山充填采矿技术要点及应用分析郭玉杰(河北 邢台 054000)摘 要:金属矿山充填采矿技术作为一种支撑矿山结构、提高资源利用效率的先进采矿方法,对于矿业的可持续发展具有重要意义。

基于此,本文阐述了金属矿山充填采矿技术在提高安全性、增加资源利用率、减少环境影响以及提高经济效益等方向的应用意义,介绍了常见的金属矿山充填采矿技术,如干式填充采矿法、水利充填采矿技术、胶结充填采矿发以及总结技术的应用要点,分析了金属矿山充填采矿技术现存问题,包括自动化水平较低、技术应用能力不足,材料利用不合理、不正确,充填站的管理效果不佳,控制困难增大,矿区管理制度存在问题,并在此基础上,提出相应的解决策略,例如利用多种先进的技术、运用新型充填材料、完善管控制度、进行采矿工艺的改革与创新等,以期为金属矿山的科学管理和可持续发展提供参考。

关键词:金属矿山;充填采矿技术;安全性;资源利用率中图分类号:TD853 文献标志码:A 文章编号:1002-5065(2023)22-0078-3Key points and application analysis of filling mining technology in metal minesGUO Yu-jie(Xingtai 054000,China)Abstract: As an advanced mining method that supports the structure of mines and improves resource utilization efficiency, the filling mining technology in metal mines is of great significance for the sustainable development of mining. Based on this, this article elaborates on the application significance of metal mine filling mining technology in improving safety, increasing resource utilization, reducing environmental impact, and improving economic benefits. It introduces common metal mine filling mining technologies, such as dry filling mining, hydraulic filling mining, cemented filling mining, and summarizes the application points of the technology. The existing problems of metal mine filling mining technology are analyzed, Including low automation level, insufficient technical application ability, unreasonable and incorrect material utilization, poor management effect of filling stations, increased control difficulties, and problems in mining area management system. Based on this, corresponding solutions are proposed, such as using various advanced technologies, using new filling materials, improving control systems, and reforming and innovating mining processes, To provide reference for the scientific management and sustainable development of metal mines.Keywords: metal mines; Filling mining technology; Security; Resource utilization rate收稿日期:2023-09作者简介:郭玉杰,男,生于1984年,汉族,本科,采矿工程师,研究方向:金属矿山。

充填采矿技术在采矿工程中的应用刘洋

充填采矿技术在采矿工程中的应用刘洋

充填采矿技术在采矿工程中的应用刘洋发布时间:2022-12-13T10:37:25.522Z 来源:《国家科学进展》2022年7期作者:刘洋[导读] 我国充填采矿技术经历了很长时间的发展,当前随着科学技术的改进以及采矿业发展的成熟,充填采矿技术取得了非常大的成就,不但有效提升了采矿的安全性,还提高了矿业开采的经济效益。

但是在实际的采矿过程中,充填采矿技术往往会忽略一定的原则,加上受各种主客观因素的影响,导致一系列问题的出现,影响了我国采矿业的进一步发展。

身份证:14232519920206xxxx 摘要:我国充填采矿技术经历了很长时间的发展,当前随着科学技术的改进以及采矿业发展的成熟,充填采矿技术取得了非常大的成就,不但有效提升了采矿的安全性,还提高了矿业开采的经济效益。

但是在实际的采矿过程中,充填采矿技术往往会忽略一定的原则,加上受各种主客观因素的影响,导致一系列问题的出现,影响了我国采矿业的进一步发展。

关键词:充填采矿技术;采矿;应用;相关问题引言矿产资源是促进工业经济发展的珍贵资源,一直以来都是带动工业经济发展的关键因素,随着经济由高速向高质量转型发展,矿产资源的需求量持续增大,如何在安全、高效的开采矿产资源的前提下,不破坏生态平衡、保护周边环境,同时达到对经济、人力、物力的最小消耗,成为现阶段矿产开采的一个重要探究方向。

基于此,本文对充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题进行分析。

1充填采矿技术在采矿工作过程中,适当的进度使用与合适的原料充填采空矿区,能够对地表移动和坍塌的现象进行有效的控制和预防,通过对采空区进行人工的充填,对矿房和矿块进行有效地保护,这种采矿技术就是充填采矿。

充填采矿得到了广泛的应用,通常情况会在岩层不稳定的区域进行应用,或是在对贵重的稀有矿石进行开采的时候,为了防止出现自燃的情况,也会采用充填采矿。

与此同时,在对地表的压力进行控制时,充填采矿也具有一定的有效性,在我国的矿场中得到了广泛的应用。

高效能充填采矿在莱新铁矿的实践运用

高效能充填采矿在莱新铁矿的实践运用

图 3 矿房单体设计示意图

3 凿岩爆破出矿


1 中深孔参数及施工
采用 YGZ-90 型 凿 岩 机, 施 工 孔 径 65 mm,
单中深孔最大深度 20m.


2 布置形式
采取垂 直 扇 形 炮 孔 布 置. 边 孔 角 设 计 为 30
°,
中深孔排排距 1
6m,孔底距孔 1
矿方法各种工序,成功的在生产中的实践运用,为
降本增效、提升产能、安全作业、创建造现在化大
矿山打下了坚实的基础.
1 Ⅳ-1 矿体地质水文条件
埋深在 253~442m,海拔标高在 -60~-262
m 总 体 矿 体 产 状, 走 向 北 东 ~ 南 西, 倾 向 西 北,
切采比大 (
33m/k
t)、生产效率低 (整个东部采区
制系统均 匀 的 加 入 胶 固 剂, 通 过 高 压 风 搅 拌 造 桨
后,达到 55% 以 上 的 充 填 桨 液, 通 过 充 填 管 路 自
流大需要充填的空区.
图 4 矿房中深孔设计示意图


3 装药爆破落矿
装药,使用 BQF-100 装 药 器,风 压 控 制 在 3
~4 MPa 采 用 上 向 风 压 挤 密 装 药, 装 药 密 度 控 制
/m.每排的炸药用量在 450~600kg.
装药密度 3kg
每排分 3~5 个段.一次爆破最多 15 段.
落矿,每个矿房在一端部位,首先施工 2 m×
2m 的切割天井,以切割井为自由面,从上分段至
下分段间隔 2~3 排 (大 于 3 m) 的 台 阶 式 依 次 爆
破落矿,见下图 5.

铁矿充填采矿中的关键技术研究 张海礁

铁矿充填采矿中的关键技术研究   张海礁

铁矿充填采矿中的关键技术研究张海礁发表时间:2018-12-25T11:17:36.147Z 来源:《基层建设》2018年第33期作者:张海礁[导读] 摘要:近年来,我国对矿产资源的需求不断增加,铁矿资源开采越来越多。

临沂会宝岭铁矿有限公司山东省临沂市 277712摘要:近年来,我国对矿产资源的需求不断增加,铁矿资源开采越来越多。

现在我国铁矿资源开采使用的是充填工艺,但是基于我国特殊的体表结构和地貌特征,铁矿资源品质地下,采矿工艺还不是很纯熟,这就加大了采矿的难度,所以我国的铁矿资源并没有被有效的开采利用。

关键词:充填开采法;关键技术;开采案例;发展方向引言自我国工业快速发展以来,基于长期的、高强度的矿产开采,浅部矿产资源日益枯竭,深部开采、复杂条件下难采矿体开采成为一大重要趋势,如何安全、高效的完成此类开采活动,成为矿业工作者面临并亟需解决的问题。

目前充填采矿技术已经成为了深部采矿的首选方法,本文主要围绕此技术的应用展开具体分析。

1充填开采法1.1充填采矿方法与回采工艺提高采矿生产规模和降低充填采矿成本是提高大型贫铁矿床充填法采矿经济效益的主要途径,因此,采用具有超大生产能力的采矿方法和回采工艺,是贫铁矿充填法设计的策略.因此,具有大规模生产能力的嗣后充填采矿方法为大多数铁矿山所应用.针对特定矿床的矿体产状、矿岩稳定性、矿体厚度以及埋藏深度,嗣后充填又通常分为分段嗣后和阶段嗣后充填2种采矿方法。

1.2采矿结构和胶体填充强度嗣后充填是将矿体分成了矿房和矿柱两部分。

开采过程中先使用胶体充填来开采矿房,然后再利用非胶体充填法来开采矿柱。

在实际的开采过程中,矿房和矿柱的相关参数直接关系到采矿充填的成本和经济效益。

研究表明,胶体自身的稳定性和整个矿体的稳定性决定了胶体的强度。

但是应该认识到,矿场的稳定性不同,对于胶体的强度要求就不同。

最常见的数学力学模型计算法是Thomas计算法,米切尔技术法等。

根据模型计算显示,在第一次开采之后形成的填充提在第二次开采中需要侧相暴露时,填充强度必须设计为≥1MPa。

大冶铁矿充填法采场结构参数校核与建议

大冶铁矿充填法采场结构参数校核与建议

Se ries N o .407M ay 2010金 属 矿 山M ETA L M I NE总第407期2010年第5期李克顺(1966 ),男,武汉钢铁集团矿业有限责任公司生产处,处长,高级工程师,430080湖北省武汉市青山区建设六路。

大冶铁矿充填法采场结构参数校核与建议李克顺1吴 姗2宋卫东2(1.武汉钢铁集团矿业有限责任公司;2.北京科技大学)摘 要 结合大冶铁矿矿床开采技术条件,对东采-180m 水平空场嗣后胶结充填采矿法的采场结构参数进行了校核计算和模拟分析。

首先采用力学模型法,将采场顶板简化为简支梁,计算顶板的最大跨度以确定采场结构参数范围,并对矿柱的强度进行计算。

其次采用FLAC 软件进行数值模拟分析,采用 隔一采一 的开采顺序对矿房和矿柱进行分步开挖,通过对应力分布规律、塑性区和位移变化规律的分析,求解安全系数,并综合开采效率和安全系数等因素,提出了大冶铁矿充填法采场结构参数范围建议。

关键词 分段空场嗣后胶结充填法 数值模拟 采场结构参数范围Check and P roposal for St ope Struct ural Para m et ers of F illingM ethod in D aye IronM ineL iKeshun 1W u Shan 2Song W eidong2(1.W uhan Iron and Steel Group M i n i ng C o .,L t d.;2.Un i vers it y of Science and T echnology Beijing )Abstrac tIn co m bina tion w it h t he m i ning techno l ogy cond iti ons o f D ay e i ron deposit ,the stope struct ura l para m eterso f the subsequent ce m en tati on and filli ng m et hod for t he level o f -180m at t he eastern m i n i ng area w ere calculated and si m u l a ted .F i rstl y ,the stope roo fw as si m plifi ed as the suppo rt bea m by using the m echanicalm ode ,l and the max i m u m span o f t he roof w ere ca lcu l a ted to deter m i ne the scope o f stope struct u ra l para m eter .T hen ,t he strength o f p ill a r was ca lcu l a ted .Secondl y,t he nu m er i ca l si m u lati on i s m ade by FLAC so ft w are .T he sequence o f one m i ned ,one left m i n i ng m ethod i s taken to recover t he m i n i ng roo m and p ill ar step by step .The sa fety facto r w as ach i eved through ana l yzing t he stress d i str i bu tion and t he variati on o f p l astic zone and d isplacem ent .Co m pa ri ng the i ntegrated m ini ng effic i ency and t he safe t y factors ,reco mm enda tion on the st ope structural parame ters o f filli ng m et hod for D aye Iron M i ne w as proposed .K eywords Sub l eve l subsequent cem enta tion and filli ng m ethod ,Nume rica l s i m u l a tion ,T he scope of stope struct u ra l para m eters武钢矿业公司大冶铁矿位于湖北省黄石市铁山区,自西至东共有6大矿段,其中铁门坎、龙洞、尖林山为地下开采,象鼻山、狮子山、尖山原为露天开采,现狮子山和尖山-168m 标高以上露天采场境界外的矿体转为地下开采。

地下金属矿山的充填采矿技术研究 王海东

地下金属矿山的充填采矿技术研究 王海东

地下金属矿山的充填采矿技术研究王海东摘要:在当今我国经济不断发展的形式下,金属矿山的规模持续扩大、数量不断增加,以往的采矿模式和采矿技术已经难以满足行业的需求,采矿中产生的污染物质也对生态环境带来负面影响,为了更好的推动我国采矿行业的发展,采矿行业必须要对行业中产生的废料进行解决,所以需要对绿色无污染的采矿技术进行研究,有效的实施可持续发展战略。

在此背景下,本文主要针对地下金属矿山的充填采矿技术进行分析和研究,希望给予我国相关行业以参考和借鉴。

关键词:地下金属矿山;充填采矿技术;研究充填采矿技术的利用和推广不仅仅能够让采矿过程中地表下沉的问题得到解决,还可以使采矿过程中所产生环境污染的废料得到合理的改善,对降低采矿行业的损失率和实现资源合理化利用等具有非常重要的意义。

充填采矿技术可以使我国矿产资源得到合理利用,逐渐实现资源保护。

1.传统采矿技术传统采矿开采技术,首先需要先开采矿产资源,开采完之后再结合实际情况进行环境治理和矿区的规划。

这种后治理、先开采的技术方式,导致开采行为对生态系统和地下环境造成了严重污染和破坏,同时造成地表大面积塌陷,开采物质从地下挖出堆放在地面,在缺乏填充物支撑下,地下采空区的面积不断扩大,不仅对周边环境造成危害,同时还会影响生态稳定性,进而诱发一系列的生态问题。

如果这些问题一直得不到解决,矿山周边的生态平衡就会被打破,在这种形式下就需要当地政府和采矿企业花费大量的精力和时间进行综合治理,甚至需要金属矿山关闭来解决当前问题,从而造成一定的经济损失或者破产。

矿山开采完的后续工作一旦不能够得到合理的解决,想要在短期内使矿山恢复开采状态就会需要浪费大量的时间和金钱去进行处理。

以往的金属采矿技术在地下治理中,由于其暴露面积较大,周边围岩容易出现坍塌或者不牢固的情况,进而增加采矿成本。

同时,在采空区缺少合理支撑的前提下,矿体越来越薄,不能将矿产高效采出,浪费了大量的金属矿产资源。

传统开采技术有一定弯路,在不能合理开采的前提下,矿山资源会越来越少,没办法高产开采,也不能实现合理的开采方式,所以就出现了金属矿产资源大量浪费的现象。

某复杂地质矿区充填方案设计研究

某复杂地质矿区充填方案设计研究

某复杂地质矿区充填方案设计研究王纪东;于仲才;张鑫【摘要】充填方案的设计往往影响施工的整体安全性、施工进度及施工资金,而充填材料及充填工作制度的制定是影响充填方案的两点重要因素,为了克服复杂的地质条件,以某复杂矿区实际施工背景,结合实际地质状况,配置充填材料,制定充填工作制度,设计充填方案.此方案不仅可以指导安全快速施工,而且节省资金,具有一定的参考价值.【期刊名称】《有色金属(矿山部分)》【年(卷),期】2018(070)006【总页数】5页(P7-11)【关键词】矿区;复杂地质;地质条件;充填【作者】王纪东;于仲才;张鑫【作者单位】河北建投老挝通联矿业有限公司,石家庄050000;河北建投老挝通联矿业有限公司,石家庄050000;河北建投老挝通联矿业有限公司,石家庄050000【正文语种】中文【中图分类】TD802矿山开采会对矿区环境造成一定影响,安全、绿色的矿山开采方式是最近几年提倡的主题[1-2]。

充填是影响开采设计的主要因素[3],充填材料[4-6]以及充填工作制度[7-9]的制定是影响施工安全、降低施工成本的重要因素,因此设计充填材料及充填工作制度成为矿山开采的研究重点[10-11]。

本文以某复杂地质矿区为施工背景,提出充填方案,设计充填材料比例、使用量以及充填工作制度的制定,为现场施工做出合理指导,从而提高安全施工、节约施工成本。

1 施工背景矿区位于老挝民主共和国东南部色贡省格林县城北东60°方向,直线距离约40 km处,东距越南边境直线距离约10 km。

区内交通极为不便,由格林县城到矿区只有一条长约90 km的简易公路,且多处陡坡,极其危险,旱季可通行汽车,雨季泥泞不能通行,且经常滑坡。

矿区属热带季风气候,雨量充沛、气候湿润,全年分雨、旱两季,一般5~10月为雨季,11月~次年4月为旱季,平均降雨1 300~3 750 mm,年均气温20~30 ℃,最低气温14 ℃,最高气温40 ℃,近两年降雨量如图1所示。

某铁矿山充填采矿法的应用及优化

某铁矿山充填采矿法的应用及优化

某铁矿山充填采矿法的应用及优化周家祥; 张志超; 张增贵【期刊名称】《《现代矿业》》【年(卷),期】2019(035)010【总页数】4页(P58-60,65)【关键词】阶段空场嗣后充填法; 上向分段空场嗣后充填; 一品两率; 充填组合采矿法【作者】周家祥; 张志超; 张增贵【作者单位】武钢资源集团大冶铁矿; 首钢矿业公司【正文语种】中文某国营铁矿企业随着铁矿石资源的长期开发,生产能力减少很快,铁矿石储量有限,所以尽可能回收矿石就显得尤为重要;同时,因为环保和绿色矿山建设的考虑,选定某阶段开拓工程采矿方法采用全尾砂胶结阶段空场嗣后充填法。

该矿体赋存于闪长岩与大理岩接触带,从整体上看,矿体与围岩属极稳定和较稳定,矿体两端厚度小,矿体形态产状复杂。

在安全和经济性的考量下,可以对采矿方法进行优化。

1 开采对象及方法1.1 矿山开采现状及开采对象该铁矿原采用无底柱分段崩落法开采,阶段高度为60 m,分段高度12 m,回采进路间隔10 m;本次开采范围为现开采水平下一个阶段的矿体,原矿产量为30万t/a。

1.2 开采方式待开采矿体平均厚度为26 m,矿体倾角为70~90°。

根据矿体赋存条件,采用分段凿岩阶段空场嗣后胶结充填法开采,选用simba1252凿岩台车钻孔,ST-2D 1.9 m3电动铲运机出矿,分段高度12 m、阶段高度为60 m。

由于矿山上阶段矿体采用崩落法开采,开采后采空区为崩落的覆盖岩层。

为安全起见留12 m顶柱,作为保护矿柱。

2 原有采矿方法的应用2.1 采矿方法设计采用分段凿岩阶段空场嗣后胶结充填采矿方法[1-2],其矿块分矿房和矿柱。

矿块垂直矿体走向布置,矿块长40 m,阶段高度60 m,矿房、矿柱宽均为20 m,采用simba1252采矿台车凿岩,凿岩巷道分段高度12 m。

根据采矿方法底部结构布置,底柱为12 m。

采场切割工作为在矿块底部掘出矿平巷(在二步回采的矿柱利用),出矿横巷并形成堑沟式底部结构,沿矿体上盘边界凿切割天井(一般1个矿块2条井),采矿方法见图1。

铁矿充填采矿中的关键技术研究

铁矿充填采矿中的关键技术研究

铁矿充填采矿中的关键技术研究摘要:目前我国铁矿资源开发中面对的最严峻的问题就是复杂的贫铁矿。

这种铁矿在挖掘中还将面对地表的沉陷以及地表植被被损坏等问题,给矿区生态环境带来非常严峻的损坏,与此同时,铁矿挖掘还会导致山体结构遭到损坏,引发山体滑坡以及泥石流等灾害。

因此,绿色开采成了当时铁矿挖掘的总方向和方针,铁矿充填采矿工艺的运用将大大削减采矿中出现的废弃物的排放量,而这项工艺也将是往后铁矿挖掘的主要办法。

关键词:铁矿充填;采矿;关键技术1.充填料强度设计考虑到矿山整个服务期采用的采矿方法与开采顺序不同,导致充填体的作用也不同,相应的充填体强度要求也不相同。

一期开采中段,不论矿体厚薄,均采用浅孔留矿法开采,由于中段矿块的采准工程大部完成,采矿方法的变更已不现实,充填对象为采空的矿房,矿块矿柱不予回采。

充填体主要是作为地压支护手段,对围岩提供支撑,降低空区上下盘的闭合,限制矿柱和采场帮壁的进一步破坏,保持岩体区域的稳定性。

开采厚大矿体地压显现,底部结构及间柱出现剪切破坏,及时充填此类采空区,对相邻矿房的安全生产十分有益。

分析此类充填体的作用,不需要自立,强度可以相对降低,可以采用分级后的粗粒尾砂或者采用低配比胶结充填。

设计考虑目前充填所需要的尾砂直接取自尾矿库未经分级的干尾砂,为保证充填体必要的强度,采用灰沙比1:30的低配比胶结充填。

二期开采对象中段的矿体。

为提高矿石的回采率,计划采用由下往上的中段开采顺序。

针对矿体的厚度,采用不同的充填采矿方法,对厚矿体不留间柱和顶柱,沿矿体走向划分成若干个条带状矿块,分二步回采。

此类厚矿体采空区的充填体除上述作为地压支护手段,保证作业安全以外,某一步采的充填体还作为结构材料存在,必须起到自立墙的作用。

因为一步采场充填体在二步采时将会暴露,直至二步采回采结束、空区充填完毕,其强度应能保证充填体自立和能抗爆破冲击,因此一步采形成的空区,采用高配比尾砂胶结充填料,其灰砂比为1:8;二步采形成的空区,采用低配比尾砂胶结充填或分级后粗粒尾砂充填。

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铁矿充填采矿中的关键技术研究张海礁
发表时间:2018-12-25T11:17:36.147Z 来源:《基层建设》2018年第33期作者:张海礁
[导读] 摘要:近年来,我国对矿产资源的需求不断增加,铁矿资源开采越来越多。

临沂会宝岭铁矿有限公司山东省临沂市 277712
摘要:近年来,我国对矿产资源的需求不断增加,铁矿资源开采越来越多。

现在我国铁矿资源开采使用的是充填工艺,但是基于我国特殊的体表结构和地貌特征,铁矿资源品质地下,采矿工艺还不是很纯熟,这就加大了采矿的难度,所以我国的铁矿资源并没有被有效的开采利用。

关键词:充填开采法;关键技术;开采案例;发展方向
引言
自我国工业快速发展以来,基于长期的、高强度的矿产开采,浅部矿产资源日益枯竭,深部开采、复杂条件下难采矿体开采成为一大重要趋势,如何安全、高效的完成此类开采活动,成为矿业工作者面临并亟需解决的问题。

目前充填采矿技术已经成为了深部采矿的首选方法,本文主要围绕此技术的应用展开具体分析。

1充填开采法
1.1充填采矿方法与回采工艺
提高采矿生产规模和降低充填采矿成本是提高大型贫铁矿床充填法采矿经济效益的主要途径,因此,采用具有超大生产能力的采矿方法和回采工艺,是贫铁矿充填法设计的策略.因此,具有大规模生产能力的嗣后充填采矿方法为大多数铁矿山所应用.针对特定矿床的矿体产状、矿岩稳定性、矿体厚度以及埋藏深度,嗣后充填又通常分为分段嗣后和阶段嗣后充填2种采矿方法。

1.2采矿结构和胶体填充强度
嗣后充填是将矿体分成了矿房和矿柱两部分。

开采过程中先使用胶体充填来开采矿房,然后再利用非胶体充填法来开采矿柱。

在实际的开采过程中,矿房和矿柱的相关参数直接关系到采矿充填的成本和经济效益。

研究表明,胶体自身的稳定性和整个矿体的稳定性决定了胶体的强度。

但是应该认识到,矿场的稳定性不同,对于胶体的强度要求就不同。

最常见的数学力学模型计算法是Thomas计算法,米切尔技术法等。

根据模型计算显示,在第一次开采之后形成的填充提在第二次开采中需要侧相暴露时,填充强度必须设计为≥1MPa。

只有在这种情况下第二次的充填体承受的负荷层能小,因此基本要求充填自身稳定就好。

1.3胶结充填
胶结充填是在水力无胶结充填方法的基础上发展而来的,通过在充填料浆中加入一定量的胶凝材料,切实提高充填体的自立性、抗压强度,满足深部采矿需要。

胶结充填方法众多,包括细砂胶结充填(如:以尾砂(分级尾砂)、天然砂和棒磨砂等为充填集料,水泥为胶结剂)、高浓度充填、膏体充填、废石胶结充填以及全尾砂胶结充填等。

2我国铁矿充填特点
(1)铁矿品位低,都是属于“三下”矿床。

我国铁矿的平均品位是30%,与世界铁矿相比较小了11%.而且大多矿区都是“三下”难采矿且含水丰富。

(2)新铁矿储量丰富。

“十二五”之后相继充填采矿的矿区生产量不断地攀升。

而这这些新矿区都将采用充填法开采。

(3)新矿区资源回收高。

由于我国矿产资源日趋减少,因此要做到矿产资源的充分回收。

3我国铁矿充填法的关键技术
3.1矿体稳定性研究的设计和控制
提高大型矿床生产能力的关键在于提高矿山机械化采矿水平,而超大采场空间是适应大型机械化设备应用的前提。

因此千万吨级大型充填矿山,均采用超大采场进行采矿生产。

由此可见,超大采场的稳定性与优化控制技术,是实现阶段嗣后充填和二步矿柱回采的关键.超大采场稳定性不仅依赖于矿岩稳固条件、矿体埋深和原岩应力,还与采场布置、回采工艺以及采场支护技术密切相关.因此,超大采场的稳定性研究需要开展矿山工程地质和水文地质研究,揭示矿区采矿技术条件,评价矿岩质量和影响因素,在此基础上开展采矿优化设计.同时,采用物理模型和数值仿真技术,进一步开展矿体掘进、回采、充填等生产过程的仿真分析和稳定性预测,探索两步回采过程中围岩变形机理和失稳模式,提出合理的回采顺序和与之相匹配的充填体强度,从而确保超大采场的稳定性。

3.2新型胶凝材料的开发和应用
在充填体形成过程中,胶凝材料是必不可少的部分,而大部分的充填体都是采用水泥作为胶凝材料的,比如在全尾砂充填中。

但是水泥强度低,为了增加充填体的强度只能在使用中加大水泥的用量。

但这将大大增加开采成本,在贫铁矿开采中甚至会出现入不敷出的问题。

因此要大力开发和研制新型的胶凝材料,这项技术在大量贫铁矿开采中必不可少。

3.3制浆设备的开发研制
这项技术将大大提高输送。

当前我国充填料浆的生产设备能力大多是80-120m3/h,现阶段还发研制的也不到200m3/h。

膏体的充填技术在对于能否控制精准方面存在问题,而且在管道中输送有很大的阻力,且需要投入大量的资金。

所以高浓度料浆自流输送的充填技术是如今要发展的方向。

中国矿业大学已经开发了一种相关的充填理论和技术,已经展开了前期的研究工作。

通过在金川三矿区的研究表明,泡沫砂浆充填技术可以有效地提高运输的效率,因为泡沫起到了滚珠的作用,减小了一定的阻力,从而提高了料浆在输送中的浓度。

3.4采场安全监测与灾变风险预测预报技术
采矿生产过程的安全监测和灾变风险预测预报与控制技术,也是确保大型贫铁矿床充填法安全开采的关键技术,包括采场生产过程中的安全监测和灾变失稳预测和整个采场的稳定性监测与地表岩移预测。

1)采矿生产过程的安全监测技术。

对于阶段嗣后充填法采矿,整个采矿过程分为4个步骤:即回采矿房、胶结充填矿房、回采矿柱,非胶结充填矿柱.在回采过程中不仅矿房和矿柱在回采过程中存在灾变失稳风险,而且在回采矿柱过程中,胶结充填体暴露面积随开采过程逐渐增大,因此也存在充填体的片冒和整体失稳风险。

因此,有必要采用监测手段进行安全监测,确保采矿安全。

2)采场整体稳定性分析与地表预测技术。

采场整体稳定性是实现地表岩移控制的必要条件,并非是充分条件。

换句话说,即使整个采场的稳定,也不一定能够控制地表岩移在允许的范围内。

这主要是由于超大充填体存在滞后充填、充填不接顶以及充填体本身的收缩变形,使得地表岩层移动超过地表建筑物允许范围,从而导致岩移破坏地表建筑。

开展采场充填体和地表沉降观测,并根据监测到的信息,建立岩移预测的数值模拟,进行不同开采水平的岩移预测,以便提前采取安全措施,对地表岩移进行
有效控制,避免村庄不搬迁和农田不破坏,从而既实现资源开发,又保护了矿山环境的目标。

结语
综上所述,我国的矿区大多处在“三下”地段而且大都处在富水区,铁矿大多是贫铁矿。

因此在铁矿开采中不仅要做到安全开采,控制地压,还要提高地下资源的回收利用率,使用充填开采技术也会防止采空区地质不稳定而引发相关地质灾害。

当前铁矿开采大多采用充填工艺,充填材料的供给,料浆的制备速率,料浆的输送和胶凝材料的开发研制都是充填工艺突破重点。

参考文献
[1]郑磊.难采铁矿全尾沙充填采矿技术研究与应用[J].中国矿业,2013(21):278-280.
[2]付毅,王劼.铁矿全充填采矿中的关键技术研究[J].有色金属,2013(61):1-4.
[3]杨志强,高谦,蔡美峰,吴爱祥.我国大型贫铁矿充填法开采关键技术与发展方向[J].中国矿业,2015(1):38--45.。

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