姑山铁矿露天转地下开采境界顶柱合理厚度研究
地采矿山转露采的开采程式研究
地采矿山转露采的开采程式研究崔晓荣;林谋金;喻鸿;郑炳旭【摘要】为了回收原地采矿山遗留的隐患资源,建立了完善的地采矿山转露天开采方法体系,指导地采矿山转露天开采的平稳转型.针对采场下方存在原地采留下的采空区,露天开采前对存在较大安全隐患的大型空区和空区群进行前期集中治理以实现宏观露天开采环境再造,开采中对影响施工安全的局部区域的小空区和盲空区进行综合探测分析和崩落爆破处理以实现微观采场作业条件再造.并总结了地下开采转露天开采矿山生产组织和现场管理的要点,为实现地下开采转露天开采矿山空区治理与露天开采施工协同作业奠定基础.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】6页(P30-35)【关键词】地下开采;露天开采;隐患资源;采空区;崩落爆破【作者】崔晓荣;林谋金;喻鸿;郑炳旭【作者单位】广东宏大爆破股份有限公司,广州510623;广东宏大爆破股份有限公司,广州510623;中南大学资源与安全工程学院,长沙410083;广东省大宝山矿业有限公司,韶关512128;广东宏大爆破股份有限公司,广州510623;中南大学资源与安全工程学院,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TD851露天开采具有资源利用充分、劳动生产率高和生产安全有保障等方面的优势，世界上约80%的金属、稀有金属等矿山采用露天开采方法[1-2]。
面对矿业黄金10年后的洗礼，行业竞争更加激烈，环保要求更加严格，对小矿实行撤消、合并成为新常态，国家亦鼓励和支持条件适宜地区的小矿由地下开采转为露天开采，避免小矿地下开采安全无保障、回采率低的缺点，满足我国对资源能源的大量需求，同时可让机动、灵活的民营资本在资源能源开采领域发挥其积极作用。
矿山开采采用大规模的露天开采或从地下开采转向露天开采已经成为一种趋势，例如我国的广东省大宝山矿、河南洛阳钼矿、宁煤集团大峰矿和汝箕沟矿等纷纷从地下开采转入露天开采。
近年来，地下开采转露天开采成为国内外矿山开采研究的新热点[3-5]，包括露天复采可行性论证与开采方案设计[6-8]、宏观地质环境评估与采空区安全稳定分析[9-13]、采空区探测与治理技术[14-18]、隐患资源露天复采施工组织管理[19-20]等，并逐渐地在国内外矿山中得到推广和应用。
大孤山铁矿露天转地下过渡期开采境界细部优化
大孤山铁矿露天转地下过渡期开采境界细部优化范晓明;任凤玉;肖冬;丁航行;毛亚纯【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2018(000)008【摘要】当前国内深凹露天矿转入地下开采已成为一大发展趋势,在露天转地下开采的过渡期,露天生产与地下生产往往相互干扰,经常导致安全生产条件差和产量衔接困难.本研究结合大孤山铁矿露天开采末期,即将转地下开采这一工程背景,从露天地下协同开采的原则与过渡期产量平稳衔接要求出发,对大孤山铁矿露天境界适应性进行了分析,找出了存在的问题.针对存在的问题,采取了小孤山采区露天独立延深开采和大孤山采区东帮境界西移两种技术改进措施,来改善过渡期协同开采条件.运用SURPAC三维采矿设计软件,对改进前后采剥矿岩量进行了分析计算,使露天开采境界得到细部优化.【总页数】4页(P19-22)【作者】范晓明;任凤玉;肖冬;丁航行;毛亚纯【作者单位】东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;鞍钢集团鞍千矿业有限责任公司,鞍山 114043;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】TD854【相关文献】1.建龙铁矿露天转地下过渡期联合开采方案研究 [J], 甘德清;张云鹏;白颖超2.石人沟铁矿露天转地下开采境界顶柱破坏模式和稳定性的研究 [J], 南世卿;宋爱东;张从军3.石人沟铁矿露天转地下开采境界顶柱破坏模式和稳定性的研究 [J], 南世卿;宋爱东;张从军4.浅析庙沟铁矿露天转地下过渡期配矿方案的优化 [J], 高岚岚5.姑山铁矿露天转地下开采境界顶柱合理厚度研究 [J], 龙周彪;韩立军;孟庆彬;李兴权;刘晓帅;陶陆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
金属矿山露天转地下开采的研究现状与对策
金属矿山露天转地下开采的研究现状与对策摘要：随着经济的快速发展，金属矿产资源逐渐减少，不可避免的要经历露天转地下的开采过程。
尤其是对于宽体的、直接顶板稳固性不好的、连续性不好的，露天转地下的开采方式是必然会采用的。
主要原因是存在上述问题的矿产在开采时，极易发生顶板冒落的事故，对作业人员的生命造成的威胁不容小觑。
所以，近些年来，金属矿产的露天转地下存在的问题及相应的解决思路的研究受到了广泛关注。
关键词：金属矿山；露天转地下开采；研究现状1国内露天转地下开采技术发展现状国内露天转地下开采的矿山主要包括江苏的凤凰山铁矿、江西的良山铁矿、安徽的铜官山铜矿以及山东的金岭铁矿等，虽然我国露天转地下开采的金属矿数量不多，但在开采期间也积累了很多经验，为此后的深入研究提供了更多优良条件。
针对露天转地下开采技术的要求，金属矿行业内进行了大量的理论研究，并改进了相关的开采技术，为露天转地下开采提供了理论支持。
江苏省的凤凰山铁矿属于我国最早的露天转地下开采矿区，且于1960年开始露天开采工作，并在1973年至1976年间转向地下开采，期间采用了恰当的过渡方式，因此提升了矿山的经济效益。
在过渡期开采过程中，露天与地下开采同时进行，为地下提供了充分开采时间，不但保障了露天残柱的回采，且为过渡期的持续稳产创造了优良条件。
同时，浙江的漓渚铁矿也属于露天转地下开采的矿山，完成露天开采后，矿体走向留下了顶底板三角矿带以及三个露天坑。
而在进行地下开采工作后，对于底盘残矿主要采用了无底柱分段崩落方法进行开采，而底板围岩则采用了爆破方式，作为地下开采的上覆层，有效保障了地下矿山的安全性。
除此之外，铜山露天矿也属于露天转地下开采的实际案例，且其开采期间可以人为的控制爆破作业对地下作业面的破坏程度，且此矿采用了多排微差爆破方法，并严格控制了每段的药量，预防了地下巷道的冒顶与开裂问题，提升了矿山区域的稳固性。
在开采过程中，还计算了地震波的影响范围，确保地下工作人员可以在发生意外情况时及时撤离至安全地带，保障了工作人员的人身安全。
《铁矿山露天转地下废石内排技术规范》标准研究与制定
标准综述《铁矿山露天转地下废石内排技术规范》标准研究与制定仇金辉(冶金工业信息标准研究院北京100730)摘要：针对铁矿山开采产生大量排土矿石堆积，占用大量土地，污染环境、产生重大安全隐患和资源的浪费等.分析国内外技术及应用，阐述科学合理推广铁矿山露天转地下废石内排技术，减少废石堆积、资源浪费等，促进绿色矿山建设。
关键词：铁矿山；地下；废石；内排；技术；标准中图分类号：T D85文献标识码：B文章编号：1003-0514(2020)06-0035-05《Internal waste rocks dumping technical specification for open pit to underground mining of iron mine } research and development of standardsQiu Jinhui(China Metallurgical Information and Standardization Institute, Beijing 100730, China )Abstract: In view nf the large amount of dump ore accumulation in iron mine mining, take up a lot of land,pollution of the environment, causing major security risks and waste of resources.Analysis of technology and application at home and abroad,this paper expounds the scientific and reasonable promotion of the technology of waste roc k intern,reduce waste rock accumulation, resource waste and so on,promoting green mine ronslmrtion.Keywords: iron mine; underground; waste rocks; open pit; technical; standardo前言近年来我国提出加快生态文明、推进智慧矿 山、绿色矿山建设，坚持绿水青山就是金山银山，强 化资源管理对自然生态的源头保护作用，在矿山开 采、建设、维护一体化中，加强矿山地质环境保护，加快矿山地质环境恢复和综合治理，促进矿山建设 与社会和谐发展，提高矿山生产效率、资源利用率 和环境保护，推广和利用先进技术、工艺，淘汰了落 后生产工艺，降低了企业生产成本,提高了企业市 场竞争力。
矿山露天转地下开采之安全实践探讨刘明强
矿山露天转地下开采之安全实践探讨刘明强发布时间：2021-11-05T02:16:00.077Z 来源：《基层建设》2021年第21期作者：刘明强[导读] 对于采用露天转地下开采方式的矿山，其特点是覆盖层较薄、矿体的延伸较长、矿床一般比较倾斜。
因为这类矿山的矿场在开采初期使用露天开采具有投资少见效快的特点，因此在早期开采中采用露天开采方式遵化市江城矿业有限公司唐山遵化 064200摘要：对于采用露天转地下开采方式的矿山，其特点是覆盖层较薄、矿体的延伸较长、矿床一般比较倾斜。
因为这类矿山的矿场在开采初期使用露天开采具有投资少见效快的特点，因此在早期开采中采用露天开采方式，但是当露天开采区域不断的深入后，随着露天采矿成本的增加，这些矿山就会逐步的转为地下开采。
因此这就要求露天转地下开采的矿山，在进行转地下开采设计的时候，对露天和地下开采期进行统一的规划，在过渡期需要充分的考虑到对地上公路的运用，并且要尽力的去运用露天开采过程当中的设施，让矿山的露天开采平稳的过渡到地下开采，保证矿山的产量和经济效益。
关键词：矿山露天；地下开采；安全引言矿山由露天转地下开采后，露天边坡及周围岩体与地下开采组成一个复合的动态采动体系，其变形和力学行为极为复杂，局部呈现出典型的非线性特征，给矿山的地压管理与安全生产带来了严重挑战，一直是国内外科研工作者研究的热点。
目前人们对脉状或者块状的矿山、金属非金属矿山露天转地下开采技术已有大量研究成果，但由于各种类型矿山地质采矿赋存条件的差异性，加之露天边坡岩体与地下开采环境的复杂性和不确定性，人们对露天转地下开采后岩体的采动变形机理与力学机制依然缺乏科学的、定量化的分析和表达。
1 矿山露天转地下开采研究现状1.1 露天转地下采场结构参数研究现状矿山结构参数一般根据矿体倾角、赋存条件、矿区所在地区的地质构造、采空区周围的构筑物情况以及围岩的稳固条件来选定。
目前，矿山结构参数并不是固定的，其确定一般有三种方法。
急倾斜厚矿体露天转地下矿山开采方法的探讨
急倾斜厚矿体露天转地下矿山开采方法的探讨张延国;赵有国;王运永【摘要】某矿山为急倾斜厚矿体,以该矿露天转地下的设计实践为基础,探讨了无底柱分段崩落法和空场嗣后充填采矿法的适用条件.根据放矿理论,分析了无底柱分段崩落法上覆岩层“整体下移层”的特点,提出在满足干选废石回填后,以露天采坑作为露天转地下开采的废石排土场和干排尾矿库,将排土场干选后的废石回填至露天采坑形成初始覆盖层,妥善解决了掘进废石、选矿厂尾矿的堆弃难题.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】4页(P13-16)【关键词】露天转地下;放矿椭球体;无底柱分段崩落法;覆盖层【作者】张延国;赵有国;王运永【作者单位】中钢集团工程设计研究院有限公司石家庄设计院;中钢集团工程设计研究院有限公司石家庄设计院;五矿矿业控股有限公司【正文语种】中文目前国内由采矿活动所造成的土地破坏及环境污染非常严重，特别是尾矿库的环境污染及安全隐患更加突出。
据国家统计局统计资料：1990年我国由采矿活动破坏的土地面积为1.4万～2万km2，1990年以后每年以约200 km2的速度增加，2000年以后每年增加的速度扩大到340 km2。
这其中开采直接造成破坏的约占1/3，固体废弃物堆存造成的破坏约占2/3。
至2007年全国尾矿库12 718座，堆存总量80.46亿t，占地面积100万hm2，废石碴堆存总量约200亿t，占地面积约33.3万hm2。
由采矿活动造成的土地破坏及环境污染已经影响到国民经济的健康发展，成为需要迫切解决的重大问题。
为此，国家《十二五发展规划》对采矿业提出了“发展绿色矿业、加强共伴生矿产及尾矿综合利用、推进矿山地质环境恢复治理”的理念，新建或扩建尾矿库的审批愈加严格，征地愈加困难。
因此，矿山开采固体废弃物排弃成为了矿山建设的难题。
以河北省某大型露天转地下开采设计为例，探讨在设计过程中，以“绿色矿山”设计理念，利用干选后的废石回填露天采坑形成初始覆盖层，并以露天采坑作为露天转地下开采的排土场和干排尾矿库，妥善解决了掘进废石、选矿厂尾矿的堆弃难题，保证了无底柱分段崩落采矿法的顺利实施[1]。
露天转地下开采的平稳过渡方案与技术措施
露天转地下开采的平稳过渡方案与技术措施路增祥;孟凡明;蔡美峰【摘要】Based on the relativities of the time and the space,the schemes of transition of mining from open-pit to underground were compartmentalized to project of transition with boundary pillar, transition in full-area and in subarea. The advantages and the shortages of the three schemes were expatiated simply. The stable transition project was brought forward with the case study of transition from open-pit to underground mining in Mengjia Iron Mine. Also,the technical measures of this project were discussed from the allocation of production of opencast,the design and construction of underground mine aspects. The authors are looking forward to giving certain guidance on mines being on the point of transition from open-pit to underground mining in our country.%从时间和空间的相关性方面,将露天转地下开采的过渡方案划分为留境界矿柱过渡方案、境界内全区过渡方案和境界内分区过渡方案三种,简要阐述了各方案的优缺点.以孟家铁矿工程为例,提出了该矿露天转地下开采的平稳过渡方案,并从露天开采的生产布局、地下工程设计与建设等方面,探讨了实现该矿露天转地下开采平稳过渡的技术措施,以期对我国即将实施露天转地下开采的矿山有所指导.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2012(021)011【总页数】4页(P91-94)【关键词】露天转地下开采;过渡期;平稳过渡;方案;关键技术【作者】路增祥;孟凡明;蔡美峰【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院,北京100812;抚顺罕王傲牛矿业股份有限公司,辽宁抚顺113001;抚顺罕王傲牛矿业股份有限公司,辽宁抚顺113001;北京科技大学土木与环境工程学院,北京100812【正文语种】中文【中图分类】TD803随着对矿产资源需求的增加和开采强度的不断加大，浅部资源日益减少，目前我国许多矿山都相继进入或即将进入由露天开采转入地下开采的状态。
露天转地下矿山覆盖层合理厚度及安全结构的研究
有 色 矿 冶 犖犗犖－犉犈犚犚犗犝犛 犕犐犖犐犖犌犃犖犇 犕犈犜犃犔犔犝犚犌犢
Ｖｏｌ．３４．№１ Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０１８
文 章 编 号 ：１００７－９６７Ｘ（２０１８）０１－１２－０４
露天转地下矿山覆盖层合理厚度及安全结构的研究
孟 繁 华 ，赵 刚
（中国有色集团 抚顺红透山矿业有限公司，辽宁 抚顺 １１３３２１）
Байду номын сангаас
摘 要：露天转地下覆盖层作为地下开采的保护设施，具有防止冲击地 压、形 成 挤 压 爆 破 和 端 部 放
矿条件、阻滞水、减少漏风、防寒保暖、预防泥石流等作用。本 文 就 露 天 转 地 下 覆 盖 层 移 动 规律、安全作用特性、覆盖层形成 技 术 等 作 深 入 研 究，并 结 合 某 铁 矿 实 际 应 用 确 定 露 天 转 地下矿山覆盖层安全结构和合理厚度。
覆 盖 层 的 渗 透 系 数 与 其 孔 隙 比 、不 均 匀 系 数 、曲 率 系
数 都 存 在 较 强 的 相 关 性 ，根 据 实 验 结 果 和 量 纲 分 析 ，
覆盖层渗透特性与 其 粒 度 成 分 的 不 均 匀 系 数、级 配
全。
不同。在无贫化方 式 下 放 矿，覆 盖 层 递 补 放 出 椭 球 体 原 来 所 占 的 空 间 而 产 生 沉 降 凹 陷 ，放 出 量 越 大 ，松 动体发育的范围越 大，覆 盖 层 产 生 的 沉 降 凹 陷 量 越 大，覆盖层 的 沉 降 量 接 近 放 出 量；在 截 止 品 位 下 放 矿 ，没 有 放 出 废 石 之 前 ，覆 盖 层 的 变 化 情 况 和 无 贫 化
露天转地下开采势必造成高陡露天坡的局部失 稳 ，极 易 形 成 高 强 度 的 冲 击 地 压 ，合 理 厚 度 的 覆 盖 可 以减轻和消除冲击地压对采场巷道稳定性的破坏， 以保证井下人员和设备的安全。
露天转地下开采充填体合理强度研究
ＳｅｒｉａｌＮｏ．６２０Ｄｅｃｅｍｂｅｒ．２０２０现 代 矿 业ＭＯＤＥＲＮＭＩＮＩＮＧ总第６２０期２０２０年１２月第１２期 周雪亭（１９７０—），男，高级工程师，工学硕士，２４３０００安徽省马鞍山市经济技术开发区太白大道１８９９号。
露天转地下开采充填体合理强度研究周雪亭１ 苗 涛２ 孔元丽１（１．安徽马钢矿业资源集团有限公司；２．马钢集团姑山矿业公司） 摘 要 为保障矿山在露天转地下开采时既安全又经济，合理的充填体强度是关键因素之一。
以姑山铁矿露转井工程为实例，采用数值模拟的方法，揭示了井下开采中采用不同强度充填体充填空区后围岩的塑性区分布、位移和应力的响应特征，以及对露天边坡稳定性的影响情况。
通过分析可以确定姑山露天转地下开采充填体合理强度为１．６ＭＰａ左右。
关键词 露天转地下矿山 充填体强度 数值计算ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４ ６０８２．２０２０．１２．０３０ 随着露天矿开采深度的逐步增加，其开采难度越来越大，露天开采不能满足生产要求［１］。
许多矿山开始采用露天转地下开采方式，而前期矿山已形成了较高的陡峭边坡，在其下部进行大规模采矿时，地下开采与深凹露天采场形成一体，相互影响，给露天转地下开采带来一系列安全问题［２ ３］，严重威胁地下采矿的安全。
为保证安全生产，许多矿山采用充填法进行开采。
采用充填法进行开采时，充填体强度是关键因素之一，合理的充填体强度既可以保障矿山安全生产，又能实现经济效益的最大化。
为确定合理的充填体强度，许多专家运用了不同方法进行研究，如李哲等采用有限元数值模拟的方法研究了充填体强度变化对围岩及边坡应力和位移的影响［４ ５］。
本文以马钢矿业公司姑山铁矿露天转地下开采工程为对象，研究露天转地下充填法开采时充填体的合理强度。
研究采用ＦＬＡＣ３Ｄ软件进行三维数值模拟［６］，分析不同充填强度时，充填体充填空区围岩的塑性区分布、位移和应力分布规律以及露天边坡的稳定性，为矿山露天转地下开采中选择合理的充填体强度提供依据。
中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司“露天转地下开采合理界线确定方法”获国家发明专利权
［ ４ ］ 郭惟嘉， 刘伟韬 ， 张文泉． 矿 井特殊 开采 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 煤 炭工 业
出版社 ， ２ ０ ０ ８ ．
［ ５ ］ 蒋金 泉， 谭云 亮， 潘立友 ， 等． 矿 山压力监 测及预报 ［ Ｍ］ ． 北京：
煤 炭 工 业 出版 社 ． １ ９ ９ ６ ．
同时也没有考虑基建投资、 资金 的时间价值等因素。 因此 确定 的界线不能保证 矿山经济效益最 大化 。 本 发 明确 定矿 山露 天转地下 开采 合理 界线 的方 法 分两 步计算 确定 ： 第 一 步 构 造 品位 变 量 和成 本 变 量 的经济合理剥采 比和境界剥采比函数进行静态计 算分析 ； 第二步结合矿山实际对提出的界线方案进 行动态经济 比较 ， 建立开采深度的动态经济模型 ， 综 合考 虑整个 矿 山生命 周 期 的 投 资 、 利润 以及 资 金 的 时 间价 值进 行优 化 比较 。用 矿 山总净现值 最 大 的原
４
定矿山露天转地下开采的合理界线。传统 的计算主 要采用境界剥采 比不大于经济合理剥采 比的原则来 确定。当境界剥采比等于经济合理剥采比时， 露天开 采深度 即为露 天转地 下 开采 的合 理界 线 。该 方法 仅
仅是从成 本计算上进行 了比较 ， 且 采 矿成 本取 的是平 均值 ， 没有考虑露 天开 采 的成本 随 开采 深度 的变化 ，
（ 收稿 日期 ２ ０ １ ２ — １ １ － （ ） ５ ）
记 者在 线 ・
中钢 集 团马鞍 山矿 山研 究 院有 限公 司 “ 露天 转地 下 开采合 理 界 线确 定 方 法” 获 国家 发 明专 利权
日 前， 国家知识产权局授予 中钢集团马鞍 山矿 山研 究 院有 限公 司 王运敏 、 代碧 波 、 章林 、 汪 为平 、 李 家泉等研发申请 的“ 一种确定矿山露天转地下开采 合 理 界 线 的 方 法 ” 发 明 专 利 权 （专 利 号 ： Ｚ １ ２ ０ １ １ １ ０ １ ０ ７ １ １ ８ ． ０ ） ， 这是 该 院在露 天转 地 下 研究 领 域 取得 的一项 重要 科 技 成果 ， 为露 天 转 地下 开采 合 理 界线 的确定 提供 了理论 依据 。 我 国大型露 天铁矿 山大都是倾 斜和急倾 斜矿 床 ， 矿体埋藏延深一般较大 ， 属短而深矿床 ， 露天境界以 下 深部保有大 量 的矿产 资源 。大型 骨 干露 天矿 山进 入深凹开采后 ， 虽经不断技术创新 ， 使产能得以延续， 但总体上露天境界 内保有 的开采储量却 日益减少。 露 天境界外 的深部 矿体必 须 通过 露天 转地 下 的方 式 进行开采， 以确保深部资源的有效 、 合理利用。 国内外露天 转地 下 开采 矿 山 的经验 表 明 ，当矿 山充分利用 了露 天与地下开采 的有利工 艺特点 时 ， 统 筹规划露 天与地 下开采 的工程布 置 ， 可 以使矿 山的基 建投资减少 ２ ５ ％一 ５ ０ ％， 生产成本降低 ２ ５ ％左右。 露天转地下开采关键技术之一是科学、 ） 在采用跨落法管理采空 区时 ， 工作面老顶 在出现初次来压之后会 出现周期性 的弯曲、 下沉、 回 转、 断 裂 。 随着 推 进 距 离 的增 大 ， 主应 力 向两侧 转 移， 且 大致 沿岩层 移 动角 出现扇形 应力 降低 区 。 （ ２ ） 随着 开 挖 步距 增 大 ， 顶 板 悬 空 面 积 不 断 增 大， 应力 集 中现象更 加 明显 ， 并且 主要 分布 在不 同岩 层的接触面上 ， 且在大采高工作面中起决 定承载能 力 的关键 层 在高位 形成 ， 工作 面一次 采 出厚度 较大 ， 使得采动影响范围较 中厚煤层要广 ， 跨落带范围在 纵 向扩 展范 围增大 ， 冒落拱在 高位形 成 。 （ ３ ） 深井 大采 高工 作 面声 发 射震 源在 变 形 开始
金属矿山露天坑尾砂胶结充填治理
金属矿山露天坑尾砂胶结充填治理卢宏建;梁鹏;杜英男;李圣【摘要】Taking the open pits of Shirengou iron mine as the study background,the reasonable scheme for the treatment of open pits by cementing filling of underground third phase surplus tailings is proposed by using theoretical method and nu-merical simulation method. The determination principle and method of the scheme structure parameters( cement-sand ratio and concentration of filling material,the total filling height,stage height,stratification height and the cement-sand ratio at different stages) are discussed,and the safety controlling measures during the filling treatment is discussed. The determination results of the above parameters show that the slurry concentration 70% is prepared with cement-sand ratio of 3 different grades(1 : 8,1: 10,1 : 20),the filling height is 80 m,the stage height is 20 m,the stratification height is 1. 5 m and the filling material ce-ment-sand ratio of 4 stages(1 : 8,1 : 8,1 : 10,1 : 20). The application of the treatment scheme proposed in this paper can not only eliminate the open pits safety problems,but also can avoid the construction problems of tailings pond,besides that,it can also lay the foundation for the recovery and management of the open pits after the implementation of the treatment scheme.%以石人沟铁矿露天采坑为工程背景,采用理论分析与数值模拟联合手段,提出了利用地下三期富余的尾砂胶结充填治理露天采坑的合理方案.给出了各等级充填料浆灰砂比和浓度、充填总高度、阶段高度、分层高度、不同阶段充填料浆灰砂比等方案结构参数确定的方法与原则,制定了充填治理过程中的安全控制措施.确定了露天采空区充填料浆灰砂比为1:8、1:10、1:203个等级,料浆浓度为70%,充填高度为80 m,阶段高度为20 m,分层高度为1.5 m;4个阶段充填料浆灰砂比为1:8、1:8、1:10、1:20.方案实施后既能消除露天采坑安全隐患问题,又能避免尾矿库建设难题,也为露天采坑的恢复治理奠定了基础.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】5页(P36-40)【关键词】露天坑;充填治理;正交试验;有限元分析【作者】卢宏建;梁鹏;杜英男;李圣【作者单位】华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063009;河北省矿业开发与安全技术实验室,河北唐山063009;华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063009;河北钢铁集团矿业有限公司,河北唐山063007;河北钢铁集团矿业有限公司,河北唐山063007【正文语种】中文【中图分类】TD854随着浅部资源的逐渐枯竭，国内很多金属矿山均面临着露天转地下开采这一特定的开采时期。
无底柱分段崩落法在铁矿露天转地下开采中的应用
无底柱分段崩落法在铁矿露天转地下开采中的应用摘要：无底柱分段崩落法是一种适用于急倾斜厚大矿体的采矿方法，对于铁矿露天转地下开采中的厚大矿体具有很好的适用性。
本文介绍了铁矿露天转地下开采工程特点及无底柱分段崩落法，分析了无底柱分段崩落法的最佳工艺参数，基于铁矿露天转地下开采工程实际，通过对采矿工艺和落矿参数的优化，实现了高效、安全、稳定的采矿过程，取得了良好的经济效益。
关键词：无底柱分段崩落法；铁矿；露天转地下开采引言随着铁矿资源的逐渐枯竭和采矿技术的不断发展，铁矿露天转地下开采已成为一种重要的采矿方式。
针对急倾斜厚大矿体的采矿问题，无底柱分段崩落法是一种非常高效的采矿方法。
大顶山铁矿是一个典型的急倾斜厚大矿体，采用无底柱分段崩落法可以实现高效、安全、稳定的采矿过程。
本文主要介绍了无底柱分段崩落法在铁矿露天转地下开采中的应用，探讨了其优化的采矿工艺和落矿参数，以及取得的经济效益。
1铁矿露天转地下开采工程特点铁矿露天转地下开采工程是指在铁矿露天开采达到极限后，将铁矿开采转移到地下进行的一种开采方式。
与传统的露天开采相比，铁矿露天转地下开采具有以下特点：提高矿山资源的利用率由于露天开采受到地表条件和环境保护等方面的限制，因此开采量和资源利用率均受到一定的限制。
而铁矿露天转地下开采则可以充分利用地下的资源，扩大开采规模，提高资源利用效率。
减少对环境的影响露天开采过程中会产生大量的粉尘、噪音和废弃物等，对周围环境和生态造成一定的影响。
而地下开采则可以将这些问题最大限度地减少，从而更好地保护环境和生态。
具有较高的技术含量和技术难度地下开采需要应用地下工程、机械设备、矿山通风、水力学等多个领域的技术，因此需要高素质的技术人才和大量的投入。
最后，铁矿露天转地下开采需要充分考虑安全问题，保证矿工的生命安全和身体健康。
地下开采环境复杂，存在一定的安全隐患，因此需要制定科学合理的安全管理措施，加强安全监测和防范措施，确保矿工的安全。
矿山露天转地下开采之安全实践探讨
矿山露天转地下开采之安全实践探讨摘要：随着我国社会经济的迅速发展，矿产资源得到广泛利用，消费增加，总量减少。
因此，有必要加强开采，许多金属矿应遵循露天开采到地下开采的模式。
该模型广泛用于低延续性和结构广泛的金属矿山，在开采过程中很容易上升到地面以上，从而威胁到采矿工人的安全。
因此，有必要深入研究和分析从露天开采到地下开采的金属矿山的现状，并采取有效措施，不断改进采矿技术，确保安全作业。
此处讨论的问题仅供参考。
关键词：金属矿山；发展现状；露天转地下；安全实践分析；前言一般而言，露天地下埋设的矿山具有良好的可扩展性，没有复盖厚层，其中大多数是高度倾斜、中等厚度和超厚的矿藏。
在露天开采阶段之后，这些矿山的特点是生产速度快，初始成本低，贫困和损失指标高。
在20世纪之前，这项工作通常采取露天采矿的形式。
但是，随着露天开采的深度增加，它变成了地下开采。
面对这种情况，向露天开采过渡需要对矿区进行细致的设计、统一的规划和实施。
在向地下开采过渡的后期阶段，需要考虑设计低交通线。
在过渡期间，地下采矿应充分利用露天采矿所使用的设备和安全措施，以促进从金属采矿到地下采矿的安全和稳定过渡，并确保在采矿安全方面的竞争力和稳定性。
一、国内露天转地下开采的技术发展现状1.现状分析我国没有太多的金属矿山被转移到露天开采。
自二十世纪初以来，尽管我国露天铁矿的数量很少，但成功地将铁矿转化为经验教训，积累了技术专门知识，为采矿研究提供了良好的基础其中铜陵有色金属有限公司的两个铜矿是最具代表性的露天地下开采金属矿山。
对铜山铜矿而言，矿的主要输送线位于-40m煤层，实际开采过程中使用的技术是:露天开采，但该技术可以利用多孔毫秒开采技术人工控制对地下煤层的影响，即粉尘量因此，在火药量的控制下，行车道顶板不能开裂和误差，未成年人的安全不受影响，爆炸产生的地震波将在安全限度内计算。
采矿结束后，尽可能进行计数，以确保人员的安全。
更重要的是，该矿在转入地下之前与有关科学机构进行了合作，以研究和分析在这一转让过程中可能出现的危险技术问题。
某铁矿露天开采境界的优化
某铁矿露天开采境界的优化赵冲袁利伟陈玉明胡海（昆明理工大学国土资源工程学院，昆明 650093）摘要:随着露天开采深度的增加，矿山原有的露天开采境界已不满足经济技术的需求，需要对矿山露天开采境界优化以提高安全性和经济效益。
基于露天境界优化的安全性和经济性，运用精矿成本比较法确定经济合理剥采比8.42，根据矿体赋存条件等确定露天境界要素，计算露天采场宽度，运用3DMine，Design-Expert软件对不同梯度的采深和边坡角下的剥采比和稳定性系数拟合优化，通过剥采比和稳定性系数等势线图上最接近边坡稳定系数1.2和经济合理剥采比8.42的公共点确定优化后的边坡角和采深，通过境界剥采比进行验证，从而建立优化后的矿体露天境界图，为矿山的生产提供技术依据。
关键词:露天开采; 精矿比较法; 经济合理剥采比露天境界要素中图分类号：TD861.1 文献标识码:A 文章编号Optimization of Open Pit Boundary of An Iron MineZhao ChongY uanLiwei Chen Y uming Hu Hai（Fanculty of Land Resource Engineering ,Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093 ,China）Abstract: with the increase of the depth of open-pit mining, the original open-pit mining area has not met the needs of economic and technological, so it is necessary to optimize the open-pit mining area to improve the safety and economic benefits. The safety and economy of the open pit limit optimization based on determining the economic stripping ratio by 8.42 concentrate comparison method, according to the ore occurrence conditions determine the pit width, using 3DMine, Design-Expert software for different gradient mining depth and the angle of the slope under the stripping ratio and stability coefficient fitting opt imization, by stripping ratio and the stability coefficient of slope stability coefficient is close to the most potential lines on the map to determine the public production ratio 8.42 slope optimized angle and deep mining and stripping 1.2 and economic pr oduction ratio was verified through state stripping ratio, so as to establish the optimized orebody open pit boundary map, provide the technical basis for mine production.Keywords: Open pit mining，Concentrate comparison method，Economic rationality，Stripping ratio，Open boundary factor我国矿业发展迅速，露天开采技术也有了长足的进步。
地下转露天采空区顶板安全厚度及其治理方案的研究
地下转露天采空区顶板安全厚度及其治理方案的研究
摘要：地下转露天采空区是矿山开采过程中产生的一个重要问题。
为了保证矿工的工作安全，研究地下转露天采空区顶板的安全厚度及其治理方案具有重要意义。
本文通过对地下转露天采空区顶板的稳定性进行分析，确定了其安全厚度，并提出了相应的治理方案。
关键词：地下转露天采空区；顶板安全厚度；治理方案
1.引言
地下转露天采空区是矿山开采过程中由于矿石开采而形成的空洞区域。
该区域的顶板稳定性对矿工的生命安全和生产效率具有重要影响。
因此，研究地下转露天采空区顶板的安全厚度及其治理方案具有重要意义。
2.地下转露天采空区顶板的安全厚度
地下转露天采空区顶板的安全厚度是指在矿山开采过程中，顶板不发生塌陷或破坏的最小厚度。
通过对矿山开采过程中的应力分布、岩体力学特性等因素进行分析，可以确定地下转露天采空区顶板的安全厚度。
3.地下转露天采空区顶板的治理方案
为了确保地下转露天采空区顶板的稳定性，可以采取以下治理方案：
（1）加强顶板支护：通过设置支架或梁柱等支护措施，增加顶板的承载能力，提高顶板的稳定性。
（2）填充材料加固：在地下转露天采空区顶板下方填充合适的材料，如混凝土或岩石碎石等，增加顶板的厚度和强度，提高顶板的稳定性。
（3）加固岩体：对地下转露天采空区的岩体进行加固处理，如注浆、钻孔爆破等方法，提高岩体的强度和稳定性。
4.结论
地下转露天采空区顶板的安全厚度及其治理方案对矿山开采的安全和效率具有重要意义。
通过对地下转露天采空区顶板的稳定性进行分析，可以确定其安全厚度，并采取相应的治理方案，以保证矿工的工作安全和提高生产效率。
煤矿露天开采转井工开采研究
煤矿露天开采转井工开采研究摘要：新时期，在煤矿露天开采、转井工开采作业中。
工程技术人员需要对现有的开采方法进行优化、革新，从智能化开采和生态环保的角度，做出综合全面论证，构建完善的开采体系，实现对资源更加高效地开采和使用，同时减少对周边环境的破坏和影响。
关键词：煤矿；露天开采；转井工开采引言：煤矿开采作业涉及较多内容，工程技术人员需要对其中的各项开采技术进行合理选用，同时引进多元化的技术装备，提高开采工作的质量和效率，确保开采活动能够稳步、高效、同步推进。
一、煤矿露天开采转井工开采概述露天开采主要是从地表直接开采煤炭资源，通常用于煤炭赋存较浅的区域。
在露天开采过程中会涉及多元化的作业指标，开采过程中需要须先清除覆盖在煤炭上方的土壤、岩石，结合大型挖掘设备、装载设备，将煤炭挖掘出来，此类生产模式具备较高的效率，成本较低，但是会给地表生态环境造成相应的破坏和影响。
伴随煤炭开采需要在开采过程中稳步、高效实施环境修复。
而转井工开采的主要是一类从地下进行煤矿开采的方法，作业人员需要完成对矿井的挖掘，之后通过井下设备将煤炭开采出来。
此类开采作业需要将矿井深入到地下数百米或更深的区域，用于煤矿储存较深，且煤矿质量较好的开采环境和条件；或者当煤炭赋存不再适用于露天开采的情况，可利用转井工开采的策略，进一步延续煤炭开采周期，同时减少对周边地质环境的影响。
此类开采作业具备较高的安全性和经济性，但是需要在开采过程中完成对设备的再投资、选用。
因此其整体成本相对较高。
在选取煤矿开采作业方式、方法的过程中，工程技术人员须考虑煤矿的赋存深度、地质条件、煤炭质量、环境法规、经济指标、社会因素，在决策管理过程中做出前期细致、深入的地质环境勘查，严格参照环境法规来完成综合全面的开采作业。
二、煤矿露天开采转井工开采策略（一）井口建设井口建设是采煤过程中不可或缺的一部分，其涉及对垂直以及倾斜井口的设置，以便采煤工作能够高效开展。
在对井口的地理位置进行选用过程中，工程技术设计人员需要在矿区中心或者煤矿储存的核心区域完成综合规划，考虑运输、排水、通风等各项需求，保证井口与煤矿内部高质量连通在一起；之后，工程技术设计人员需要根据煤矿地质条件以及开采需求对不同类型的井口进行设置，包含对立井、斜井的规划管控，须紧密结合露天开采现状来设计。
姑山铁矿露天采场挂帮矿开采方案及其优化
在露 天采场 一 ２ｍ 平 台南端 ， ９ 分别 在矿 体 中间
水平 。西南 挂帮矿矿 体走 向长 １０ｍ， ３ 厚度 ｌ ０ ０～ｌ０
ｍ， 平均 厚度 为 ５ 左右 ； 角 为 ４ 。～６ 。 ０ｍ 倾 ０ ５ 。该 部
及矿体 下盘开 凿两条 平 硐 与 中段运 输 平 巷联 通 ， 各
～
图 ２ 采场 布 置
２ ２ ｍ。每个 矿房 内底 部设 置 两条 拉 底 巷道 ， 中间
矿块 间用 穿 脉贯 通运 输 平巷 。在 一 ２～ 一 ０ ｍ 间 ９ ７ 施工 回风天井 ， 一 ０ｍ标高 开凿 回风 平巷贯 通 露 在 ７
天采场 一 ０ｍ平 台地表 。 一 ２ｍ 中段 开 拓系 统 平 ７ ９ 主要 为致密块 状 富矿石 ， 氏硬度 系数 厂 ６ 普 ＝１
理 力学性质 选 取 不 同 的岩 石 移 动 角 ， 四 纪 以 ４ 。 第 ０
角， 围岩 以 ５ 。 ， 体以 ６ 。 ， ０角 矿 ５ 角 向下 划定 砂砾 卵石 含水 层保安 矿柱至 一１３ｍ， ３ 该线为 西部矿体 开采界 线 ； 部 为了不破坏露 天边坡 ， ９号勘探线 以西露 东 在
开采积 累经 验 。
柱界线 ； 垂直方 向为 一 ０～一 ３ ７ １３ｍ标高之间 的矿体 。
为 了做 到露 天 开采 和 边坡 矿地 下 开 采 同 时 生
ｌ 矿 山地 质 条件
姑 山铁 矿床属岩 浆期后 热液交代 型铁矿 床 。矿
产， 节省投 资 ， 缩短 基建 时间 ， 结合 矿山实 际情 况 ， 本
层 富含 承压水 的沙砾卵石层 ， 该层 不能破 坏 ， 否则 将 有大 量地 下水 涌出 ， 井下生产 形成威胁 。 对
空场采矿法间柱与顶柱回收方法应用
２ 矿柱 爆破 参数设计
２ １ 炮 孔布 置参数 ．
（） １ 深孔 布置 方式 。深 孔 布置 方式 采 用上 向扇 形深 孔 ， 即顶 、 间柱 均采 用 上 向 的扇 形 中深 孔 ， 顶 在 柱 及间柱 中的凿岩巷道 打扇形 中深 孔 。顶柱炮孔 布 置与 阶段矿房 法相 同 ， 即上 向扇形 中深孔 排面 ， 底 孔 距不 大 于 ２ ５ｍ， 距 １６ｍ， 孔角 ０ ～１ ； ． 排 ． 边 。 。 问柱孔 底距 不大 于 １９ｍ， ． 排距 不 大于 １４ｍ， 孔 角 １ 。 ． 边 ５。 炮孔 底部距 离采 空 区、 道或硐 室 ， 留 ０ ５ｍ不 透 巷 应 ． 穿 。深孔 的布置 方式见 图 ２和图 ３ 。
ｌｒ ａ ｅ ｂｅ ｎ ｒ ｃ ｃ ｅ ｙ ｔ ｉ ｔ ｏ ｕｃ ｅ ｓｕｌ ． ａ ｓｈ ｖ ｅ ｅ ｙ ｌｄ ｂ ｈ ｓ ｍｅｈ ｄ ｓ ｃ ｓｆ ｌ ｙ
Ｋｅ ｗｏｒ ｓ Ｐｉ ａ ｅ ｙ ｌ ｙ ｄ ｌ ｒｒ ｃ ｃｅ，Ｖａ ａ ｔｐ ａ ｅ，Ｏｐ ｎ ｓｏ ｅ ｍｅｈｏ ｌ ｃ ｎ ｌｃ ｅ ｔ ｐ ｔ ｄ，Ｓ ｌｖ ｌｃ ｖｎ ｔ ｏ ｕｂ ｅ ｅ ａ ｉ ｇ ｍｅ ｈ ｄ，Ｍｉ ｉｅ ｏ ｄ ｌ ｓｃ ｎ ｌ
放顶硐 室方案 ， 间柱则 利用 中深孔集 中爆破 的方式 。 而 回收顺 序则 有 以下 ２种方案 。
凿岩 道 顶柱 切 割 天井
成 组药包 整体齐 发 爆破 时 ， 只有 第一 排 药包 的爆 破
具有 自由面 的优越 条 件 ， 而后 排 药 包 的爆 破则 因没
有 自由面而受 到很 大 的 夹制 作 用 ， 易 出现 拒爆 现 容
ｔ ｅ ｐ ｔｏ ｔ ｎ ，ｓ ｔ ｓ ｎ ｅ ｅ ｏ ｄ ａ ｗｉ ｈ ａ ａ ｔｐ ａ ｅ ａ ｄ ｒ ｃ ｃｅ ｔ ｅ ｐ ｌ ｒ ｅ ｏｅ ｉ ｅ ｉ ｎ ｎ ． ｈ ｉ ｕ ｌ ｅ ｏ ｉ ｉ ｅ ｄ ｄ ｔ ｅ ｌ ｔ ｔ ｅ ｖ ｃ ｎ ｌｃ ｎ ｅ ｙ ｌ ｈ ｉ ａ ｓｂ ｆｒ ｓ ｂ ｇ ｎ ｉ ｇ ｉ ｈ ｌ ｔ
露天转地下开采境界顶柱合理厚度留取研究
深度 ， 取２ ０ ｍ； ｈ 为厚 梁 的厚 度 ， ｍ； 为厚 梁 长 度 ，
ｍ； ｂ 为 梁宽 ， 取１ ｎ ｌ 。
式 中， ｈ为安 全 隔离 层 厚 度 ， ｍ； ｙ为 矿 岩 体 积质 量 ， ３ ５ ． １ ｋ Ｎ ／ ｍ 。 ； ２ 为顶板 跨度 ， ３ ４ ． ５ ５ ｍ； ｂ为顶 板 单 位 计 算 宽度 ， 取 ｂ＝１ ｍ； ｑ为 附 加 荷 载 ， ｋ Ｐ ａ ， ２ ０ ｉ ｎ水
了多年 生产后 ， 因露天 采场 下盘 剥岩 量过 大 ， 导 致 了 采 矿成 本 的增 加 ， 同时 因当 时 的铁 矿 石 销 售 价格 太
低， 从 而 造成 了企业 严重 亏损 。受 其影 响 ， 王峪 矿段 几经 生 产后 于 １ ９ ９ ２年暂 停露 采 。
２ 境 界 顶 柱 厚 度确 定
Ｍ ：
＝
，
Ｗ ＝ Ｖ － ￣ ｌ ，
，
（ １ ）
（ ２ ）
， — ，
，
（ ８ ） ｔ （ ９ ） Ｊ
式 中， 为弯矩 ， Ｎ・ ｍ； Ｗ 为 阻力 矩 ， Ｎ・ ｍ； Ｊ Ｄ 为 水
的密 度 ， ｋ ｇ ／ ｍ ； ｐ Ｌ为厚 梁 的密 度 ， ｋ ｇ ／ ｍ ； ｈ ｓ 为 积 水
假 定采 空 区上部 境界 顶柱 为材 料力 学 中两 端 固
姜定 海 （ １ ９ ８ ４ 一）， 男， 助 理工程 师 ， ２ ７ ６ ４ ２ １山东省 临沂 市沂水
定 的板 梁 ， 计 算 时将其 简 化为平 面 弹性力 学 问题 ， 进
ｌ１ ３
总第 ５ ２ ９期
现 代矿 业
２ ０ １ ３年 ５月第 ５期
科 学 发展 ， 调整 企业 发展 战 略 ， 决定 对 王峪矿 段提 前
露天转地下开采建矿模式和采矿方法的研究
露天转地下开采建矿模式和采矿方法的研究露天转地下开采建矿模式和采矿方法的研究摘要：随着我国大多数露天矿深凹开采的结束，越来越多的矿山将转入地下开采。
露天转地下开采条件下岩体变形和移动容易诱发露天边坡的稳定性问题。
有些露天转地下矿山发生了边坡滑坡、地面坍塌等安全事故，因此做好露天矿山边坡稳定性分析对于地下采矿安全生产具有非常重要的意义。
关键词：岩体；露天开采中图分类号：TD804文献标识码： A 文章编号：1、岩体基本质量的分级岩体基本质量由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个因素确定。
其划分采用定性和定量两种指标方法确定。
顾名思义，定性划分是根据岩石的性质，岩石坚硬程度定性划分一般采用敲击、浸水等方法对岩石进行确定，一般分为坚硬岩、较坚硬岩、较软岩、软岩、极软岩，风化程度可由岩石的颜色、状态、构造破坏程度进行确定，一般分为未风化、微风化、弱风化、强风化、全风化；岩体完整程度定性划分一般根据主要结构面的发育程度、结合程度、结构面类型、相应的结构类型来确定，一般分为完整、较完整、较破碎、破碎、及破碎。
所以定性确定方法一般是采用肉眼观察、手触等方式对岩体进行判断，比较直观。
定量划分是根据公式计算对岩体质量分级进行确定，精确度高，理论追溯性强。
岩体坚硬性定量指标采用岩石单轴饱和抗压强度RC，RC可由试验测得，也可由计算得出；岩石完整程度定量指标采用岩石完整性指数KV确定，KV由试验测得，当无法取得试验数据时，可采用岩体体积节理数JV进行确定。
岩体基本质量的分级应根据岩体基本质量的定性特征和岩体基本质量指标（BQ）两者相结合进行确定，岩体基本质量的定性特征根据前述方法即可确定岩石的坚硬程度和岩体的完整程度，岩体质量指标（BQ）应根据分级因素的定量指标RC和KV,按公式BQ=90+3RC+250KV进行确定，在使用此公式时应注意以下两个条件a、当RC＞90KV+30时，应以RC=90KV+30和KV带入计算BQ值b、当KV＞0.04RC+0. 4时，应以KV=0.04RC+0.4和RC带入计算BQ值。
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随着露天矿山开采深度的增加，剥采比也随之增 加，开采难度逐步增大，达到临界深度后，就需要转入 地下开采［１］ 。 由于露天采场已形成较高的陡峭边坡， 在其下部进行大规模采矿时，地下采场与深凹露天采 场形成一体，相互影响，给露天转地下开采带来一系列 安全问题［２－４］ ，如：地下开采形成的采空区围岩失稳， 引发露天边坡连贯失稳滑坡，又进而破坏地下采场围 岩稳定；露天采场坑底汇水涌入地下矿井，造成淹井事 故等。 为避免露天转地下采矿安全事故的发生，一般
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｆｏｒ Ｇｕｓｈａｎ Ｉｒｏｎ Ｍｉｎｅ， ａｄｏｐｔｉｎｇ ｔｈｅ ｄｒｉｆｔ ａｎｄ ｆｉｌｌ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｏｐｅｎ ｐｉｔ ｔｏ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｍｉｎｉｎｇ， ｉｔ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｃｒｏｗｎ ｐｉｌｌａｒ ｓｈａｌｌ ｂｅ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｐｌａｎｅ ｓｔｒｅｓｓ ｍｏｄｅｌ ｏｆ “ ｓｔａｔｉｃａｌｌｙ ｉｎｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｅ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍ ｕｎｄｅｒ ｇｒａｄｉｅｎｔ ｌｏａｄ ” ． Ｔｈｅｎ， ｔｈｅ ｓｅｍｉ⁃ｉｎｖｅｒｓｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｅｌａｓｔｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒｏｗｎ ｐｉｌｌａｒ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ， ａｎｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｓ ａ ｄａｍａｇｅ ｉｎｄｅｘ， ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｃｒｏｗｎ ｐｉｌｌａｒ ｗａｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｓｕｃｈ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｇｕｓｈａｎ Ｉｒｏｎ Ｍｉｎｅ， ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒｏｗ ｐｉｌｌａｒ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｔｏ ｂｅ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ２３ ～ ２５ ｍ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＦＬＡＣ３Ｄ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｏｐｅｎ⁃ｐｉｔ ｔｏ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｍｉｎｉｎｇ； ｄｒｉｆｔ ａｎｄ ｆｉｌｌ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ； ｃｒｏｗｎ ｐｉｌｌａｒ ｗｉｔｈｉｎ ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ； ｃｒｏｗｎ ｐｉｌｌａｒ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ； Ｇｕｓｈａｎ Ｉｒｏｎ Ｍｉｎｅ； ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ； ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
第 ３９ 卷第 ２ 期 ２０１９ 年 ０４ 月
矿 冶 工 程
ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖｏｌ．３９ №２ Ａｐｒｉｌ ２０１９
姑山铁矿露天转地下开采境界顶柱合理厚度研究①
龙周彪１，２ ， 韩立军１，２ ， 孟庆彬１ ， 李兴权１，２ ， 刘晓帅１，２ ， 陶 陆１，２
中图分类号： ＴＤ８５３
文献标识码： Ａ
ｄｏｉ：１０．３９６９ ／ ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０１９．０２．００６
文章编号： ０２５３－６０９９（２０１９）０２－００２４－０６
Ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ Ｃｒｏｗｎ Ｐｉｌｌａｒ ｆｏｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｆｒｏｍ Ｏｐｅｎ⁃ｐｉｔ ｔｏ Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ Ｍｉｎｉｎｇ ｉｎ Ｇｕｓｈａｎ Ｉｒｏｎ Ｍｉｎｅ
（１．中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏 徐州 ２２１１１６； ２．中国矿业大学 力学与土木工程学院，江苏 徐州 ２２１１１６）
摘 要： 以姑山铁留设的境界顶柱简化
为“ 梯度荷载作用下的悬臂梁超静定” 平面应变力学模型，采用弹性力学半逆解法求解出境界顶柱各应力分量的解析解，并以抗拉
要求从露天采场坑底到地下采场之间留有一定厚度的 境界顶柱（ 隔离矿柱） ［１］ 。 境界顶柱厚度因矿岩稳定 程度、矿体开采条件、矿体形态变化等不同而不同［５］ ， 如果顶柱厚度偏大，会降低矿石回收率，造成资源浪 费；如果 顶 柱 厚 度 偏 小， 又 不 利 于 安 全 生 产［６－７］ 。 所 以，在露天转地下开采的过程中，境界顶柱厚度的选取 是一项十分重要的工作。
强度为破坏指标，计算出境界顶柱合理厚度的理论值。 运用此方法计算出姑山铁矿露天转地下开采境界顶柱合理厚度的理论值，
并以此为基础数据，结合 ＦＬＡＣ３Ｄ 数值模拟获得了该矿境界顶柱合理厚度范围为 ２３ ～ ２５ ｍ。
关键词： 露天转地下开采； 进路充填采矿法； 境界顶柱； 顶柱厚度； 姑山铁矿； 力学模型； 数值模拟
ＬＯＮＧ Ｚｈｏｕ⁃ｂｉａｏ１，２， ＨＡＮ Ｌｉ⁃ｊｕｎ１，２， ＭＥＮＧ Ｑｉｎｇ⁃ｂｉｎ１， ＬＩ Ｘｉｎｇ⁃ｑｕａｎ１，２， ＬＩＵ Ｘｉａｏ⁃ｓｈｕａｉ１，２， ＴＡＯ Ｌｕ１，２ （１．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｇｅｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ ＆ Ｄｅｅｐ Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｘｕｚｈｏｕ ２２１１１６， Ｊｉａｎｇｓｕ， Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｘｕｚｈｏｕ ２２１１１６， Ｊｉａｎｇｓｕ， Ｃｈｉｎａ）