某铅锌矿露天转地下露天采坑充填对地下开采的影响

发布时间：2020-07-28 14:51

【摘要】：露天转地下生产矿山中,充分利用现有的露天采坑堆存尾矿不仅可以减少尾矿库的扩容占地,节省尾矿库的建设投资和维护费用,降低由于尾矿带来的环境污染,同时又回填了露天采空区,解决了废弃露天矿坑的处理问题,为土地复垦和植被恢复创造了条件,同时露天复垦后会大幅减少地表水通过露天采坑渗流至井下,减小井下排水费用和防洪压力。对目前矿山实现绿色开采和数字化矿山建设具有重要的现实意义,同时对矿山生态环保具有重要的环保意义。通过本次研究,主要得出以下结论:(1)通过收集和研究以往的地质资料与设计文件以及相关研究文献资料,现场勘探和测试,在充分认识了解采空区位置、大小及形态后,对矿山一期地采形成的采空区和二期露采回采边坡的整体稳定性进行有限差分数值模拟分析,通过数值模拟结果分析得出矿体回采后采空区的位移场和应力场的分布情况,根据数值模拟结果提出了尾砂充填露天采坑的技术方案。(2)通过对尾砂特征进行分析,结合以往工程资料和相关研究文献,选择出合适的尾砂胶结充填配比,并据其研究提出采空区及露天采坑充填施工方案。(3)提出采空区处理对策措施及建议,并提出充填技术保障措施,通过充填后的露天采坑对第三期井下开采是没有影响,三期开采过程中矿山整体仍处于稳定状态。本论文紧密结合矿山生产实际,通过本项目研究,实现露天采场安全、高效地排放尾砂,既达到治理露天采场环境和安全隐患的目的,又解决了矿山泥质细砂排放问题,大幅减少地表水通过露天采坑渗流至井下而减少排水费用、降低防洪压力。最终解决露天采坑荒废的问题,实现复垦。露天采坑的充填对地下开采没有影响,矿山地下采空区处于稳定状态,能实现矿山安全高效的开采。
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD88;TD926.4
【图文】：

岩石试样,加工示意图

地表岩石风化强烈，岩石破碎，地表水体可直接或通过裂隙进入矿坑，并具有较高的水头压力。矿区水文地质条件属复杂类型。2.3 露天边坡与采空区整体稳定性数值模拟2.3.1 岩石力学试验（1）物理性质试验本次岩石物理性质主要进行岩石密度测试。测试方法采用传统的量积法，选用圆柱体标准试样，每组制样 3 个取平均值，试样为风干状态。密度按式（2-1）计算，AHmdd×ρ =………………………………（ 2-1 ）式中，dρ 岩石干密度（g/cm3）；md为岩样干质量（g）；A 为岩样截面平均面积（cm2）；H 平均高度（cm）。测试结果见表 2.1。

示意图,岩石密度,示意图

示意图,岩石单轴抗压强度,示意图,岩样

下盘围岩2.912.892.93（2）抗压、抗拉强度试验当无侧限试样在纵向压力作用下出现压缩破坏时，单位面积承受的载荷为试样的抗压强度。试样尺寸为 50×100mm 风干状态的标准试件，每组试验制样 3个。岩石单轴抗压强度按式（2-2）计算，=×10APR ……………………………（ 2-2 ）式中，R 单轴抗压强度（MPa）；P 最大破坏载荷（kN）；A 载向试样截面积（cm2）。试验采用的是劈裂法，把岩样加工成圆柱体，每组 3 个试样，尺寸为 50×50mm。岩石的抗拉强度按式（2-3）计算，dhPt×××=πσ2…………………………（ 2-3）式中，σt岩石的抗拉强度（Mpa）；P 破坏时的最大荷载（kN）；d 岩样试件宽度（cm）；h 岩样试件的高度（cm）。强度试验结果见表 2.2。

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