板裂状围岩薄矿脉钨矿床安全回采研究
发布时间：2021-12-17 11:24
本文以赣南某钨矿板裂状薄矿脉为工程背景,基于延用矿山原有的地质工程,并根据采场实际地压情况提出了散体人工矿柱支撑倾向锚固留矿法的回采方案。通过现场调研,理论分析,采用FLAC-3D数值模拟,室内相似材料模型试验等手段,对试验采场的稳定性进行分析判断,实现赣南某钨矿板裂状薄矿脉地安全高效回采,主要地研究内容及工作如下:（1）经过现场实际勘察调研,主要勘察现场结构面状况,地压活动规律,结合现场开采实际情况,最终选定极具代表性的试验采场以开展后续工作。（2）结合采场围岩移动破坏规律,提出适用于板裂状围岩失稳控制的三种安全回采方案,从控制效果、技术实施难度和经济成本等方面进行详细对比分析,最终选择技术可行且经济合理的散体人工矿柱支撑倾向锚固留矿法作为试验采场回采方法。（3）对试验采场所在中段上下盘围岩、矿岩力学参数测试与分析得到矿岩物理力学参数,结合结构面调查与现场地质勘查结果,对岩石力学参数进行强度折减,得到与工程现场相符合的岩体力学参数。（4）运用FLAC-3D软件完成了不同回采方案数值模拟对比分析研究。研究结果表明:采用散体人工矿柱支撑倾向锚固留矿法,矿体上下盘围岩及顶板的位移值最小,最...
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第二章试验采场选择及结构面调查8第二章试验采场选择及结构面调查2.1工程背景赣南某钨矿属于典型的急倾斜薄脉群钨矿床，是一开采历史近百年的矿山，尤其是建国以后60多年的开采，使得矿山保有储量大大降低。现如今，随着开采向中深部转进，矿岩原生应力场增加，加之上部空区群的存在，使得开采环境不断恶化，大量高品位矿体滞留于复杂的地压环境中，成为难采矿体。具体体现为矿岩接触带岩体板裂化现象严重，矿体节理发育，开采次生应力集中诱发的矿岩滑跨、冒落，采用普通留矿法，未放矿时，矿石充填采空区，可以支撑上下盘；放矿后，上下盘失去矿石支撑，上盘容易发生板裂状溃曲垮落，见图2.1。以上主要类型的难采矿体造成417m中段以下多数采场资源回收率降低，采用普通留矿法，通常整条矿脉只能局部挑采，矿房的上采高度仅能达到20m左右，且开采风险极大，冒顶垮塌现象时有发生。(a)现场板裂状矿岩(b)放矿时上盘围岩板裂示意图图2.1板裂状矿岩上述板裂状围岩难采矿体主要分布于417m中段以下，包括417m-267m中段，且在各中段主要矿体中多有体现。经前期初步统计，难采矿体的矿石量约为77万吨，金属量1.2万吨，占417m及以下中段可采总矿量的2/3。就已经开采的矿房可知，矿石损失率达到60%-70%。回采贫化率超过80%。
第二章试验采场选择及结构面调查102.2试验采场的确定2.2.1试验采场选择的原则（1）试验采场选择应具有典型意义，针对本项目应在赣南某钨矿井下选择破碎泥化环境下急倾斜薄矿脉，即所选择的试验采场矿脉应赋存于破碎泥化环境中。（2）试验采场应处于尚未开采状态，矿体应具备一定的规模，即矿体厚度适中，能代表矿山资源赋存的平均水平。（3）试验采场尽可能布置在矿体的一侧（靠近端部），以致试验结果不破坏整个矿体的开采顺序，同时，试验采场开采应尽量不干扰矿山正常生产。（4）试验采场应尽可能相对独立和完整，采场两侧避免存在空区及其他回采作业，且采场不应被断层等主要结构面分割。2.2.2试验采场位置根据试验采场的选择原则，经过井下实际勘查，最终将试验采场位置选择在赣南某钨矿南组+317m中段西侧（西九横以西）220线-222线之间。具体位置见图2.2。图2.2试验采场位置试验采场位置确定的原因如下：（1）试验采场矿体具有典型意义，经工程地质勘查，试验采场所在矿体为+317m中段20#矿体，该矿体与上下盘围岩接触带均为破碎泥化夹层，遇水或风化极易软弱脱落，造成接触带滑跨，见图2.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]小庄煤矿地应力场分布规律实测与模拟研究[J]. 王兴旭,孟坤,陈梦. 陕西煤炭. 2020(01)
[2]板庙子金矿急倾斜薄矿脉深部充填采矿诱发地表沉降影响范围分析[J]. 赵兴东,赵一凡,魏慧,陈玉民. 采矿技术. 2019(05)
[3]煤矿开采沉陷预计过程的FLAC3D数值模拟研究[J]. 李一凡,刘成洲,崔腾飞,相涛. 北京测绘. 2018(10)
[4]IMS微震监测在某矿地压预测中的应用[J]. 廖永斌,朱仕林. 现代矿业. 2018(10)
[5]补连塔煤矿跨采大巷支护效果及数值模拟分析[J]. 朱家胜. 煤矿安全. 2018(S1)
[6]赣南钨矿山地压问题分析及应对措施[J]. 赵康,周科平,涂序保,赵奎,曾强. 矿冶工程. 2018(03)
[7]微震技术在江西某钨矿地压活动监测中的应用[J]. 蓝恩桂,李凌飞. 现代矿业. 2018(05)
[8]应力集中区域矿体开采过程的应力与位移监测[J]. 谭伟,黄明清. 有色金属(矿山部分). 2018(02)
[9]基于FLAC3D对赣南某钨矿采空区的研究及治理方案[J]. 朱仕林,江文武,廖永斌,袁磊,吴小丰. 中国钨业. 2017(06)
[10]七角井铁矿采空区地压监测及分析[J]. 严祥波,王贻明,吴爱祥,陈顺满,苏先锋,谭伟. 铜业工程. 2017(05)
博士论文
[1]高陡边坡与崩落法地下开采相互影响机理模型试验研究[D]. 张定邦.中国地质大学 2013
[2]物理模型试验技术研究及其在岩土工程中的应用[D]. 陈陆望.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2006
硕士论文
[1]急倾斜薄矿脉群开采矿压显现规律研究[D]. 马元军.中南大学 2014
[2]相似材料模型试验原料选择及配比试验研究[D]. 肖杰.北京交通大学 2013
[3]凤凰山银矿急倾斜破碎不稳固薄矿体开采技术研究[D]. 邓良.中南大学 2011
[4]百岩金矿倾斜薄矿体采矿方法研究[D]. 魏学松.昆明理工大学 2011
[5]金属矿山地下采空区处理方案的优化研究[D]. 李占金.河北理工学院 2004
本文编号：3540020
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第二章试验采场选择及结构面调查8第二章试验采场选择及结构面调查2.1工程背景赣南某钨矿属于典型的急倾斜薄脉群钨矿床，是一开采历史近百年的矿山，尤其是建国以后60多年的开采，使得矿山保有储量大大降低。现如今，随着开采向中深部转进，矿岩原生应力场增加，加之上部空区群的存在，使得开采环境不断恶化，大量高品位矿体滞留于复杂的地压环境中，成为难采矿体。具体体现为矿岩接触带岩体板裂化现象严重，矿体节理发育，开采次生应力集中诱发的矿岩滑跨、冒落，采用普通留矿法，未放矿时，矿石充填采空区，可以支撑上下盘；放矿后，上下盘失去矿石支撑，上盘容易发生板裂状溃曲垮落，见图2.1。以上主要类型的难采矿体造成417m中段以下多数采场资源回收率降低，采用普通留矿法，通常整条矿脉只能局部挑采，矿房的上采高度仅能达到20m左右，且开采风险极大，冒顶垮塌现象时有发生。(a)现场板裂状矿岩(b)放矿时上盘围岩板裂示意图图2.1板裂状矿岩上述板裂状围岩难采矿体主要分布于417m中段以下，包括417m-267m中段，且在各中段主要矿体中多有体现。经前期初步统计，难采矿体的矿石量约为77万吨，金属量1.2万吨，占417m及以下中段可采总矿量的2/3。就已经开采的矿房可知，矿石损失率达到60%-70%。回采贫化率超过80%。
第二章试验采场选择及结构面调查102.2试验采场的确定2.2.1试验采场选择的原则（1）试验采场选择应具有典型意义，针对本项目应在赣南某钨矿井下选择破碎泥化环境下急倾斜薄矿脉，即所选择的试验采场矿脉应赋存于破碎泥化环境中。（2）试验采场应处于尚未开采状态，矿体应具备一定的规模，即矿体厚度适中，能代表矿山资源赋存的平均水平。（3）试验采场尽可能布置在矿体的一侧（靠近端部），以致试验结果不破坏整个矿体的开采顺序，同时，试验采场开采应尽量不干扰矿山正常生产。（4）试验采场应尽可能相对独立和完整，采场两侧避免存在空区及其他回采作业，且采场不应被断层等主要结构面分割。2.2.2试验采场位置根据试验采场的选择原则，经过井下实际勘查，最终将试验采场位置选择在赣南某钨矿南组+317m中段西侧（西九横以西）220线-222线之间。具体位置见图2.2。图2.2试验采场位置试验采场位置确定的原因如下：（1）试验采场矿体具有典型意义，经工程地质勘查，试验采场所在矿体为+317m中段20#矿体，该矿体与上下盘围岩接触带均为破碎泥化夹层，遇水或风化极易软弱脱落，造成接触带滑跨，见图2.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]小庄煤矿地应力场分布规律实测与模拟研究[J]. 王兴旭,孟坤,陈梦. 陕西煤炭. 2020(01)
[2]板庙子金矿急倾斜薄矿脉深部充填采矿诱发地表沉降影响范围分析[J]. 赵兴东,赵一凡,魏慧,陈玉民. 采矿技术. 2019(05)
[3]煤矿开采沉陷预计过程的FLAC3D数值模拟研究[J]. 李一凡,刘成洲,崔腾飞,相涛. 北京测绘. 2018(10)
[4]IMS微震监测在某矿地压预测中的应用[J]. 廖永斌,朱仕林. 现代矿业. 2018(10)
[5]补连塔煤矿跨采大巷支护效果及数值模拟分析[J]. 朱家胜. 煤矿安全. 2018(S1)
[6]赣南钨矿山地压问题分析及应对措施[J]. 赵康,周科平,涂序保,赵奎,曾强. 矿冶工程. 2018(03)
[7]微震技术在江西某钨矿地压活动监测中的应用[J]. 蓝恩桂,李凌飞. 现代矿业. 2018(05)
[8]应力集中区域矿体开采过程的应力与位移监测[J]. 谭伟,黄明清. 有色金属(矿山部分). 2018(02)
[9]基于FLAC3D对赣南某钨矿采空区的研究及治理方案[J]. 朱仕林,江文武,廖永斌,袁磊,吴小丰. 中国钨业. 2017(06)
[10]七角井铁矿采空区地压监测及分析[J]. 严祥波,王贻明,吴爱祥,陈顺满,苏先锋,谭伟. 铜业工程. 2017(05)
博士论文
[1]高陡边坡与崩落法地下开采相互影响机理模型试验研究[D]. 张定邦.中国地质大学 2013
[2]物理模型试验技术研究及其在岩土工程中的应用[D]. 陈陆望.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2006
硕士论文
[1]急倾斜薄矿脉群开采矿压显现规律研究[D]. 马元军.中南大学 2014
[2]相似材料模型试验原料选择及配比试验研究[D]. 肖杰.北京交通大学 2013
[3]凤凰山银矿急倾斜破碎不稳固薄矿体开采技术研究[D]. 邓良.中南大学 2011
[4]百岩金矿倾斜薄矿体采矿方法研究[D]. 魏学松.昆明理工大学 2011
[5]金属矿山地下采空区处理方案的优化研究[D]. 李占金.河北理工学院 2004
本文编号：3540020
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