露天转地下开采..共68页
- 格式:ppt
- 大小:8.87 MB
- 文档页数:68
金属矿山露天转地下开采的研究现状与措施摘要:以金矿四号矿段为工程背景,基于矿山露天转地下开采工程布局和开采现状,提出优化单排孔爆破,控制爆破振动速度,提高紧邻露天采矿边坡稳定性;同时在回采过程及时控制上部采空区,留足保安矿柱,确保边坡的稳定性;另外通过计算确定井下排水涵洞能力,讨论了露天采场遗留凹陷采坑,地表水汇集井下的排水安全问题,对于露天矿山露天转地下开采的安全实践具有一定的借鉴意义。
关键词:露天开采;地下开采;边坡稳定;采空区;防排水1矿山概况1.1 矿山开采布局金矿4号矿段415m标高以下为露天转地下开采,410m中段为回风兼露天凹陷坑底排水,380m中段为350,320,285m回风巷兼残采。
矿山采用平硐—盲斜井开拓,目前井下回采矿体位于东南侧露天边坡底,380m中段残留矿体已回采结束,350m中段投入生产,320m和285m中段处于建设中。
采矿方法为分段凿岩分段出矿法和浅孔留矿法。
矿区围岩为砂岩及泥质砂岩,较破碎,裂隙较发育,其稳固性较差;东南侧形成近145m高陡边坡,490m台阶以下已坍塌形成一体,各台阶坡面角约为70°,遗留有490,510,535,550m4个安全平台,平台宽度约3~5m,最终边坡角约为55°。
1.2 矿体特征及开采技术条件矿体分布于四面被断层切割的断陷区内,赋存在上石炭统船山组地层中,含金岩段的下部,即Cca层位的顶部,矿体下盘岩性大多为粉砂岩、角砾岩,有的与花岗斑岩接触,上盘一般为角砾状灰岩,少数为粉砂岩。
矿体呈似层状,层位稳定,规模较大。
矿体上部即SW侧为混合原生金矿。
矿体长87m,北厚南薄,平均厚度22.02m。
矿体产状:倾向60°,倾角50°,矿体向SE侧伏,侧伏角63°。
矿体延深沿倾斜方向80m。
在氧化带内,岩石较松软破碎,氧化带以下的原生带内,岩石致密坚硬。
围岩蚀变比较强,主要是硅化及碳酸盐化。
矿体中的夹石不甚发育,其夹石主要是碎屑岩类及少量角砾状灰岩。
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。
矿山露天转地下开采的几点个人思考摘要: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。
关键词:金属矿山;发展现状;露天转地下;安全实践分析;前言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。
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。
露天矿山转地下开采隔离层安全厚度及采动稳定性研究摘要:大型矿山,在露天开采后期及结束后,将采用地下开采,而研究露天转地下开采采矿方法是基础性工作,是非常有必要的。
基于此,对市政工程进行研究,以供参考。
关键词:露天矿山转地下开采;隔离层安全厚度;采动稳定性引言露天转地下开采是一项复杂的系统工程,地表矿坑与地下结构组成复合的动态开采系统。
其中,在露天转地下联合开采过渡时期,隔离层的设计是关系到矿山能否安全生产的重要问题,通过布置一定厚度的隔离矿柱可以保障露天与地下开采同时正常运行。
若隔离层过薄,会对井下生产带来极大安全隐患,若隔离层太厚,又会使得矿产资源严重浪费。
因此,隔离矿柱安全厚度的确定及其采动影响分析是露天转地下矿山需要开展的一项重要研究工作。
1工程概况某铜矿分为露天和地下开采2种方式:露天开采分南北2个采坑,南采坑计划开采到最低标高34m水平,现已完成开采,北采坑计划开采至-50m水平,现已开采至底部境界标高-14m;地下开采范围为矿权范围内+300~-255m,首采中段为-100m中段(标高-50~-100m),现已经全部完成回采并进行了充填,正在回采的-150m中段,采场分布高度为-95~-137m,因前期露天开采仍在进行,地下开采采用嗣后充填采矿法。
2隔离层安全厚度计算常用的隔离层稳定性分析方法主要有:荷载传递线交汇法、厚跨比法、结构力学法、松散系数理论法、普氏拱理论、空场长宽比法、K.B.鲁别涅依特理论估算法等。
3数值模型建立及开采方案3.1三维建模采用FLAC3D程序建立三维计算模型,模型尺寸:矿体倾向X=1250m,走向Y=1050m,标高Z为-300m至地表。
整体模型网格采用六面体单元划分,共计473058个实体单元,461200个节点。
3.2边界条件模型上部设置为自由面,允许发生自由位移,四周设置法向约束,限制水平位移,允许发生竖向位移,底部设置固定约束。
计算时不考虑其他构造应力的作用,在垂直方向施加反向应力加速度,在自重应力下平衡初始地应力。
露天转地下开采下矿山边坡稳定性难点解析摘要:目前,我国露天开采的矿山普遍面临一个共同的问题,即随着露天开采的延深,剥离费用会不断增加,所形成的高陡边坡将给矿山安全带来严重威胁,从而造成采矿成本不断增加,从安全和经济方面考虑,这些矿山需从目前的露天开采转为最终的地下开采。
矿山由露天转地下开采后,边坡及坑底周围岩体与地下开采组成一个复合动态变化体系,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。
关键词:露天转地下;采动响应;动态演化特征;力学分析模型;形态方程引言:“十二五”末期以来,我国露天矿主产区的露天矿山均进入深凹露天开采阶段,部分矿区甚至已经转入地下开采阶段。
特别是重要经济区、生态功能区、重点流域的连续层状矿床,呈缓倾斜、薄至中厚、软夹层的赋存状态。
由于其成矿年代久远、历经多次地质构造与浅部露天采矿作业扰动,局部呈现典型的松散体特征,矿体顶板与围岩节理、裂隙发育,属于典型的不稳定岩体类型。
其矿山由露天转入地下开采后,矿体上盘附近还矗立有露天开采形成的层状高陡岩质边坡,该类型露天边坡的存在对地下开采工程产生重要影响。
因此,现阶段需通过现场调研、相似材料模拟试验、数值模拟试验和理论研究,对复杂地质赋存条件下矿床露天转房柱法地下开采后,地下开采与边坡耦合作用下体响应的演化特征及其动态效应进行系统深入研究,以揭示露天层状高陡岩质边坡与地下采场围岩及其上覆岩体的非线性变形机制与动态失稳机理。
相关成果对我国复杂地质赋存条件下矿山露天转地下后地压管理与控制及露天边坡的安全维护具有重要的学术意义和实际应用价值。
1.露天转地下开采的特点自上世纪50年代以来,全世界现已建有有色金属、钢铁、煤炭、黄金、化工等各类露天矿山1500余座。
按矿山当前生产能力计算,露天开采在各类非能源固态矿床开发中所占的比重约为:有色金属矿50%,铁矿87%,化工原料矿71%,建材矿山近100%。
经过几十年持续高强度的开采,绝大多数露天矿山已经进入深凹露天开采阶段,大部分矿山正在或者已经转入地下开采。
露天矿转地下开采的细部优化思考摘要:随着我国露天矿的过度开采,深凹开采越来越多,已经开始了矿山转入地下开采模式。
露天转地下开采条件复杂,尤其时露天和地下同时开采过渡期时,存在诸多安全隐患,稍有不慎,就会导致人身财产损失。
所以,做好各细部优化非常重要,以实现安全开采。
本文就对露天转地下过渡期及地下开采的各种细部优化进行了简略,见下文。
关键词:露天矿地下开采细部优化矿山开采的不断推进使大多数的露天矿山资源越来越少,我国90%露天矿已经进入深部开采,深凹露天矿也陆续转入地下开采[1]。
但露天转地下开采因其条件复杂,安全隐患较多,如:露天转地下过渡期未做好协同处理,露天坑底的人机设备会影响地下采空区坍塌滑移;地下通风系统设计稍有不慎,会引起粉尘浓度超标;转地下时岩体变形及移动易诱发露天边坡发生滑坡、地面坍塌等;隔层状况也影响着地下开采,若隔层厚度较薄,露天大型器械或爆破的循环荷载会使采空区产生冒落、岩移,甚至突然垮塌引起高速气浪冲击波,对人员和财产损毁严重;若隔层厚度过大,虽然安全有保证,但浪费大量矿产资源。
所以,必须注重地下开采细部保障措施,以推动露天矿转地下开采的安全、高效性。
1露天转地下过渡期协同开采优化露天转地下过渡期是指露天和地下同时开采生产时期,矿石生产系统由露天和地下两系统构成[2]。
此时露天开采境界内的底部矿量开采范围逐渐缩小,产量也逐渐减小;地下开采境界外挂帮矿量,开采范围逐渐变大,产量也逐渐增大。
直至露天开采系统消失,地下开采系统变为主系统。
露天转地下过渡期的产量衔接难易程度取决露天与地下产量增减变化,构建地下大幅产能增长的采矿方法,优化露天开采境界,以减缓露天产能降低率,是过渡期产量衔接问题的关键思路。
且挂帮矿采动岩移是影响露天与地下安全生产的主要因素,所以地下采矿方法须控制岩移方向,不影响露天采场安全。
从高效开采、增加产能、岩移控制要求出发,须按露天转地下开采的便利和经济效益最大化为原则,提出露天开采境界的细部优化方案。
露天转地下开采过渡期采矿方法及安全问题探究摘要:近年来,国内外学者注重于工程实践,从实际工程出发,对露天转地下开采的相应的技术做了大量的研究工作,大量的科学理论研究工作很好地指导了工程实践,为国内外露天转地下工程设计、施工提供了科学依据。
本文对露天转地下开采过渡期采矿方法及安全问题进行了分析,具有一定的理论意义。
关键词:露天转地下安全方法1.露天转地下开采的特点(1)由露天转入地下开采的矿山,一般多是露天开采多年,已形成了完整的生产系统和生活福利设施,如选场、修理厂、供电和供水管网以及露天坑等。
因此,转入地下开采时的设计,要充分考虑利用这些设施,注意研究通向地表的井巷位置,过渡时期的露天开采运输系统,地下采矿方法等方案。
有条件的矿山,应在上部露天开采设计的同时,即统筹研究今后如何从露天转地下的问题。
(2)浅部用露天开采的矿山,深部矿体地质勘探程度往往不足,需在露天转地下过渡之前,充分研究地质资料,必要时提出补充勘探工作。
可以更进一步了解露天转地下部分的地质情况,有利于后序开采工作的进行。
在露天转地下开采过程中,由于开采使原岩受到扰动,打破了原有的应力平衡状态,特别是在露天边坡周围和境界顶柱附近等出现应力集中,致使应力迭加,形成高地压区。
为此,必须对岩体应力分布特征作详细地质测量和研究,找出控制地压和岩体位移的最佳方案,从而确定出合理的回采顺序、采矿方法,对采矿参数进行优化。
另外,由于在初始探矿时期,对地下开采的深部矿体地质勘探程度较低,因此需要提前加强补探工作,提高储量级别,作为设计、生产的依据。
(3)露天转地下开采的矿山,地下开采的工程量相当于新建一个地下矿山,也有一个工艺熟悉的过程,过渡时期的建设周期长,因而,必须充分研究其持续生产和提前开拓的问题。
2.露天转地下开采过渡的采矿方法研究露天-地下联合采矿法不同于传统的露天、地下开采。
按采矿界一般的认识,凡是同时进行露天和地下的开采设计,统一安排露天和地下工程的施工,就可认为是露天-地下联合开采。
露天转地下开采的现状及关键技术探讨摘要:露天转地下开采在矿业市场是广泛存在的问题,也是矿业市场长足发展而需要解决的问题。
本文综述了国内外露天转地下开采技术的发展现状,分析了露天转地下开采的特点及关键技术,为工程实践提供参考。
关键词:露天转地下开采关键技术一、国内技术发展现状国内露天转地下开采的矿山有江苏的凤凰山铁矿、安徽的铜官山铜矿、湖北的红安萤石矿、甘肃的白银折腰铜矿、江西的良山铁矿、浙江的漓渚铁矿和山东的金岭铁矿等。
30多年来,国内露天转地下开采的矿山虽然不多,但是通过试验和研究也积累了很多宝贵的经验,为进一步研究适合我国露天转地下开采的方法和手段创造了条件。
针对国内露天转地下开采的技术要求及今后的发展趋势进行了理论研究,如马鞍山矿山研究院利用技术创新资金,研究了露天与地下联合开采的工艺技术,它包括联合穿爆地下出矿采矿工艺、露天漏斗法采矿工艺、地下穿爆露天出矿工艺等,同时也研究了露天与地下联合开采的关键技术,为国内露天转地下开采的矿山提供了理论准备。
二、露天转地下开采的特点露天转地下开采矿山通常是矿体延伸较深、覆盖层不厚,多为中厚或厚大的急倾斜矿床,由于这类矿床采用露天开采后,具有投产快、初期建设投资少、贫损指标优等优点,早期一般采用露天开采方式进行采矿,但当露天开采不断延深后,这些矿山逐步由露天开采向地下开采过渡,最终全面转向地下开采。
因此,要求露天转地下开采的矿山,在进行露天转地下开采的没计时,对前(露天)后(地下)期开采应统一全面规划,露天开采后期的开拓系统既要考虑地下巷道的利用,同时在向地下开采过渡时,地下开采也应尽可能利用露天开采的相关工程和设施等有利因素,使露天开采平稳地过渡到地下开采,使矿山产量和经济效益保持稳定。
露天转地下开采的矿山,整个矿山的开采期一般要经过露天开采期、露天与地下联合开采的过渡期和地下开采期三个阶段,在这三个阶段中,矿山的开采强度和矿山企业的生产能力是各不相同的,因此,在考虑露天转地下开采的开采工艺及工程布置时,必须研究与矿山矿床赋存条件及开采技术条件相适应的开采强度和生产能力、以求获得经济效益的最大化。
露天转地下开采采场及边坡稳定性影响分析发布时间:2022-08-30T02:05:39.954Z 来源:《工程建设标准化》2022年第37卷8期作者:田津全[导读] 露天转地下开采的矿山,地下开采会不同程度的影响地表边坡的稳定性,针对银厂沟磷矿露天转地下开采方案,采用数值模拟方式分析地下开采不同采矿方法对露天边坡稳定性的影响。
田津全贵州汾璟源矿业工程咨询有限公司贵州贵阳 550001摘要:露天转地下开采的矿山,地下开采会不同程度的影响地表边坡的稳定性,针对银厂沟磷矿露天转地下开采方案,采用数值模拟方式分析地下开采不同采矿方法对露天边坡稳定性的影响。
分析结果标明:在边坡未受地下开采扰动时,最终边坡的安全系数为1.992;当地下采用房柱法开采时,边坡安全系数降至1.414;当地下采用充填法开采时,开采结束后边坡安全系数未发生改变;分析结果可为该矿下一步地下开采采矿方法的选用提供借鉴和参考。
关键词:数值模拟;边坡稳定性;采矿方法;强度折减法;安全率;0 引言银厂沟磷矿为露天转地下开采矿山,前期开采露天部分,由于露天部分资源量少,服务年限短,最终边坡下方还存在大量资源有待后期地下开采,地下开采导致边坡岩体变形和移动容易诱发边坡失稳,造成边坡滑坡、地面塌陷等问题,选用不同的采矿方法对边坡的稳定性影响差异较大,生产期间既要保证露天边坡的稳定性,也要保证地下采场的稳定性,结合该矿矿体赋存情况、工程地质条件,建立边坡数值模型,采用FLAC3D软件分析地下不同采矿方法开采时对露天边坡稳定性的影响以及采场自身的稳定性。
1 工程概况银厂沟磷矿矿体赋存于寒武系下统戈仲伍(∈1gz),矿体岩层主要为砂屑状磷块岩、条纹、条带状白云质磷块岩,裂隙发育,性脆易碎,风化程度强、中、弱不等,钻孔RQD值81%,岩石质量好的,岩体较完整,但中、深部弱风化,岩石单轴抗压强度22.99~25.69MPa,力学强度较高,矿体稳定性较好。
矿体直接顶板为白云岩、含磷白云岩,局部为泥岩,厚7.52~14.21m,其浅部和地表裂隙发育,深部风化弱,节理裂隙不发育,性脆易碎,钻孔RQD值52%,岩石质量中等,岩体中等完整,岩石单轴抗压强度14.40~29.37MPa,力学强度较高,稳固性较好。
露天转地下采矿方法的探讨【摘要】现如今,我国就露天转地下采矿方面的技术存在着许多不足。
本文主要对采矿的方法和采矿中的安全方面进行阐述,并基于目前技术讨论新方法的可实施性。
【关键词】露天转地下;采矿方法;研究与探讨20世纪70年代至今,露天转地下采矿就已经开始实施。
因为,露天开采矿山的开采形式已经不在适合当今生产需求,特别是一些含有大量金属的矿山需要对其进行地下开采。
本文对于露天转地下采矿的开采方法进行讨论,为以后开采技术研究提供依据。
1.露天转地下采矿的特点概述1.1可实现双重开采同时进行一般露天转地下采矿都是因为大多数矿山经过长期的露天开采,地表资源已经不能达到开采要求才开始实施的。
因此,以前地上的生产系统,如,供电供水厂、露天坑以及修理厂等生产配套设施,都可以进行再次充分利用。
同时,还要根据地下情况进行开采方案的设计,此外,还要设计地下运输系统以及井口选址的设计。
如果条件允许,可以实现上部露天开采和深部地下开采的联合开采方式。
1.2可提供地下地质开采数据露天转地下采矿的实施之前,要做好充分的准备,如果矿山的浅部采用露天开采,那么矿山的深部地质勘探程度可能达不到要求,所以有时还需进行补充勘探。
由露天转为地下,需要进行地下的地质勘探,这也是为了以后的工作顺利开展。
开采过程中可能有不同的情况发生,比如,在开采过程中如果矿山原岩层受到破坏,那么矿山就会失去原有的平衡,随之会产生应力,使露天周围出现高地压区。
为了防止类似这种情况的发生,我们必须对原岩的应力进行地质测量和探究,制定出有效方案来解决地压和岩体问题,进而从开采方案中的开采顺序和方法得到的数据进行研究,选择出最优方案。
此外,开勘探初期,可能会对地下地质情况了解程度不深,这时需要进行补探勘察,提高储量级别,为以后的勘探方案设计提供依据。
1.3地压管理与地表水处理的难关露天转地下开采的周期长,是因为地下情况复杂,工程任务量巨大以及开采工艺需要不断完善等所需要花费大量的时间,基于这一问题,需要考虑露天转地下采矿的持续生产量和前期开采会遇到的问题。