緩傾斜薄礦體采礦方法創(chuàng)新設(shè)計與采動損傷過程模擬.pdf

1、緩傾斜薄礦體的開采技術(shù)受到地質(zhì)條件的限制，發(fā)展較為緩慢，由于不能實現(xiàn)自溜，且通常認(rèn)為機械化程度受到環(huán)境的限制，被認(rèn)為是一種難采礦體。針對這類礦山，國內(nèi)外做過多項研究來解決效率低和出礦難題，也得到了不少研究成果，但未形成一套有效的開采模式，尚不成熟。因此，加強緩傾斜薄礦體安全高效開采的研究對于提高我國薄礦體開采技術(shù)水平，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型礦業(yè)具有十分重要的推動作用。以華錫集團銅坑礦鋅銅礦體為研究對象，以緩傾斜薄礦體安全高效開采技術(shù)

2、研究為研究載體，以TRIZ理論為指導(dǎo)，綜合運用理論分析、室內(nèi)實驗、數(shù)值模擬等方法，對緩傾斜薄礦體開采的安全性和高效性做了深入研究。主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)結(jié)合地質(zhì)資料對礦體開采技術(shù)條件做了詳細介紹說明，對前期工作做了總結(jié)，介紹了點載荷實驗的相應(yīng)過程和得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，并對實驗結(jié)果做了分析統(tǒng)計。
　　 (2)介紹了TRIZ創(chuàng)新理論的創(chuàng)新路線，通過查詢TRIZ理論矛盾矩陣，總結(jié)了在設(shè)計中存在的矛盾，根據(jù)創(chuàng)新原理得到解決

3、問題的措施，并最終設(shè)計出適應(yīng)緩傾斜薄礦體安全高效回采的可行性方案。對創(chuàng)新方案從采準(zhǔn)切割、鑿巖爆破到頂板處理作了詳細說明，對采場生產(chǎn)能力做了驗算，結(jié)果表明此種方案完全能夠達到設(shè)計年產(chǎn)100萬噸的生產(chǎn)能力要求。
　　 (3)利用巖石真實破裂過程分析軟件(RFPA)對巖體開挖過程作了數(shù)值模擬研究，得到了四種不同工況下頂板巖層損傷和整體穩(wěn)定性情況。分析結(jié)論表明:單采場開挖時，在沒有點柱的情況下，采場拉開30米即出現(xiàn)頂板失穩(wěn)破壞現(xiàn)象，而在

4、有規(guī)整點柱支撐下，采場整體拉開50米時頂板只需局部錨桿或者噴漿支護即可保證安全;整個礦塊開挖時，在沒有充填體支撐的情況下，兩個采場拉開后即出現(xiàn)頂板冒落和點柱受壓破壞現(xiàn)象，而當(dāng)空區(qū)有充填體支撐的時候，頂板和點柱表現(xiàn)出比較好的穩(wěn)定性。
　　 (4)分析總結(jié)了開采過程中頂板下沉與冒落的可能因素，結(jié)合鋅銅礦體開采時可能出現(xiàn)的問題，提出了一些采礦過程中頂板控制手段和注意事項。將銅坑礦廢棄的塊石膠結(jié)充填系統(tǒng)改進后重新投入使用，對膠結(jié)充填系統(tǒng)