分段采矿法
属于采矿领域的各种有用矿物的地下开采方法
分段采矿法,属于采矿领域的各种有用矿物的地下开采方法。主要有2 个目的: 一是要控制覆岩移动程度,达到不破坏200 m 水平以上岩体的目的; 二是在开采副井保安矿柱时,必须要确保井筒的安全,即井筒附近岩石受影响后不至于被破坏。
简介
广西右江河铁矿采用阶段充填采矿法开采,主要有2 个目的: 一是要控制覆岩移动程度,达到不破坏200 m 水平以上岩体的目的; 二是在开采副井保安矿柱时,必须要确保井筒的安全,即井筒附近岩石受影响后不至于被破坏。岩体变形受矿层因素、岩性因素、地质构造因素和开采条件等诸多因素影响,而岩体从微小变形发展演化到破坏,是一个复杂的动力学过程,是一个变形量从量变的累积到质变的发生过程,目前还不能用完全的数学力学模型( 本构关系) 来表达,ANSYS 程序能够模拟岩体从小变形到大变形以及破坏过程,是一种很有效的数值计算手段,可为铁矿山开采时副井和覆岩的采场安全提供理论依据。
特征
分段采矿法属于采矿领域的各种有用矿物的地下开采方法,其特征在于:将原采场底部16个漏斗放矿口改为 4个成对称布置的漏斗9,设置在间柱2中;在漏斗9的喇叭口到采场位置开挖振动机安装硐室3;该硐室3位于侧柱15内;在侧柱 15中布置一条运输巷道14,从其一侧,向上开挖指状短溜井8,与上部同样设置有振动机4和条筛5的硐室3相通;以完成振动机放矿→振动条筛→振动机装矿的连续作业。
模型几何参数
根据副井附近矿层的厚度,各中段采矿方法主要结构参数确定的模型几何参数。为消除分析时的边界影响,最终模型的尺寸定为241 m( 长度) × 164 m( 宽度) × 260 m( 高度,根据方案不同,还可能为250 m 和300 m) 。
由于充填体力学参数由骨料粒级组成、成分和充填体浓度等因素决定,而各个矿山的充填料性质也不尽相同,甚至相差很大,其力学参数根据类似矿山实际资料选取。
动力学过程分析
( 1) 不同方案胶结充填体矿柱中拉应力变化不是很大,分别为0. 168、0. 205、0. 235、0. 124 MPa,其安全率( 指由强度准则所决定的极限应力状态与实际应力状态的比值) 分别为1. 96, 1. 61,1. 40, 2. 66,从各方案充填体矿柱中拉应力剖面图可以看出,拉应力出现的范围大,最大值分布在充填体矿柱的上、下部,呈明显的对端对称分布,但最大拉应力值都达到了充填体抗拉强度,且最大值只在特定的局部位置集中,胶结充填体自身较稳定,安全系数较高。
( 2) 各方案顶板及胶结充填体矿柱的最大变形值分别为2. 688, 18. 838,32. 579,23. 894 mm,相对移动分别为0. 005%,0. 038%,0. 065%,0. 072%,类似矿山允许的顶板相对移动为1. 0% ~ 2. 5%,充填体为0. 7% ~ 1. 7%,这说明各方案开采时所引起的顶板移动及充填体收缩均很小,整个采场从变形的角度来看都是稳定的,只是各方案中充填体的水平拉伸变形值较大,已经很接近极限值,但出现该最大值的只是充填体的局部位置,不足以影响到整个采场的安全。
总结
以上分析表明,在即定配比的充填体作用下,开采副井保安矿柱时,方案中的各个采场整体上都是稳定的,充填体强度也完全能满足要求,设计的充填结构参数。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 14:00
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