缓倾斜多层含钒页岩矿床大盘区采矿方法研究

发布时间：2020-04-29 02:50

【摘要】：缓倾斜多层排列矿床由于其复杂的赋存特征，采矿方法的优化设计一直是研究的难点。以上横山缓倾斜多层含钒页岩矿床大规模高效开采为对象，遵循安全、合理开采的原则，筛选了大盘区机械化分层后退式充填采矿法、大盘区机械化分层前进式充填采矿法、盘区房柱法和壁式崩落法四个可行备选方案。建立了基于指数效用函数ELECTRE-Ⅱ算法的采矿方法优选模型，按强顺序s(Ai)和弱顺序w(Ai)进行综合排序，确定了大盘区机械化分层后退式充填采矿法为最优方案。采用COMSOL有限元数值模拟方法，分析研究了矿块宽度、首采区悬顶距、补偿空间等参数下开采扰动覆岩位移量，以最大垂直位移量最小为依据，确定了25m矿块宽度，10m首采区悬顶距，4m补偿空间为最优合理采场结构参数。发明了开采扰动地表沉降试验大型组合模型，基于物理力学相似原理，模拟了V1号矿体在最优采场参数下动态开采过程，结果表明采场上覆岩层的应变值均低于1600με、地表最大沉降值1.5mm，地下开采采场顶板、地表稳定。综合研究表明，基于指数效用函数ELECTRE-Ⅱ算法的采矿方法优选模型较好的体现多层缓倾斜含钒页岩矿床开采的技术经济特征，大盘区机械化分层后退式充填采矿法可实现多层缓倾斜含钒页岩矿床大规模安全高效开采。研究方法和研究成果对类似矿山具有一定的参考价值。
【图文】：

分层充填法,盘区机械化,矿石堆,底柱

图 2.1 盘区机械化分层充填法1—穿脉巷道；2—底柱； 3—矿柱；4—矿房；5—炮孔；6—矿石堆； 7—顶柱；8—人行天井；9—铲车运输道；10—上盘护壁；11—人行虑水井；12—溜井；13—铲车联络道（2）尹格庄金矿 1#矿体阶梯式分段挤压崩矿跟随充填连续采矿法[28]。该采矿方法沿走向划分成矿块，矿块长 120 m，中段高 80~90 m，中段内划分小中段，每一小中设置分段，分段高 8~10 m左右，每 3个分段为 1个小中段。如图 2.2所示，采用前倾式 70形中深孔与无自由面挤压崩矿新技术组合应用进行打孔落矿，各个分段的凿岩平行，3 个分段同次爆破，3 个分段巷道中同时采用电动铲运机出矿，3 分段一次充填，充用井下尾砂的自然安息角使充填料自立。此方法 3 个分段落矿提高矿山生产能力，强充减小空区暴露时间，不留顶底柱、间柱和点柱，减小矿石损失率。

挤压崩矿,连续采矿法,泄水井,分段运输

利用井下尾砂的自然安息角使充填料自立。此方法 3 个分段落矿提高矿山生产能力，强采强充减小空区暴露时间，不留顶底柱、间柱和点柱，减小矿石损失率。图2.2 阶梯式分段挤压崩矿跟随充填连续采矿法1—阶段运输大巷；2—分段运输巷道；3—分层联络道；4—泄水井；5一溜井；6—充填通风护顶巷；7—长锚索；8—充填体（3）麻姑山铜钼矿上向水平分层充填采矿法[29]。阶段高度为 50 m，沿矿体走向划分矿块，将一个矿块再划分为矿房和矿柱，矿房宽度定为 20 m，矿柱宽度留设 10 m，矿块间不留间柱和底柱，矿柱回采超前矿房 20 m 高度，，采用挑顶和压顶两步回采，顶柱厚度为 3 m，分层回采高度为 5 m
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TD864

【参考文献】