復(fù)雜條件下某礦體雙中段回采開(kāi)采效應(yīng)研究.pdf

1、礦產(chǎn)資源是礦山可持續(xù)發(fā)展的基本條件。為減少礦物資源的損失，不僅要回采容易開(kāi)采的礦體，還需要盡可能的回采各種復(fù)雜地質(zhì)條件的礦體。為保證井下礦體回采的安全性，通常會(huì)留大量的礦柱來(lái)支撐頂板和上下盤(pán)圍巖。為不造成礦柱上礦石資源的損失，通常會(huì)在采完礦房后進(jìn)行礦柱的回采工作。由于礦房回采后造成礦柱上應(yīng)力集中，增大了礦柱回采的難度，水平礦柱下和大型充填體中的礦柱回采是其中最為復(fù)雜的情況之一。因此，研究充填體包裹住的、水平礦柱下的礦柱的回采方法及回采效

2、應(yīng)，對(duì)類(lèi)似情況下的礦柱回采具有重要意義。
　　本文針對(duì)安慶銅礦-520～-640 m中段二步驟回采的礦柱5號(hào)柱的回采進(jìn)行研究。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)調(diào)查和文獻(xiàn)閱讀了解礦山的地質(zhì)情況，和地應(yīng)力的分布規(guī)律。應(yīng)用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等手段，分析了采場(chǎng)的穩(wěn)定性和回采效應(yīng)，并對(duì)空區(qū)的治理提出了充填方案。論文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　　（1）對(duì)礦區(qū)的地質(zhì)條件、巖石性質(zhì)、地應(yīng)力等進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，得到了礦巖性質(zhì)為一般、地應(yīng)力隨深度的線(xiàn)性變

3、化關(guān)系。
　?。?）采用太沙基模型法和Thomas模型法對(duì)充填體的穩(wěn)定性進(jìn)行理論分析，得到了5號(hào)柱回采過(guò)程中兩側(cè)充填體及頂板能保持穩(wěn)定的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上，選擇了5號(hào)柱的采礦方法為垂直深孔球狀藥包落礦階段礦房法（VCR法）。為保證礦山生產(chǎn)能力，提出雙中段VCR法嗣后充填采礦方法。
　?。?）將安慶銅礦的采掘計(jì)劃圖經(jīng)過(guò)處理后用實(shí)體建模軟件SURPAC打開(kāi)，建立了礦體和圍巖的實(shí)體和塊體模型并導(dǎo)出質(zhì)心坐標(biāo)。以塊體質(zhì)心的坐標(biāo)在FLAC

4、3D中建立了礦體網(wǎng)格模型。參考前人對(duì)安慶銅礦的圍巖、礦體、充填體的強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果，通過(guò)FLAC3D對(duì)礦體的回采過(guò)程進(jìn)行模擬，得到了5號(hào)柱回采過(guò)程中頂板與兩側(cè)充填體的應(yīng)力、位移變化規(guī)律，驗(yàn)證了上一章回采過(guò)程中頂板和充填體能維持穩(wěn)定的論述。
　?。?）采用光彈性應(yīng)力計(jì)對(duì)采場(chǎng)頂板的二次應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，得到了頂板的二次應(yīng)力變化規(guī)律，并驗(yàn)證了模擬計(jì)算的可靠性。采用三維激光探測(cè)系統(tǒng)（C-ALS）對(duì)5號(hào)柱空區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)，通過(guò)空區(qū)剖面是礦體設(shè)計(jì)邊界