北洺河鐵礦無底柱分段崩落法回采參數(shù)綜合優(yōu)化研究.pdf

1、無底柱分段崩落法是地下金屬礦山廣泛應用的安全高效采礦方法，而且隨著露天礦相繼轉(zhuǎn)入地下開采，以及國民經(jīng)濟發(fā)展對金屬礦石需求量的飆升，無底柱分段崩落法的應用范圍將會進一步增大。該法在生產(chǎn)實際中普遍存在的問題是礦石損失貧化較大，這一問題多年來一直未得到很好解決，究其原因，主要是對回采參數(shù)與礦巖特性之間的復雜變化關(guān)系缺乏應有的認識，在以往研究中，多注重于采場結(jié)構(gòu)參數(shù)、爆破參數(shù)與放礦方式等單項參數(shù)的研究工作，對回采過程中各參數(shù)的綜合優(yōu)化問題研究極

2、少，由此限制了回采指標的進一步提高。本文以有代表性的北洺河鐵礦為例，系統(tǒng)研究無底柱分段崩落法的回采參數(shù)的綜合優(yōu)化方法。
　　北洺河鐵礦是國內(nèi)應用無底柱分段崩落法的典型礦山之一，采場礦巖從穩(wěn)固到不穩(wěn)固，在單項參數(shù)的優(yōu)化研究中，確定分段高度15m、進路間距18m的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)，這一參數(shù)在北洺河鐵礦前期生產(chǎn)中了取得良好的回采效果，因此被國內(nèi)后續(xù)建設的多座礦山所采用。但隨著采深的增加，近年北洺河鐵礦的礦石損失貧化出現(xiàn)增加的趨勢，此外，還存

3、在大塊率居高不下，巷道冒頂、眉線破壞、隔墻懸頂?shù)仁鹿蕰r有發(fā)生等問題，且多年來一直沒有得到很好解決。本文從順應散體流動規(guī)律、地壓顯現(xiàn)規(guī)律與礦石可爆性的角度，系統(tǒng)地研究了這些問題的解決方法—回采參數(shù)的綜合優(yōu)化。首先，分析了崩落礦巖的流動特性隨采深的變化關(guān)系，揭示了隨采深增大，覆蓋層厚度與壓力增大，使放出體變瘦的特性，實測了深部開采的散體流動參數(shù)，按采場條件優(yōu)化了進路間距與分段高度之間的關(guān)系。同時，對出礦過程中的廢石混入率進行了跟班標定，根據(jù)

4、廢石混入過程與在出礦口最早出露位置的信息優(yōu)化了崩礦步距。其次，總結(jié)了扇形孔爆破實驗的研究成果，并通過間隔增加孔口不裝藥長度試驗研究了爆破效果與炮孔裝藥分布密度的關(guān)系，查明了大塊產(chǎn)生的部位與條件，據(jù)此優(yōu)化了炮孔裝藥結(jié)構(gòu)與布孔形式，有效地解決了眉線破壞、大塊率高與爆破隔墻等問題。此外，針對礦山條件分析了采準巷道支護作用，提出在底臌變形地段取消U型拱架的兩幫背板和地梁、及時清理片落和突起的礦巖以實現(xiàn)緩壓求穩(wěn)的支護方法，顯著提高了巷道的穩(wěn)固性。

5、另外，利用數(shù)值模擬方法研究了卸壓高度和卸壓寬度對卸壓效果的影響，以及不同應力在卸壓過程中隨卸壓參數(shù)改變的遷變規(guī)律，結(jié)合理論分析，提出高應力采場卸壓開采方案，取得了較好的回采效果。最后，根據(jù)放出體與殘留體的關(guān)系，研究了回收進路的設置方式及其回采工藝方法，用于-95m分段1#采場，取得了良好的殘礦回收效果。
　　理論分析與生產(chǎn)實踐表明，本文提出的無底柱分段崩落法回采參數(shù)的綜合優(yōu)化方法，能夠較好地適應回采參數(shù)與礦巖特性之間的復雜變化關(guān)系