孝義鋁礦民采空區(qū)礦體安全高效開采技術研究.pdf

1、我國鋁土礦山周邊環(huán)境復雜,礦區(qū)內存在大量民采巷道和空硐,嚴重破壞了礦體的原生結構,給礦山安全生產帶來巨大的隱患。民采過程中,為了追求利潤最大化,采富棄貧,礦柱間隔尺度隨意性大,頂柱形狀不規(guī)則。為了減少掠奪開采的成本,大量廢石和貧礦被隨意丟棄在采空區(qū),導致正規(guī)開采的礦石損失率、貧化率和圍巖混入率居高不下。
　　 孝義鋁礦五大礦區(qū)均存在大量的采空區(qū),大型設備在作業(yè)過程中,經常發(fā)生挖掘機械陷落采空區(qū)的事故,造成設備的損壞、人員傷亡,給

2、正常采礦生產帶來的重大安全隱患。因此,開展民采空區(qū)安全開采技術研究,提高礦石的回采率,降低貧化率,具有十分重要的經濟價值和社會效益。
　　 論文以中鋁山西分公司孝義鋁礦民采空區(qū)礦體開采為研究對象,在綜合分析國內外資料的基礎上,通過現場調查、理論研究、數值分析、模擬開采和試驗開采,研究孝義鋁礦民采空區(qū)礦體安全高效開采技術和方法,消除開采隱患,實現鋁土礦資源的綜合回收利用。論文取得成果如下:
　　 (1)基于Reissner

3、厚板理論,分析了礦巖自重、地面超載、等效移動荷載、自重和等效移動荷載等4種條件下,安全系數為1.0或1.3,巖體分別為灰?guī)r、頁巖、鋁土礦、砂巖等,空區(qū)跨度為14.9m,18.7m,21.9m情況下的采空區(qū)頂板的安全臨界厚度。
　　 (2)基于三維數值分析,研究了沉積型鋁土礦民采空區(qū)頂板、間柱等關鍵部位受力與跨度的關系,探明了空區(qū)最大主應變與最大主應力的分布特征,指導了礦山的安全生產。
　　 (3)優(yōu)化了大面積高效回采民采