以新疆哈密黃土坡銅鋅礦為研究對象,針對礦山一期開采中存在的損失、貧化率較高,通風(fēng)條件差等問題,提出了采用二步驟采礦法開采深部礦產(chǎn)資源的新方案。即礦塊垂直礦體走向布置（礦體厚度≥10 m）,將礦塊劃分為礦房和礦柱,分為二個(gè)步驟進(jìn)行回采,第一步先采礦房,第二步后采礦柱。開采礦房時(shí),采用分段礦房法回采,階段嗣后充填;開采礦柱時(shí),采用上向水平分層充填采礦法回采�；贔LAC3D對新方案的第二步驟開采過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,第二步驟的開采過程中頂板未出現(xiàn)冒落、垮塌等現(xiàn)象。同時(shí)經(jīng)過一期及二期試驗(yàn)采場的工業(yè)試驗(yàn)驗(yàn)證,證明新方案具有工人工作集中、設(shè)備利用率高,礦房回采時(shí)頂板暴露面積較小、作業(yè)條件安全性較高,礦柱回采時(shí)損失極大減小、采礦成本適中等優(yōu)點(diǎn),其采礦回采率及貧化率分別為93.50%、7.69%,極大地提高了礦山的經(jīng)濟(jì)效益。 

【文章來源】：金屬礦山. 2016,(06)北大核心

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【部分圖文】：

二步驟采礦方法步驟一三維立體示意

出礦完畢后，立即進(jìn)行充填，充填管經(jīng)礦柱回采時(shí)的充填通風(fēng)井進(jìn)入采常礦柱充填時(shí)留2.0m左右的作業(yè)空間，當(dāng)充填體強(qiáng)度符合要求后，繼續(xù)采礦工作，以此循環(huán)，直至本中段礦石回采完畢。首分段的充填采用灰砂比1∶4的充填料漿，其他部分采用1∶10充填料漿。井下掘進(jìn)及生產(chǎn)期間產(chǎn)生的廢石就近充填于采空區(qū)，采場中的廢石留在采場充填。根據(jù)礦巖的穩(wěn)固情況，局部不穩(wěn)固地段可以采用上向進(jìn)路膠結(jié)充填采礦法回采，進(jìn)路斷面尺寸為3m×4.2m(寬×高)。二步驟采礦法步驟一三維立體示意見圖3，二步驟采礦法步驟二三維立體示意見圖4。圖3二步驟采礦方法步驟一三維立體示意Fig．3Threedimensionaldiagramofthefirststepoftwo-stepminingmethod圖4二步驟采礦方法步驟二三維立體示意Fig．4Threedimensionaldiagramofthesecondstepoftwo-stepminingmethod·21·趙永峰等:緩傾斜中厚礦體高效采礦方法研究2016年第6期

?Table1MainrockmassmechanicsparametersofHuangtupocopperzincores類型彈性模量/GPa泊松比內(nèi)聚力/MPa內(nèi)摩擦角/(°)抗拉強(qiáng)度/MPa巖體700.2514.1542.411.12礦體340.38.3042.68.30充填體0.670.250.4033.00.104.2礦體開挖對圍巖穩(wěn)定性的影響由于礦體第一步驟的開挖，破壞了原巖應(yīng)力的平衡，導(dǎo)致礦巖應(yīng)力進(jìn)行了二次分布，應(yīng)力向第二步驟的礦柱處集聚。針對礦體開挖的第二步驟，首先對應(yīng)力轉(zhuǎn)移規(guī)律和位移分布規(guī)律進(jìn)行了分析和比較。第二步驟礦體開挖時(shí)礦柱頂板處的最大主應(yīng)力分布、位移分布分別如圖5、圖6所示。圖5回采工作面主應(yīng)力云圖Fig．5Mainstressnephogramofminingworkingface圖6回采工作面豎向位移云圖Fig．6Verticaldisplacementnephogramofminingworkingface(1)應(yīng)力分布規(guī)律分析。由圖5可知:當(dāng)?shù)诙襟E的礦柱開挖后，最大主應(yīng)力主要集中在開挖礦體兩側(cè)位置處;當(dāng)開挖結(jié)束，載荷卸除后，開挖礦體頂板處應(yīng)力值降低，整個(gè)開采過程中未出現(xiàn)礦巖失穩(wěn)現(xiàn)象。礦體開挖后頂板周圍最小主應(yīng)力的最大值約22MPa，主要表現(xiàn)為壓應(yīng)力;拉應(yīng)力主要集中在礦體的側(cè)面位置處，頂板處產(chǎn)生的拉應(yīng)力較小，最大拉應(yīng)力值在0.20MPa到0.34MPa之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于礦體的抗拉強(qiáng)度。(2)頂板位移變化分析。通過對圖6研究發(fā)現(xiàn)，最大豎向位移為3.60cm，位移變化相對較小，且整體區(qū)域未出現(xiàn)頂板垮塌等現(xiàn)象。圖7為采場頂板處監(jiān)測點(diǎn)位移時(shí)步曲線圖。圖7采場頂板處監(jiān)測點(diǎn)位移時(shí)步曲線圖Fig．7Monitoringdisplacementcurveofstoperoof從以上分析可知:隨著礦房中礦體第二步驟的開挖，頂板處的最大主應(yīng)力值不斷增大，當(dāng)二步驟開采完畢時(shí)，頂板處主應(yīng)力值達(dá)到最大值。第一步驟的礦體開挖，對礦房頂板及周邊應(yīng)力的遷移及豎向位移的變化影?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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