緩傾斜薄礦體采礦方法創(chuàng)新設(shè)計(jì)與采動(dòng)損傷過(guò)程模擬.pdf

1、緩傾斜薄礦體的開(kāi)采技術(shù)受到地質(zhì)條件的限制，發(fā)展較為緩慢，由于不能實(shí)現(xiàn)自溜，且通常認(rèn)為機(jī)械化程度受到環(huán)境的限制，被認(rèn)為是一種難采礦體。針對(duì)這類(lèi)礦山，國(guó)內(nèi)外做過(guò)多項(xiàng)研究來(lái)解決效率低和出礦難題，也得到了不少研究成果，但未形成一套有效的開(kāi)采模式，尚不成熟。因此，加強(qiáng)緩傾斜薄礦體安全高效開(kāi)采的研究對(duì)于提高我國(guó)薄礦體開(kāi)采技術(shù)水平，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型礦業(yè)具有十分重要的推動(dòng)作用。以華錫集團(tuán)銅坑礦鋅銅礦體為研究對(duì)象，以緩傾斜薄礦體安全高效開(kāi)采技術(shù)

2、研究為研究載體，以TRIZ理論為指導(dǎo)，綜合運(yùn)用理論分析、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬等方法，對(duì)緩傾斜薄礦體開(kāi)采的安全性和高效性做了深入研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)結(jié)合地質(zhì)資料對(duì)礦體開(kāi)采技術(shù)條件做了詳細(xì)介紹說(shuō)明，對(duì)前期工作做了總結(jié)，介紹了點(diǎn)載荷實(shí)驗(yàn)的相應(yīng)過(guò)程和得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果做了分析統(tǒng)計(jì)。
　　 (2)介紹了TRIZ創(chuàng)新理論的創(chuàng)新路線(xiàn)，通過(guò)查詢(xún)TRIZ理論矛盾矩陣，總結(jié)了在設(shè)計(jì)中存在的矛盾，根據(jù)創(chuàng)新原理得到解決

3、問(wèn)題的措施，并最終設(shè)計(jì)出適應(yīng)緩傾斜薄礦體安全高效回采的可行性方案。對(duì)創(chuàng)新方案從采準(zhǔn)切割、鑿巖爆破到頂板處理作了詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)采場(chǎng)生產(chǎn)能力做了驗(yàn)算，結(jié)果表明此種方案完全能夠達(dá)到設(shè)計(jì)年產(chǎn)100萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力要求。
　　 (3)利用巖石真實(shí)破裂過(guò)程分析軟件(RFPA)對(duì)巖體開(kāi)挖過(guò)程作了數(shù)值模擬研究，得到了四種不同工況下頂板巖層損傷和整體穩(wěn)定性情況。分析結(jié)論表明:單采場(chǎng)開(kāi)挖時(shí)，在沒(méi)有點(diǎn)柱的情況下，采場(chǎng)拉開(kāi)30米即出現(xiàn)頂板失穩(wěn)破壞現(xiàn)象，而在

4、有規(guī)整點(diǎn)柱支撐下，采場(chǎng)整體拉開(kāi)50米時(shí)頂板只需局部錨桿或者噴漿支護(hù)即可保證安全;整個(gè)礦塊開(kāi)挖時(shí)，在沒(méi)有充填體支撐的情況下，兩個(gè)采場(chǎng)拉開(kāi)后即出現(xiàn)頂板冒落和點(diǎn)柱受壓破壞現(xiàn)象，而當(dāng)空區(qū)有充填體支撐的時(shí)候，頂板和點(diǎn)柱表現(xiàn)出比較好的穩(wěn)定性。
　　 (4)分析總結(jié)了開(kāi)采過(guò)程中頂板下沉與冒落的可能因素，結(jié)合鋅銅礦體開(kāi)采時(shí)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，提出了一些采礦過(guò)程中頂板控制手段和注意事項(xiàng)。將銅坑礦廢棄的塊石膠結(jié)充填系統(tǒng)改進(jìn)后重新投入使用，對(duì)膠結(jié)充填系統(tǒng)