復雜條件下某礦體雙中段回采開采效應研究.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，不僅要回采容易開采的礦體，還需要盡可能的回采各種復雜地質(zhì)條件的礦體。為保證井下礦體回采的安全性，通常會留大量的礦柱來支撐頂板和上下盤圍巖。為不造成礦柱上礦石資源的損失，通常會在采完礦房后進行礦柱的回采工作。由于礦房回采后造成礦柱上應力集中，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，對類似情況下的礦柱回采具有重要意義。
　　本文針對安慶銅礦-520～-640 m中段二步驟回采的礦柱5號柱的回采進行研究。通過現(xiàn)場的地質(zhì)調(diào)查和文獻閱讀了解礦山的地質(zhì)情況，和地應力的分布規(guī)律。應用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場監(jiān)測等手段，分析了采場的穩(wěn)定性和回采效應，并對空區(qū)的治理提出了充填方案。論文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）對礦區(qū)的地質(zhì)條件、巖石性質(zhì)、地應力等進行了簡要分析，得到了礦巖性質(zhì)為一般、地應力隨深度的線性變

3、化關系。
　?。?）采用太沙基模型法和Thomas模型法對充填體的穩(wěn)定性進行理論分析，得到了5號柱回采過程中兩側(cè)充填體及頂板能保持穩(wěn)定的結(jié)論。在此基礎上，選擇了5號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劃圖經(jīng)過處理后用實體建模軟件SURPAC打開，建立了礦體和圍巖的實體和塊體模型并導出質(zhì)心坐標。以塊體質(zhì)心的坐標在FLAC

4、3D中建立了礦體網(wǎng)格模型。參考前人對安慶銅礦的圍巖、礦體、充填體的強度測量結(jié)果，通過FLAC3D對礦體的回采過程進行模擬，得到了5號柱回采過程中頂板與兩側(cè)充填體的應力、位移變化規(guī)律，驗證了上一章回采過程中頂板和充填體能維持穩(wěn)定的論述。
　?。?）采用光彈性應力計對采場頂板的二次應力進行監(jiān)測，得到了頂板的二次應力變化規(guī)律，并驗證了模擬計算的可靠性。采用三維激光探測系統(tǒng)（C-ALS）對5號柱空區(qū)進行現(xiàn)場探測，通過空區(qū)剖面是礦體設計邊界