傾斜中厚鐵礦體二步房開采嗣后充填合理段高與充填配比研究.pdf

1、礦產(chǎn)資源的勘探、開采和使用是國民經(jīng)濟重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國中厚傾斜礦體的開采數(shù)量約占金屬礦床地下開采案例總數(shù)的23％左右。而隨著地下開采深度的增加，傾斜中厚礦體的開采比例還將會繼續(xù)增長。傾斜中厚礦體是被國內(nèi)外采礦界所公認的幾種主要的地下難采礦體類型之一，濰坊萬寶礦業(yè)有限公司毛家寨鐵礦采選Ⅰ礦體就屬于這一類型。萬寶礦業(yè)初步設(shè)計采用階段礦房二步回采嗣后充填法，但在開采過程中出現(xiàn)大面積上盤圍巖垮落，阻斷出礦通道。為了控制地壓，

2、保證生產(chǎn)安全，后改為上向分層水平充填采礦方法。但是現(xiàn)用上向水平分層充填采礦方法中有諸多不足之處，比如說分層的高度小、充填準備的工作量大，而且回采循環(huán)的次數(shù)多、周期長，井下同時作業(yè)工作面多、生產(chǎn)安全管理情況復(fù)雜，以及礦山生產(chǎn)成本高，效率低，工人勞動強度大，礦石貧化率高，資源浪費現(xiàn)象嚴重等。
　　基于上述背景，為降低采礦充填成本，提高生產(chǎn)效率，本文針對濰坊萬寶礦業(yè)有限公司毛家寨鐵礦采選Ⅰ礦體的中深孔階段嗣后充填采礦法改上向水平分層充填

3、采礦方法中出現(xiàn)的技術(shù)難題，綜合運用了理論分析，基于FLAC快速拉格朗日分析方法的數(shù)值模擬，對礦體分層開挖進行了研究，得到了采區(qū)圍巖與礦體最大主應(yīng)力、最小主應(yīng)力以及塑性區(qū)的分布規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，對萬寶鐵礦Ⅰ礦體上向水平分層充填采礦法的開采充填的分層高度的進行了優(yōu)化設(shè)計，確定了合理段高。同時，對充填料漿的材料配比，物理力學性能等做了深入研究。通過實驗室室內(nèi)充填材料的配比及強度試驗，對萬寶礦業(yè)立式砂倉底流分級尾砂的相關(guān)物理性質(zhì)進行檢測，得到了

4、分級尾砂的表觀密度、堆積密度、孔隙率的測定值以及顆粒粒度的分布規(guī)律。研究了擴散度相同的情況下，灰料比為1∶6,1∶9和1∶12三種條件下，不同濃度充填材料的抗壓強度值，并分別對比分析了不同濃度，不同灰料比下強度的變化規(guī)律。此外，還通過單位立方料漿用料試驗，得到了不同灰料比下，膠固料用量隨濃度的變化關(guān)系以及分級尾砂料漿容重隨濃度的變化規(guī)律。依據(jù)上述試驗結(jié)果，制成可供充填作業(yè)現(xiàn)場使用的配料表。
　　本文的研究成果不僅能為萬寶礦業(yè)毛家寨