双鸭山铁矿北区采矿方法研究

论文摘要

双鸭山铁矿北区为矿岩稳固性较差的急倾斜中厚矿体,主要应用浅孔留矿法开采,实际生产中存在着生产能力低、安全条件差、矿石回采率低等问题,严重影响了矿床开采的经济效益,尤其不能满足双鸭山钢厂对矿山产量的要求。为此,急需根据矿床地质特征、矿体赋存条件与开采技术条件,寻求一种安全高效的采矿方法,以实现“四低一高”（低损失、低贫化、低成本、低事故隐患和高生产能力）的开采目标。本文详细综述了双鸭山铁矿北区的地质特征、矿岩特性、地质储量、水文地质与开采技术条件,同时深入现场进行了岩体结构面调查、岩石点荷载强度测定与散体流动参数测定工作,并利用结构面调查与点荷载强度测定的数据,对岩体稳定性进行了分级。在此基础上,针对矿床条件,运用诱导冒落技术和随机介质放矿理论的研究成果,分析了矿体冒落的过程、急倾斜矿体高效开采需求和崩落法低贫损开采原理,用多种采矿方法适应矿床开采条件。对于厚度较大矿体,在原浅孔留矿法的基础上,采用QZJ-100B型潜孔钻机单分段凿岩,使上部矿体自然冒落,由此形成有底柱诱导冒落法。对于中厚矿体,采用低贫损无底柱分段崩落法开采。对于厚度较小的薄矿体,当围岩稳固性较好时,采用空场崩落组合法开采方案；当围岩稳固性较差时,沿用浅孔留矿法开采,对上盘进行锚杆支护。为保证采矿方法的顺利实施,结合矿山条件,研究了采准巷道的锚喷网支护技术。这些采矿方法与支护技术已被现场采纳,目前正在实施中,预计可有效地提高采场生产能力和改善生产安全条件。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 采矿方法国内外研究现状
• 1.2.1 崩落法的发展现状
• 1.2.2 空场采矿法的发展现状
• 1.2.3 充填采矿法的发展现状
• 1.2.4 诱导冒落技术的发展现状
• 1.3 本文主要研究内容及研究方法
• 1.4 研究的意义及达到的目的
• 第二章 北区地质概况
• 2.1 概述
• 2.2 北矿区矿床地质情况
• 2.2.1 地层
• 2.2.2 构造
• 2.2.3 岩浆岩
• 2.2.4 近矿围岩蚀变
• 2.3 矿体规模及地质特征
• 2.4 矿石质量特征
• 2.5 矿、岩石物理力学性质
• 2.6 矿区水文地质条件
• 2.7 矿石资源储量
• 第三章 双鸭山铁矿北区生产现状
• 3.1 220M阶段
• 3.2 170M阶段
• 3.3 120M阶段
• 3.4 矿山北区生产存在的问题
• 第四章 岩体稳定性分级
• 4.1 结构面调查的意义
• 4.2 结构面调查的方法
• 4.3 结构面调查结果计算
• 4.4 矿岩点荷载试验
• 4.4.1 试验步骤与要求
• 4.4.2 测定数据与数据处理
• 4.5 岩体基本质量指标计算与稳定性分级
• 4.5.1 岩石抗拉强度与抗压强度
• 4.5.2 岩体完整性系数Kv
• 4.5.3 岩体基本质量指标Q
• 第五章 散体流动参数测定
• 5.1 实验材料制备与实验模型
• 5.1.1 散体的制备
• 5.1.2 实验模型
• 5.2 实验方法
• 5.3 实验过程及实验结果
• 5.3.1 底部实验数据及结果
• 5.3.2 端部实验数据及结果
• 第六章 采矿方法改进研究
• 6.1 原设计采矿方法及其存在的问题
• 6.2 采矿方法选择
• 6.3 有底柱诱导冒落法
• 6.3.1 传统有底柱阶段崩落法
• 6.3.2 有底柱诱导冒落法方案
• 6.4 低贫损分段崩落法
• 6.4.1 传统无底柱分段崩落法
• 6.4.2 低贫损开采模式的提出与应用
• 6.4.3 低贫损开采模式在双鸭山铁矿的应用
• 6.4.4 结构参数分析
• 6.5 空场崩落组合法
• 6.5.1 空场崩落组合法的提出
• 6.5.2 空场崩落组合法在双鸭山铁矿的应用
• 6.6 采矿方法的过渡与实施
• 第七章 巷道支护技术研究
• 7.1 巷道支护的分类及作用机理
• 7.1.1 巷道支护分类
• 7.1.2 巷道支护的作用机理
• 7.2 双鸭山铁矿不稳岩体支护技术
• 第八章 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 参考文献
• 致谢