眼前山铁矿端帮矿体诱导冒落法开采技术研究

论文摘要

鞍钢集团眼前山铁矿正处于露天转地下开采的过渡时期,目前产量为250万t/a,露天开采预计2012年初结束,闭坑以后过渡期产量主要靠端帮矿体开采提供。端帮矿体设计用无底柱分段崩落开采,目前东西两端帮首采分段的采准工程均已施工完毕,其中西端帮首采分段距地表53～114m,东端帮首采分段距地表35～106m,首采分段以上共结存矿石约为550万t。为了确保生产安全并实现过渡期增产衔接的目标,眼前山铁矿与东北大学合作,对端帮矿体高效于开采技术进行深入研究。首先,通过现场地质调查与岩石点荷载强度试验,对端帮岩体的稳定性进行分级,得出东西两端帮岩体具有良好可冒性的结论。然后,在岩体稳定性分级结果的基础上,对岩体可冒性做进一步分析,计算出临界冒落跨度和临界冒落面积。最后,根据以上研究结论,在现有开拓采准工程的基础上,提出“端帮矿体诱导冒落法开采方案”,方案中通过控制首分段回采形成的空区顶板面积和空区形成方式,达到控制冒落进程和冒落块度的目的,并最终诱导上覆岩体冒透地表,然后利用下面两个分段回采进路对冒落矿石进行充分回收。本文提出的诱导冒落法开采方案,不仅可使首采分段以上约550万t矿石得到充分回采,而且节约了采准工程,简化了生产环节,可降低采切成本,增大出矿强度,提高过渡期产量。目前该方案已被矿山采纳,并已开始施工。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景与研究意义
• 1.2 诱导冒落技术的发展现状
• 1.2.1 诱导冒落技术发展历程
• 1.2.2 诱导冒落采矿技术的工艺特点
• 1.3 研究内容与技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第2章 岩体冒落规律研究
• 2.1 影响空区冒落的主要因素
• 2.2 岩体冒落过程分析
• 2.3 岩体冒落形式与诱导冒落进程控制
• 2.3.1 岩体冒落形式研究
• 2.3.2 诱导冒落进程控制方法
• 2.4 冒落危害及防治
• 2.4.1 冲击气浪危害的机理与防治
• 2.4.2 空区陷落的危害与防治
• 2.4.3 落块、滚石的危害与防治
• 2.5 本章小结
• 第3章 矿山地质概况
• 3.1 矿区地质特征
• 3.1.1 岩组特征
• 3.1.2 构造特征
• 3.1.3 水文地质特征
• 3.2 矿床地质特征
• 3.2.1 矿体规模及赋存特征
• 3.2.2 矿体围岩及夹石
• 3.2.3 矿床成因
• 3.3 岩石物理力学性质
• 3.4 端帮矿体开采技术条件
• 3.5 本章小结
• 第4章 端帮岩体稳定性研究
• 4.1 矿岩结构面调查
• 4.1.1 结构面调查的方法
• 4.1.2 调查结果整理
• 4.2 矿岩点荷载强度测定
• 4.2.1 实验步骤与要求
• 4.2.2 测定数据与数据处理
• 4.3 按岩体基本质量指标进行稳定性分级
• 4.3.1 岩石抗拉强度与抗压强度
• 4.3.2 岩体完整性系数Kv
• 4.3.3 岩体基本质量指标Q
• 4.4 本章小结
• 第5章 端帮岩体可冒性研究
• 5.1 初始诱导冒落空间高度的确定
• 5.1.1 西端帮初始诱导冒落空间高度的确定
• 5.1.2 东端帮初始诱导冒落空间高度的确定
• 5.2 西端帮岩体可冒性分析
• 5.3 东端帮岩体可冒性分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 端帮矿体诱导冒落法开采方案研究
• 6.1 西端帮矿体开采方案研究
• 6.1.1 回采方案研究
• 6.1.2 方案的实施
• 6.2 东端帮矿体开采方案研究
• 6.2.1 回采方案研究
• 6.2.2 方案的实施
• 6.3 过渡期产量安排
• 6.4 监测工程布置
• 6.5 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢