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高应力矿山安全高效采矿技术应用研究

赵智  
【摘要】:课题应锡铁山铅锌矿采矿生产之所需,目的是要确定适合高应力矿山具体情况的、合理的采矿工艺和回采爆破技术,为高应力矿山在具体实施地下开采中对安全高效的开采技术的选择提供理论依据。为此,通过采用计算机数值模拟技术对高应力金属矿山——锡铁山铅锌矿的从采矿工艺与回采爆破技术这两方面来进行优化与设计,最终形成一套关于高应力矿山的安全高效的采矿集成技术,为现场实际生产提供参考依据。 采矿工艺方面,基于锡铁山铅锌矿现行采用的采矿方法,首先从理论上分析矿山采场结构尺寸与回采顺序的选择依据。然后采用有限差分法,通过数值模拟计算,对井下回采采场结构尺寸方案和回采顺序方案进行分析与比较,最终确定一种适合锡铁山铅锌矿矿房矿柱的合理的采场结构尺寸与安全回采顺序方案。 回采爆破技术方面,为了探究孔底起爆技术的破坏机理,优化起爆方式,分析不同的起爆位置对爆破的影响,先从理论分析岩石在爆炸作用下的破坏机理,再进一步分析不同起爆位置的破坏机理。然后采用非线性显示动力学软件,模拟了孔口起爆、孔底起爆后的爆破过程。通过对模拟结果分析得出孔底起爆技术要优于孔口起爆技术,主要原因为孔底起爆产生的冲击波压强高,在孔口作用时间短,到达自由面以后能形成较强的反射拉伸波,使得矿石能更好的破碎;孔底起爆时矿块泄爆迟,使得爆生气体准静态压值高,作用时间长,有利于矿石破坏。课题对孔底起爆技术在矿石开采中的利用提供了参考依据,研究结果表明孔底起爆技术不仅安全可靠,还可以获得较好的经济效益,为推广孔底起爆技术提供依据。


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