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大红山铜矿高效低损无废开采技术研究

杨正松  
【摘要】:缓倾斜厚矿体一直是世界公认的难采矿体之一,由于倾角缓,矿石不能借助自重放出,开掘底盘漏斗势必造成采切工程量大,采矿成本高。随着开采的进行,顶板暴露面积迅速增大,作业面不安全,留永久矿柱支撑顶板则会导致矿石的损失。而受矿石经济价值的制约,通常先进采装设备的装备率不高,导致生产能力低下。 论文以云南铜业重点科技项目“玉溪矿业大红山铜矿铜铁合采可行性研究”(20080202)科研课题为背景,以缓倾斜厚大矿体高效低耗无废开采为目的,以大红山铜矿为研究对象,通过理论分析、室内试验、工业试验、数值模拟等方法,主要完成了如下研究工作: 1、根据大红山铜矿现有采矿方法所体现出来的弊端,结合其发展目标,从高效低损无废的角度提出了空场开采嗣后充填法的新方案。 2、运用Flac3D数值模拟软件对盘区沿走向布置时的矿房的最大跨度进行了数值模拟,提出了采用长锚索改善废石胶结充填体力学性能的思路。 3、采用废石充填矿柱和全尾砂充填矿房组合充填的方式,使废石不出窿,选场排放的尾矿基本全部回填采空区,不仅提高矿井提升能力而且能实现无废开采。 4、根据普式拱理论计算出废石胶结充填矿柱所需的抗压强度,根据全尾砂充填体的侧压计算出了废石胶结体所需的抗剪强度。并计算了长锚索在顶板中的最小锚固深度。 5、采用不同配比的水泥和水及废石制备了废石充填体试块,进行了强度测试,所得数据采用回归分析后,建立了充填体抗压强度与水泥用量和用水量的关系模型,由此获得了满足强度要求的最优配比。


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