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龙首矿西二采区上部矿体最末分段辅助进路开采技术研究

樊露  
【摘要】:根据龙首矿西二采区上部矿体无底柱分段崩落法研究成果,最末分段正常进路开采结束后,桃形矿柱和脊部残留矿石拟采用辅助进路的方式进行回收。在此背景下,结合西二采区开采技术条件,对最末分段辅助进路开采技术进行研究。第一,按照西二采区上部矿体实际情况构建相似物理模型,采用组合放矿进行放矿实验,得到最末分段正常进路回采结束后采场残留矿石形态。放矿结果表明,最末分段正常进路回采结束后,残留的矿石具有较高的回收价值。第二,根据桃形矿柱形态利用极限平衡法得出在1546m水平布置的辅助进路按矩形断面考虑的极限宽度与极限高度均不超过3.8m。结合矿山实际巷道类型和开采情况,考虑到崩落法条件下采场地应力的释放,设计三种尺寸的辅助进路。第三,为验证理论分析结果,利用FlAC-3D数值模拟软件模拟在桃形矿柱内开挖半圆拱辅助进路后巷道及周边围岩的应力与位移分布情况。基于下部胶结充填以及最末分正常进路交错2.5m布置的特殊性,选取1546m水平、1546m水平上1.25m、1546m水平下1.25m和1546m水平下2.5m四种位置方案进行三种尺寸的辅助进路开挖模拟。结果表明,由于受下部胶结充填体的影响,在1546m水平及以下并不合适布置辅助进路,而在1546m水平上1.25m布置辅助进路时,辅助进路尺寸为4.3m×3.8m和3.6m×3.0m时均满足安全条件。第四,对两种尺寸下的辅助进路进行经济技术对比,得出4.3m×3.8m的辅助进路尺寸更适合矿山实际。在此条件下进行残留矿石回收实验。整合矿石整体回收实验数据,得出上部矿体矿石总回收率达到96.52%,废石混入率为12.52%。在满足矿山生产要求的情况下,使矿石回收率提高9.1%。最后在4.3m×3.8m的辅助进路基础上,设计辅助进路回采主要工艺。综上所述,西二采区上部矿体无底柱分段崩落法最末分段辅助进路开采技术能有效解决残留矿石的回收及安全生产,可在类似矿山进行相应的运用。


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