【摘 要】
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桦树沟铜矿体位于Ⅴ号铁矿体的下盘,铜矿超前于铁矿开采,为保护铁矿体的完整性及回采的安全性,铜矿石回采采用分段空场嗣后充填采矿法,以实现对地压的有效控制,然而该采矿法
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桦树沟铜矿体位于Ⅴ号铁矿体的下盘,铜矿超前于铁矿开采,为保护铁矿体的完整性及回采的安全性,铜矿石回采采用分段空场嗣后充填采矿法,以实现对地压的有效控制,然而该采矿法的采场稳定性一直是生产过程需关注的重要问题,不仅影响铜矿采矿作业的安全,同时也直接影响后期上部铁矿采矿环境的安全性。论文基于《镜铁山矿铜矿采矿方法优化研究》科研课题,对铜矿体的赋存条件、岩石及充填体的材料性质以及采场的布置形式及相关参数进行收集分析,建立不同采场结构参数方案分析模型,利用数值模拟软件,从位移变化、最大主应力、剪应力分布、塑性区等方面分析采场稳定性情况,对采场结构参数初选。矿房矿柱尺寸为30m、35m、40m时能够保证采场的安全稳定性,而矿房矿柱尺寸为45m时,采场顶板出现较严重的塑性破坏,使得采场存在失稳风险。利用采场暴露面积法和层次分析法以及经济性对比分析,得出矿房矿柱尺寸为40m时,即能保障采场的安全稳定性,又能实现采矿的经济性。即采场最优结构参数为矿体厚度15m,一步回采矿房40m,矿柱40m,二步回采矿柱40m,人工充填体40m。为提高采场的稳定性,依据地质工况,提出了两种锚杆支护设计即底部结构位于地质条件较差地段的支护设计和岩体较完整而巷道施工质量不符合要求地段的支护设计,并从充填体强度、充填接顶率、充填时机、矿柱及顶底板的监测监控和采场结构参数等五个方面对采场稳定性控制技术进行综合分析。论文的研究成果,对课题研究工作起到支撑作用并得到了矿方的认可与肯定,具有较大的实用价值。
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