疆锋铁矿460m采区急倾斜中厚矿体采矿方法优选研究

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作者李昊
来源昆明理工大学
出版年2020
摘要
疆锋铁矿Ⅱ号矿段460m采区矿体赋存标高为460~520m,矿体埋深为270~150m,埋深不大,矿体形态较为简单,矿体以磁性铁为主;矿体赋存产状与地层产状相近,倾向105°~162°,倾角74°~90°,单工程矿体厚度0.8m~18.65m,属于急倾斜薄~中厚矿体。本文以疆锋铁矿Ⅱ号矿段460m采区急倾斜中厚矿体为研究对象,在现场调研和收集大量资料的基础上,对该采区矿体进行了开采技术评价,初选分段空场嗣后充填法、机械化点柱式上向水平分层充填法、进路式上向水平分层充填法三种采矿方法。通过工艺分析、成本测算、经济比较,最终选定分段空场嗣后充填采矿法作为Ⅱ号矿段460m采区采矿方法。根据矿体厚度以及围岩顶板稳固性情况,为了控制顶板及侧壁的暴露面积,参照以往的开采经验值,初选可能的矿房长度(15m、25m、35m、45m)。并通过Mathews稳定性图解法分别计算得出当矿房尺寸为15m、25m、35m、45m时,稳定状态和崩落状态条件下的极限跨度以及极限暴露面积。使用FLAC3D软件进行模拟计算,得出采场矿房长度不宜大于35m。结合矿体顶板与侧壁的合理暴露面积,选定矿房长度为35m。根据模拟计算结果,矿房长度为35m时,矿柱尺寸从4m逐渐增大到8m,地表及矿柱位移量明显逐渐减小,而从8m增大到10m时,变化不大,为保护地表橡胶林,最终选定矿柱合适尺寸为8m。根据选定的采矿方法及确定的采场结构参数对Ⅱ号矿段460m采区460m中段一采场进行工业试验,从试验揭露的矿围岩稳固性情况来看,选定的分段空场嗣后充填法的结构参数可以实现空场,满足出矿及充填的要求,因此选用的采矿方法与结构参数是合理可行的。本次采矿方法优选研究为疆锋铁矿深部采矿方法的确定提供了指导性与实践性的经验。

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