南非dilokong铬矿采矿方法选择及采场结构参数优化

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1、万方数据东北大学硕士学位论文目录4．3．7计算破坏准则选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．454．3．8模拟回采过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．454．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．46第5章数值模拟计算结果及采矿方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯475．1采场失稳机理及失稳判据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．475．1．1采场失稳机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．475．1．2采场岩体失稳判据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．495．2采场结构参数优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5l5．2．1采场暴露面积⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．515．2．2点柱参数确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．585．3采矿方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．655．3．1采场布置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．_：一⋯⋯⋯⋯⋯．655．3．2采准切割⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．655．3．3回采工艺⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．665．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．67第6章结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯69参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．71致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯73作者简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯75．．III．．万方数据东北大学硕士学位论文第1章绪论1．1研究背景随着我国现代化进程步伐的加快，矿产资源需求量日益增加，供求矛盾不断加大，矿产资源短缺愈

4、加成为制约我国经济社会发展的瓶颈因素，其中铬矿资源为我国贫乏短缺性资源；同时随着矿产资源的不断开采，绝大多数品位高、开采技术条件好的矿体因其被发利用而愈来愈少，属于复杂难采矿体的开采愈来愈多。在我国复杂难采矿床的金属资源量约85亿t，其中属于缓倾斜薄矿体的类型约占35％左右⋯。南非Dilokong缓倾斜薄矿体的开采研究正是针对我国铬矿矿产资源供给不足接续困难及缓倾斜薄矿体难采的现状提出的。南非Dilokong铬矿为典型的缓薄复杂难采矿体。所谓“缓倾斜薄矿体’’是指矿体倾角小于30。，矿体厚度在4m以下但具有较好经济价值的矿床。该类矿体由于

5、倾角较小，崩落矿石在底部不能借助于矿石自重全部放出，需要人工或机械耙运【2】。同时，该类矿体在开采过程中受到矿体厚度的影响，很难采用大型装备进行高效率开采，作业条件差，安全控制难度大，矿石损失贫化大。加之传统采矿设计主要采用经验类比法确定采矿方法及采场结构参数，难以实现多种方案的比较研究，常因其选择不合理，导致矿山生产能力、劳动生产率低下，工人劳动强度大，采矿成本高以及空区顶板管理困难、地压活动频繁等突出问题【3】。且南非Dilokong铬矿呈多层缓薄特性，开采时存在更多的技术难题，如多层矿体开采相互衔接过渡等，均有待结合矿体赋存特征予以

6、解决。到目前为止，国内仅有煤炭系统依据其沉积岩层的特点开展了相关技术研究，形成了部分相关的配套技术。而作为非煤矿山，由于地质条件远较煤炭矿床复杂，岩层的变形特征各不相同，在国内外尚未全面地开展该类技术研究，仅就有关专题开展了一些探索性的研究工作。如何在安全的条件下实现该类矿床的高效开采、如何确保生产作业安全等尚未进行深入的研究。因此，迫切需要开展该类矿床开采的开采技术研究。目前Dilokong矿山所开采的LG6矿层厚约1．0～1．2m，被0．5～0．6m的辉岩覆盖，辉岩将其分为0．5m厚的LG6a铬铁矿层。矿层倾角10～130，该矿体属于

7、典型的多层缓倾斜薄矿体。对于ASA公司，计划年生产能力为120万t，而Dilokong矿山一直只开采LG6矿层，将被辉岩分隔的LG6a矿层放弃，在这种情况下最大生产能力仅为60万妇，矿山生产能力低严重制约了冶炼厂的生产。为保证矿山规模化生产能力的稳定，势必要加大对矿体的开采的强度。而LG6与LG6a矿体作为矿山下阶段主要的开采对象，呈典型的多层缓薄特征，如采用传统的房柱法，必将因生产效率低而难以满足矿山的生产要．1．万方数据东北大学硕士学位论文第1章绪论求。因此必须寻求合适的采矿方法，解决采场顶板控制以及矿体回采衔接与安全高效回采技术的关

8、键技术问题，最大限度地减少矿柱的数量、规格，提高采矿强度和生产效率，增加矿石产量，同时提高采矿作业的安全性，降低作业风险。此项开采技术研究的开展，使所选用的采矿方法及其相应的采场结构参数满足生