上向水平分层废石充填法在东大山铁矿倾斜中厚矿体中的应用研究.docx

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1、上向水平分层废石充填法在东大山铁矿倾斜中厚矿体中的应用研究从国内外众多倾斜中厚矿体的开采效果来看,总体呈现矿石损失率高、贫化率高、事故率高、效率低的特征。应用分段空场法开采倾斜中厚矿体时,采场内矿石无法实现完全自溜,高效运搬机械又难以进入采场,顶板维护较困难,所以,倾斜中厚矿体的开采一直是采矿工程的一个难题。而在我国倾斜中厚矿体约占地下开采矿体的23%,因此研究适合于倾斜中厚矿体高效、安全、损失贫化低的采矿方法,有着广泛的应用前景。东大山铁矿矿体倾角平均41°,平均厚度6m,矿体直接顶板为一层厚度1～3m的不稳固的含铁片岩,易

2、冒落,属于倾斜中厚难采矿体。多年来,东大山铁矿主要采用分段采矿法进行开采,矿石回收率一直在49.25%～55%之间、贫化率在29.92%～33.37%之间徘徊,难以突破。本文开展了对东大山铁矿采矿方法的研究,经过分析,采用分段采矿法开采,大量的采场底盘损失是造成矿石回收率低的主要原因。此外,由于矿体形态复杂,分段采矿法的灵活性低,顶柱和间柱不能回收也造成矿石回收率低。根据东大山的实际情况,提出了上向水平分层废石充填采矿法方案。本文运用数值模拟软件FLAC3D(三维快速拉格朗日法)对采场的结构参数进行了优化模拟,设计了6种结构参

3、数,研究采场分层跨度、长度和控顶高度等结构参数对采场稳定性的影响,通过分析得出了安全高效采场结构参数：采场长度60米、跨度为矿体厚度、控顶高度5米、分层采充高度2.5米,并指出了采场回采过程中的危险区域和回采方法。通过现场工业实验,实践证明,上向水平废石充填采矿法在东大山铁矿的应用是成功的,试验矿块矿石回收率达到了89.41%,贫化率由30%降低到15.64%,采矿成本与分段空场法相比仅增大8.6%,并将大量的废石、废渣消耗于空区,取得了显著的经济效益和社会效益,符合清洁生产。该法取得的经验在同类矿山中有一定的推广价值。