【摘 要】
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本研究课题是根据《龙首矿西二采区无底柱分段崩落法工业化试验研究》项目需求展开的,研究目的在于为龙首矿西二采区10号勘探线以西的分支矿体提供安全、高效、低贫损的回采方案。本文通过现场调研和试验,采用了理论分析、数值模拟等研究方法来解决相对应的问题,通过各方法之间的相互补充和验证,最终得出了西二采区分支矿体回采方案。为确保目前采区所使用的无底柱分段崩落法能更好的适用于分支矿体回采方案,根据目前采区的崩
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本研究课题是根据《龙首矿西二采区无底柱分段崩落法工业化试验研究》项目需求展开的,研究目的在于为龙首矿西二采区10号勘探线以西的分支矿体提供安全、高效、低贫损的回采方案。本文通过现场调研和试验,采用了理论分析、数值模拟等研究方法来解决相对应的问题,通过各方法之间的相互补充和验证,最终得出了西二采区分支矿体回采方案。为确保目前采区所使用的无底柱分段崩落法能更好的适用于分支矿体回采方案,根据目前采区的崩落法采矿结构参数以及回采工艺,结合分支矿体形态提出了“整体垂直矿体走向”布置进路和“沿矿体走向+垂直矿体走向”布置进路两种开采方案,为后续研究提供了参考依据。基于普氏塌落拱理论与固定梁和简支梁理论相结合分析了分支矿体采空区上覆矿岩受力情况并结合3DEC-FLAC3D耦合数值模拟对分支矿体首采分段回采过程中顶板冒落以及覆盖层形成时机进行了研究。研究结果表明,前述初选方案的采空区顶板随着回采的进行能够自然冒落并形成覆盖层。分支矿体矿石回收过程中会大量崩落围岩,出矿过程中会增加矿石贫化率。因此,论文构建了以降低采出矿石贫化率为目标的经济模型,对初选回采方案进行优化。优化结果表明“整体垂直矿体走向”布置进路方案平均采出矿石品位为0.451%,矿石贫化率为23.548%;“沿矿体走向+垂直矿体走向”布置进路方案平均采出矿石品位为0.428%,矿石贫化率为27.424%。为保障分支矿体回采安全性,通过理论分析以及数值模拟对各方案回采顺序进行确定。通过对两种方案的采场安全性、矿石回收情况以及采区生产管理等方面进行定性分析,最终确定“整体垂直矿体走向”布置进路的开采方案更适用于西二采区分支矿体的回采。通过本文研究,龙首矿西二采区已经采用“整体垂直矿体走向”布置进路的方案对分支矿体进行回采,并取得了较好的效果。
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