拉拉铜矿堑沟式分段空场嗣后充填采矿法及胶结矿柱结构参数研究王正奇1,李广涛2,廉柏栋2(1.凉山矿业股份有限公司,四川会理县615171;2.昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明650093)摘要:针对拉拉铜矿倾斜矿体的采矿方法和采场结构参数进行研究分析,提出一种堑沟式分段空场嗣后充填采矿法。拉拉铜矿堑沟式空场嗣后充填采矿法采用“隔一采一”的方式进行两步骤开采,即超前回采一步骤矿房,嗣后尾砂胶结充填,形成充填间柱支撑顶板,再造二步骤矿房回采环境;同时采用堑沟式底部结构,利用矿石自重进行出矿。经普氏地压理论和有效区域强度理论的Bieniawski公式计算得出:随矿体厚度增加,即胶结矿柱高度增加,在达到一定安全系数的条件下其宽度也要增加。为保证胶结矿柱的稳定,其安全系数不能低于1。工业试验结果表明该方法采切比减少,由原来的6.5m/kt降至4.5m/kt;损失率由原设计的30%降低至10%以内,贫化率由23%降低至15%以内。关键词:分段空场嗣后充填采矿法;采场结构参数优化;有效区域强度0引言拉拉铜矿即将转为地下开采,原设计采用留设采场永久矿柱的空场嗣后充填采矿法,该采矿方法损失率达到30%,资源损失较高。针对拉拉铜矿深部矿体地质条件、开采技术条件等,研究两步骤连续回采工艺的分段空场嗣后充填采矿法,既能保证采场的低贫损经济目标,又能保障采场安全高效作业。王军等[1]在对大红山铁矿Ⅱ12矿体的两步骤回采嗣后充填采矿法研究中,提出先用混凝土置换矿柱,再回采矿房,这种方式成本太高,并且没有合理利用废石、废砂。任卫东等[2]采用数值模拟软件,依据摩尔库伦破坏准则对某矿山分段空场嗣后充填采矿法的开采顺序进行了研究,但是该理论依据受矿岩性质限制。鄂玉强[3]对莱新铁矿的分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿工艺进行了优化研究,使得矿块底部结构得到优化,堑沟内残留崩落矿石较少,留设的矿柱量减少,降低了贫化损失。赵兴东等[4]基于岩体质量分级,通过RMR临界跨度图表、RS2数值软件和Mathews稳定性图表确定三山岛金矿分段空场嗣后充填采矿法的最优采场结构参数。李守强等[5]对喀拉通克铜镍矿的矿体采用下向小分段空场嗣后充填采矿法回采,基于现场工程地质调查和室内岩石力学试验,制定模拟方案得到极限采场高度,结果表明在采场跨度为8m,采场高度为14m时,采场塑性区范围和位移突变均较大,在采场高度为12m时,采场塑性区范围较小,相对稳定。本文针对拉拉铜矿深部倾斜中厚矿体的产状特征进行分析论证,并且结合有效区域强度理论,得出两步骤矿房、矿柱的合理...
