新橋硫鐵礦“三下”資源開采安全技術(shù)研究.pdf

1、新橋礦業(yè)集團(tuán)有限公司(簡(jiǎn)稱新橋礦)8線以東-144m以上礦體賦存于701鐵路專線，順風(fēng)公路及新西河下，是典型的“三下”資源?！叭隆辟Y源開采的關(guān)鍵是采取合理的技術(shù)與安全措施，控制資源開采產(chǎn)生的巖層和地表連續(xù)的移動(dòng)、變形和非連續(xù)破壞。本文針對(duì)新橋礦“三下”礦體開采技術(shù)條件，綜合采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、理論分析、數(shù)值模擬等手段，進(jìn)行了該部分礦體開采關(guān)鍵技術(shù)與安全措施的系統(tǒng)分析和深入的研究。 首先，在分析礦山開采沉陷理論的發(fā)展歷史和未來的發(fā)展趨

2、勢(shì)，以及“三下”開采的歷史和主要技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向的基礎(chǔ)上，得出了線性和非線性有限元法與計(jì)算機(jī)結(jié)合是分析開采沉陷的有效途徑的結(jié)論。 其次，在對(duì)新橋鐵礦“三下”礦體工程地質(zhì)環(huán)境調(diào)查研究基礎(chǔ)上，分析了礦床賦存的條件和礦區(qū)地層分布、地質(zhì)構(gòu)造、區(qū)域水文地質(zhì)以及礦床水文地質(zhì)條件。測(cè)出了礦區(qū)主要礦巖體的密度、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角、單軸抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度等物理力學(xué)參數(shù)。 第三，從巖石力學(xué)的角度分析了采空區(qū)圍巖的破壞機(jī)理與破壞類型，找出了影響采

3、空區(qū)穩(wěn)定性的主要因素。 第四，利用大型非線性有限元軟件ANSYS，分析了新橋礦不同采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)和不同回采順序條件下采場(chǎng)的應(yīng)力、應(yīng)變變化規(guī)律，得出了最優(yōu)的采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)和回采順序，即在留設(shè)20m保護(hù)礦層的條件下，采用上向水平分層充填法回采，礦房、礦柱跨度8m，三個(gè)間隔采場(chǎng)同時(shí)回采。研究結(jié)果表明，數(shù)值分析方法對(duì)優(yōu)化“三下”開采方案具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值和指導(dǎo)意義。 第五，利用經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算了各剖面安全開采深度，通過安全開采深度

4、與礦體和地表設(shè)施間巖層高度對(duì)比分析，論證了“三下”資源開采的安全性。 最后，在參考國(guó)內(nèi)外“三下”資源開采經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了新橋礦東翼“三下”資源開采的技術(shù)與安全措施。 隨著易采礦產(chǎn)資源的逐漸枯竭，邊角殘留礦體及“三下”難采礦體的回收對(duì)實(shí)現(xiàn)礦山企業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文采取的“三下”資源開采綜合研究方法，不僅對(duì)新橋礦回收寶貴的“三下”資源，提高礦山經(jīng)濟(jì)效益具有重要的技術(shù)支撐，而且可為類似條件礦山所借鑒，推廣應(yīng)用前景