深井矿山复杂边界矿柱回采研究.pdf

SeriesNo.410金属矿山总第410期

August2010METALMINE2010年第8期

深井矿山复杂边界矿柱回采研究

冯福康罗周全张保
(中南大学)

摘要采用充填法两步骤回采的深井矿山,由于采场爆破设计、现场施工偏差或采空区的部分垮塌等原因,
矿柱边界会极不规则,回采时往往存在充填体部分垮塌、矿柱贫损严重等问题。结合冬瓜山铜矿实际,在采用
RFPA2D软件对矿柱进行稳定性模拟分析的基础上,利用CMS实测得到的空区数据,借助Surpac软件建立-730水
平2个相邻采空区的三维模型;通过将空区模型与矿柱设计模型复合,得到了实际可供开采的矿柱设计模型;分析
预测了矿柱回采时爆破动载对充填体的影响,阐述了边界炮孔到充填体距离、边界孔装药的选择与矿柱回采的密
切关系;利用Surpac软件剖切得到的矿柱剖面作为爆破设计的依据,获得了爆破设计的合理范围,实现了矿柱的优
化回采。
关键词采矿CMSSurpac矿柱稳定性矿柱优化回采

ResearchontheRecoveryofComplexBoundaryPillarinDeepMine
FengFukangLuoZhouquanZhangBao
(CentralSouthUniversity)

AbstractForthetwo2stepdeepminingwithfillingmethod,andduetothestopeblastingdesign,thedeviationofsite
constructionorpartcollapsingofthegoafandsoon,thepillarboundarywouldbeextremelyirregular,resultinginmany
problemsincludingpartcollapsingofbackfillandhighlossanddilutionofminepillar1Accordingtotheactualsituationof
Dongguashancoppermine,thethree2dimensionalmodelsoftwoadjacentgoafswerebuiltbytheSurpacwithactualmeasured
databyCMSonthebasisofsimulationanalysisofRFPA2Dforpillar,andtheactualavailablepillardesignmodelwasa2
chievedthroughcompoundingthegoafmodelsandthedesignedpillarmodel1Theinfluenceofblastingdynamicloadto
backfillwasanalyzedandforecasted,thecloserelationshipofthedistancefromboundaryholestobackfill,theselectionof
thechargeamountandpillarminingwasdescribed1Thenthereasonableextentofblastingdesignwasgainedandtheoptimi2
zationofpillarminingwasachieved,regardingSurpacprofilesasthebasisofthepillarblastingdesign1
KeywordsMining,CMS,Surpac,Pillarstability,Optimizedminingofpillar

随着我国浅部金属矿资源的枯竭和矿山开采技边界会有较大差距。换句话说,实际回采后的矿柱
术水平的提高,对矿产的不断需求使人们转向对深边界是极不规则的,必然会与设计确定的矿柱边界
部资源的开采。冬瓜山铜矿是国内埋藏千米、生产有较大出入。本研究在采用数值模拟软件RFPA2D
规模大、开采条件复杂、技术难度很高的深井金属矿对高应力、两面临空条件下的矿柱进行模拟分析的
山,存在高井深、高应力、高温、岩爆倾向性等复杂的基础上,运用CMS系统对-730m水平矿房采空区
开采技术条件,矿山目前采用阶段空场嗣后充填采实施精密探测,通过矿业软件Surpac建立采空区三
矿方法,矿房回采结束采用全尾砂胶结充填后再回维模型,精确掌握矿柱的实际边界,现场验证了矿柱
采矿柱。随着矿山开采深度的加深,地应力的不断的稳定性,同时就爆破动载对充填体的影响进行了
加大,如何实现对矿柱安全、高效、低贫损回采便是分析预测,最后提出了以Surpac软件所切剖面作为
其必须面对的一个难题。矿柱爆破设计的依据,获得边界孔爆破设计的合理
对于实行矿房、矿柱两步骤回采的矿山来说