基于地压控制的南平钽铌矿矿体开采规划.pdf

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1、第17卷第1O期中国矿业VoL17，No．102008年1O月CHINAMININGMAGAZINE0ctoher2008采筏墩恭

2、基于地压控制的南平钽铌矿矿体开采规划刁心宏一～A撇：～k一～一一_～暑一～．一一∞一～一蛔一一～巾u一脚一(华东交通大学土木建筑学院，江西南昌330013)摘要：本文首先根据矿体赋存条件和矿岩体稳固情况，对南平钽铌矿475m水平以上的31矿体进行了开采区段划分，提出了相应的采矿方法和采场结构参数，并采用专家系统方法，预测了采场顶板和矿柱的稳定性和可能的破坏模式；在此基础上，采用数值模拟方法，对采场结构参数和回采

3、顺序进行了优化，确定了适用于31矿体的采场结构参数和矿体回采顺序，并给出了475m水平以上31矿体的矿块布置方案。关键词：地压控制；开采规划；参数优化；数值模拟中图分类号：TD8文献标识码：A文章编号：10O4—4051(2008)1O一0052—05ProgrammingforminingtonanpingtaandnbmineonthebasisofgroundpressurecontrollingDIAOXin—hong(EastChinaJiaotongUniversity，SchoolofCivilEngineeringandAr

4、chitecture，Nanchang330013，China)诎～一叫～一一础一一一～～一一．一．一南平钽铌矿位于福建省南平市郊，为福建省大下开采方式。两矿段开采均采用下盘平硐一溜井开型稀有金属矿山企业，隶属于闽宁钽铌矿业开发有拓方式，中段高度40rn。限公司。全矿区面积16km，自东向西、自北向南南平钽铌矿为花岗伟晶岩脉钽铌矿床，工业矿包括玉帝庵、石笋坑、上村、溪源头北、溪源头体多呈透镜状产于变质岩片理中，各矿段均由平行南、西坑北、西坑南七个矿段。其中，溪源头南展布的若干矿体组成，矿体产状复杂，厚度变化(31脉)和西坑南矿段(14脉)已

5、提交地质勘探大。倾角从缓倾斜到急倾斜，厚度从薄到极厚(合报告，并于1997年开始基建和试采。采厚度)的各种矿体均有存在，近地表矿体及围岩由于14矿脉东端、31矿脉南端矿体埋藏较因受风化作用而较破碎，从而给采矿方法和采场结浅且出露地表，其余地段矿体多赋存在距地表70构参数的选择、顶板支护方式及参数的选择等造成～150m范围内，可行的采矿方法有先露采后坑采了较大困难。因此，根据矿体赋存条件的变化，确两种，但考虑到环境保护和便于管理，确定采用地定合理的采场结构参数和矿脉之间的回采顺序、超前关系，并据此对已开拓矿体的开采进行合理规收稿日期：2008

6、—06—17划，对于提高南平钽铌矿矿体回采率、保证采矿安作者简介：刁心宏(1961一)，男，河南邓州人，教授，主要从事全和提高矿山经济效益具有重要意义。岩土工程、道路与铁道工程教学与科研工作。由于31矿脉矿石储量最大，矿体赋存条件更第1O期刁心宏：基于地压控制的南平钽铌矿矿体开采规划具代表性。因此，本文针对31矿脉475m中段以差。区内地表水主要有梅溪、至兜坑溪、溪源溪上矿体的开采进行研究。等，对矿床开采影响不大。矿床水文地质条件简1矿床地质及开采技术条件单。31矿脉自北向南由202线至226线，全长矿体以粗一中粒伟晶岩为主，顶底板围岩主要

7、960m，有大小矿体6个。其中，主矿体2个(I、为云母石英(斜长)片岩、变粒岩，其新鲜岩石致V号)，占全矿脉储量的62。矿体走向北北东，密坚硬，除全风化岩石需要进行支护外，其它围岩倾向北西西，倾角4O。～55。，真厚度以7～8m居稳固性良好。根据岩石力学试验结果，现场矿岩体多，矿体长度260~550m。工业矿体主要赋存标高地质调查，矿岩体稳固性分类(RMR方法)，以395～635m，局部出露地表。矿体大部分位于当地及Hoek—Brown等人提出的岩石力学强度参数估计侵蚀基准面(350m)以上，其围岩主要为坚硬的方法，矿岩体的物理力学性质指标

8、见表1。变质岩系，富水性弱，构造裂隙不发育，导水性较表1岩体力学性质指标岩石单轴岩体单轴岩体抗岩体变岩体RMR泊松比M内聚抗压强度评分值抗压强度拉强度形模量名称力(Pa)擦角(。)(MPa)(MPa)(MPa)(MPa)风化岩11000新鲜岩38000伟晶岩470O0结构面2开采区段划分体；厚度0～4m的矿体为薄矿体，厚度4～10m的根据矿体剖面图可知，31矿脉各矿体厚度、矿体为中厚矿体，厚度1O～20m的矿体为厚矿体，倾角及岩性等，在矿脉走向和倾向方向变化巨大。厚度大于20m者为极厚矿体。依据不同情况，分考虑到局部矿体需合采，矿体开采厚度

9、最大达别采用分段空场法、留矿法、房柱法和切顶房柱法34m，最小仅2m；既有缓倾斜矿体，也有倾斜和开采。急倾斜矿体；局部矿体出露地表或接近地表，矿岩3采场结构尺寸初选及采场破坏模式