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苏华友(1963-),男,四川成都人,教授,硕士生导师,从事岩土工程及地下工程施工安全监测方面的研究工作。875961018@qq.com |
收稿日期: 2022-05-07
修回日期: 2022-07-16
网络出版日期: 2022-12-10
基金资助
国家自然科学基金项目“考虑围岩效应的岩石抗剪强度参数联合分布研究”(51904248)
镍钴资源综合利用国家重点实验室开放课题“破碎岩体条件下多种支护形式耦合协同作用机理研究”(GZSYS-KY-2021-022)
西南科技大学博士基金项目“崩落—充填复合采场地压交互作用机理及调控方法”(21zx7157)
Study on Induced Caving Mechanism and Development Process of Large Area Cemented Backfill
Received date: 2022-05-07
Revised date: 2022-07-16
Online published: 2022-12-10
在龙首矿西二采区无底柱分段崩落法采场形成覆盖层的过程中,掌握顶板胶结充填体的冒落机理及其发展过程,对于覆盖层的顺利形成及采矿安全具有重要意义。研究提出了人工诱导顶板大面积胶结充填体冒落形成覆盖层的技术方案,并在该方案实施过程中采用微震监测技术对胶结充填体的冒落过程进行了监测。研究结果表明:胶结充填体的破裂事件主要发生在1 610~1 630 m水平之间,其破坏机理主要划分为3种模式:一是崩落法采动压力集中在采空区后方20~45 m范围内造成的充填体压裂破坏;二是采空区边缘处剪应力集中造成的充填体岩梁剪切破坏;三是采空区顶板中央位置发生的充填体下沉弯曲拉伸破坏。理论计算结果表明:顶板胶结充填体以散体形式发生冒落的高度约为14 m。现场出矿跟踪过程中观察到冒落的胶结充填体块度在0.6~2.0 m之间。综合各项研究结果可知:在首采分段回采过程中实现了顶板胶结充填体的安全诱导冒落,形成了由预留矿石层和冒落胶结充填体构成的总厚度约为30 m的散体覆盖层,满足无底柱分段崩落法安全生产的需求。
苏华友 , 王永定 , 谭宝会 , 龙卫国 , 杨宁 , 张志贵 , 陈星明 . 大面积胶结充填体诱导冒落机理及其发展过程研究[J]. 黄金科学技术, 2022 , 30(5) : 713 -723 . DOI: 10.11872/j.issn.1005-2518.2022.05.062
When the mining method in the West No.2 mining area of Longshou mine was changed from down layered cemented filling mining method to sublevel caving mining method,it is necessary to form a loose overburden by caving or blasting the large area cemented filling.Using the traditional drilling and blasting method to form the loose overburden has a series of disadvantages,such as long period,large input and less output,which can not meet the production needs of the mine.A induced caving technical scheme of forming loose overburden by reserving ore bulk as safety cushion and uniformly expanding goaf was proposed,which combined the formation of overburden with the dual demand of stope productivity.Microseismic monitoring technology was used to monitor the caving process of cemented backfill.The monitoring results show that the caving mechanism of cemented backfill in West No.2 mining area can be divided into three types.The first type is the failure event of cemented backfill caused by the mining stress concentration within 20~45 m behind the goaf,which mainly occurs in the early to middle stage of drifts mining.The second type is that with the expansion of the goaf,the shear stress at the fulcrum of the suspended cemented backfill beam is also increasing,when the shear stress exceeds the shear strength of the cemented backfill,the beam will shear failure at the fulcrum at the rear edge of the goaf,this kind of failure event mainly occurs in the middle to end stage of drifts mining.The third is that when the exposed length of the cemented backfill beam increases to a certain extent,the cemented backfill beam bends and sinks under the ground pressure and its own gravity,resulting in tensile stress in the middle of the rock beam of the filling body,resulting in bending and tensile failure in the middle of the cemented backfill beam,this kind of failure event mainly occurs in the middle to end stage of drifts mining.Based on the comprehensive analysis of the results of microseismic monitoring,theoretical calculation and in-site ore drawing tracking,it can be seen that during 1 595 m sublevel mining,the caving of cemented backfill mainly occurs at the level of 1 610~1 630 m.Therefore,a loose overburden composed of residual ore and caving cemented backfill with a total thickness of about 30 m is formed on the floor of the first mining sublevel.This loose overburden thickness meets the safety requirements of mining and the requirements of relevant safety regulations,which shows that the preset goal of forming loose overburden safely,efficiently and at low cost has been successfully achieved by using induced caving technology in the West No.2 mining area.
新疆:打造战略性矿产安全保障核心区
日前,《新疆维吾尔自治区矿产资源总体规划(2021—2025年)》(以下简称《规划》)正式发布实施。根据《规划》,新疆将着力打造战略性矿产安全保障核心区。
据了解,新疆矿产资源丰富,具有资源优势突出、矿种齐全、分布广、配套程度高、部分矿种资源储量大和质量好等特点,是我国重要的能源资源开发区,目前已发现矿种152个,占全国已发现矿种的87.9%。在查明有资源储量的矿种中,有12种居全国首位,20种居全国第二位,10种居全国第三位。
《规划》提出,到2025年,新疆矿产资源勘查开发科技创新能力不断增强,矿产资源勘查开发与保护格局更加优化,支撑保障国家“三基地一通道”和能源资源接替基地建设更加有力。矿业发展质量显著提升,矿业权市场更加健全、更加活跃,矿山生态环境质量持续提升,矿山安全根基稳固,初步形成资源、经济、环境、社会效益协调统一的矿业高质量发展新格局。到2035年,矿产资源勘查开发支撑经济社会发展更加有力,矿产资源结构布局稳定成型,大中型矿山比例提高至50%以上,矿业开发集聚效应、规模效应进一步显现,矿业高质量发展与经济社会发展协调一致,绿色勘查开采方式基本普及,矿山智能化水平全面提升,矿产资源管理和矿业权市场监管制度更趋完善,新疆矿业参与国内国际竞争新优势有效凸显,绿色、安全、创新、协调的矿产资源保障体系基本建立。
《规划》明确,根据区域地质背景、成矿地质条件、资源分布特点,立足“两环八带十六基地”勘查开发空间格局,统筹全疆矿产资源调查、勘查开发与保护,优化勘查开发区域布局,支撑“三基地一通道”建设。依据矿产资源分布特点及勘查开发利用现状,按照“深化北疆东疆,加快南疆勘查开发”的总体思路,划分环准噶尔、环塔里木、阿尔泰、东准噶尔、西准噶尔、东天山、西天山、西南天山、西昆仑、东昆仑—阿尔金等“两环八带”10个勘查开发区;落实《全国矿产资源规划(2021—2025年)》中的16个能源资源基地、58个国家规划矿区,打造战略性矿产安全保障核心区;结合自治区勘查开发实际,划定5个战略性矿产资源储备区、60个重点勘查区、75个重点开采区。
为落实国家能源资源安全战略,结合新疆实际,《规划》合理确定了重点、限制、禁止勘查开采矿种。此外,对矿产资源调查评价与勘查、矿产资源开发利用与保护、矿业绿色发展、矿产资源市场化改革与管理以及矿业开放合作等方面也提出了明确要求。
据悉,新疆矿产资源总体规划由自然资源部审批,自治区人民政府发布实施。《规划》要求,自治区有关部门和各地政府要加强组织领导,明确职责分工,认真履行职责,加强协调配合,做好政策衔接,各级自然资源主管部门是矿产资源总体规划实施的主责部门,及时组织研究解决规划实施过程中的重大问题,全面落实规划目标任务。
人民网)
http://www.goldsci.ac.cn/article/2022/1005-2518/1005-2518-2022-30-5-713.shtml
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