安庆铜矿深部厚大矿体回采方案数值模拟研究

离矿 柱 是 否 需 要 保 留 ， ６ ０ ｍ 中 段 采 场 与 上 部 一 ４
一
砂充 填体共 分为 ３类 ： 砂 比为 １： 灰 ４的高强度 尾砂
胶结 充填体 ， 主要 用 于采场底 部作 为假底 ； 灰砂 比为
１： ０的低 强 度 尾砂 胶 结 充填 体 ， １ 主要 用 于 一 步骤 采 场充填 ； 非胶结 尾 砂 充 填体 ， 含 水 泥 胶结 材 料 ， 不 主要 用于二 步骤 采场充 填 。计算模 型 中选用 的岩体 力 学参数 如表 １ 表 ２所示 ｌ ］ 、 ２ 。
砂充填 体 。矿体下 盘为 闪长 岩 ， 矿体 上盘 为大 理岩 。
现 实 中 相 对 少 量 的 矽 卡 岩 归 至 闪 长 岩 一 类 中Ｅ 。尾 ｚ ５
６ ０１ 中段 ， ５ Ｏ 一 ５ ０ｍ 中 段 ２ 水 平 隔 ４ Ｉ Ｔ 一 ６～ ８ ０ｍ ５ ０ｍ 中段 采 场 如 何 相 互 衔 接 以及 一６ ０ｍ 中 段 ６ ４
一
能力 ３ ０ ／ 。主 矿体 赋存 标 高 一１ ０ ５ ０ｔｄ ８
７ ０ｍ， ８
５ ０ｍ 上 下 分 采 ， 先 采 一 ５ ０ ｍ 上 部 ， 采 ６ 即 ６ 再 ５ ０ｍ 下部 ； ６ 方案 ３ 不保 留一５ ０ ， ６ ～一５ ０Ｉ 平 ８ ｎ水 采 用 大 型 三 维 快 速 拉 格 朗 日 分 析 程 序
开 采 顺 序 是 维 护 采 场 稳 定 、 证 矿 山安 全 开 采 的 前 提 。 对 安 庆 铜 矿 深 部 厚 大 型 主 矿 体 开 保
采技 术 条件进 行 了分析 ， 并对 开采方 案进行 了数值 模拟 分析 比较 ， 实现 深部厚 大型 主矿 以
体 安全 顺利 回采 。
关 键词 ： 大直 径深孔 ； 平矿柱 ； 水 采场稳 定性 ； 充填 体 ； 三维数值 分析
安 庆 铜 矿 深 部 厚 大 矿 体 回 采 方 案 数 值 模 拟 研 究
陶 传 宝
（ 铜陵有 色金 属集 团股份有 限公 司 ， 安徽 铜 陵市 ２４０ ） ４ ０ ０
摘 要 ： 安庆铜 矿采 用 大直径深 孔嗣后 充填 采 矿 法 回采 深部 厚 大矿 体 ， 实践 表 明 ， 合理 的
的开 采顺 序 ， 是 开 采 一 ６ ０ｍ 中段 必 须 要 鳃 决 的 都 ４ 问题 。在 综合 考虑 １ 矿体 ～４ ０ ０ ６ ０ｍ 中段 开 ４
采方 案 的基础 上 ， 行 １ 体 …５ ０ 进 矿 ６
６ ０ ｍ 中 ４
段厚 大 区域 的开采 方案数 值模 拟研究 口 。 ］
为接触 交代矽 卡 岩型铁 铜矿床 ， 向 １ ５～ ３ ５ ， 走 ２ 。 ０ 。倾
一
向总 体 南 西 ， 分 北 东 ， 急 倾 斜 矿 体 ， 均 厚 度 部 属 平
４ ￣ ５ Ｉ厚 大 区域达 １ ０ｍ。主矿 体 采 用 高 阶段 ０ ０１， Ｔ ０
大 直 径 深 孔 嗣 后 充 填 采 矿 法 回采 ， 场 一 般 垂 直 矿 采
表 １ 计 算 模 型 中的 岩 体 力 学 参 数
陶传 宝 ： 安 庆 铜矿 深 部 厚 大 矿 体 回 采 方 案 数 值 模 拟 研 究 Nhomakorabea５
表 ２ 数 值 模 拟 计 算 选 用 的 充 填 体 物 理 力 学 参 数
１ ２ 地 应 力 ．
安 庆铜 矿 地 应力 以水 平应 力 为 主 ， 水平 应 力 大 于垂直 应力 。最 大 主应 力 的方 向基 本 水 平 ， 位 由 方 上 部 的近东西 向转 向下 部 的近北 东 一南 西 向 。随着 深 度 的增 加 ， 地应力 也 随之增 大 ３ 。根据 原 岩应 力 测 定结 果 ， 回归得 到安 庆铜 矿水平 最大 主应 力 、 小 最 主应力 和垂直 应力 值与 岩体 深度 的关 系式 为 ：
以及应 力应 变状态 等 方 面考 虑 ， 比分 析各 开采 方 对
案 的优 劣 ， 示其潜 在 的地 压 问题 ， 论证 方案 的可 揭 并 行 性 。对于 方案 ２和 方 案 ３ 还 设 定 了多 组 充 填 体 ，
该 方 法具有 生产 能 力 大 ， 矿效 率 高 ， 业 成本 低 ， 采 作
Ｉ ＳＳＮ ６７１ ２ ００ １ — ９
采 矿 技 术 第 １ ２卷 第 ４期
Ｍ ｉ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｎ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ，Ｖｏ ． ２ Ｎｏ ４ １１ ， ．
ＣＮ ３ １ ４ ／ ４ — ３ ７ ＴＤ
２１ ０ ２年 ７月 Ｊ ｌ Ｏ ２ ｕｙ２ １
矿 柱 ， 房 、 柱垂 直交错 布置 。 矿 矿 Ｆ ＡＣ Ｄ进 行模 拟开采 ， 开采 方 案 的 开采 全 过 程 Ｌ ３ 对 进 行数值 模 拟计算 时 ， 岩 体 和充 填 体 的破 坏 情 况 从
体走 向布置 ， 采场 宽 １ 长为矿 体厚 度 ， 后 一次 ５ｍ， 采
性 充 填 ， 中矿 房尾 砂 胶 结 充填 ， 柱 为 尾砂 充 填 。 其 矿 凿岩设 备为 Ｓｍｂ － ２ １型潜孔 钻 机 ， 孑 直 径 １ ５ ｉ ａ ６ 炮 Ｌ ６ ｍｍ。采 用 Ｓ Ｔ系列 铲运 机 出矿 ， 斗容 ３ ８ ． 。 ． ～４ ０ｍ。
０ 前 言
安 庆 铜矿 是 一 座大 型 铜铁 地 下矿 山 ， 计采 选 设
本 文针对 …５ ０ ６
６ ０ １ 中段 厚 大 区 域 提 出 ４ ＂ ２ １ ５０ｒ ８ ｎ水 平 矿 柱 ，
了 ３ 开采 方案 ： 种 方案 １ 保 留一５ ０ 一５ ０ｍ 水 平 ， ６～ ８ 矿 柱 ； 案 ２ 不 保 留 … ５０ 方 ， ６
矿石 损失 、 贫化 小等优 点 。
强度指 标分 别进行 计 算 ， 以确定 这两 种 方 案 的充 填
体 强度 标准 。 １ １ 岩体 力学参 数 ．
１ 开采方案研 究
安庆 铜矿 １ 主 矿体 西 部 厚 大 区域 一 直 延 伸 至
一
数 值模 型 中主要考 虑矿体 、 闪长 岩 、 大理岩 和尾