大型金礦深部充填法采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定性分析及控制

大型金礦深部充填法采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定性分析及控制大型金礦深部充填法采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定性分析及控制

摘要：

深部充填法是當(dāng)今礦業(yè)開發(fā)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的一種采礦方法，它可以充分利用礦山資源，同時(shí)對(duì)環(huán)境的影響較小。然而，在采礦過程中，圍巖穩(wěn)定性問題一直是礦山工程師們面臨的挑戰(zhàn)。本文以某金礦為例，從采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定性特點(diǎn)、調(diào)查分析方法、工程控制措施等方面展開研究。首先，本文介紹了充填法采場(chǎng)中圍巖的主要穩(wěn)定性問題，包括地應(yīng)力變化、充填體荷載、水分影響等方面；接著，分析了影響圍巖穩(wěn)定性的主要因素，包括充填質(zhì)量、充填高度、采場(chǎng)尺寸等。最后，本文提出了針對(duì)圍巖穩(wěn)定性問題的工程控制措施，包括采用優(yōu)質(zhì)的充填材料、合理設(shè)置充填高度、加強(qiáng)粘接措施等。本文的研究結(jié)果對(duì)促進(jìn)深部充填法的礦業(yè)開發(fā)具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：充填法采場(chǎng)，圍巖穩(wěn)定性，工程控制，金礦開發(fā)

1.引言

當(dāng)今，深部充填法是廣泛應(yīng)用于礦山開發(fā)領(lǐng)域的一種采礦方法，它不僅能充分利用礦山資源，而且對(duì)環(huán)境的影響較小，是一種低碳、環(huán)保型的開發(fā)方式。然而，在采礦過程中，圍巖穩(wěn)定性問題始終是礦山工程師所面臨的難題，因此，如何掌握圍巖穩(wěn)定性變化的規(guī)律并制定有效措施進(jìn)行控制，成為了研究的熱點(diǎn)之一。

本文以某金礦為例，通過對(duì)采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定性特點(diǎn)、調(diào)查分析方法、工程控制等方面的研究分析，探究深部充填法采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定性問題，并提出了相應(yīng)的措施，以為深部充填法的礦業(yè)開發(fā)提供一定的支持和參考。

2.充填法采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定性特點(diǎn)

在充填法采場(chǎng)中，充填體是一種重要的支撐方式，它直接影響著圍巖穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)的開挖方式相比，充填體的存在可以有效地改善了圍巖應(yīng)力變化、縮短反射波傳播距離和降低地面震動(dòng)峰值等方面，同時(shí)也可能會(huì)給圍巖帶來負(fù)面影響。

主要特點(diǎn)如下：

2.1地應(yīng)力變化

充填體的存在使得地應(yīng)力的分布發(fā)生了變化，因此充填法采場(chǎng)周圍圍巖受力情況與傳統(tǒng)開挖法有很大的差別。除此之外，充填材料與圍巖之間的界面縫隙也將產(chǎn)生一定的應(yīng)力分布變化。

2.2充填體荷載

采用充填法采礦時(shí)，充填體在圍巖中的重量會(huì)造成一定的荷載，這種荷載會(huì)直接影響到周圍圍巖的穩(wěn)定性。

2.3水分影響

充填體中的水分含量對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響也不可忽視，長期的充填體壓縮會(huì)導(dǎo)致充填體中水分的流動(dòng)，從而對(duì)圍巖產(chǎn)生不利影響。

3.圍巖穩(wěn)定性的重要因素

圍巖穩(wěn)定性的問題是由多種因素共同作用的結(jié)果，因此，為了制定有效的控制措施，必須深入分析影響因素的特點(diǎn)。

主要因素如下：

3.1充填質(zhì)量

充填材料的質(zhì)量是影響圍巖穩(wěn)定性的主要因素之一，充填材料的強(qiáng)度、粘結(jié)力以及活動(dòng)性等因素都會(huì)直接影響充填體與圍巖的耦合作用。

3.2充填高度

充填高度是影響圍巖穩(wěn)定性的重要因素，尤其是在深部充填法采場(chǎng)中，充填高度將直接影響到周圍圍巖的應(yīng)力分布。因此，合理地控制采場(chǎng)凸出高度，對(duì)圍巖的穩(wěn)定性具有關(guān)鍵作用。

3.3采場(chǎng)尺寸

采場(chǎng)尺寸同樣是影響圍巖穩(wěn)定性的重要因素之一，尺寸越大，充填體的重量將越大，從而增加對(duì)圍巖的荷載壓力。因此，對(duì)采場(chǎng)尺寸進(jìn)行有效控制，是保證采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定性的重要措施之一。

4.工程控制措施

為了防止充填法采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定性問題所帶來的風(fēng)險(xiǎn)，并有效保證礦山的正常開發(fā)與生產(chǎn)，必須采取一系列的工程控制措施。

主要措施如下：

4.1選材措施

在充填體工程施工中，應(yīng)使用堅(jiān)固、自然穩(wěn)定性良好的高強(qiáng)度充填材料，以保證充填體本身的穩(wěn)定性，具有良好的粘結(jié)性能，從而增強(qiáng)充填體與周圍圍巖之間的耦合支撐作用，有利于保證圍巖穩(wěn)定性。

4.2合理設(shè)置充填高度

采礦過程中，需要根據(jù)礦山的實(shí)際情況，結(jié)合巖體的穩(wěn)定性、地應(yīng)力等因素，合理設(shè)置充填高度，以避免造成圍巖應(yīng)力集中，增加圍巖的穩(wěn)定性，減少不必要的安全風(fēng)險(xiǎn)。

4.3加強(qiáng)粘接措施

為了進(jìn)一步保障充填法采場(chǎng)圍巖的穩(wěn)定性，在充填過程中應(yīng)采取一系列的粘接措施，以增強(qiáng)充填體與周圍圍巖之間的耦合作用，加強(qiáng)圍巖的支撐作用，從而增加圍巖的穩(wěn)定性。

5.結(jié)論

深部充填法采礦是一種可持續(xù)發(fā)展的礦業(yè)開發(fā)方式，但圍巖穩(wěn)定性問題一直是礦山工程師面臨的挑戰(zhàn)。本文以某金礦為例，研究并分析了充填法采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定性問題，并提出了一系列的工程控制措施。本文的研究結(jié)果不僅可以為深部充填法開發(fā)提供理論和實(shí)踐指導(dǎo)，同時(shí)也為其他類似采礦工程提供參考。

關(guān)鍵詞：充填法采場(chǎng)，圍巖穩(wěn)定性，工程控制，金礦開4.4適當(dāng)降低采礦速度

在深部充填法采場(chǎng)中，適當(dāng)降低采礦速度是一個(gè)有效的可行措施。通過減少采礦速度，可以減少圍巖的應(yīng)力集中，降低圍巖的應(yīng)力水平，從而減少圍巖的破壞和塌落的風(fēng)險(xiǎn)。但是，采礦速度的降低必然會(huì)延長采礦周期，增加成本，因此需要考慮采礦速度與采礦成本之間的平衡。

4.5加強(qiáng)采場(chǎng)監(jiān)測(cè)

在采礦過程中，應(yīng)加強(qiáng)采場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作，及時(shí)掌握圍巖的變化情況。通過采用各種現(xiàn)代的采場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，例如應(yīng)力計(jì)、變形計(jì)、溫度計(jì)等，可以對(duì)采場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析，及時(shí)掌握圍巖變形和應(yīng)力變化的情況，為采礦安全提供可靠的數(shù)據(jù)支持和技術(shù)保障。

4.6建立健全的安全管理制度

在深部充填法采礦中，建立健全的安全管理制度是確保礦山安全生產(chǎn)的關(guān)鍵措施。應(yīng)制定相應(yīng)的安全管理規(guī)章制度，明確職責(zé)分工，加強(qiáng)安全生產(chǎn)教育和培訓(xùn)，加強(qiáng)安全意識(shí)教育，嚴(yán)格安全檢查和監(jiān)督，實(shí)施24小時(shí)保護(hù)和管理，強(qiáng)化安全責(zé)任制和監(jiān)督制度，確保礦山安全生產(chǎn)的全面開展。

總之，深部充填法采礦是一種可持續(xù)發(fā)展的礦業(yè)開發(fā)方式，但圍巖穩(wěn)定性問題對(duì)采礦安全和生產(chǎn)至關(guān)重要。因此，必須采取一系列的工程控制措施，包括選材、合理設(shè)置充填高度、加強(qiáng)粘接、適當(dāng)降低采礦速度、加強(qiáng)采場(chǎng)監(jiān)測(cè)和建立健全的安全管理制度等，以確保圍巖穩(wěn)定性和采礦安全4.7加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)

在深部充填法采礦過程中，除了注意采礦安全外，還需要加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)工作。采礦過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物和尾礦，需要采取有效的措施進(jìn)行處理和利用，減少對(duì)環(huán)境的影響。同時(shí)，采用環(huán)保型充填材料，如鋼渣、石粉等，可以減少污染物的排放和土地的破壞，提高礦山的環(huán)境質(zhì)量。

4.8加強(qiáng)科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新

深部充填法采礦是一項(xiàng)高技術(shù)含量的工程，需要不斷加強(qiáng)科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新，提高采礦效率和安全性。應(yīng)加強(qiáng)針對(duì)充填材料、采場(chǎng)支護(hù)、充填工藝等方面的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，推廣應(yīng)用新技術(shù)、新材料和新裝備，不斷完善充填技術(shù)，提高礦山的開采效率和產(chǎn)出品質(zhì)，同時(shí)使礦山的安全性和環(huán)境質(zhì)量得到提高。

4.9加強(qiáng)行業(yè)自律和規(guī)范管理

深部充填法采礦是一項(xiàng)重要的礦業(yè)開發(fā)方式，需要行業(yè)自律和規(guī)范管理。行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)自身建設(shè)，規(guī)范行業(yè)秩序，完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，加強(qiáng)行業(yè)合作和交流，促進(jìn)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

5.結(jié)論

深部充填法采礦是一項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展的礦業(yè)開發(fā)方式，但圍巖穩(wěn)定性問題對(duì)采礦安全和生產(chǎn)至關(guān)重要。為了確保圍巖穩(wěn)定性和采礦安全，必須采取一系列的工程控制措施，包括選材、合理設(shè)置充填高度、加強(qiáng)粘接、適當(dāng)降低采礦速度、加強(qiáng)采場(chǎng)監(jiān)測(cè)和建立健全的安全管理制度等。同時(shí)，還需要加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)、科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新，以提高采礦效率和安全性。行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)自身建設(shè)，規(guī)范行業(yè)秩序，促進(jìn)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展6.建議

6.1加強(qiáng)圍巖穩(wěn)定性分析和預(yù)測(cè)

為了確保深部充填法采礦的圍巖穩(wěn)定性和采礦安全，需要加強(qiáng)圍巖穩(wěn)定性分析和預(yù)測(cè)。這可以通過采用現(xiàn)代的數(shù)值模擬方法，如數(shù)值模擬軟件FLAC3D等，對(duì)采場(chǎng)和周圍巖體進(jìn)行三維分析和預(yù)測(cè)。此外，還可以結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，不斷調(diào)整和完善圍巖穩(wěn)定性分析和預(yù)測(cè)方法。

6.2推廣應(yīng)用先進(jìn)的充填材料

為了減少污染物的排放和土地的破壞，提高礦山的環(huán)境質(zhì)量，可以推廣應(yīng)用先進(jìn)的環(huán)保型充填材料，如固廢和尾礦等。此外，還可以探索和開發(fā)新型、高效、環(huán)保的充填材料，提高充填效率和優(yōu)化充填效果。

6.3推進(jìn)充填技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用

為了提高礦山的開采效率和產(chǎn)出品質(zhì)，同時(shí)使礦山的安全性和環(huán)境質(zhì)量得到提高，需要不斷推進(jìn)充填技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。此時(shí)，可以依托于科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新，嘗試引入新技術(shù)、新材料和新裝備，加強(qiáng)充填工藝的改進(jìn)和優(yōu)化，提高充填效率和優(yōu)化充填效果。

6.4建立健全的安全管理制度

為了確保深部充填法采礦的圍巖穩(wěn)定性和采礦安全，需要建立健全的安全管理制度。這可以通過制定和實(shí)施安全規(guī)章制度和標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)安全教育和培訓(xùn)，完善安全監(jiān)測(cè)和預(yù)警機(jī)制，建立安全責(zé)任制和獎(jiǎng)懲制等方式來實(shí)現(xiàn)。

7.總結(jié)

深部充填法采礦是一項(xiàng)高技術(shù)含量、可持續(xù)發(fā)展的礦業(yè)開發(fā)方式。然而，圍巖穩(wěn)定性問題對(duì)采礦安全和生產(chǎn)至關(guān)重要。為了確保圍巖穩(wěn)定性和采礦安全，必須采取一系列的工程控