李启月等：基于协同回采的深部厚大矿体分段充填采矿法 ·1521· 从表5可以看出，顶板岩移量从两帮向中心线逐 研究.岩石力学与工程学报，2004,23（增刊2）：4960) 步增大，同时在采场长度方向也是呈先增大后减小的 [6]Li X F,Xie C J.Optimization of structure parameters of stope in 趋势，因此要特别注意采场中央部位围岩的稳定性控 high-stress zone of deep deposit.Min Metall Eng,2004,24(6):11 (李学锋，谢长江.深部高应力区采场结构参数优化研究.矿 制.与文献9]预控顶分段充填法比较，顶板累计岩 治工程，2004,24(6)：11) 移量平均减小60%.同时与矿山现采用的分层充填法 ]Lu P.Optimization of Deep Stope Structure Parameters and Mining 对比，协同回采分段充填法的采场生产能力提高 Sequence [Dissertation].Chongqing:Chongqing University,2008 60%,矿石贫化率降低76%，损失率降低14%，采矿综 (卢萍.深部采场结构参数及回采顺序优化研究[学位论文]. 合成本降低27.4%.以上经济技术指标的突破，均表 重庆：重庆大学，2008) 明该方法具有良好的经济效益，可作为深部厚大矿体 [8]Li X F,Li X D,Zhou A M.Research on mining sequence of deep 大规模开采的有效方法 orebody at Fankou lead-zinc mine.Met Mine,2004(12):12 (李学锋，李向东，周爱明.凡口铅锌矿深部矿体开采顺序研 4结论 究.金属矿山，2004(12)：12) ]He FL,Zhang G C.Analysis and control of the fractured soft rock (1)提出垂直孔与水平孔协同回采的机械化分段 surrounding a deep roadway.Rock Soil Mech,2015,36(5):1397 充填法，该方法将预控顶改为后压顶，有效控制了顶板 (何富连，张广超.深部破碎软岩巷道围岩稳定性分析及控 稳定性，既实现深部大规模开采又能保障采场顶板的 制.岩土力学，2015,36(5)：1397) 稳定性，达到了安全高效开采深部矿体的目的. 010]An L,Xu S,Ren S F,et al.Study on design and optimization of (2)结合SURPAC和ANSYS自身的优势，对多个 mining sequence for deep and large ore body.J Northeast Unit Nat Sci,2013,34(11):1642 采场方案进行模拟，获得匹配协同回采分段充填法的 (安龙，徐帅，任少峰，等.深部厚大矿体回采顺序设计及优化 采场结构参数，同时采用普通铲运机和遥控铲运机协 研究.东北大学学报（自然科学版），2013,34(11)：1642) 同出矿的分区出矿分区支护技术进行安全、高效出矿， [11]Chen L J,Jiao D Y.Design procedure for cemented fill for open 有效地控制了两帮围岩稳定性和提高了出矿效率。 stoping operations.Min Sci Technol,1991,12(3):333 (3)采用协同回采分段充填法在新城金矿V“ [12]Singh U K,Jain P N,Prasad M.Post-pillar behaviour at deep 体进行现场工业试验.试验结果和各项经济技术指标 levels in a copper mine.Int /Rock Mech Min Sci Geomech Abstr, 1995,32(6):585 均显示采用本文提出的方法具有明显的安全、高效和 [13]Okubo C H.Martel S J.Pit crater formation on Kilauea volcano, 经济的特点.垂直孔与水平孔协同回采的机械化分段 Hawaii.J Volcanal Geotherm Res,1998,86(1):1 充填法为国内外同类矿体的开采提供一个新的方法. 14]Arioglu E.Design aspects of cemented aggregate fill mixes for tungsten stoping operations.Min Sci Technol,1984,1(3):209 参考文献 [15]Li Q Y,Chen L,Tan Y,et al.Simulation of the second-pillar [Gu DS,Li X B.Modern Mining Science and Technology for Metal mining stope excavation and its stability analysis based on Ansys. Mineral Resources.Beijing:Metallurgical Industry Press,2006 Sci Technol Rev,2013,31(22):44 (古德生，李夕兵.现代金属矿床开采科学技术.北京：治金 (李启月，陈亮，谭勇，等.基于ANSYS的二步采场分段开 工业出版社，2006) 挖过程模拟及稳定性分析.科技导报，2013,31(22)：44) He M C.Xie H P,Peng S P,et al.Study on mechanics in deep 16] Zhao G Y,Guo Z Y,Li Q Y,et al.Practice of a backfill mining mining engineering.Chin J Rock Mech Eng,2005,24(16):2803 method for broken ore-body at sublevel carving stage.J Guangxi (何满潮，谢和平，彭淑萍，等。深部开采岩体力学研究.岩 Univ Nat Sci Ed,2012,37(2):382 石力学与工程学报，2005,24(16)：2803) (赵国意，郭子源，李启月，等.破碎矿体分段凿岩阶段嗣后充填 B3]Huang X,Liu QS,Qiao Z.Research on large deformation mech- 采矿法实践广西大学学报（自然科学版），2012,37(2)：382) anism and control method of deep soft roadway in Zhuji coal mine. 07] Cai M F,Qiao L,Li C H.Measuring results and regularity of in situ Rock Soil Mech,2012,33(3):827 stress in Xincheng gold mine.Nonferrous Met,2000,52(3):1 (黄兴，刘泉声，乔正.朱集矿深井软岩巷道大变形机制及其 (蔡美峰，乔兰，李长洪。新城金矿地应力场测量及其分布 控制研究.岩土力学，2012,33(3)：827) 规律研究.有色金属，2000,52(3)：1) [4] Zheng PQ.Chen WZ.Tan X J,et al.Study of failure mechanism of 18] Xu J.Study on True 3D Numerical Simulation of Deep and Large-scale floor heave and supporting technology in soft rock of large deformation Stope DDissertation].Changsha:Central South University,2013 roadway.Chin J Rock:Mech Eng,2015,34(Suppl 1):3143 (许杰.深部大型采场真三维数值模拟研究[学位论文].长 (郑朋强，陈卫忠，谭贤君，等.软岩大变形巷道底酸破坏机制与支 沙：中南大学，2013) 护技术研究岩石力学与工程学报，2015,34（增刊1）：3143) 19] Fang Z P.Theory and Practice on Intensified Mining of Thickness [5]Dai Y H,Chen W Z,Liu Q S,et al.Optimization study on cross Borken Orebody in deep DDissertation].Changsha:Central South section of deep mine tunnel under high in situ stress.Chin J Rock University,2013 Mech Eng.2004,23(Suppl 2):4960 (范作鹏.深部厚大破碎矿体强化开采理论与实践[学位论 (戴永浩，陈卫忠，刘泉声，等.深部高地应力巷道断面优化 文].长沙：中南大学，2013)李启月等: 基于协同回采的深部厚大矿体分段充填采矿法 从表 5 可以看出，顶板岩移量从两帮向中心线逐 步增大，同时在采场长度方向也是呈先增大后减小的 趋势，因此要特别注意采场中央部位围岩的稳定性控 制． 与文献［19］预控顶分段充填法比较，顶板累计岩 移量平均减小 60% ． 同时与矿山现采用的分层充填法 对比，协 同 回 采 分 段 充 填 法 的 采 场 生 产 能 力 提 高 60% ，矿石贫化率降低 76% ，损失率降低 14% ，采矿综 合成本降低 27. 4% ． 以上经济技术指标的突破，均表 明该方法具有良好的经济效益，可作为深部厚大矿体 大规模开采的有效方法． 4 结论 ( 1) 提出垂直孔与水平孔协同回采的机械化分段 充填法，该方法将预控顶改为后压顶，有效控制了顶板 稳定性，既实现深部大规模开采又能保障采场顶板的 稳定性，达到了安全高效开采深部矿体的目的． ( 2) 结合 SUＲPAC 和 ANSYS 自身的优势，对多个 采场方案进行模拟，获得匹配协同回采分段充填法的 采场结构参数，同时采用普通铲运机和遥控铲运机协 同出矿的分区出矿分区支护技术进行安全、高效出矿， 有效地控制了两帮围岩稳定性和提高了出矿效率． ( 3) 采用协同回采分段充填法在新城金矿 V# 矿 体进行现场工业试验． 试验结果和各项经济技术指标 均显示采用本文提出的方法具有明显的安全、高效和 经济的特点． 垂直孔与水平孔协同回采的机械化分段 充填法为国内外同类矿体的开采提供一个新的方法． 参 考 文 献 ［1］ Gu D S，Li X B． Modern Mining Science and Technology for Metal Mineral Ｒesources． Beijing: Metallurgical Industry Press，2006 ( 古德生，李夕兵． 现代金属矿床开采科学技术． 北京: 冶金 工业出版社，2006) ［2］ He M C，Xie H P，Peng S P，et al． Study on mechanics in deep mining engineering． Chin J Ｒock Mech Eng，2005，24( 16) : 2803 ( 何满潮，谢和平，彭淑萍，等． 深部开采岩体力学研究． 岩 石力学与工程学报，2005，24( 16) : 2803) ［3］ Huang X，Liu Q S，Qiao Z． Ｒesearch on large deformation mech￾anism and control method of deep soft roadway in Zhuji coal mine． Ｒock Soil Mech，2012，33( 3) : 827 ( 黄兴，刘泉声，乔正． 朱集矿深井软岩巷道大变形机制及其 控制研究． 岩土力学，2012，33( 3) 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