• 书名：深井缓倾斜多层薄至中厚低品位矿体绿色开采技术

• ISBN：978-7-5240-0386-1

• 出版社：冶金工业出版社有限公司

• 定价：128

• 作者：李广涛，张希，赵艳伟，刘关锋，等

• 出版时间：2025-09-01

内容简介

本书针对大红山铜矿深井缓倾斜多层薄至中厚低品位矿体开采安全风险高、采矿成本高和资源回收率低的技术难题，构建了基于“铜铁合采”理念的多层低品位矿体合采经济临界品位模型，根据模型对矿体进行二次圈定，并分别研究“合采”与“分采”的采矿方法，合采模式下，将缓倾斜多层薄至中厚低品位矿体规整为单层厚至极厚大矿体，应用阶段空场嗣后充填连续开采技术， “分采”模式下，提出两层矿体并行分采机械化分段空场嗣后充填连续开采技术及机械化盘区式上向水平条带-分层充填连续开采技术；针对空场法立式充填体研究了充填体稳定性及爆破动荷载下充填体的破坏机理；研究开发了立式砂仓高浓度稳定放砂技术及高浓度大流量自流管输充填技术；最后介绍了采矿方法在矿山的工业应用效果。

目录

第1章 绪论

1.1 缓倾斜薄至中厚矿体开采国内外研究现状与发展趋势

1.1.1 缓倾斜薄至中厚矿体开采国内研究现状与发展趋势

1.1.2 缓倾斜薄至中厚矿体开采国外研究现状及发展趋势

1.2 多层缓倾斜薄至中厚矿体开采研究现状及发展趋势

1.3 深井开采国内外研究现状

1.3.1 深部开采界定

1.3.2 深部开采特征

1.3.3 深部开采现状

1.4 大红山铜矿开采技术难题

第2章 大红山铜矿矿体赋存条件与采矿方法评价

2.1 大红山矿床地质

2.1.1 东部矿段矿床地质

2.1.2 西部矿段矿床地质

2.2 大红山矿岩稳定性分析

2.2.1 东部矿段矿岩稳定性分析

2.2.2 西部矿段矿岩稳定性分析

2.2.3 西矿段与东矿段矿岩稳定性比较

2.3 大红山铜矿地应力分布

2.4 大红山铜矿采矿方法评价

2.4.1 大红山铜矿开拓系统简介

2.4.2 分段空场嗣后充填法及应用情况

2.4.3 大直径深孔崩矿空场嗣后充填法及应用情况

2.4.4 机械化点柱式上向水平分层充填采矿法及应用情况

2.4.5 大红山铜矿采矿方法应用效果评价

第3章 多层薄至中厚铜铁矿体合采经济临界品位模型研究

3.1 缓倾斜多层薄至中厚铜铁矿体合采经济模型研究

3.1.1 大红山铜矿开采成本分析

3.1.2 多层铜铁矿体合采经济临界品位模型

3.1.3 大红山铜矿铜铁合采矿体规整化研究

3.2 基于矿体规整化铜铁合采模式资源储量变化——以385中段为例

3.2.1 铜铁合采储量计算范围

3.2.2 大红山铜矿385中段资源量储量

3.2.3 矿体规整化后铜铁合采模式储量计算结果

3.3 铜铁分采模式下385中段资源回采结果分析

3.4 两种开采模式下矿体厚度与品位变化对比

3.5 铜铁合采与分采模式下技术经济对比

3.5.1 贫损指标分析

3.5.2 采矿成本对比

3.5.3 综合经济效益比较

第4章 深井缓倾斜多层矿体合采阶段空场嗣后充填连续开采技术

4.1 地下大直径深孔采矿技术的研究与应用现状

4.2 大盘区阶段空场嗣后充填连续采矿法

4.2.1 矿房布置及结构参数

4.2.2 采切工程布置

4.2.3 回采方案

4.2.4 微倾斜矿体无轨出矿底部结构布置方式

4.3 高应力环境下II步骤矿房结构参数优化设计

4.4 高应力环境下I步矿房立式胶结充填体强度模型

4.4.1 经验公式法

4.4.2 数学模型法

4.4.3 成拱效应

4.4.4 覆岩承重理论

4.4.5 楔体滑动理论

4.5 Ⅰ步骤矿房胶结充填体尺寸设计

4.5.1 普氏拱理论确定胶结矿柱尺寸

4.5.2 基于胶结充填成本设计胶结矿柱尺寸

4.5.3 基于切顶凿岩硐室稳定性设计胶结矿柱尺寸

第5章 深井缓倾斜多层矿体分采连续开采技术

5.1 两层矿并行分采机械化分段空场嗣后充填连续法

5.1.1 采场结构参数

5.1.2 采切工程布置及回采方案

5.2 两层矿体并行机械化分段空场嗣后充填连续法工业试验

5.2.1 采场划分、采准工程布置及充填

5.2.2 工业应用经济技术指标

5.3 机械化盘区式上向水平条带-分层充填采矿法

5.3.1 采场布置方式及结构参数

5.3.2 采准布置及回采方案

5.3.3 上向分层胶结面层充填体强度设计

第6章 空场嗣后充填采矿法矿房及胶结充填体稳定性数值分析

6.1 计算岩体力学参数

6.1.1 岩体力学特性参数计算方法

6.1.2 岩体力学参数

6.2 计算岩体力学参数

6.2.1 385中段B12-20线盘区数值分析模型

6.3 矿房回采顺序

6.4 胶结充填体强度参数

6.5 胶结充填体稳定性分析

6.5.1 B15-1I步胶结矿房稳定性分析

6.5.2 B17-1I步胶结矿房稳定性分析

6.5.3 B13-16I步胶结矿房稳定性分析

6.5.4 B18-20I步胶结矿房稳定性分析

6.5.5 B15-2I步胶结矿房稳定性分析

6.5.6 B17-2I步胶结矿房稳定性分析

6.6 采场顶板稳定性分析

第7章 动载下尾砂胶结充填体的破坏机理研究

7.1 SHPB冲击实验准备

7.1.1 试验设备

7.1.2 试件尺寸确定及加工

7.1.3 试件分组

7.2 单轴冲击下水泥含量对胶结充填体动力学性状的影响

7.2.1 实验方案

7.2.2 动、静加载条件下胶结充填体的力学性质比较

7.2.3 水泥含量对胶结充填体动力学参数的影响

7.2.4 破坏模式及块度分析

7.2.5 能量耗散规律

7.3 单轴冲击下浓度对胶结充填体动力学性状的影响

7.3.1 实验方案

7.3.2 浓度对胶结充填体动力学参数的影响

7.3.3 破坏模式及块度分析

7.4 动静组合作用下胶结充填体抗压强度规律分析

7.4.1 实验方案

7.4.2 动静组合作用下水泥含量对胶结充填体强度的影响

7.4.3 动静组合作用下浓度对胶结充填体抗压强度规律分析

7.5 爆破载荷下胶结体的破坏安全判据与爆破参数设计

7.5.1 爆破荷载下尾砂充填体质点速度衰减规律

7.5.2 爆破荷载下尾砂充填体的安全判据

7.5.3 I步回采充填体破坏范围控制

第8章 立式砂仓连续高浓度稳定放砂理论及技术

8.1 国内外研究现状及发展动态分析

8.1.1 尾砂沉降特性

8.1.2 尾砂自密实机理154

8.1.3 尾砂流态化放出机理154

8.2 尾砂静态沉降特性分析155

8.2.1 尾砂静态沉降试验155

8.2.2 尾砂沉降速度157

8.2.3 尾砂固体通量159

8.3 尾砂动态沉降特性分析160

8.3.1 动态沉降试验161

8.3.2 尾砂动态沉降特性165

8.4 立式砂仓内尾砂自密实特性176

8.4.1 尾砂料浆离心压缩试验176

8.4.2 自密实特征规律179

8.5 动态连续放砂技术186

8.5.1 动态连续放砂技术方案186

8.5.2 试验效果187

第9章 高浓度大流量自流管输充填技术189

9.1 充填骨料级配分析189

9.1.1 充填骨料基本物理参数189

9.1.2 充填骨料级配分析189

9.2 废石破碎集料-尾砂的堆集密实度模型及实验195

9.2.1 颗粒的空间填隙效应195

9.2.2 废石破碎集料-尾砂的堆集密实度模型196

9.2.3 废石+尾砂堆集密实度试验198

9.3 废石-尾砂充填料浆的高浓度条件200

9.4 废石-尾砂充填料浆的高流态条件202

9.5 废石-尾砂充填料浆的流变特性203

9.6 浓度料浆管输阻力及多因素影响规律221

9.6.1 数值模拟分析方案222

9.6.2 模型边界条件设置225

9.6.3 压力（阻力）规律分析226

9.6.4 管道的沿程阻力的统计234

9.6.5 不同倍线下的高浓度料浆自流充填控制236

第10章 工业应用239

10.1 缓倾斜多层矿体合采阶段空场嗣后充填连续开采技术239

10.1.1 矿房布置及回采顺序239

10.1.2 采切工程布置240

10.1.3 矿房回采爆破241

10.1.4 I步矿房充填体强度设计及分层精准充填245

10.1.5 Ⅱ步矿房尾砂充填设计246

10.1.6 I步矿房尺寸与充填成本分析247

10.1.7 经济技术指标248

10.2 机械化盘区式上向水平条带-分层充填采矿法工业试验249

10.2.1 采场参数数值模拟及充填成本分析249

10.2.2 采场分条及采切工程布置254

10.2.3 分条回采与充填256

10.2.4 工业试验效果258

参考文献260