深部厚大破碎矿体强化开采理论与实践

【摘要】新城金矿经过近40年的开采,浅部矿体基本采完,矿山转向深部V#矿体的开采。论文针对V#矿体的开采技术条件,通过对V#矿体及围岩进行工程地质调查与测试得出岩体的质量等级,在此基础上提出全分段一次爆破落矿嗣后充填采矿法,得出了预护顶大跨度采场的全断面支护方法与安全监测技术,同时解决了分段切割天井一次爆破成井、采场轮廓预裂控制爆破、全分段采场一次爆破落矿三大爆破技术,实现了V#矿体的安全、高效、低成本开采。首先,本文作者完善了地下采场岩体质量评价体系,根据岩石的抗压强度、岩体RQD值、节理间距、结构面条件、地下水条件、地应力影响因子七项评价指标得出V#矿体岩体质量为Ⅲ级,采用分段空场法嗣后充填时应进行预护顶,同时采用数值计算得出分段采场跨度为8-10m。其次,根据预护顶要求,采用采场顶板支护安全时间序列预测分析技术。通过计算得出预护顶采场采用预应力树脂锚杆+钢带(金属网)+喷浆联合支护方式,预应力树脂锚杆长度为2.6m,最优锚杆间距为1.2m。对采场顶板岩层移动及锚杆轴力进行工程监测,建立顶板支护安全时间序列预测模型与分析技术,保证采场顶板的安全。再次,提出全分段预裂挤压一次爆破采矿法。该采矿法将矿体划分为阶段,阶段内进行分段开采,采用下盘脉外分段平巷和集中出矿溜井的无轨采准方式,通过在分段上、下部施工预控顶巷道和切割穿脉以及中深孔一次爆破形成切割天井来构建切割工程,回采中,以预控顶巷道为采场顶板支护和下向凿岩巷道,以切割天井为自由面,以预控顶巷道和切割穿脉为补偿空间,通过预裂爆破和挤压爆破实现全分段一次落矿,集中出矿和集中充填。最后,提出微差爆破盲炮快速识别技术。针对微差爆破盲炮难于识别且危害性极大的客观现实,创新提出一种利用爆破信号能量突变的盲炮快速识别技术；该技术通过实时分析现场爆破振动信号,确定微差爆破各段雷管的实际起爆时刻,对比设计的微差爆破各段雷管的延期时间,确定微差爆破中是否存在盲炮及盲炮的大体位置。山东黄金集团公司类似的厚大破碎矿体在我国金属地下矿山中占有相当比重(统计占35%储量),该技术推广应用到全国后,经济社会效益显著。
【作者】范作鹏；
【导师】李夕兵；
【作者基本信息】中南大学，采矿工程，2013，博士
【关键词】岩体质量分级；顶板支护；一次成井；预裂爆破；微差爆破；爆破测震；

【参考文献】
[1]顿彩霞.基于差分进化算法的随机需求联合补货与配送调度模型研究[D].华中科技大学,管理科学与工程,2012,硕士.
[2]黄曼.岩石模型结构面的相似材料研制及力学可靠性研究[D].浙江大学,建筑与土木工程（专业学位）,2012,硕士.
[3]李涛.西藏电子政务发展有关问题研究[D].天津大学,2004.
[4]乔倩妃.大跨度铁路斜拉桥车致纵向振动及控制研究[D].西南交通大学,桥梁与隧道工程,2014,硕士.
[5]温家鹏,姜久春,文锋,张维戈.Kalman算法在纯电动汽车SOC估算中的应用误差分析[J].汽车工程,2010,03:188-192+227.
[6]刘宪明,许红卫.打造“武汉都市连绵区”[J].长江建设.2002(04)
[7]党丽敏.王旭、潘勤祖非法代理境外黄金期货交易案分析[D].兰州大学,刑法学（专业学位）,2013,硕士.
[8]徐常练.三参量速度分析技术的发展[J].石油地球物理勘探,1995,03:430-440+442.
[9]李凤军.河套灌区农田退水污染物的动态监控及区域环境的预测评估[D].内蒙古农业大学,农业水土工程,2012,硕士.
[10]陈良伟,唐定兴,桂亮亮.氧化石墨吸附染料阳离子红X-GRL的性能研究[J].广东化工,2014,23:8-9+5.
[11]侯典立.开关式驱动无线功率传输系统若干问题的研究[D].山东大学,电力电子与电力传动,2014,博士.
[12]蒋洪元.浅谈南昌名特水产品养殖现状和前景[J].现代渔业信息.1996(01)
[13]刘静波,谢延春,王泉.九辊辊式矫直机力能参数计算[J].一重技术.1999(02)
[14]蔡珊珊.基于DSP的软件无线电接收机数字下变频技术的研究与实现[D].大连海事大学,通信与信息系统,2004,硕士.
[15]万蕊.计及稳定措施的电力系统暂态稳定分析算法研究[D].天津大学,电力系统及其自动化,2004,硕士.
[16]徐小蕾.唐朝工笔人物画设色研究[D].中国艺术研究院,美术学,2013,硕士.
[17]通拉嘎.从表象分析到规律探寻——对地图分析与地学信息图谱研究的对比[J].赤峰学院学报(自然科学版),2005,01:89-90.
[18]常铁玲.中学生口腔健康状况典型调查和口腔健康教育课程内容设计[D].第四军医大学,疾病预防与健康促进（专业学位）,2014,硕士.
[19]叶青,张科迪,胡斌,俞国荣.工程预拌混凝土抗碳化能力的试验研究[J].新型建筑材料,2013,03:1-5.
[20]余自力.可持续发展建筑设计的地域性策略初探[D].西南交通大学,建筑设计及其理论,2003,硕士.
[21]唐文平.基于Camshift的手势识别跟踪系统[D].西安电子科技大学,电路与系统,2012,硕士.
[22]柯丽芳.《爱的教育》对当今语文教育的启示[D].华中师范大学,学科教学,2014,硕士.
[23]栾和涛.公司治理结构对内部控制有效性的影响[D].山东财经大学,会计学,2014,硕士.
[24]雷阿玥.生物燃料电池型全氟辛烷磺酸传感器的制备及检测[D].大连理工大学,环境工程（专业学位）,2013,硕士.
[25]戚兰君,陈莉,崔冬梅.炔丙基醇类化合物的无溶剂微波法合成[J].浙江化工,2013,04:21-23.
[26]王小宁.川黄连栽培技术及产地加工方法对其药材品质的影响[D].西南交通大学,生药学,2012,硕士.
[27]韩鹏.循证探源——中医学与循证医学关系的历史透视与哲学分析[D].黑龙江中医药大学,中医医史文献,2004,硕士.
[28]刘卫平.日用香精公司项目招标中的决策管理研究[D].上海外国语大学,工商管理,2013,硕士.
[29]张军.重力资料在分析陕甘宁盆地西部逆冲推覆构造中的应用[J].石油地球物理勘探,1987,05:583-589.
[30]郭飞飞.1：1环境下初中生数学思维培养模式与策略研究[D].首都师范大学,教育技术学,2014,硕士.
[31]周立阳.多核处理器的任务映射与通信路由算法研究[D].复旦大学,集成电路工程,2012,硕士.
[32]李鸿儒,王建辉,王珏,顾树生.带神经网络观测器的永磁同步电机极点配置自校正前馈控制[J].控制与决策,2001,S1:681-684.
[33]杨军.销售人员绩效考评指标体系问题研究[D].首都经济贸易大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[34]郭莉.水权交易与农地流转协同运行的机理研究[D].兰州大学,区域经济学,2013,硕士.
[35]都成成.某钢结构增层加固设计方法及研究[D].山东建筑大学,建筑与土木工程（专业学位）,2013,硕士.
[36]陈星宇.读图时代下图像的传播动因研究[D].扬州大学,现代教育技术,2011,硕士.
[37]范九伦,雷博.灰度图像最小误差阈值分割法的二维推广[J].自动化学报,2009,04:386-393.
[38]谢敏.对外汉语教学中“建议”功能项目教学研究[D].华中师范大学,汉语国际教育,2014,硕士.
[39]王宁.浅析情感要素在流行演唱中的作用[D].沈阳音乐学院,音乐学,2013,硕士.
[40]袁东.中华轿车市场营销战略研究[D].西南财经大学,工商管理,2003,硕士.
[41]胡志新.含裂纹功能梯度材料应力强度因子的理论研究[D].太原科技大学,偏微分方程理论及应用,2013,硕士.
[42]刘晓琼.关中平原中西部地区全新世以来成壤环境演变和沙尘暴活动研究[D].陕西师范大学,自然地理学,2004,硕士.
[43]吴庆祥,BellDavid.可移动机器人的马尔可夫自定位算法研究[J].自动化学报,2003,01:154-160.
[44]刘月梅.磷酸肌酸钠对窒息缺氧幼鼠肾组织HIF-1α和VEGF表达的影响[D].郑州大学,儿科学,2013,硕士.
[45]袁红星.朴素贝叶斯基于学生信息库的数据挖掘研究[J].软件导刊,2005,16:8-10.
[46]何红丽.上海都市会展旅游发展及国际化进程研究[D].上海师范大学,人文地理学,2004,硕士.
[47]张利军.低膨胀铝硅基复合材料的制备及性能研究[D].河南科技大学,冶金物理化学,2013,硕士.
[48]戴萌.论代位执行制度[D].对外经济贸易大学,法律,2004,硕士.
[49]饶远红.两种化学修复剂对重金属污染土壤酶活性的影响研究[D].湖南大学,环境工程,2011,硕士.
[50]王双记.类电磁机制算法的改进与应用[D].西安电子科技大学,计算机应用技术,2012,硕士.