【文章內容簡介】 的實踐，認為是可行的，它有效的提高了礦石的回收率，并且在同等數量的采準工程下，可擴大回采面積20％左右。但隨著開采深度的增加，大跨度采場存在著潛在的事故隱患，如可能誘發(fā)采場地壓劇烈顯現(xiàn)、大規(guī)模巖移、礦體整體失穩(wěn)、巷道頂板突發(fā)性冒落以及巖爆及沖擊地壓，這都將造成巨大經濟損失和人員傷亡。隨著開采深度的不斷延伸，采礦范圍的擴大，地壓增高，不僅采場突變失穩(wěn)風險在增加，而且潛在的危害性也在加大，因此，進行礦房、礦柱兩步回采與大面積連續(xù)回采工藝的對比研究，確定礦區(qū)深部的回采工藝，對提高地下采礦經濟效益，確保人身安全，最大限度的開采利用礦產資源具有重要意義。5．2預期的目標通過對礦房、礦柱兩步回采與大面積連續(xù)回采工藝的對比研究，確定850中段采用何種回采工藝，確保礦山的持續(xù)、穩(wěn)定、安全生產。如繼續(xù)采用無礦柱大面積連續(xù)回采，其圍巖與充填體的穩(wěn)定性問題、多階段回采所造成的水平礦柱回收問題的研究；采用礦房、礦柱兩步回采，其礦柱的穩(wěn)定性及礦柱的回收問題、生產能力和采礦成本、資源回收及安全生產等問題的研究。6二礦區(qū)深部大面積連續(xù)開采充填體質量調查評估研究6．1項目現(xiàn)狀及存在問題隨著金川二礦區(qū)回采深度的加大，二礦區(qū)井下地壓規(guī)律變得越來越復雜，對充填體造成的破壞作用也越來越大，從近年來充填體受力情況看，充填體的強度不能滿足回采深度下降的發(fā)展需要，充填體事故呈現(xiàn)出增多的趨勢。充填體的問題已成為影響二礦區(qū)生產的重要安全因素之一。為此，公司計劃對井下充填體展開調查，在保證生產成本的前提下，尋找提高充填體強度的有效途徑，提高充填體的質量。6．2預期的目標216。 查明目前充填體的現(xiàn)狀，提出充填體現(xiàn)狀的全面調查結論；216。 提出提高充填體整體強度的途徑和方法；216。 滿足深部大面積連續(xù)開采條件下充填體穩(wěn)定性安全要求；216。 研究在分層道內充填體中應力分布情況、監(jiān)測手段和充填體破壞前的預報技術。7金川礦區(qū)井下廢石充填可行性研究7．1項目現(xiàn)狀及存在問題金川礦區(qū)已于2001年試驗成功“井下廢石人工攪拌打底回填采空進路”，并在大部分生產盤區(qū)應用了該技術，使用這種工藝，使井下部分廢石得以再利用，節(jié)約了廢石的運輸、提升費用，由于代替了部分充填料，也節(jié)約了部分充填成本。但由于是人工攪拌，致使這種工藝效率低，不能大面積的使用。在地表大型建設工程中，混凝土的攪拌、泵送工藝已相當成熟，借鑒該工藝方法應用于井下，在井下合適的地方建立一個井下廢石集中破碎、與水泥混合、攪拌，泵送到采場的廢石站，進行工業(yè)化試驗研究。如能大面積推廣使用這種工藝，在井下消化掉1/3充填量的廢石，對緩解井下廢石運輸提升壓力、大幅度降低充填成本，將起到極大的促進作用。7．2預期的目標216。 廢石破碎后能夠滿足充填配比的參數要求。216。 攪拌后泵送的流動性好，能夠滿足流水線作業(yè)需求。216。 廢石充填后最終的充填體強度能夠達到技術標準的要求。216。 可操作性強，易于推廣使用。216。 效益好，可降低礦區(qū)總體充填成本。8二礦區(qū)礦井通風決策技術模塊研究8．1現(xiàn)狀自金川二礦區(qū)投產以來，通風系統(tǒng)一直處于不正常狀態(tài)， 通風問題一直是二礦區(qū)一個“老大難”問題。經過一期工程技術改造、二期工程及改擴建，通風系統(tǒng)異常復雜，已成為影響二礦區(qū)安全生產的一大因素。綜合起來，二礦區(qū)通風系統(tǒng)存在如下問題：8．1．1通風系統(tǒng)的供風、用風和回風三個區(qū)段存在了不匹配問題 二礦區(qū)采用多級機站進風、地表主扇集中回風的通風系統(tǒng)，根據風機站的設置，可大致上可將通風系統(tǒng)分為供風區(qū)段、用風區(qū)段和回風區(qū)段。目前，由于進風段風機風量達不到設計要求，14行地表主扇運行后，井下通風系統(tǒng)三個區(qū)段之間出現(xiàn)了不匹配現(xiàn)象，造成盤區(qū)內風量不能滿足生產需要，而運輸水平風量反而過大等問題。并且，由于分段道與運輸水平之間風流串聯(lián)，使得盤區(qū)風源的風質較差， 8．1．2通風網路復雜，風流管理困難 二礦區(qū)井下通風網路大致由2個進風水平、4個回風水平、兩個回采中段、主斜坡道、分斜坡道及1～3＃皮帶道構成。根據通風系統(tǒng)結構，二礦區(qū)主通風系統(tǒng)又可分成四個相對獨立的通風分區(qū)，即1150中段、1000中段、主斜坡道和皮帶道通風分區(qū)。 目前，二礦區(qū)井下通風巷道總長度已達90km左右，風路達400多條，這些巷道縱橫交錯，加上主斜坡道、分斜坡道、和皮帶道與各水平相通，使得井下風流狀態(tài)異常復雜。目前管理難度較大，技術工作也受到一定限制。8．1．3井下無軌設備和車輛排出大量尾氣難以有效排除 二礦區(qū)除了井下兩個中段14個盤區(qū)同時作業(yè)，爆破作業(yè)產生大量炮煙和粉塵外，井下同時運行的大型無軌設備達60多臺，每天下井汽車達500多臺次，這些車輛排出大量尾氣，嚴重污染井下作業(yè)環(huán)境，尤其是渦風地段，有毒有害氣體局部超標。無軌設備運行過程中還釋放大量熱量，造成井下溫度增高。8．1．4隨著礦山開采深度增加，地熱問題越來越突出。 850中段開拓施工過程中出現(xiàn)了“地熱”危害，解決地熱危害將是二礦區(qū)850中段需要解決的又一個通風技術難題。8．1．5通風管理手段無法適應二礦區(qū)快速發(fā)展的需要 不能科學、實時地對通風現(xiàn)狀做出評價，并提出技術改造方案；對通風系統(tǒng)技術改造及通風工程設計的合理性缺乏科學的評價系統(tǒng)；對廢舊巷道和新工程對通風的影響沒有一套有效的評價系統(tǒng)；不能準確地進行通風數據處理，不能做出準確的決策；井下發(fā)生火災時，不能做出準確的撤離、疏散和逃生決策；不能科學地評價和論證供風、用風、回風區(qū)段的匹配程度；不能識別復雜角聯(lián)風路和角聯(lián)網路；繪制通風系統(tǒng)圖和風網特征圖，還停留在手工階段，成圖時間長，不適應礦山生產建設需要。8．2項目達到的目的建立通風決策技術模塊，發(fā)揮如下作用： 1)科學、準確、實時地分析礦井通風現(xiàn)狀，及時找出存在的問題和原因，并且提出技術方案 2)對礦井通風設計或技術改造設計的合理性做出科學的評價，提出修改設計的方案。 3)自動生成礦井通風系統(tǒng)圖和礦井風網特征圖。在圖上可直觀地了解礦井風流狀態(tài)和風網拓撲關系。 4)自動識別礦井角聯(lián)網路和角聯(lián)風路，并提出解決角聯(lián)問題的技術方案； 5)自動評價礦井供風、用風、回風三區(qū)段匹配情況，并提出最佳匹配方案。 6)建立通風網路優(yōu)化、簡化模塊，隨時分析井下通風能耗，做到能耗最低。 7)建立火災救災決策支持系統(tǒng)模塊，為礦井救災決策提供科學依據。 8)建立模擬新巷道或新設計的豎井對現(xiàn)有通風系統(tǒng)的影響的評價模塊。 9)通過模擬通風系統(tǒng)新增構筑物、撤除構筑物或移動構筑物后，對通風系統(tǒng)風流的影響，來提出通風系統(tǒng)調控最佳方案。 10)通過模擬，來確定新增風機站的最佳位置，確定風機站改造方案，提出解決傍側風路漏風的措施。 11)模擬因井下巷道斷面變化、支護型式的改變對通風系統(tǒng)的影響，提出相應的技術措施。 12)進行通風系統(tǒng)解算，模擬局部巷道風量、風阻的變化對通風系統(tǒng)的影響。為礦井增阻或降阻調節(jié)提供依據。9控制充填體的分層離析提高充填體質量的綜合技術研究9．1充填工藝及充填體現(xiàn)狀在充填開始，為了防止管道堵塞，首先必須在管道中注入水，這樣在管道首尾形成壓差，再將充填砂漿導入充填管道，然后將濃度逐漸提升至設計濃度（78%），此過程稱為引流；在充填結束時，管道中的砂漿要清洗干凈，以防止水泥砂漿在管道固結，此過程稱為清洗。在引流和清洗過程中，有大量的多余水進入采場。在充填過程中，各種物料的瞬時流量通過計量裝置將信號反饋到控制室操作面板，控制人員依據反饋回來的信息調控各種物料的瞬時流量達到一個額定值，由于各種物料的瞬時流量值波動較大，且非常頻繁，所以操作人員不停的進行操作也很難將料漿濃度、物料比例等參數控制在設定值。采場充填體形成的坡度設計最大不超過3176。，而從現(xiàn)場觀察到局部最大坡度達到7176。，在充填管頭附近充填體出現(xiàn)明顯的離析現(xiàn)象，即形成的充填體大多數情況下是砂子，水泥很少或沒有。1)由于自流充填工藝技術自身的局限性，在充填開始和充填結束階段，必須有引流水和清洗水，大量多余的水進入采場后造成“水淘砂”和“水洗砂”的現(xiàn)象，加劇了充填料漿各組成分的分層離析。2)充填固體骨料——棒磨砂和河砂的顆粒粒度偏粗，降低了充填砂漿的和易性，造成砂漿在自然沉降過程中的離析。3)由于攪拌站中央控制系統(tǒng)的局限性，在料漿制備過程中，部分采用人工調控，仍未實現(xiàn)集中自動控制，人為操作對料漿配比及濃度影響因素較多，造成充填料漿質量波動較大，勢必導致充填體分層離析。4)采場充填順序存在不合理性，充填過程中停車次數每增加一次，流入采場的水便增加10立方左右，多余水反復沖洗已經沉降的砂漿，造成充填體表面水泥漿的流失，產生明顯分層。5)正常充填時的砂漿濃度為78%，砂漿中的水約72%不參加水化反應，必須及時排除，否則影響了充填體早期強度的形成，這是造成充填體分層的原因之一。9．2預期的目標 通過綜合手段，徹底解決充填體分層離析問題，提高充填體的整體質量。10 F17以東貧礦開采可行性研究10．1項目現(xiàn)狀 II礦區(qū)2號礦體F17斷層以東礦體富礦開采作為金川礦山改擴建工程的一部分，已于2004年4月1日提前一年半建成投產。 F17以東富礦設計開采范圍是：II礦區(qū)2號礦體F17斷層以東40行～54行之間1200m～1050m標高范圍內的富礦，并帶采富礦對應的底盤和46行以西頂盤貧礦。F17以東剩余礦體以貧礦為主，范圍包括1200～1050水平46行～54行上盤貧礦及1200水平以上礦體，礦石儲量約60000Kt，%。隨著金川礦山開采技術水平和選冶回收率的提高，充分利用現(xiàn)有工程，F(xiàn)17以東貧礦體存在提前開采的條件和可能性，具體表現(xiàn)在以下幾個方面： 1)F17以東礦山已形成的開拓和采準工程均位于礦體的下盤，其中主井、副井均位于礦體崩落范圍以外。 2)F17以東富礦開采設計生產能力為660 Kt，東主井設計提升能力為1150 Kt /a（3485t/d），東主井還可承擔一部分礦石提升量。 3)投入少量采切工程就可以將46行～54行上盤貧礦納入F17以東富礦開采的范圍。 4)采用低成本、高效益的采礦方法開采1200水平以上礦體并不從根本上影響F17以東富礦的正常開采。10．2預期效果通過研究，形成F17以東貧礦開采的可行性研究報告，提出經濟技術指標最優(yōu)的采礦方法和建設方案，為設計提供技術支持。11金川Ⅲ礦區(qū)高應力破碎條件下自然崩落法前期研究11．1現(xiàn)狀Ⅲ礦區(qū)位于金川礦區(qū)最西端，由于F8斷層的影響，相對于Ⅰ礦區(qū)巖體向南西推移800余米，全部隱伏于第四系之下，埋藏深度40～50余米,全礦區(qū)共劃分57個礦體。超基性巖型1礦體規(guī)模最大，主要賦存于巖體中上部，走向長463米，延伸600多米，礦體厚度東部為100～150米，中間28米，西部逐漸增大至86米。走向N27176。W，礦體傾角上部較緩為50～60176。，1580水平以下逐漸變陡達70～80176。礦區(qū)表內地質儲量約32770 Kt，鎳金屬量216．8 Kt，銅金屬量145．1 Kt。Ⅲ礦區(qū)礦體具有傾斜、厚大、破碎、高應力、品位低等地質特征，開采條件復雜，必須尋求適合Ⅲ礦區(qū)礦體賦存條件的大規(guī)模低成本采礦方法。為此，金川公司進行了大量的貧礦開采準備工作?！熬盼濉逼陂g，金川公司曾組織多家科研單位針對Ⅱ礦區(qū)貧礦體開采展開科技攻關，研究成果可為Ⅲ礦區(qū)貧礦開采提供很好的借鑒。Ⅲ礦區(qū)貧礦開采設計經國內影響較大的幾家設計單位投標，中標方案為自然崩落法，并作出初步設計。11．2項目的技術指標要求和預期效果專題的技術要求是：1）通過鉆孔和坑道調查，全面掌握Ⅲ礦區(qū)開采地質條件；2）對Ⅲ礦區(qū)礦巖的可崩性進行定量評價，為采礦方法的選擇提供科學依據；3）對不同分區(qū)內礦石塊度分布進行預測及評價，為底部結構的尺寸選擇等提供設計依據；4）確定Ⅲ礦區(qū)礦巖自然崩落規(guī)律，預測礦巖自然崩落拉底面積、礦巖崩落速率、礦巖崩落高度和崩落礦石量；5）評價底部結構和拉底巷道的穩(wěn)定性，進行覆蓋巖石條件下放礦基礎研究，優(yōu)化底部結構和拉底巷道形式和參數，確定最優(yōu)放礦方案；6）通過研究，判定Ⅲ礦區(qū)采用自然崩落法采礦的可行性，為開采設計提供依據。12金川礦區(qū)地壓監(jiān)控、崩落區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)研究12．1現(xiàn)狀 金川礦區(qū)目前尚無針對龍首礦、二礦區(qū)深部回采過程中的地壓監(jiān)控系統(tǒng)及Ⅲ礦區(qū)崩落區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)（2007年建成投產）。長期以來，金川礦區(qū)的地壓管理處于無序的狀態(tài)。12．2預期目標為了對金川礦區(qū)崩落區(qū)礦巖崩落狀態(tài)及非崩落區(qū)礦巖穩(wěn)定性進行監(jiān)測，掌握崩落區(qū)礦巖崩落規(guī)律與狀態(tài)，預測、預報和控制非崩落區(qū)礦巖結構的穩(wěn)定性，增加開采過程中，設備、人員等安全性，必須建立其全方位的、集成多種監(jiān)測手段的、數字化的、能夠實時監(jiān)測和處理、并及早作出決策的監(jiān)測網絡及系統(tǒng)。預期經濟技術指標如下: 1)準確定位，定位誤差＜10m。 2)準確反映巖石開采引起的巖體應力、變形規(guī)律。 3)實現(xiàn)實時預測和預報。 4)有效地預防警示制度和措施。 5)監(jiān)控系統(tǒng)實際可操作性強。 6)監(jiān)測系統(tǒng)具備繼續(xù)擴展和改進的功能。13金川礦區(qū)深部巖石力學、高應力蠕變破碎巖體與受采動影響區(qū)域巷道支護工藝研究13．1項目現(xiàn)狀及存在問題金川礦區(qū)自從上世紀六十年代初期建礦以來，已經連續(xù)開采四十多年了，到目前工程已經延伸到850m水平。由于圍巖和礦體十分破碎，曾先后采用過小露天、空場法、崩落法、充填法等采礦方法。多種采礦方法而形成的充填體以及少量未充實的采空區(qū)必然會對今后的開采工程帶來較大的影響。上世紀八十年代，公司曾經與國內部分高校和科研院所合作，對金川礦區(qū)礦體上部做過一些系統(tǒng)的巖石力學以及支護技術研究，認為金川礦區(qū)具有地壓大、單體巖石強度較高，但由于巖體破碎，圍巖的整體強度很低；水平地應力大于垂直地應力，圍巖的塑性變形現(xiàn)象明顯的特點，提出了“先柔后剛，剛柔并濟”的支護理論體系。根據巖石力學以及支護技術研究的結論，噴錨網支護技術、錨注支護技術、以及型鋼支護技術，一直是金川礦區(qū)淺部開采巷道支護應用的主要技術。隨著礦山開采強度的不斷加大，深度不斷延伸，目前掌握的礦體淺部巖石力學規(guī)律已經和礦體深部的巖石力學情況發(fā)生了根本性變化，水平地應力持續(xù)