《軟破礦岩大參數無底柱開採的理論與實踐》針對國內外無底柱採礦的發展趨勢，主要從理論和實驗方法兩方面探討了無底柱分段崩 落法最佳結構參數的形成機理、規律及確定方法，闡述了無底柱分段崩落法的放礦方式，介 紹了加大結構參數後配套氣液聯動鑿岩設備的新型管式釺具，同時書中通過引入機會成本新 理念提出了軟破礦岩條件下低成本地壓管理對策及支護方法，探討了軟破礦岩條件下無底柱 分段崩落法生產的集中化問題，並介紹了小官莊鐵礦工程實例，最後對無底柱分段崩落法的 發展新趨勢——無底柱自然崩落法的套用前景進行了闡述。《軟破礦岩大參數無底柱開採的理論與實踐》可供冶金、礦山工程技術人員及高等院校相關專業的師生參考。
基本介紹
- 書名：軟破礦岩大參數無底柱開採的理論與實踐
- 出版社：科學出版社
- 頁數：183頁
- 開本：16
- 品牌：北京科瀚偉業
- 作者：張國聯 邱景平
- 出版日期：2007年3月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7030186583
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
《軟破礦岩大參數無底柱開採的理論與實踐》由科學出版社出版。
圖書目錄
第一章 緒論
1.1 無底柱分段崩落法結構參數的套用現狀
1.1.1 國外無底柱分段崩落法大結構參數套用概況
1.1.2 我國無底柱分段崩落法的大結構參數的套用
1.2 無底柱分段崩落法結構參數的研究現狀
第二章 最佳結構參數的理論與確定方法
2.1 無底柱分段崩落法崩落礦岩移動的基本規律
2.1.1 礦石殘留體
2.1.2 放出體
2.1.3 礦石堆體
2.2 放出體形態測定
2.2.1 實驗原理
2.2.2 實驗結果的整理與分析
2.2.3 小結
2.3 無底柱分段崩落法最佳結構參數的理論與確定方法
2.3.1 最佳結構參數理論
2.3.2 最佳結構參數確定方法
2.4 小官莊鐵礦最佳結構參數的計算
第三章 無底柱分段崩落法最佳結構參數實驗確定方法
3.1 小官莊鐵礦最佳結構參數的實驗確定方法
3.1.1 具體實驗方案
3.1.2 實驗待測指標
3.1.3 幾何相似比
3.1.4 截止放礦的相似條件
3.1.5 實驗結果
3.1.6 回歸
3.1.7 小結
3.2 小官莊鐵礦結構參數的隨機模擬確定法
3.2.1 隨機模擬原理
3.2.2 小官莊鐵礦結構參數的隨機模擬結果
3.2.3 小結
3.3 無底柱分段崩落法結構參數理論與實驗方法對比
3.3.1 無底柱分段崩落法結構參數研究方法的對比
3.3.2 幾種方法的研究結果的比較
3.3.3 結構參數的參考值
3.3.4 小結
3.4 小官莊鐵礦生產礦塊最佳結構參數的確定
3.4.1 方案表
3.4.2 實驗結果回歸
3.5 無底柱分段崩落法最佳結構參數圖解確定法
3.5.1 確定15m分段高度最佳結構參數的圖解法
3.5.2 確定12.5m分段高度最佳結構參數的圖解法
3.6 無底柱分段崩落法結構參數的灰色決策確定法
3.6.1 灰色局勢決策的基本原理
3.6.2 結構參數試驗及結果
3.6.3 結構參數的灰色決策
3.6.4 小結
第四章 無底柱分段崩落法結構參數的規律性
4.1 結構參數與分段的關係
4.1.1 實驗方案及結果
4.1.2 實驗結果回歸分析
4.1.3 小結
4.2 結構參數與分段數的關係
4.2.1 實驗方案及結果
4.2.2 實驗結果回歸分析
4.2.3 小結
4.3 切岩高度的贏利分析
4.3.1 底板礦石殘留量
4.3.2 開掘底板岩石的放礦模擬試驗
4.3.3 最佳底板開掘高度和開岩界限的計算
4.3.4 小結
4.4 沿脈進路位置的最佳化
4.4.1 最佳開岩邊界的判據
4.4.2 最佳開岩邊界的幾個規律
4.4.3 張家窪鐵礦沿脈進路位置的最佳化
4.4.4 小結
第五章 放礦理論與實踐
5.1 無底柱分段崩落法的放礦方式
5.1.1 現行截止品位放礦
5.1.2 無（不）貧化放礦
5.1.3 低貧化放礦
5.1.4 小結
5.2 魯中冶金礦業集團公司截止品位放礦實踐
5.2.1 兩礦截止品位的計算模型
5.2.2 公司截止品位的計算模型
5.2.3 立足兩礦確定的各年截止品位
5.2.4 立足公司確定兩礦的截止品位
5.2.5 不同角度礦山截止品位的對比
5.2.6 統一截止品位和經濟技術指標的計算
5.2.7 2005年截止品位管理政策的調整
5.2.8 截止放礦時礦岩比值的討論
5.3 小官莊鐵礦低貧化放礦實踐
5.3.1 放礦規律模擬研究
5.3.2 低貧化放礦方式的經濟比較及最佳截止品位的最佳化
5.3.3 魯中公司無底柱分段崩落法低貧化放礦的工業實驗
5.3.4 小結
第六章 基於大結構參數的鑿岩設備及配套釺具
6.1 氣液聯動鑿岩設備的研製
6.1.1 地下中深孔鑿岩
6.1.2 氣液聯動鑿岩設備
6.2 氣液聯動鑿岩設備的套用
6.3 氣液聯動鑿岩設備的配套新型釺具
6.3.1 鑿岩釺頭結構創新
6.3.2 釺桿結構弊端分析與結構創新
6.3.3 工業試驗成果
第七章 軟破礦岩條件下低成本地壓管理對策及支護方法
7.1 軟破礦岩條件下低成本地壓管理對策
7.1.1 魯中冶金礦業集團公司地壓顯現特徵
7.1.2 地壓活動的成本分析
7.1.3 低成本地壓管理對策
7.1.4 小結
7.2 軟破礦岩條件下無噴射混凝土支護方法的實踐
7.2.1 兩礦巷道支護形式現狀
7.2.2 無噴錨網支護試驗
7.2.3 試驗效果
第八章 小官莊鐵礦大結構參數的工業試驗
8.1 試驗礦塊選擇
8.1.1 礦床賦存狀況
8.1.2 試驗地點的選取
8.2 結構參數及采準設計
8.3 施工掘進
8.3.1 施工方法
8.3.2 支護形式及工藝要求
8.4 地壓控制技術
8.5 切割、鑿岩、爆破
8.5.1 拉槽方式的選擇和確定
8.5.2 采場的鑿岩爆破及中深孔布置與設計
8.6 小官莊鐵礦大結構參數試驗礦塊的攻關效果
8.7 小結
第九章 軟破礦岩條件下無底柱分段崩落法生產的集中化
9.1 生產集中化的理念
9.2 小官莊鐵礦生產集中化研究
9.2.1 生產集中化的基本概念
9.2.2 採區生產集中化的多目標最佳化
9.2.3 數學模型的建立
9.2.4 費用表達式的構思
9.2.5 多目標規劃的求解
9.2.6 小官莊鐵礦集中化生產實踐
9.3 魯中公司二期改造工程的集中化
9.3.1 魯中公司二期改造的背景
9.3.2 礦山生產規模的確定
9.3.3 礦山生產規模的驗證
9.3.4 二期工程產量平衡
第十章 無底柱分段自然崩落法套用前景
10.1 自然崩落法崩落採礦原理
10.2 有底柱自然崩落法在國內的套用現狀
10.2.1 金山店鐵礦
10.2.2 銅礦峪礦
10.2.3 豐山銅礦
10.2.4 鏡鐵山鐵礦
10.2.5 漓渚鐵礦
10.2.6 金川鎳礦Ⅱ礦區
10.3 無底柱與自然崩落法聯合套用新思路
參考文獻
1.1 無底柱分段崩落法結構參數的套用現狀
1.1.1 國外無底柱分段崩落法大結構參數套用概況
1.1.2 我國無底柱分段崩落法的大結構參數的套用
1.2 無底柱分段崩落法結構參數的研究現狀
第二章 最佳結構參數的理論與確定方法
2.1 無底柱分段崩落法崩落礦岩移動的基本規律
2.1.1 礦石殘留體
2.1.2 放出體
2.1.3 礦石堆體
2.2 放出體形態測定
2.2.1 實驗原理
2.2.2 實驗結果的整理與分析
2.2.3 小結
2.3 無底柱分段崩落法最佳結構參數的理論與確定方法
2.3.1 最佳結構參數理論
2.3.2 最佳結構參數確定方法
2.4 小官莊鐵礦最佳結構參數的計算
第三章 無底柱分段崩落法最佳結構參數實驗確定方法
3.1 小官莊鐵礦最佳結構參數的實驗確定方法
3.1.1 具體實驗方案
3.1.2 實驗待測指標
3.1.3 幾何相似比
3.1.4 截止放礦的相似條件
3.1.5 實驗結果
3.1.6 回歸
3.1.7 小結
3.2 小官莊鐵礦結構參數的隨機模擬確定法
3.2.1 隨機模擬原理
3.2.2 小官莊鐵礦結構參數的隨機模擬結果
3.2.3 小結
3.3 無底柱分段崩落法結構參數理論與實驗方法對比
3.3.1 無底柱分段崩落法結構參數研究方法的對比
3.3.2 幾種方法的研究結果的比較
3.3.3 結構參數的參考值
3.3.4 小結
3.4 小官莊鐵礦生產礦塊最佳結構參數的確定
3.4.1 方案表
3.4.2 實驗結果回歸
3.5 無底柱分段崩落法最佳結構參數圖解確定法
3.5.1 確定15m分段高度最佳結構參數的圖解法
3.5.2 確定12.5m分段高度最佳結構參數的圖解法
3.6 無底柱分段崩落法結構參數的灰色決策確定法
3.6.1 灰色局勢決策的基本原理
3.6.2 結構參數試驗及結果
3.6.3 結構參數的灰色決策
3.6.4 小結
第四章 無底柱分段崩落法結構參數的規律性
4.1 結構參數與分段的關係
4.1.1 實驗方案及結果
4.1.2 實驗結果回歸分析
4.1.3 小結
4.2 結構參數與分段數的關係
4.2.1 實驗方案及結果
4.2.2 實驗結果回歸分析
4.2.3 小結
4.3 切岩高度的贏利分析
4.3.1 底板礦石殘留量
4.3.2 開掘底板岩石的放礦模擬試驗
4.3.3 最佳底板開掘高度和開岩界限的計算
4.3.4 小結
4.4 沿脈進路位置的最佳化
4.4.1 最佳開岩邊界的判據
4.4.2 最佳開岩邊界的幾個規律
4.4.3 張家窪鐵礦沿脈進路位置的最佳化
4.4.4 小結
第五章 放礦理論與實踐
5.1 無底柱分段崩落法的放礦方式
5.1.1 現行截止品位放礦
5.1.2 無（不）貧化放礦
5.1.3 低貧化放礦
5.1.4 小結
5.2 魯中冶金礦業集團公司截止品位放礦實踐
5.2.1 兩礦截止品位的計算模型
5.2.2 公司截止品位的計算模型
5.2.3 立足兩礦確定的各年截止品位
5.2.4 立足公司確定兩礦的截止品位
5.2.5 不同角度礦山截止品位的對比
5.2.6 統一截止品位和經濟技術指標的計算
5.2.7 2005年截止品位管理政策的調整
5.2.8 截止放礦時礦岩比值的討論
5.3 小官莊鐵礦低貧化放礦實踐
5.3.1 放礦規律模擬研究
5.3.2 低貧化放礦方式的經濟比較及最佳截止品位的最佳化
5.3.3 魯中公司無底柱分段崩落法低貧化放礦的工業實驗
5.3.4 小結
第六章 基於大結構參數的鑿岩設備及配套釺具
6.1 氣液聯動鑿岩設備的研製
6.1.1 地下中深孔鑿岩
6.1.2 氣液聯動鑿岩設備
6.2 氣液聯動鑿岩設備的套用
6.3 氣液聯動鑿岩設備的配套新型釺具
6.3.1 鑿岩釺頭結構創新
6.3.2 釺桿結構弊端分析與結構創新
6.3.3 工業試驗成果
第七章 軟破礦岩條件下低成本地壓管理對策及支護方法
7.1 軟破礦岩條件下低成本地壓管理對策
7.1.1 魯中冶金礦業集團公司地壓顯現特徵
7.1.2 地壓活動的成本分析
7.1.3 低成本地壓管理對策
7.1.4 小結
7.2 軟破礦岩條件下無噴射混凝土支護方法的實踐
7.2.1 兩礦巷道支護形式現狀
7.2.2 無噴錨網支護試驗
7.2.3 試驗效果
第八章 小官莊鐵礦大結構參數的工業試驗
8.1 試驗礦塊選擇
8.1.1 礦床賦存狀況
8.1.2 試驗地點的選取
8.2 結構參數及采準設計
8.3 施工掘進
8.3.1 施工方法
8.3.2 支護形式及工藝要求
8.4 地壓控制技術
8.5 切割、鑿岩、爆破
8.5.1 拉槽方式的選擇和確定
8.5.2 采場的鑿岩爆破及中深孔布置與設計
8.6 小官莊鐵礦大結構參數試驗礦塊的攻關效果
8.7 小結
第九章 軟破礦岩條件下無底柱分段崩落法生產的集中化
9.1 生產集中化的理念
9.2 小官莊鐵礦生產集中化研究
9.2.1 生產集中化的基本概念
9.2.2 採區生產集中化的多目標最佳化
9.2.3 數學模型的建立
9.2.4 費用表達式的構思
9.2.5 多目標規劃的求解
9.2.6 小官莊鐵礦集中化生產實踐
9.3 魯中公司二期改造工程的集中化
9.3.1 魯中公司二期改造的背景
9.3.2 礦山生產規模的確定
9.3.3 礦山生產規模的驗證
9.3.4 二期工程產量平衡
第十章 無底柱分段自然崩落法套用前景
10.1 自然崩落法崩落採礦原理
10.2 有底柱自然崩落法在國內的套用現狀
10.2.1 金山店鐵礦
10.2.2 銅礦峪礦
10.2.3 豐山銅礦
10.2.4 鏡鐵山鐵礦
10.2.5 漓渚鐵礦
10.2.6 金川鎳礦Ⅱ礦區
10.3 無底柱與自然崩落法聯合套用新思路
參考文獻
序言
無底柱分段崩落法是我國地下鐵礦山採用最多的一種採礦方法,其開採礦量占我國地下鐵礦開採總量的80%以上。長期以來，受鑿岩設備的限制，無底柱分段崩落法採用的結構參數較小，限制了採礦量的增加。
國內外的生產實踐證明，加大分段崩落法的結構參數可大幅度降低採礦成本，給礦山帶來經濟效益。魯中冶金礦業集團公司小官莊鐵礦作為複雜難采軟破礦床的代表，長期以來一直使用10m×10m結構參數的無底柱分段崩落法採礦，但隨著採礦深度的增加，為了降低採礦成本，迫切需要加大結構參數。小官莊礦是我國最難採礦山之一，對小官莊鐵礦進行結構參數的研究不僅對小官莊礦，而且對其他礦山也具有很強的指導作用，為此我國將小官莊鐵礦“大間距集中化無底柱採礦新工藝研究”列為國家“十五”攻關課題，要求對軟破礦岩條件下結構參數規律、放礦方式、鑿岩機具、地壓管理對策和集中化開採模式等進行系統的理論和實驗研究。
本書以作者從事的國家“十五”攻關課題“大間距集中化無底柱採礦新工藝研究”所取得的成果為依託，根據放出體理論，按放出體與礦石堆體形態最大吻合原則提出了確定最佳結構參數的標準；通過實驗室實驗方法，測定出放出體的形態，得到了放出體的偏心率曲線和回歸方程；按礦石堆體高度等於兩倍分段高度的純礦石放出體相切條件，推導出最佳進路間距和放礦步距的計算公式，並通過理論分析證明了用該方法計算的結構參數能較好地滿足礦石回收量和純礦石回收率最大；以小官莊鐵礦為條件，通過實驗室放礦模型實驗及結果分析，確定了小官莊鐵礦不同分段高度下的結構參數；根據小官莊鐵礦各種結構參數的推薦值提出了無底柱分段崩落法結構參數“高分段時小間距、低分段時大間距”的模式，同時對結構參數與分段數和分段的關係、下盤開岩界限及沿脈進路位置進行了最佳化和分析。
國內外的生產實踐證明，加大分段崩落法的結構參數可大幅度降低採礦成本，給礦山帶來經濟效益。魯中冶金礦業集團公司小官莊鐵礦作為複雜難采軟破礦床的代表，長期以來一直使用10m×10m結構參數的無底柱分段崩落法採礦，但隨著採礦深度的增加，為了降低採礦成本，迫切需要加大結構參數。小官莊礦是我國最難採礦山之一，對小官莊鐵礦進行結構參數的研究不僅對小官莊礦，而且對其他礦山也具有很強的指導作用，為此我國將小官莊鐵礦“大間距集中化無底柱採礦新工藝研究”列為國家“十五”攻關課題，要求對軟破礦岩條件下結構參數規律、放礦方式、鑿岩機具、地壓管理對策和集中化開採模式等進行系統的理論和實驗研究。
本書以作者從事的國家“十五”攻關課題“大間距集中化無底柱採礦新工藝研究”所取得的成果為依託，根據放出體理論，按放出體與礦石堆體形態最大吻合原則提出了確定最佳結構參數的標準；通過實驗室實驗方法，測定出放出體的形態，得到了放出體的偏心率曲線和回歸方程；按礦石堆體高度等於兩倍分段高度的純礦石放出體相切條件，推導出最佳進路間距和放礦步距的計算公式，並通過理論分析證明了用該方法計算的結構參數能較好地滿足礦石回收量和純礦石回收率最大；以小官莊鐵礦為條件，通過實驗室放礦模型實驗及結果分析，確定了小官莊鐵礦不同分段高度下的結構參數；根據小官莊鐵礦各種結構參數的推薦值提出了無底柱分段崩落法結構參數“高分段時小間距、低分段時大間距”的模式，同時對結構參數與分段數和分段的關係、下盤開岩界限及沿脈進路位置進行了最佳化和分析。
