基于HSCA静力破岩的金属矿山遗留矿柱安全低损回采试验研究

作     者：龚囱 许永斌 刘畅 戚燕顺 黄志豪 赵奎 曾鹏 GONG Cong;XU Yongbin;LIU Chang;QI Yanshun;HUANG Zhihao;ZHAO Kui;ZENG Peng

作者机构：战略金属矿产资源低碳加工与利用江西省重点实验室江西赣州341000 江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000 

基　　金：江西理工大学清江青年英才支持计划项目(编号:JXUSTQJYX2019005) 江西省重点研发计划重点项目(编号:20212BBG71009) 广西重点研发计划项目(编号:2022AB31022) 江西省大学生创新训练项目(编号:S202210407011) 

出 版 物：《金属矿山》 (Metal Mine)

年 卷 期：2024年第5期

页      码：92-101页

摘      要：针对采用爆破破岩方式对金属矿山遗留矿柱进行回采存在安全性差与矿石损失率高的局限性,将具有无振动特征的高效静态破碎剂(High Range Static Cracking Agent,HSCA)引入遗留矿柱回采中。通过设计HSCA膨胀压应力测试试验与静力破岩试验,分析了HSCA径向膨胀压应力大小及其分布规律与水灰比的关系。分别从膨胀压应力分布特征、主裂纹定向控制方法与破岩时效性3个方面,论证了通过HSCA静力破岩实现金属矿山遗留矿柱安全低损回采的可行性。研究结果表明:当水灰比大于理论最优水灰比时,膨胀压应力随着水灰比的增大而减小。对于上向倾斜装药孔膨胀压应力沿孔底至孔口方向呈增大趋势,对于下向倾斜装药孔膨胀压应力则呈减小趋势。采用HSCA静力破岩对遗留矿柱进行回采,遗留矿柱主裂纹走向可通过对装药孔进行预切槽、增设诱导片或新增诱导孔等方式进行定向控制,进而有效降低非破岩区矿岩的再损伤。因此,对于不宜采用爆破破岩方式对遗留矿柱进行回采的区域,HSCA静力破岩不仅有利于保障遗留矿柱回采安全,而且可提高遗留矿柱回收率。研究成果可为进一步探索金属矿山遗留矿柱回采破岩新理论与新技术提供参考。

主 题 词：静力破岩 遗留矿柱 膨胀压应力 主裂纹 时效性 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

D　O　I：10.19614/j.cnki.jsks.202405009

馆 藏 号：203127595...