分段採礦法

廣西右江河鐵礦採用階段充填採礦法開採，主要有2 個目的: 一是要控制覆巖移動程度，達到不破壞200 m 水平以上巖體的目的; 二是在開採副井保安礦柱時，必須要確保井筒的安全，即井筒附近岩石受影響後不至於被破壞。巖體變形受礦層因素、巖性因素、地質構造因素和開採條件等諸多因素影響，而巖體從微小變形發展演化到破壞，是一個複雜的動力學過程，是一個變形量從量變的累積到質變的發生過程，目前還不能用完全的數學力學模型( 本構關係) 來表達，ANSYS 程序能夠模擬巖體從小變形到大變形以及破壞過程，是一種很有效的數值計算手段，可為鐵礦山開採時副井和覆巖的採場安全提供理論依據 ^[1]  。

分段採礦法屬於採礦領域的各種有用礦物的地下開採方法，其特徵在於：將原採場底部16個漏斗放礦口改為 4個成對稱佈置的漏斗9，設置在間柱2中；在漏斗9的喇叭口到採場位置開挖振動機安裝硐室3；該硐室3位於側柱15內；在側柱 15中佈置一條運輸巷道14，從其一側，向上開挖指狀短溜井8，與上部同樣設置有振動機4和條篩5的硐室3相通；以完成振動機放礦→振動條篩→振動機裝礦的連續作業。

根據副井附近礦層的厚度，各中段採礦方法主要結構參數確定的模型幾何參數。為消除分析時的邊界影響，最終模型的尺寸定為241 m( 長度) × 164 m( 寬度) × 260 m( 高度，根據方案不同，還可能為250 m 和300 m) 。

由於充填體力學參數由骨料粒級組成、成分和充填體濃度等因素決定，而各個礦山的充填料性質也不盡相同，甚至相差很大，其力學參數根據類似礦山實際資料選取 ^[2]  。

( 1) 不同方案膠結充填體礦柱中拉應力變化不是很大，分別為0. 168、0. 205、0. 235、0. 124 MPa，其安全率( 指由強度準則所決定的極限應力狀態與實際應力狀態的比值) 分別為1. 96， 1. 61，1. 40， 2. 66，從各方案充填體礦柱中拉應力剖面圖可以看出，拉應力出現的範圍大，最大值分佈在充填體礦柱的上、下部，呈明顯的對端對稱分佈，但最大拉應力值都達到了充填體抗拉強度，且最大值只在特定的局部位置集中，膠結充填體自身較穩定，安全係數較高。

( 2) 各方案頂板及膠結充填體礦柱的最大變形值分別為2. 688， 18. 838，32. 579，23. 894 mm，相對移動分別為0. 005%，0. 038%，0. 065%，0. 072%，類似礦山允許的頂板相對移動為1. 0% ～ 2. 5%，充填體為0. 7% ～ 1. 7%，這説明各方案開採時所引起的頂板移動及充填體收縮均很小，整個採場從變形的角度來看都是穩定的，只是各方案中充填體的水平拉伸變形值較大，已經很接近極限值，但出現該最大值的只是充填體的局部位置，不足以影響到整個採場的安全。

以上分析表明，在即定配比的充填體作用下，開採副井保安礦柱時，方案中的各個採場整體上都是穩定的，充填體強度也完全能滿足要求，設計的充填結構參數 ^[3]  。