基于刚体离散元模型的矿岩散体流动规律

针对崩落采矿法矿石损失与贫化大的问题,利用刚体离散元原理和方法,成功研究了多种放矿制度下覆盖岩层与矿石的相互作用和界面动态变化过程.研究表明:在1 213 m左出矿口放矿时,其右上方约9 m位置矿石被废石包裹,即使再采用相邻或相间出矿口放矿,被包裹矿石也难以放出,矿石贫化损失最大:采用中出矿口放矿时,矿岩界面增大,呈漏斗状,贫化次之;采用左中右三个出矿口均衡放矿时,矿岩界面最短且近似平行下降,矿石贫化与损失最少.模拟结果对于预测不同放矿制度下,矿石的贫化与损失指标提供了可靠依据.     

无底柱分段崩落法在低品位矿床开采中的应用与实践

无底柱分段崩落采矿方法本身具有矿石贫化大的缺点,但镜铁山铁矿通过在低品位矿床开采中的应用和实践,提出了改现行截止品位放矿方式为低贫化放矿方式,在得到矿石回采率略有提高的同时,大幅度降低了矿石的贫化率,取得了较好的经济效益。     

无底柱分段崩落法矿石覆盖层回收实验

攀钢兰尖铁矿从露天转入地下后采用无底柱分段崩落法进行开采,并在顶部分段预留了40 m左右的矿石覆盖层以保证下部分段回采的安全.为了探究最佳的回收方式回收预留在采场的这部分矿石覆盖层,设计了无贫化、低贫化、截止品位以及按步距崩矿量100%的比例出矿方式,并进行回收模拟实验.通过对各方案放矿后的回收率、贫化率及放矿后矿岩界面的完整度比较分析得出,采用无贫化放矿方式带来的经济效益最佳并且放矿后矿岩界面相对完整,对下面分段继续回收纯矿石创造了条件,为类似矿山矿石覆盖层回收方案的选择提供参考.     

缓倾斜中厚矿体放矿制度的研究

对适应缓倾斜中厚矿体的、放矿层高在极限高度左右的放矿制度进行了研究。模拟实验中矿石保持一定湿度,使模拟的放出椭球体与实际情况基本相符。对参与实验的四种放矿制度进行了技术和经济分析。结论:适应缓倾斜中厚矿体的放矿制度,可提高矿石实际回收率5％,平均贫化率降低10％左右。     

无底柱分段崩落法不同放矿方式下崩矿步距研究

以梅山铁矿为研究对象,在分段高度×进路间距为18 m×20 m的大结构参数下,设置不同的步距,分别采用无贫化放矿、低贫化放矿和现行截止品位放矿3种方式进行相似材料模拟实验。结合PFC2D数值模拟,分别从正面和侧面2个方向对矿石回收及废石混入进行模拟分析。研究结果表明:无贫化放矿、低贫化放矿和截止品位放矿3种出矿方式的最优崩矿步距分别为4.5,3.8和3.8 m。无贫化放矿方式基本不破坏矿岩界面的完整性,减少矿岩的混杂机会,因而能最大限度地降低贫化;不同的放矿方式有不同最优放矿步距,当终止出矿时,步距较大,则混入废石主要来源于上部,正面残留较多;当步距较小时,正面废石会过早混入,整体回收率低;当步距适中时,正面废石和上部废石同时混入,回收效果较好。     

分段卸压崩落法导流放矿实验研究

分段卸压崩落法是近年提出的开采矿岩不稳固倾斜中厚矿体的有效方法,但也存在矿石损失贫化较大的缺点.针对这一问题,从倾斜中厚矿体的散体流动特性出发,分析了矿石损失贫化大的原因,提出了导流放矿技术措施.通过物理模拟实验综合考察了进路位置对损失率和贫化率的影响;研究了导流放矿的效果,并与非导流放矿的实验结果进行了对比.结果表明,导流放矿技术措施能够明显改善矿石损失贫化指标,尤其对提高下盘矿石残留体的回收效果更为显著.实验给出了卸压与导流参数的取值范围.     

中厚急倾斜矿体改流体放矿实验研究

采用无底柱分段崩落法开采中厚急倾斜矿体时,如果采场结构与矿岩流动特征不匹配,则会造成矿石的损失与贫化,对矿产资源造成浪费。为解决此类问题,采用改流体放矿技术,在矿体倾角60°～70°及矿体厚度6～10 m的条件下,设计了9种放矿实验方案。每种方案采用改流体放矿方法与常规放矿方法进行对比。实验结果表明：利用改流体技术进行开采可以将矿石回收率提高19.25%～25.98%;在废石混入率相同的情况下,依旧可以将矿石回收率提高15.68%～25.46%;验证了改流体放矿技术用于中厚急倾斜矿体的可行性,也为中厚急倾斜矿体的开采提供了良好的思路。与此同时,实验探究了矿体倾角和矿体厚度两个影响因素对矿石回收率、贫化率的影响规律,结果显示：矿体倾角与矿体厚度对改流体放矿实验影响较大,对常规放矿实验影响较小。     

无底柱分段崩落法的矿石贫化原因分析与措施

无底柱分段崩落法受其自身采矿方法的缺陷，矿石与围岩的频繁接触是导致矿石贫化的直接原因。采用无底柱分段崩落法回采矿石过程中，如何减少矿石与围岩的接触次数，合理运用低贫化放矿技术，稳定矿石质量和提高矿石回采率，达到推动技术经济指标进步的目的，一直是采矿技术人员研究和努力的方向。本文结合镜铁山矿桦树沟矿区相关低贫化技术的实践运用经验，仅供大家参考。     

提高甘肃酒泉瓜州县新金厂金矿矿石回采率的有效途径探讨

甘肃新金厂金矿采用过不同的采矿方法,矿石的损失贫化差别较大。通过对采矿影响因素、采矿方法对比分析,认为选择合理的采矿方式、优化矿石开采设计与施工、强化放矿管理,是降低矿石损失和贫化、提高回采率的有效途径。     

试述低贫化放矿的研究

针对无底柱分段崩落法采矿高损失、高贫化的缺点，提出低贫化放矿，兼在酒钢镜铁山矿工业试验，取得良好效果，在回收率基本不降低的情况下可使贫化率控制在6％左右。     

缓倾斜中厚矿体崩落开采矿石流动规律仿真与放矿参数优化

采用正交数值仿真和盈利因子评价函数,建立了分段高度(H)、进路间距(L)、崩矿边孔角(α)、截止贫化率(g)四因素三水平的正交仿真模型,获得矿岩放矿流动行为规律。研究结果表明:4个因素对放矿最优效果的影响权重从大到小依次为进路间距L,截止贫化率g,崩矿边孔角α,分段高度H。得到(H-L-α-g)的最优组合,即H=12m,L=8 m,α=30°,g=0.5,在此条件下,可以使放出矿石经济效益达到最大,盈利因子F=17.38。对于缓倾斜中厚矿体,适当降低采场结构参数,采用低贫化放矿管理方式,有利于提高矿石回收率,降低贫化率。     

放矿中的分流原理及其应用

本文从研究重力场和振动场矿石放出规律着手,提出了放矿中的分流原理。模拟试验证明,应用这一原理,改变了放出体中矿石流动速度的分布规律,可在不增加采切工程量和能源的条件下,扩大矿石流动范围,增加放出矿石量,减少矿石的贫化损失。     

临钢二峰山铁矿试验采区技术经济分析

通过试验采区与几个主要采区矿石回收率、贫化率、采出矿石品位的分析,说明了对于一个采区无论地质品位,矿石回收率、贫化率如何变化,采出矿石品位始终趋近于一个恒定的指标,此时,采区矿石回收率和贫化率是正比关系;地质品位变化,采区矿石回收率相应有些变化,但波动不大,否则需加强放矿管理。通过经济效益分析,说明提高矿石回收率,降低贫化率,是矿山挖潜、增产节约、增加企业经济收入,提高经济效益的重要途径。     

论“回贫差”及“回采效率”指标

采矿过程中,不可避免地要产生一定数量的矿石损失和贫化。如所周知,无论是分析评价采矿方法及结构参数的优劣,还是确定崩落法放矿合理截止品位等,矿石的损失与贫化都是很重要的指标。本文着重从理论和实际分析讨论了回贫差(或回采效率)指标的实质与问题,从而提出回贫差曲线仅仅反映矿石回收率与贫化率的增长变化情况,但不能用最大回贫差(或回采效率)值来确定放矿截止品位,也不能用它来比选采矿方法及其结构参数等。由于回贫差及回采效率指标,既不能综合代替矿石损失贫化指标,同时在技术经济分析中也起不到有价值的作用,还会造成混乱,故建议今后不再使用。     

矿岩散体流动参数物理模拟实验

结合崩落矿岩散体的力学特性,利用随机介质放矿理论,介绍了矿岩散体流动参数测定的物理模拟实验,测定了不受边界约束和端部放矿两种方式下的散体流动参数·研究了矿岩散体的流动形态(放出体形态)·认为采用低贫损开采模式,可有效地降低矿石损失贫化·工业试验表明,对于采用无底柱崩落法的矿山,利用模型实验,测定现场矿岩散体流动形态(参数),优化采场结构参数,可有效地降低矿石损失与贫化,提高矿山整体经济效益·     

崩落采区放出漏孔间脊部高度的确定

一、概述 本文所指的崩落采区,仅限于深孔盤区(或采区)分段崩落法和阶段崩落法的已经崩落了的采区,以及大量崩落了矿柱的采区。在这些采区里矿石是在废石的直接复盖下放出的;如果放矿作业进行得不好,则矿石的损失和贫化容易很大。所以崩落采区的放矿作业对开采矿床的效果有非常重要的影响。     

覆岩下放矿过程的盈亏分析和确定截止品位的静态盈利指标体系

放矿截止品位的选择和资源回收率、盈利及每年精矿产量密切相关,从而影响到综合技术经济效果。本文仅侧重讨论其中的盈利指标。 文中推荐用三种盈利性指标去评价经济效果:1)每吨报销工业矿量盈利;2)每吨采出矿石盈利;3)利本率。从边际效益的角度分析了边际效益和平均盈利的关系,进而分别导出了上列诸盈利指标的极大值判据。应用这些判据和两个盈亏转折点,可把放矿过程划分成几个效益不同的区间,从而为最终选定截止品位提供经济依据。 使用覆岩下放矿的崩落采矿法时,矿石损失和贫化的高低,极大地影响矿床开采的经济效果。在矿床条件、崩落矿岩品位及流动特性、以及采矿方法结构参数和放矿方法一定的情况下,损失和贫化指标将主要取决于放矿截止品位的选择。 最优放矿截止品位的选定应该满足企业盈利性,资源回收率,以及最终产品的年生产能力等要求。考虑到盈利是企业活动效果的综合表现,反映了损失和贫化的影响,在决策中具有重要意义,本文拟主要就盈利性指标进行初步讨论。     

采场结构参数过渡分段放矿优化

随着采矿设备的大型化,无底柱分段崩落法的发展趋势也是增大采场结构参数,因此现行许多矿山都存在如何使采场结构参数从普通问距向大闻距过渡的问题。以板石矿业公司上青矿4、5、6矿组为例,针对参数过渡分段出现的放矿问题,以无底柱分段崩落法无贫化放矿理论为指导思想,提出综合考虑多分段的优化放矿方式,得出与之相匹配的崩矿步距,并在此基础上,提出实现最优放矿的措施,即爆破优化,放矿管理及截止出矿矿石占有率的控制。     

基于离散元理论的自然崩落法放矿细颗粒渗移过程研究

为探讨自然崩落法放矿过程中废石细颗粒的渗移规律及诱因,利用离散元软件EDEM分别从粗细颗粒数量比、直径比及矿岩含水率三个方面对细颗粒的渗移过程进行模拟,并设置标志颗粒对不同区域的相邻粗细颗粒进行跟踪。研究结果表明：放矿提前贫化率随粗细颗粒数量比的增大不断降低;废石细颗粒渗移速率随粗细颗粒直径比的增大而增大,且受含水率影响显著;相邻位置的细颗粒的渗移速度大于粗颗粒的下降速度。研究结果为进一步探讨矿石损失贫化、确定采场结构参数及优化放矿管理制度提供理论支持。     

放矿条件下塌陷区内尾砂穿流特性

针对尾矿堆存和塌陷区占用土地资源的问题,研究尾砂干排至活动地表塌陷区的可行性.设计了放矿条件下尾砂穿流特性实验,以矿岩散体高度和尾砂高度作为影响因素,采用高速摄影技术,实现尾砂移动过程的可视化.实验结果表明:松动体高度小于尾砂和矿岩散体的交界面时,尾砂不能到达放矿口;松动体高度高于交界面时,尾砂受到放矿扰动的影响且与尾砂接触的岩石发生松散,随即颗粒大量到达放矿口,对井下回采造成影响.随着尾砂高度的不断增加,尾砂在初始阶段渗入量增大,但松动体高度小于尾砂和矿岩散体的交界面时,尾矿未能到达放矿口,因此持续向塌陷区内干排尾砂对矿石的贫化影响较小.