复杂空区群建模及在圈定矿岩移动范围的应用

以大岭西山菱镁矿为例,基于SURPAC软件平台,综合应用边界轮廓线法和Delaunay三角化方法的复杂地质体建模方法,建立了矿区的数字地表模型和空区群的三维实体模型.并以TCL语言为基础,编制了基于空区底板边界轮廓线、岩石移动角和地表投影标高的矿岩移动范围三维模型自动构建程序,对大岭西山菱镁矿进行了应用,得到了矿岩移动范围的三维实体模型,并将其与数字地表模型进行布尔运算,圈定地表移动范围.     

基于SURPAC的复杂岩体RFPA3D模型构建与应用

RFPA^3D软件前处理功能薄弱,无法有效便捷地建立形态复杂的岩体模型,而采矿专业软件SURPAC具有强大的复杂地质精确建模能力,且两款软件模型单元均为六面体单元,以此作为研究基础,提出利用SURPAC软件快速准确地进行RFPA^3D模型生成的方法.根据SURPAC块体单元和RFPA^3D模型单元之间的数据关系,在MATLAB中编制以上两种软件的模型转换程序STOR.m;并在某露天铁矿挂帮矿开采边坡失稳分析中进行了应用.计算过程及结果表明,复杂岩体模型的转换高速便捷、准确可靠,同时拓展了RFPA^3D和SURPAC的应用空间.     

基于主要目标法的堑沟底部结构位置优化

以西石门铁矿堑沟底部结构诱导冒落法开采边角残留矿体为背景,对堑沟回采矿石量、金属量、品位等指标进行计算,建立了以采出金属量和采出品位为目标的多目标最优化数学模型.结合残矿开采实际情况,选择采出金属量作为最优化问题的主要目标.利用TCL脚本语言对SURPAC软件进行二次开发,并应用其对最优化问题约束条件下堑沟底部结构空间位置的可行方案进行全因子实验.最后得出采切工程布置的最优方案为：堑沟底部结构位于103.1 m水平,与矿体间距为18.65 m.较原设计方案,最优方案采出金属量提高27.79%.     

放矿仿真的数学模型

为提高放矿仿真精度，分析了Ｄ．Ｊｏｌｌｅｙ仿真法中颗粒的移动概率密度函数，用实验测定了方差值与颗粒位置的关系，并研究了采场边界对散体离流动状态的影响，据此建立了放矿仿真的数学模型，几个矿山的实际应用表明，该模型用于仿真散体高度从１０ｍ到６０ｍ的放矿结果，与实际符合良好。     

西石门铁矿北区缓倾斜矿体地压成因及其控制

为了制定西石门铁矿北区缓倾斜矿体开采时的地压控制措施，首先根据现场调查总结了地压活动规律:地压主要表现为巷道两帮破碎、拱腿收敛呈“Ω”形，发生在采空区上盘侧约35m的范围内，严重程度随至空区上盘距离的增加而减弱.上述规律与模拟得出的楔形体地压作用规律吻合，揭示出地压主要由采空区上盘楔形体作用引起.因此研究了地压控制措施:处于楔形体地压作用下的矿体开采时，开采顺序以从空区边界向上盘退采为宜，进路垂直矿体走向布置更佳，以拱架支护为主并对两帮加强支护可有效控制变形.     

一种复杂矿体相邻断面的匹配算法

矿床三维可视化建模往往需要将相邻断面矿体线相连,形成三维棱柱体,来表现矿体形态.研究了相邻断面矿体线连接匹配的算法,首先,进行断面多边形的匹配对应,解决谁与谁相连的问题;其次,进行多边形的特征顶点粗匹配;最后,用这些特征点将原始多边形截成多段,找到上下各段的匹配关系,通过三角化形成矿体表面模型.通过实际矿山的验证,本算...     

一种计算机圈定露天矿境界的新方法

针对目前境界圈定传统手工法和计算机法的不足,提出一种新的计算机圈定境界方法。对每个矿体自动找底,向上发锥,计算剥采比,以剥采比小于经济合理剥采比为原则,得到每个矿体的最优锥,这些锥复合构成整个矿山的境界。经过编程并用于实际矿山,实践表明:该方法速度快,精度高,所得境界合理。该方法圈定露天矿境界切实可行,为计算机圈定露天境界提供了新思路,具有一定的理论价值和实用价值。     

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.     

具有深凹特征的改进挂帮矿诱导冒落开采方法

大孤山铁矿为大型深凹露天铁矿山,在露天转地下过渡期中,采用诱导冒落法开采挂帮矿的新型露天转地下过渡模式.对大孤山铁矿现存挂帮矿进行三维建模分析,依据过渡模式的露天地下协同开采的安全要求,选择南帮挂帮矿作为过渡期第一阶段露天地下协同开采区域,通过采用合理的回采顺序控制边坡上塌陷坑范围和塌陷坑容积,使滑移体全部滑入塌陷坑.开采东帮挂帮矿为露天转地下第二阶段,利用露天原有运输系统迅速提高地下产能,并采用合理方式控制东帮边坡滑移岩体.最后采用该方法对大孤山铁矿露天转地下进行方案设计和验证.     

崩落法放矿计算机模拟

概述了计算机模拟放矿理论研究与应用现状及存在问题,分析了计算机模拟放矿的相似条件,提出移动场相似的模拟准则;以崩落矿岩移动概率分布方程为基础,建立了数值模拟与随机模拟理论体系,解决了数年来困扰计算机模拟放矿的两大难题——数值模拟系统误差估计与随机模拟模块移动概率值的确定方法。