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.     

一种新的矿山破碎站成品矿仓振动助流器的研制及应用

基于中铝河南分公司下属的洛阳铝矿和巩义铝矿矿石粉粒含量高,矿石在仓内积压后很容易黏仓、起拱、卡斗,导致仓内矿石难以从漏斗口流出,给矿石装车外运带来严重影响等问题,通过现场取样,室内模拟试验,发现水的质量分数和仓壁摩擦因素对矿石流动性影响很大。以室内实验为依据,结合振动助流理论基本原理,在混凝土插入式振动器基础上,研制仓内悬垂式振动助流器,并将其振动棒直接插入仓内矿石流动性最差的死角部位,从而优化仓内矿石流动性;采用PFC2D软件进行数值模拟。研究结果表明:仓内悬垂式振动助流器对于底部和侧面放矿不仅具有很好的助流效果,而且大大降低了矿石对仓壁的动态侧压力;底部放矿现场工业试验证明该助流器在现场应用具有可行性。     

缓倾斜厚石膏矿低贫化放矿实验研究

为解决石膏矿贫损问题，采用物理模拟实验方法，研究优化了采场放矿底部结构.主要研究了端部放矿时石膏矿石散体流动迹线和覆岩下放矿时矿石厚度、堑沟间距及出矿横穿间距对矿石回收率的影响.分析和实验结果表明:矿石散体厚度超过20m时，宜采用平底堑沟诱导冒落，矿石回收率随堑沟间距变大而增加，且在堑沟间距取18m时最大;散体厚度小于20m时，宜采用串联堑沟诱导冒落法，回收率随堑沟间距增大而减小，为提高回收率，堑沟间距取10m，出矿横穿间距取8m.     

露天矿溜井口破碎站的转换次数与一次转换高度的分析

1 概述我国采用平窿溜井运输的大型山坡露天矿,一般多在溜井下部安装破碎机,但掘砌工程量大,基建投资高,投产时间慢。为提高溜井的出矿能力,解决大块矿石在溜放过程中的卡矿问题,提高运矿设备的装满系数,以及实现皮带运输,达到投资省、效益高的要求,近年来我国一些矿井又出现了在溜井口安装破碎机——半固定式破碎站方案。溜井口或溜井下安设破碎站的共同目的,都是为了解决矿石的破碎问题。不同的     

高溜井卸矿气流诱导粉尘污染研究

为掌握金属矿山高溜井卸矿风流及粉尘的时空变化规律,采用相似原理推导出了高溜井卸矿气流及粉尘的相似准则数,以相似准则数为基础建立了溜井相似实验模型,并通过相似实验及数值模拟对不同卸矿流量、不同矿石粒径及不同卸矿高度下溜井内气流变化、粉尘运移规律进行研究.研究结果表明:溜井第一中段卸矿时,第一、二中段井口压差为负,第三、四中段压差为正;三、四中段有粉尘被卸矿气流带出,为溜井主要产尘点;随卸矿流量的增加,产尘点的风速及粉尘浓度呈现出先增加后减少的规律,卸矿流量为1.0 kg/s时风速及产尘量最大;卸矿流量不变时,产尘点的风速与矿石粒径呈反比,粉尘浓度与矿石粒径为幂函数关系,指数最大值为-0.63;卸矿流量及矿石粒径不变时,卸矿高度越大产尘点的风速及粉尘浓度越大.     

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。     

含水量对矿石流动性影响试验研究

含水量对矿石流动性有重要影响,国内外许多专家对此进行了大量研究。以相似理论为依据设计模型进行放出实验,并对实验结果进行分析,由分析结果可知,放矿过程中要特别注意矿石含水量的变化。本研究也为矿山提高放出效率,解决矿石粘仓、卡斗等常见为题提供理论依据。     

柔性隔离层下单漏斗散体矿岩流动规律

同步充填留矿法因柔性隔离层的存在,其散体矿岩流动规律突破传统放矿理论的描述范围,因此开展柔性隔离层下单漏斗散体矿岩流动规律研究对于丰富放矿学理论具有重要意义。基于相似原理建立物理试验模型,以标记颗粒刻画出放出体和松动体形态,采用高清摄像机记录试验基础数据。基于试验数据,对柔性隔离层下单漏斗放矿放出体、松动体、空腔等演化规律进行分析。最高层位矿石未放出前,放出体呈完整封闭的近似椭球体形态;放出后,放出体呈现为陀螺体。最高层位矿石产生沉降前,松动体为完整封闭的近似椭球体形态;产生沉降后,松动体形态整体上呈喇叭状,喇叭状松动体上部为指数曲线,下部为近似部分椭球体。空腔在最高层位矿石产生沉降瞬间开始形成;隔离层边界与矿石层边界相切于空腔边界,切角随着隔离层下降深度的增大而增大,至散体自然安息角后保持不变,切点位置随着隔离层下沉由中间逐渐向两侧发展至放矿终止。     

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。     

振动出矿机的功率消耗

本文从一般振动机械的功率消耗论证出发,结合超共振振动出矿机的特点,引入了最大功耗阻尼比比的新概念,从而推导出超共振振动出矿机功率消耗的公式,得出了在理论上与实际应用中均具有较重要意义的几个结论.     

出矿时产生高动态应力的计算

出矿时突发产生的高动态应力总是比相应的静态应力大得多,对贮矿工程结构影响很大。本文从理论上分析了产生高动态应力的力学机理及其表现形式,并推导出了估算高动态应力的计算公式。这对防止高动态应力可能产生的危害和设计贮矿系统结构有重要意义。     

柔性隔离层下非同步放矿陀螺体的再现规律

为强化对柔性隔离层下放出体出现“陀螺体”现象的认识，通过借鉴传统立面放矿的概念，并基于大量放矿同步充填留矿法数值试验模型，利用PFC的数据处理及图片输出功能，开展了柔性隔离层下非同步放矿陀螺体再现规律的数值试验研究.研究结果表明:在不同的组合方案放矿条件下，隔离层形态整体呈W形；在放矿优先顺序上，有无优先顺序放矿对隔离层的影响不同；各工况条件下，隔离层出现的空腔在放矿后期表现出宏观特性；放矿过程中产生明显的隔离层横向摩擦效应促使放出体由椭球体向陀螺体转化，陀螺体的转化程度取决于放矿控制是否均匀.     

放矿过程中溜井底部压力变化规律

溜井放矿过程中其底部压力大小与变化规律始终沿用传统的Janssen公式计算,但结果往往大于实际溜井底部承受的压力.通过数值分析与室内试验研究发现,溜井放矿过程中其底部压力基本上保持一定值,其压力并不随着溜井内部矿体高度的变化出现波动.并且根据室内试验的成果,提出了溜井放矿过程中第三种压力状态下底板压力的计算公式,通过与室内试验结果的比较发现,该公式能够较好地计算出溜井底部压力大小,为研究溜井放矿过程中矿体的流动形式提供了基础.     

自然崩落法放矿方案初步优化

放矿方案优化是放矿优化控制和放矿管理的基础。以数字矿山软件平台和VC++为工具,进行自然崩落法放矿方案优化研究。首先确定放矿方案构成要素与放矿方案优化准则;在数字矿山软件平台上构建放矿优化三维模型,确定放矿水平及放矿边界;自动确定放矿结构参数及布置放矿点,建立放矿点和放矿分层的品位计算数据搜索模型,通过品位估值确定放矿点及放矿分层的品位分布;建立基于矿山利润的放矿资源价值模型,以金属市场价格、生产成本及贫损指标为基础输入参数,计算各放矿分层的价值和利润,得到放矿点的最佳放矿高度、担负矿量和出矿截止品位,从而确定放矿优化方案,并为放矿计划编制和管理提供数据。     

浙江武义萤石矿田金(银)-萤石矿控矿构造型式

浙江武义萤石矿田中金（银）－萤石矿床,是中国首次发现并厘定的元素地球化学性质迥异,但物源、力源又相同,受同构造控制,形成于同一成矿期不同成矿阶段的金（银）－萤石矿床新类型。矿床严格受控于盆地构造格局的时空演化规律和帚状控矿构造型式,对中国东部中生代火山岩带萤石矿田（床）中金（银）矿的寻找具有极为重要的实践和理论价值。     

深部主溜井垮塌的有限元分析及实测验证

 针对某地下金属矿山深部主溜井垮塌破坏的工程实际,运用非线性有限元分析软件Midas/GTS,对该主溜井破坏情况进行数值分析;根据溜井及巷道位置关系建立有限元分析模型,进行计算并做二维剖切;根据其最大位移、等效塑性应变及应力特征,初步确定溜井主要垮塌标高范围为-455~-464m,主要垮塌区域为溜井西北部,井壁最大位移大于10m,围岩最大压应力达41.750MPa。在此基础上,采用空区三维激光探测系统(CMS),对垮塌主溜井进行三维激光探测;运用Surpac软件获取的探测数据,建立溜井垮塌区三维可视化模型,获取垮塌区三维空间信息;根据横剖面的垮塌面积和偏离中心线最大垮塌距离,精确确定溜井主要垮塌标高范围为-457~-463m,水平最大垮塌面积92.92m²,主要垮塌方向为北偏西28°,最大长轴14.5m,最小短轴8.1m,垮塌总体积1035m³。综合分析表明,有限元分析的溜井垮塌情况与实测结果基本一致,两者相互补充验证,可准确确定主溜井受力及垮塌破坏状况,为深部主溜井修复方案的合理制订奠定基础。     

成矿系统研究现状及发展趋势

成矿系统是当今矿床学研究的一个新领域。它是指在一定成矿环境下,由矿源场、矿质运移场和聚矿场等要素组成的具有成矿功能的有机整体。成矿系统研究强调从整体上、从系统要素之间的联系上去认识成矿过程,这有助于更新传统矿床学的研究思路,有助于全面深刻认识成矿规律,有助于提高成矿预测的精度。成矿系统的研究方向为:(1)继续开展成矿系统理论和分析方法的研究;(2)开展流体成矿系统的研究;(3)开展浅成低温热液成矿系统的研究;(4)开展成矿系统动力学的研究