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。     

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。     

放顶煤工作面放出体参数初探

本文根据放顶煤工作面实际观测,把已破碎待放出的顶煤块体抽象为理想松散介质,在模型上研究了顶煤破断面对顶煤放出体形态及顶煤放出量的影响。     

关于松散介质放出的几个问题的研究

本文用随机理论对松散介质的流动进行分析,得出了移动漏斗、放出体及松动体的表面方程式和运动场中松散介质的密度分布计算式。建立了松散介质流动时必须满足的条件,并指出放出体及松动体均不是椭球体,它们最大的宽度不在其长轴的1/2处,而是随矿岩的物理力学性质的变化而上下移动。     

崩落放煤采煤法

为了满足国家对煤炭日益增长的需要和贯彻煤炭部关于提高采煤效率、节约坑木的指示,我校与淮南矿务局协议,先后在淮南李郢孜二矿和大通矿进行了两次崩落放煤采煤法的工业试验。在党委的全面领导和关怀下,在工人和工程技术人员的大力支持与协助下,致使这次试验得到了完满的结果。 崩落放煤采煤法是以金属矿阶段强制和自然崩落中大量矿石从采区放出的松散体移理论为基础而提出的。 该采煤法的实质是:用爆破方法或在地压的作用下使煤层充分松散后有计划的按一定次序和放出量,在各放出漏斗进行放煤。为了提高回收率必需使煤层厚度、分段高度、放煤眼间距以及漏斗眼直径等合理配合。     

对多漏孔放矿放出体的研究

经采矿场下面漏孔放矿时,矿石颗粒点移动情况(坐标变换)用式(1)和式(2)表述。用这个方程可以求算移动场内的点、线、面、体的座标位置的变换。 多漏孔放矿时,可按放矿的逆顺序,对各漏孔施行逆变换,即依次将前一漏孔放出的矿石Q_1塞回去(放出-Q_1),便可求得从后一漏孔放出矿石Q_2的原来形态和位置——放出体。如此,继续进行逆变换,就可以求出全部漏孔的放出体。     

放矿椭球体排列理论的合理性探讨及实验研究

对基于椭球体排列理论的采场结构参数设计方法存在的缺陷和不足进行了探讨和分析,主要包括该理论是否遵循了放出体和崩落体一致原则、将放出体相切最优原则等价于纯矿石放出体相切最优原则是否合理、认为放出体相交便会造成矿石贫化的说法是否科学,以及高分段结构计算公式的合理性等几个方面.设计并开展了三组不同结构参数的物理放矿实验,实验结果表明,由于放出体与崩落体形态不符,导致大间距结构参数方案的矿石回收效果最差.理论分析和物理实验均表明,基于椭球体排列理论的采场结构参数设计方法存在一定缺陷,有待进一步的改进和完善.     

多放矿口条件下崩落矿岩流动特性

基于离散元理论和PFC3D程序构建放矿模型,探究多放矿口条件下崩落矿岩流动特性,实现多放矿口条件下放出体及矿石残留体形态变化过程的可视化。同时,将模拟结果与已有研究结论进行对比分析,验证基于PFC程序的放矿模型在崩落矿岩流动特性研究中的可靠性。放矿PFC模拟结果表明,多放矿口条件下放出体形态会因各放矿口间的相互影响而产生交错、缺失等程度的不同变异,并不是一个规则的椭球体。在单一放矿口和多放矿口条件下,放出体高度的变化趋势均可概括为两个阶段：在放矿初始阶段,放出体高度呈指数形式快速增加,随放矿量的增加,其增长率逐渐减小;随后,放出体高度将随放矿量的增加而呈线性增长的趋势。矿石损失率随放矿口尺寸及崩落矿石层高度的增大而减小,随放矿口间距的增大而增大。当相邻放矿口间产生相互影响时,平面放矿方式与立面放矿方式相比,其矿石残留量更小,且崩落矿岩接触面呈近似水平状态下降。     

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。     

矿体下盘岩石最佳开掘高度的确定

对应用无底柱分段崩落法开采矿床时的矿石损失过程进行了分析·在开采倾斜及缓倾斜矿体时,为改善因矿体倾角小而大量残留矿石的状况,可以通过采用开掘下盘部分岩石的方法,提高矿产资源的回收率·分析了矿体下盘倾角与下盘矿石残留量的关系,通过计算机模拟,得出了下盘岩石不同开掘高度与放出矿岩量的变化规律,随着开掘高度的增加,下盘矿石单位高度放出量相应减少,可按盈利总额最大原则确定出最佳开掘高度·在矿山生产实际中,下盘岩石最佳开掘高度随着矿产品价格和生产成本的波动而变化·研究结果表明:采用计算机模拟放矿过程,尤其是放矿控制方面,优于实验室物理模型放矿·     

用电算管理放矿的数模

本文用数理统计法和概率论的理论,研究了覆盖岩石下矿石放出的损失、贫化变化规律。文中以丰山铜矿的资料作实例,求得了相应的回归方程。本文还探讨了特殊条件下怎样建立数模的问题。     

复杂边界条件下崩落矿岩流动特性

基于颗粒元理论和PFC3D程序,构建放矿模型,开展对倾斜矿体复杂边界条件下崩落矿岩流动特性的研究,实现放出体(IEZ)形态的可视化。同时,将模拟结果与已有研究结论进行对比,验证基于PFC程序的放矿模型在崩落矿岩流动特性研究中的适用性与可靠性。研究结果表明:因受到倾斜边壁的限制,在复杂边界条件下放出体形态产生不同程度的变异,并不是一个规则的椭球体;在3类边界条件下,在放矿初始阶段,放出体高度呈指数形式快速增加,随着放矿量的增加,其增长率逐渐减小,随后,放出体高度将随放矿量的增加呈线性增长;下盘残留量随矿石层初始高度与矿石水平厚度之比(H/T)的增加而增加,其增长率逐渐降低,而随矿体倾角的增加而明显降低。     

振动出矿原理

本文从阐明振动出矿原理的角度出发,对振动台面承受的压力,受振矿石的流变过程,振动场内矿石的运动规律及其放出形态和埋设参数等进行了比较详细的分析,并导出了有关计算公式。     

崩落法采矿中放出体流动特性的影响因素

基于颗粒元理论和PFC3D程序,构建具有矿石散体细观力学性质的放矿模型,开展崩落法采矿中放出体流动特性影响因素研究。运用统计学知识确定对放出体流动特性有显著影响的主要因素及其敏感性,得出其与放出体流动特性的关系,并通过已有研究结论与模拟结果的对比分析,验证了基于PFC3D程序的放矿模型在放出体流动特性影响因素研究中的适宜性与可靠性。研究表明：放出体颗粒形状、摩擦系数及放矿口尺寸三种因素是显著影响崩落矿岩流动特性的重要参数。在放矿初始阶段,放矿口尺寸对放出体形态影响最大,其次为摩擦系数,颗粒形状对其影响最小;在之后的放矿过程中,颗粒形状对放出体形态影响最大,其次为放矿口尺寸和摩擦系数。散体颗粒形状越不规则、散体内摩擦角越大以及放矿口尺寸越小则放矿越困难。     

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。     

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.     

某松散堆积体的地震稳定性模拟分析

某水电站左岸的大型松散堆积体在汶川地震中出现了局部变形破坏,但未产生整体破坏现象。应用FLAC3D软件对该松散堆积体的地震响应进行数值模拟分析,对其在强震作用下的稳定性及变形破坏特点进行分析,表明该堆积体在地震作用下的稳定性良好,只会在局部出现变形破坏,整体失稳的可能性不大,并且模拟结果与地震后该松散堆积体的实际稳定状态一致。     

振动场中松散矿石动态特性的研究

本文通过动态直剪仪这一新的技术手段,对松散矿石的动态特性进行了研究,探讨了振动场中散体剪切的应力-应变全过程,揭示了振幅、振频、水份及不同激振方式等因素对散体动特性的影响程度。     

不同端壁倾角条件下放出体形态研究及最优崩矿步距的确定

为分析端部放矿中放出体形态,获得大结构参数下最优的崩矿步距,基于颗粒元理论和PFC3D程序,构建具有矿石散体细观力学性质的放矿模型. 通过已有研究结论与模拟结果的对比分析,验证了基于PFC程序的放矿模型的可靠性. 在此基础上,开展18m×20m结构参数下不同端壁倾角崩矿步距研究. 研究结果表明,不同倾角端壁条件下放出体形态不完整,并不是一个规则的椭球体. 当放矿量相同时,放出体高度随端壁倾角的减小而增大,放出体整体形态也随之越来越"瘦长".在无限边界和不同倾角端壁条件下,放出体高度的变化趋势均可概括为两个阶段:在放矿初始阶段,放出体高度呈指数形式快速增加,随放矿量的增加,其增长率逐渐减小;随后,放出体高度将随放矿量的增加而呈线性增长的趋势. 建议在18 m × 20 m结构参数下采用85°~90°的端壁倾角,4. 8 m的崩矿步距.     

自然崩落法矿岩崩落特性及崩落规律

介绍了矿岩崩落机理，矿体崩落规律，矿体可崩性综合评价与可崩性分级，矿石三级块度预测和放出块度实测，崩落控制方法等一系列理论和技术研究成果。