自然崩落法覆盖岩层下放矿贫化实验研究

自然崩落法放矿基本上都是在覆盖岩层下进行的。在放矿过程中，覆盖岩层废石会混杂在崩落矿石中从放矿漏斗一起放出，造成放出矿石贫化。经研究表明，覆盖岩层下放出矿石贫化的原因主要有两个：一是放矿高度到达矿岩接触面而引起的接触面上贫化；另外就是覆盖层中细小废石颗粒的渗透作用引起的矿岩提前贫化。从实验的角度出发，结合崩落矿岩散体性质及流动特点，分别采用不同矿石颗粒组成和废石颗粒组成，对覆盖岩层下放矿进行室内实验，探明崩落矿岩块度非均匀性对放矿贫化的影响，对放矿控制具有实践指导意义。     

含水率对放矿松动体形态的细观影响

为从细观尺度研究矿岩含水率对自然崩落法放矿松动体形态的影响,对非饱和矿岩颗粒间的受力进行了分析,并分别将放矿场内细颗粒流与大块离散矿岩利用格子波尔兹曼法与离散元法处理,基于格子波尔兹曼法-离散元法耦合算法建立自然崩落法放矿模型,得出含水率与放矿松动体形态间的关系,并通过将模拟结果与已有研究结论进行对比分析,验证了基于格子波尔兹曼法-离散元法耦合算法的放矿模型准确性及可靠性.研究表明:矿岩含水率对放矿松动体形态影响显著,在同等矿岩放出质量分数情况下,随着含水率的增大,放矿松动体高度呈先增大后减小的趋势,放矿松动体形态先逐渐变为细长型再逐渐恢复,放矿松动体形态变化的含水率临界值在10%左右.      

无底柱分段崩落法放矿方式的PFC~(3D)的数值模拟

无底柱分段崩落法放矿方式有截止品位放矿、低贫化放矿和无贫化放矿三种,三者不同在于放矿过程和管理方式的不同。利用PFC~(3D)颗粒流软件,对三种放矿方式进行数值仿真模拟,通过矿石回收率、贫化率(回贫差)和废石混入率作为对比指标,对输出结果进行分析比较,最终得出无贫化放矿方式在现行大部分矿山更加适合,并且对矿石的回收效果也得到很大的提升。     

露天矿山矿石贫化计算的浅见

本文对当前的矿石贫化概念及计算公式提出商榷意见,认为,出矿品位降低是受多方面因素影响的变量,仅是矿石贫化的必然结果;不受其它因素干扰的废石混入,才是造成矿石贫化的直接的、唯一的原因。阐述了正确的矿石贫化概念,不应以出矿品位降低的形式来表达,而应是废石混入量与出矿数量的比值。     

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.      

碎石土路基填料压实及渗透特性

为揭示碎石土路基填料在压实及渗透过程中的颗粒破碎、流失规律,对不同含石量及含水率的碎石土试样进行击实及击实后的渗透试验.结果表明：对于碎石为硬岩、细颗粒为砂类土的碎石土试样,在碎石质量分数(简称含石量)为60%时达到最大干密度;击实破碎前后的粒径分布具有良好的分形特征,分形维数D与干密度呈现正相关,破碎最优分形维数区间粗颗粒为2.23～2.25、细颗粒为2.43～2.45;建立了分形维数D与含石量和含水率的关系式可以对分形维数D进行预测并进一步估计压实效果;破碎率B_g与分形维数D也有良好的线性关系,含石量不超过60%时,粗、细颗粒的分形维数D均随颗粒破碎率B_g的增加而增加;渗透侵蚀对分形维数D的影响受含石量的影响较大,60%含石量时,分形维数差值随含水率的增大先减小后增大,与渗透系数的变化趋势相同.含石量和含水率是影响颗粒破碎、流失的两个重要因素,但相对于含水率而言,含石量对颗粒破碎、流失的影响更加显著,分形维数D与各配比试样的击实、渗透试验结果的相关性良好,能够较好地反映碎石土试样的压实及渗透特性,可进一步揭示碎石土路基的压实机理,也可为路...     

全尾砂?废石膏体流变特性及阻力演化

为了研究全尾砂?废石膏体的管道输送特性,采用流变仪测试了不同尾砂?废石质量比（尾废比）及固体质量分数条件下膏体的流变特性,构建了综合考虑密实度、灰砂比及体积分数的输送阻力方程。将该方程代入Comsol软件中进行模拟计算并与环管实测结果进行对比验证,数值模型所测误差均在7%以内,说明该模型用于计算全尾砂?废石膏体的阻力特性是合理的,还模拟了不同浓度、尾废比及初始速度条件下管道输送阻力的变化特征。实验结果表明:塑性黏度和屈服应力随着粗骨料膏体固体质量分数和尾废比的增加而增大;由于颗粒间的摩擦效应导致阻力损失随尾废比的增加呈先增大后减小的趋势,阻力损失在尾废比5∶5处取得最小值;固体质量分数增大导致水含量的降低,使粗骨料浆体难以流动,从而导致阻力损失快速增长;初始流速增加,颗粒运动变得不稳定,摩擦加剧,并于“拐点”—2.2 m·s?1处阻力损失的增长率大大提高。研究成果对于粗骨料膏体管输系统的设计具有一定借鉴意义。      

无底柱分段崩落采矿法的损失、贫化问题探讨

无底柱分段崩落采矿法的放矿由于放矿椭球体的存在,导致矿石损失及贫化较大.本文对放矿椭球体及其相关因素进行探讨,选择最优条件,来解决矿石损失及贫化大的问题.     

崩落采矿法的采场放矿研究现状与方向

地下金属矿山目前广泛地使用着复盖围岩下放矿的分段和阶段崩落采矿法,这对促进和实现矿山强化开采,担负着重要的作用。然而,该方法是在复盖废石下崩矿和放矿的,崩落矿岩的直接接触,是导致矿损贫化的重要原因。因此,我们必需对崩落采场的放矿进行研究,探讨崩落矿岩的流动规律,作为确定采场合理结构参数、改革放矿工艺     

基于改流体放矿技术的放矿口尺寸试验研究

针对无底柱分段崩落法开采中厚倾斜矿体普遍存在矿石损失贫化较高的问题,提出了改流体放矿技术。其基本原理是在回采进路矿岩接触处设立改流隔离板,以改变矿岩的流动路径并改善放矿条件。通过采用改流体放矿技术,开展了12组改流体放矿物理模拟试验,分析了改流体放矿技术中不同放矿口尺寸对矿石损失贫化的影响。试验结果表明：采用改流体放矿技术,适当调整放矿口尺寸可有效改善放矿效果;放矿过程中,增大放矿口宽度后,改流体结构能够有效改变废石原有的流动路径,防止矿石过早贫化;放矿口高度为3 m、宽度为6 m的方案放矿效果最佳,该方案下矿石回收率为73.61%。     

三水铝石型高铝褐铁矿粉烧结液相生成特性

 烧结矿依靠液相黏结未熔颗粒获得强度,因此铁矿粉与CaO反应生成液相的能力对保证烧结矿质量非常重要。采用高温综合热分析仪（TG-DSC）对塞拉利昂高铝铁矿粉配加CaO的液相生成特性进行了研究。试验结果表明：提高CaO的配比,可以增加液相生成量,液相生成峰值温度基本稳定在1 209 ℃左右;随着矿粉粒度逐渐减小,液相生成量一直减少,同时,液相生成峰值温度先降低后增加,当粒度为0.074～0.180 mm时,液相生成温度最低;熔剂粒度的增加可增加液相生成量,同时初始液相生成温度显著提高;与生石灰（CaO）相比,采用石灰石（CaCO3）做钙源可以降低液相生成温度、增加液相量;与其他种类的矿粉对比表明,高铝铁矿粉其液相生成温度最高,反应性最差,Al2O3含量一般的澳大利亚褐铁矿的液相生成温度相对较低,高品位磁铁矿的液相生成温度最低,反应性良好。烧结杯试验表明,随着塞拉利昂铁矿配比的增加,成品率从78.37%逐渐降低到73.36%,烧结矿的转鼓强度由60.5%逐渐下降到49.6%,该高铝矿的配加比例应控制在混匀矿的20%以内。     

Laboratory Test and Particle Flow Simulation of Silos Problem with Nonhomogeneous Materials

Underground mine caving may induce collapse of the ground during ore caving, particularly when there is a loose material on top of the mine. In the present paper, a laboratory test is performed to model this mining problem which is followed by a particle flow simulation to simulate the interaction and movement between the two materials. For this nonhomogeneous problem, an interesting columniform channel for the loose material is formed during the drawing in both the experiment tests and the numerical modeling. The formation of this channel greatly affects the efficiency of ore drawing and the stability of the mine caving. The numerical modeling can be used for the optimization of ore drawing, ore drawing management and the prediction of ore loss and dilution indexes. The importance of the moisture content on ore drawing process and the efficiency of ore drawing are also investigated by both experimental and numerical tests, and useful results are found from the present study.     

铁矿粉颗粒特性对其烧结制粒性的影响

 掌握铁矿粉的烧结制粒性是进行制粒工艺参数优化以保证混匀矿优良制粒效果的基础,确定铁矿粉颗粒特性对其制粒性的影响,是值得深入研究的工艺理论问题。通过微型圆筒制粒法研究铁矿粉的圆形度[（Ψw）]、气孔率[（P）]、润湿性[(cosθ)]以及粒度分布对其制粒性的影响,在此基础上,采用回归方法预测混匀矿的制粒性。结果表明,铁矿粉的圆形度和气孔率对其制粒性有负面影响,而提高润湿性则有利于铁矿粉制粒;铁矿粉粗颗粒群的制粒性与其等效表面积呈反比,细颗粒群的制粒性与其黏附粉与中间粒级的比值[(R<0.25 mm/0.25～1.00 mm)]呈正比;混匀矿的制粒性可以根据各组元的配比和颗粒特性进行有效预测。     

干湿循环和含水率对尾砂压缩固结特性的影响研究

为辅助计算尾矿存积的沉降距离,指导放矿、尾矿子坝堆筑,提高尾矿坝的经济效益.研究干湿循环作用和含水率对湖南某金属尾矿库尾砂的压缩固结特性的影响.对含水率为10％、12％、14％、16％和18％的尾砂分别进行0～5次脱湿—吸湿—再脱湿试验,借助GZQ-1型全自动高压固结仪对试样开展了快速固结试验.研究结果表明:(1)相同...     

离子型稀土矿浸出过程微细颗粒迁移规律及调控

离子型稀土矿在浸出过程中浸出剂与矿石表面水合机制较为复杂,颗粒间的桥式胶结因离子吸附交换过程中存在多种作用力与分散作用而容易发生断裂,从而使微细颗粒发生迁移和重新排列,并在孔喉处沉淀,产生堵塞现象,影响离子型稀土的浸出效率。为揭示离子型稀土矿在原地浸出过程中微细颗粒的迁移规律,并找到适宜的调控方法,以龙南足洞离子型稀土矿为研究对象,采用实验室柱式溶浸法,考察了浸出剂质量浓度、黏度、流速、水力梯度、矿体高度及矿体含水率对微细颗粒迁移的影响。结果表明,离子型稀土矿浸出过程微细颗粒的迁移是影响浸出效率的重要因素之一。在外力的作用下,微细颗粒在浸出过程中易随浸出剂发生迁移运动。当调控浸出剂质量浓度低于4%,浸出剂黏度不超过1.5 mPa?s,水力梯度小于0.75,浸出剂流速低于3 mL/min,原矿含水量大于11%时,矿体中微细颗粒迁移率较低,矿体渗透性保持良好,有利于浸出液的渗流和稀土离子的浸取。     

赤铁矿的自载体作用及对浮选的影响

通过单矿物浮选试验、光学显微镜分析、E-DLVO理论计算、团聚动力学分析等研究了油酸钠浮选体系下赤铁矿浮选过程中的自载体作用。单矿物浮选试验表明，粗粒赤铁矿（?106 + 45 μm）的可浮性较好，当油酸钠用量超过15 mg·L?1时，回收率可达到90%以上，而细粒赤铁矿（?18 μm）的浮选回收率、浮选速率则较低；当粗?细赤铁矿中粗粒和细粒的质量近似相等时，粗粒的“自载体”效果最强，浮选回收率增加的也最明显，但粗粒过量则会导致粗粒对细粒赤铁矿浮选的强化作用减弱。光学显微镜分析和E-DLVO理论计算表明，粗?细赤铁矿颗粒间的相互作用能高于细粒赤铁矿间的相互作用能，与细粒赤铁矿相比，粗?细赤铁矿间更容易发生团聚，这也是粗粒能够强化细粒赤铁矿浮选（自载体作用）的主要原因。但过量的粗粒赤铁矿会增强其浮选过程中的“磨削、剪切”作用，导致粗粒的“自载体”效果减弱，浮选回收率降低。      

对影响覆岩下底部放矿损失贫化因素的分析

崩落采矿法是金属矿山地下开采应用较多的一种高效采矿方法,覆岩下底部放矿损失贫化大是该采矿法的一个特点.文中分析总结了覆岩下底部放矿损失贫化产生的因素,即松散矿石的物理力学性质、放矿口的结构及尺寸、矿体的厚度及倾角、放矿管理等,可为应用崩落采矿法矿山损失贫化管理提供借鉴.