程潮铁矿放矿模拟试验研究

为了减少对矿产资源开采的浪费,提高矿石回收率,对武钢程潮铁矿进行矿石开采的放矿规律研究,进行采场结构参数的优化.根据物理相似模拟原理及正交试验原理,对采场进行分段高度、进路间距、放矿步距的三因素正交相似模拟放矿试验,探索三因素对矿石回收率的影响.并结合采场实际情况.给出适当提高当前放矿步距的有效建义.     

坚硬顶板综放采场矿压的相似模拟研究

在忻州窑矿11#、12#煤层合并层赋存条件下,对坚硬顶板、坚硬煤层赋存条件下的综放采场矿压进行相似材料模拟试验,研究该特殊条件下的顶板运移及其来压规律,并确定了综放工作面液压支架载荷。     

铜坑矿放矿试验研究

为了解决铜坑矿放矿过程中矿石贫化的问题,开展了放矿方式的物理试验模拟研究。并利用大型物理放矿模型,分别进行了平面放矿和斜面放矿两种不同放矿试验;然后以矿石回收率和贫化率为检测指标,对所得结果进行比较。在铜坑矿推行斜面放矿方式是可行的,并推荐采用斜面放矿方案。     

主溜井矿石运移及井壁破坏特征的相似试验研究

为研究溜井矿石运移及井壁破坏特征,以金山店矿垂直主溜井为例,根据工程特点和相似理论,构建了由井口卸矿模拟装置、井筒适配装置、底部放矿适配装置、高速摄影系统和数据分析系统等部分组成的溜井溜放矿相似试验平台。以运动学理论为基础,在试验平台上进行溜矿段溜矿相似试验,得到了溜矿段矿石的运动轨迹,试验的井壁冲击破坏部位按相似比还原后与理论分析和矿山井壁冲击破坏检测结果相近;以椭球体放矿理论为基础,在试验平台上进行贮矿段放矿相似试验,得到了贮矿段井壁磨损分区范围,试验的井壁磨损破坏区域按相似比还原后与理论分析、PFC2D放矿数值模拟以及矿山井壁磨损检测结果相符。研究结果表明,溜井溜放矿相似试验平台及其溜放矿相似试验适用于溜井的矿石运移及井壁破坏特征研究,试验结果为金山店矿现服役主溜井的井壁加固方案优化和新设计的采区溜井支护方案优化提供了依据。     

矿岩散体粒级对自然安息角影响的试验研究

矿岩散体堆积状态普遍存在于采矿生产中，是关系矿山生产安全及矿石回收效果的主要因素之一。散体堆积角度（自然安息角）是其流动性的主要表现特征之一，是散体颗粒的重要物理参数。利用自制测 定装置开展物理试验，研究了静态与采场放矿条件下，不同粒级矿岩散体自然安息角的变化规律。结果表明：静态与采场放矿条件下，随着矿岩散体粒级增大，其自然安息角呈逐渐增大的趋势，且在非均匀矿岩散体 中，大粒级矿岩散体占比增大，其自然安息角随之增大；静态试验条件与溜井放矿、漏斗放矿、排土场堆积等条件相似，在选择溜井与漏斗放矿倾斜角、确定排土场占地面积及坡面角度时，可根据散体粒级进行相应 的参数调整；从采场放矿条件试验结果来看，适当增加散体粒级，可降低散体自出矿口流出的距离及堆体体积，改善铲运机作业条件，有利于提高生产效率；小粒级散体流动性优于大粒级散体，应使覆盖岩层的粒级 大于矿石粒级，有利于矿石流出。     

彬长矿区坚硬特厚煤层综放面矿压显现特征

为了确保矿区坚硬特厚综放开采条件下安全生产,采用物理相似模拟和现场观测的方法,对综放工作面覆岩移动、矿压显现特征进行了分析研究,总结了坚硬特厚综放工作面矿压显现特征.研究结果表明,工作面来压过程中覆岩破坏范围大,支架载荷较大并具有一定的瞬时冲击性,矿压显现剧烈.可为坚硬特厚煤层综放工作面矿压显现规律的认识和顶板管理提供借鉴.     

溜井底部放矿漏斗角对矿石流动性的影响研究

为研究溜井底部放矿漏斗角对矿石流动性的影响,以金山店铁矿-480~-410 m段主溜井为工程背景,采用PFC2D离散元软件对放矿漏斗角分别为45°、50°、55°、60°、65°的主溜井放矿过程进行数值模拟。为定量描述不同放矿漏斗角下矿石流动性之间的差异,定义矿石质量流率比为矿石流动性评价指标,分析各放矿漏斗角下的矿石流动性特征,揭示放矿漏斗角对矿石流动性的影响机理。构建溜井放矿相似试验平台,进行溜井放矿相似模拟试验,计算矿石的质量流率比,并将其与数值模拟结果进行对比分析。研究结果表明：当放矿漏斗角为60°时,矿石质量流率比最大,矿石流动性最好;相似试验与数值模拟所得矿石质量流率比的变化趋势基本相同,相似试验结果能对数值模拟结果进行验证。     

无底柱分段崩落法放矿结构参数优化研究*

放矿工作是无底柱分段崩落法的核心工作,结构参数的选取则是放矿工作所要解决的重要内容,其直接影响着采场的出矿效率及各项回贫经济指标。本文首先阐述了近年来"高分段"及"大间距"理论在实践中的新认识,并结合昆钢大红山铁矿高变分段放矿研究实例,从实验室相似模拟放矿试验、PFC3d软件数值模拟两方面分别展开放矿步距及进路尺寸参数组合优选、进路间距优选研究等,得到了高变分段放矿条件下合理放矿步距指标为6.72~7.56m,合理进路间距指标为25m等结论无底柱分段崩落法放矿结构参数优化研究对指导放矿工作具有重要意义。     

对松散矿石自然安息角的研究

自然安息角是采矿工程中广泛使用的重要参数之一,是决定放矿和运输设备合理结构参数的依据。特别是在放矿模拟试验中,它是模拟矿石与现场矿石的力学相似的准则。 目前各学派对自然安息角的测定和取值混乱,没有统一的标准。作者针对这一问题进行了大量试验与研究,根据不同的采矿方法和不同条件,设计和仿制了多种自然安息角的测定装置。对同一种松散矿石进行测试,发现不同的测定装置测得的自然安息角数值也不同,但有一定的规律性。从而认为:自然湿度的松散矿石,在某一特定条件下堆积,其自然坡面和水平面所形成的最大倾角为自然安息角。为了正确测得其值,应选用与使用条件相适应的测定装置和方法。     

电算模拟放矿

电算模拟放矿是研究放矿问题的一条新途径。它所具有的某些良好功能是一般试验方法所难以达到的。本文进一步研究了这种模拟方法的原理。提出了求算相似特征值的公式。进行了多漏口放矿的单因素分析。编制了有底柱崩落法放矿模拟的程序,并用此程序对几种放矿制度进行了比较。     

崩落法放矿随机模拟移动概率研究

本文针对崩落法放矿随机模拟放出体畸形、放出量失真等问题,首先剖析了D.Jolley概型移动场,查明了它与实际散体移动场的差异是导致上述问题的根本原因;其次分析了随机模拟放矿的实质,提出移动场相似模拟准则;第三借助于随机介质放矿理论的研究成果,给出了确定模块移动概型的理论方法,使上述问题得以较好解决。     

大厂铜坑矿放矿试验研究

为了解决大厂铜坑矿放矿过程中矿石贫化的问题,开展放矿方式的物理试验模拟研究。利用大型物理放矿模型,分别进行平面放矿和斜面放矿两种不同放矿试验,然后以矿石回收率和贫化率为检测指标,对所得结果进行比较。结果表明,在大厂铜坑矿推行斜面放矿方式是可行的,推荐采用斜面放矿方案。     

黄土覆盖层在放矿中运动规律的实验模型

本论文结合工程实例,运用π定理推导出物理模型模拟崩落法放矿时黄土混入规律应满足的相似律,并阐述了由模型试验结果推导现场放矿参数的方法。同时按相似律的要求设计了木制的物理模型,介绍了模型制作及进行放矿模拟试验的方法。     

黄土覆盖层在放矿中运动规律的实验模型

本论文结合工程实例,运用π定理推导出物理模型模拟崩落法放矿时黄土混入规律应满足的相似律,并阐述了由模型试验结果推导现场放矿参数的方法.同时按相似律的要求设计了木制的物理模型,介绍了模型制作及进行放矿模拟试验的方法.     

椭球体放矿规律中的矿石接触力特性研究

为了解传统单漏斗放矿过程中散体介质体系内部微细观特性的变化、强化对传统单漏斗放矿过程中散体介质体系宏观流动特性的认识,基于颗粒离散元方法,构建传统单漏斗放矿试验模型,并结合接触力学及统计力学相关知识,对传统单漏斗放矿过程中由矿石颗粒组成的散体介质体系内部接触力概率分布密度、配位数、接触力分量比等参数进行量化研究.研究发现:随着放矿的进行,散体介质体系内部接触力集度变化规律不尽相同;放矿过程中不同类型接触力强度概率分布呈现出相似的变化规律,均呈指数形式衰减,且不同放矿节点条件下接触力强度分布规律也高度相似;散体介质体系内部总接触力分量比与强接触分量比均小于0,表明放矿过程中散体介质体系内部接触力网络的方向始终偏向铅锤方向;放矿前中期,法向接触力主要集中在铅锤方向,随着放矿的不断进行,与水平方向夹角为45°的法向接触力逐渐增加,接触力分布的主方向由一个变为多个,各向异性程度an的值也逐渐增大.研究成果强化了对单漏斗放矿过程中散体介质体系宏观流动规律的认识.     

坚硬煤层综放开采试验研究

介绍古书院矿１３３０６综放面的成功试验，在相似模拟，数值分析，矿压观测等研究的基础系统阐述了坚硬煤层条件下，注重综放工艺参数的合理选择，裂隙方位与工作面的合理匹配，改进一刀一放的放煤方式等技术，是改善硬煤冒放性，提高放出率的重要途径。     

无底柱分段崩落法矿石贫化原因分析

无底柱分段崩落法矿石贫化大,一直是个难以解决的问题。为了彻底分析无底柱分段崩落法发生矿石贫化的原因,本文首先根据随机介质端部放矿理论,分析了在端部放矿条件下,崩落矿岩散体的放出过程和贫化控制方式;其次,通过对国内外几个矿山现场出矿品位的取样标定,发现在崩落法爆破过程中,便发生了矿岩参杂现象。通过相似材料模型试验,对端部挤压爆破条件下引起矿岩参杂的过程及原因进行了进一步的分析。通过上述研究,本文认为,无底柱分段崩落法主要有两个发生矿岩掺杂的过程：一是扇形中深孔端部挤压爆破过程中发生的矿岩掺杂;二是放矿过程中发生的矿岩掺杂,这两个过程也正是造成无底柱分段崩落法矿石贫化的原因。因此,要降低无底柱分段崩落法矿石贫化率,就必须优化扇形中深孔爆破参数,并选取合理的放矿方式。     

新景矿80124综采工作面二氧化碳预裂爆破技术探析

新景矿80124综采工作面进风巷顶板坚硬致密,随着工作面的推进,长距离未垮落的顶板会对工作面的安全回采造成极大的威胁。为了有效的解决这一问题该矿进行了二氧化碳预裂爆破强制放顶试验,并取得了成功,可以为其他相似坚硬顶板条件的煤层安全管理提供借鉴。     

石炭井二矿厚煤层放顶煤开采及支架配套分析

从地质条件、技术可行性等方面对石炭井二矿厚煤层放顶煤开采及支架配套可行性进行了分析,并结合国内相似开采条件的矿井考察研究,认为石炭井二矿厚煤层采用轻型支架综采放顶煤是可行的。     

深井厚冲积层综放面支架合理工作阻力的确定

为了更好地控制工作面顶板,分析了原支架使用时工作面的矿压显现规律,又通过科学的理论计算和分析,结合现场实际,提出了按照岩梁位态方程确定支架额定工作阻力,并通过矿压实测检验。研究结果表明,深井厚冲积层条件下按照岩梁位态方程计算确定的综放面支架额定阻力是比较准确的,有效避免了瞬时载荷对支架的破坏,很好地控制了工作面顶板,也为相似条件下综放工作面的支架工作阻力的确定提供了借鉴。