宽进路无底柱分段崩落法物理放矿模拟实验

无底柱分段崩落采矿法在国内外矿山应用广泛,但在实际生产中对矿石贫化损失较难控制,而贫损指标的优劣又取决于放出体的形态,因此研究放出体形态对控制贫化与损失具有重要的意义。结合首云铁矿采场结构参数优化的课题,针对矿山采场设计参数进行分析,通过室内物理模拟实验,揭示了进路宽度与放出体形态的变化规律。     

我国无底柱分段崩落法损失贫化研究现状及发展方向

无底柱分段崩落法生产安全、开采强度大、效率高、回采工艺简单,在地下开采中占有较大比重。但损失贫化大的问题限制了该方法在贵重金属矿山的应用,也是众多学者研究的热点。总结了无底柱分段崩落法60 a的发展历程,并从放矿理论、采场结构参数、放矿方式和巷道布置形式、覆盖层块度4个方面系统总结了控制损失与贫化的研究现状,指出目前仍存在的研究问题为：放矿理论中仅考虑散体的流动特性,爆破块度、放矿口尺寸、边孔角、铲装深度等因素未在放矿理论中综合考虑,从而造成依据放出体形态确定的采场结构参数并非最优值;实际生产中并未严格按照低贫化放矿方式作业,回采巷道布置形式不能完全适应矿体产状变化,部分矿山覆盖层形成方法不利于损失贫化控制。针对这些问题,提出了进一步控制无底柱分段崩落法损失贫化的研究方向和措施,对于矿山进一步控制损失贫化指标具有一定的理论指导意义。     

采场结构参数与放矿方式的相似物理试验优化研究

基于单漏斗放矿试验,对放出椭球体形态发展趋势进行了分析,确定最终放出椭球体轴偏角、偏心率等核心指标。基于立体放矿模型,对比无贫化与低贫化两种放矿方式下回贫差指标,对放矿方式进行了优选。在物理试验结果基础上,采用相似物理试验法、经验类比法、理论分析法相结合的方法,对大间距椭球体排列形式下的采场结构参数进行优化,确定20m分段高度下的进路间距、崩矿步距、放矿步距、放矿方式等关键参数与工艺。采场结构参数优化的过程与结果,可以为同类工艺矿山参数设计提供技术参考。     

大间距无底柱分段崩落法开采稳定性分析

无底柱分段崩落法的产量在地下铁矿开采过程中占总产量的85%以上,小尺寸的采场结构参数在一定程度上限制了该采矿方法的开采效率,制约矿山经济发展。从放出体空间排列优化、爆堆体与放出体吻合度等角度,对比分析高分段结构和大间距结构两种大结构参数方案在无底柱分段崩落法开采中的适用性,认为大间距无底柱分段崩落法能够大幅降低采掘比,改善采场地压环境,控制矿石损失贫化,降低采矿成本,更有利于提高经济效益。并结合矿山开采实践,采用FLAC3D软件对大间距无底柱分段崩落法进路开采的围岩应力及位移变化进行模拟分析,结果显示安全稳定性满足生产要求,验证了大间距无底柱分段崩落法开采的可行性和经济性。     

基于RFID技术的工业放出体形态测定方法

随着梅山铁矿采场结构参数的加大,为了控制矿石损失贫化,需研究测定现场工业放出体形态。为了准确测定放出体形态,提出了在崩矿炮孔中间放置RFID无线射频标志物的方法。通过对不同型号的无线射频芯片进行测试与试验,最终确定EM9202电子标签作为标志物内置芯片,并进行了抗爆破冲击标志物的制备及标志物监测系统的开发。在-306m水平4-5LS1进路进行了现场放出体测定试验,试验结果表明,采用RFID技术的工业放出体形态测定方法可行、可靠,标志物的回收达到了理想的效果,为下一步放出体形态的测定与分析提供了充足的数据。     

弓长岭井下矿改进采场结构的研究

针对弓长岭井下矿无底柱分段崩落法矿石损失贫化居高不下的生产问题，应用崩落体理论与随机介质放矿理论的研究成果，分析出主要原因是现用采场结构不当。依据崩落体、残留体与放出体三者形态的相符关系，提出了采场结构的改进方案。该方案已投入工业试验。     

无底柱分段崩落法损失贫化细部控制方法研究

无底柱分段崩落法以其安全、有效、适应性强等优点被国内外金属矿山广泛使用;但矿石损失贫化大的问题多年一直未得到解决。针对这一问题,研究了回采过程中矿石损失贫化的发生过程与细部控制方法,分析了分段之间进路非菱形布置、出矿口眉线破坏、爆破隔墙、大块堵塞出矿口一侧等常见现象对放出体形态的影响,探讨由此引起的对崩落矿岩散体几何形态吻合度的降低程度,发现正是这些常见现象制约了崩落矿石的移动范围与总体放出速度,加大了崩落矿石的残留量与放出矿石的混岩量,导致矿石损失贫化居高不下。据此提出了加密回收进路、改进采场结构、控制炮孔不装药长度保护眉线、及时处理堵口大块和保障整条进路菱形布置的细部控制方法。该方法用于邯郸市北洺河铁矿与灯塔市小汪沟铁矿,取得显著成效。     

无底柱分段崩落法崩落体形态的研究现状与展望

无底柱分段崩落法的最显著缺点是损失贫化大,主要由覆盖岩层下放矿引起。崩落体是放矿的对象,充分认识崩落体的形态对降低矿石损失贫化有着重要意义。在分析崩落体形态影响因素的基础上,从崩落体形态的试验研究、崩落体形态对放矿效果的影响等方面总结和探讨了其研究现状。崩落体形态受爆破参数、矿体及覆岩性质、松动体、放出体、残留体、采场结构参数与放矿工艺等的影响。目前,现场准确实测是崩落体形态研究的难点,物理模拟、数值模拟是崩落体形态研究的主要手段,寻求合适的爆破替代手段是提高物理模拟与生产实际相似性的关键。崩落体几何形状、块度组成、崩落体陷落区等均对放矿效果产生影响,应将回采过程看成一个有机整体,进一步定量研究放出体、松动体、崩落体三者之间的关系机理,从而获得最佳的放矿效果。     

端部放矿贫化损失的预测研究

放矿贫化损失指标的预测和控制方法是放矿理论研究的重要内容,现有的端部放矿理论仅研究了放出体正面废石混入贫化率的计算方法,无法实现生产实际放矿过程中,对多方废石混入贫化损失指标的预测和控制。为此,研究了端部放矿过程中多方废石混入贫化损失的形成机理。在现有放出体正面废石混入贫化率计算的基础上,提出了放出体顶部废石混入贫化损失指标的计算方法,放出体侧面废石混入及放出体多方废石混入贫化和损失指标的计算方法,建立了较完整的端部放矿贫化损失指标的预测计算体系。     

无底柱分段崩落法应进一步研究的几个问题

本文分析了目前无底柱分段崩落法应用中存在问题，指出了应对覆盖岩层的自然分级、崩落体形态以及放出体——松动体——崩落体三者关系进一步深入研究，强调把放矿与爆破作为一个有机整体进行综合研究，对于优化结构参数，降低矿石损失贫化，提高矿山经济效益具有重要意义。     

无底柱超高分段室内物理放矿模拟试验

结合武钢金山店铁矿生产中遇到的问题,通过进行室内物理放矿模拟试验对35m超高分段条件下放矿回收指标和放出体形态进行较为详尽的研究,揭示出损失率、贫化率等回收指标的变化情况,放出体形态与崩矿步距之间的关系,进而为指导生产提供理论依据。     

基于成本分析模型的程潮铁矿崩落法采场结构参数优化

基于椭球体理论,结合放出椭球体组合排列方法,在程潮铁矿西区-430~-500 m阶段设计了6种采场结构参数,通过PFC建立相同矿石储量下的6种采场结构参数模型并进行了数值模拟放矿。根据模拟结果分析比较了6种采场结构参数的矿石回收率和贫化率。结果表明：同一分段高度下大间距模型和高分段模型回收率要高于传统模型,贫化率要低于传统模型;随着分段高度的增加,3种模型的回收率均会降低,但总的贫化率会减小。将回收率和贫化率作为崩落法生产成本影响指标,建立了成本分析模型,基于该模型计算出6种采场结构参数模型的最终利润,结果表明：同一分段高度下大间距模型所得利润最高;同一种结构模型随着分段高度的增加,总成本费用降低,所得利润增加;分段高度为23.3 m,进路间距为25 m的采场结构参数模型开采经济效益最优。     

新冶铜矿采场矿体“二次圈定”工作浅述

对新冶钢矿矿体二次圈定进行了比较详细的论述，并以采场二次圈定前、后的矿石储量、矿体形态、采场贫损指标的对比，说明采场矿体二次圈定工作是矿山企业降低损失贫化率，增加矿石产量，降低生产成本，延长矿山服务年限，获得经济效益的重要途径。     

缓倾斜矿体开采中降低矿石损失的机械解决方法

缓倾斜矿体的开采是世界性采矿难题,国内外目前尚无有效回收回采残留在底板上的崩落矿石的方法。通过对薄矿脉开采损失的理论分析,首次在国内引进新型高陡坡耙装机采集采场底板上的残留矿石。试验证明该设备降低了缓倾斜矿体开采的二次损失和矿石贫化率,使矿石回收率提高到97.5%,矿石品位提高1～2个百分点,显著增加了矿山的社会效益和经济效益。     

松湖铁矿深部矿体无底柱分段崩落法放矿参数优化研究北大核心

一般而言,制约无底柱分段崩落法回采指标优劣的关键参数包括放矿方式、分段高度、进路间距与崩矿步距等。随着国内外相关采矿设备的发展,上述放矿参数也在逐步增大。以松湖铁矿无底柱分段崩落法采矿为例,在分析现有放矿参数存在的问题后,提出了从放矿方式、进路间距、放矿步距(崩矿步距)三个方面优化确定合理的放矿参数。借助Image Pro Plus图像处理软件,对井下出矿进路爆堆及地表摊平矿堆进行拍照分析,确定了松湖铁矿崩落法采场实际矿岩块度粒级。根据相似物理模型试验要求,相似比选择为1∶100,通过对比5 mm以下原矿与10 mm以下原矿、5 mm以下原矿与6 mm以下配矿的椭球体形态参数,确定了采用6 mm以下配矿散体用来模拟原矿全粒级的放矿椭球体形态。在上述基础上,通过开展单口放矿试验与多口放矿试验,以回贫差作为评判指标,推荐松湖铁矿采用无贫化放矿方式组织生产作业,确定了最佳进路间距宜采用13.5 m,并且综合确定了最优崩矿步距为4 m。采用上述放矿参数之后,贫化率由现在的21.35%降低至8.77%,损失率由现在的23.61%降低至13.4%,改善了崩落法采矿的回采指标,为松湖铁矿深部矿体回采参数设计提供了技术支撑。     

获各琦铜矿铅锌矿体开采中的采场管理

获各琦铜矿的铅锌矿体品位较低,储量大,降低采掘成本是充分开发利用低品位铅锌矿体的重要手段。做好采场管理工作,可减少损失贫化,降低采掘成本,提高矿山经济效益。     

某铀矿浅孔爆破落矿质量控制研究

某铀矿采用上向水平分层充填采矿方法开采,采场落矿原先采用推进式下向压采爆破方式,存在爆破落矿大块多、矿堆质量差、工人劳动强度大、采矿效率低、安全性差等问题。通过无轨机械化技术改造后,采用机械化上向水平分层充填采矿工艺,采场落矿采用分层集中钻孔,一次爆破落矿方式。为配合无轨采矿工艺,开展了浅孔爆破落矿质量控制试验研究,得到了合理的爆破炮孔布孔参数、起爆网路连接和爆破落矿工艺。将试验结果应用于工业生产,获得了较好的应用效果,采矿效率大幅提高,降低了大块产率,提高了爆破落矿质量,消除了采场二次爆破,降低了工人劳动强度,提高了本质安全度。