膏体浓密机扭矩计算模型及其影响因素

基于泥床料浆的非牛顿体特征,以及料浆初始剪切应力与浓度的变化规律,本文提出了耙架扭矩计算模型.模型预测结果显示,耙架扭矩随底流浓度升高而增大,底流浓度对浓密机运行时的扭矩百分比的影响幅度可达4.67%,两者呈现为多项式函数关系.与此同时,泥床高度对耙架扭矩影响较小,影响幅度仅为0.27%.通过某铅锌矿膏体浓密机64 h运行过程实时监测数据对比,验证了模型关于底流浓度和泥床高度对扭矩的影响规律.      

基于响应面法的膨胀性充填体强度演化规律及配比优化

针对某铁矿采场充填接顶率低和接顶效果差的问题,通过添加复合膨胀剂可实现采场主动接顶.采用响应面法,借助Design-Expert软件中的Box-Behnken design (BBD)方法,开展了膨胀性充填体强度配比试验,研究了料浆质量分数、胶固粉质量分数和复合膨胀剂质量分数对膨胀性充填体抗压强度的影响规律.结果表明,单一因素及各因素间交互作用对膨胀性充填体抗压强度均有显著影响,其中胶固粉质量分数影响最大,复合膨胀剂质量分数次之,料浆质量分数最小;料浆质量分数与胶固粉质量分数的交互作用对充填体的早、中期抗压强度影响最为显著,胶固粉质量分数与复合膨胀剂质量分数的交互作用对充填体的后期抗压强度影响最为显著.通过目标规划法确定了膨胀性充填体最优配比：料浆质量分数为69%,胶固粉质量分数为10%,复合膨胀剂质量分数为3×10^–4.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析发现,复合膨胀剂可使充填体的内部结构疏松而引起膨胀,提高充填接顶率.     

基于正交实验的赤泥-粉煤灰膏体充填材料配比优化

为了解决赤泥、粉煤灰等工业固废的堆放对环境产生的危害,同时降低矿山充填材料的高成本问题,试验采用拜耳法赤泥、粉煤灰制备矿山充填材料。采用正交试验方法以及MATLAB进行线性回归预测和3D可视化模型建立,得出影响赤泥基膏体充填强度及塌落度、泌水率的因素及回归方程。实验结果表明:料浆质量分数是影响塌落度的主要因素,其中58%料浆浓度的塌落度效果最好;赤泥粉煤灰比是影响充填料浆泌水率的主要因素,赤泥粉煤灰比为3∶2可以满足工艺要求;水泥掺量对试块的早期强度影响最大,料浆质量分数次之,赤泥粉煤灰比最小。因此,选择料浆浓度58%、赤泥粉煤灰比3∶2,水泥掺量10%为赤泥粉煤灰膏体充填的最优配比。     

谦比西铜矿西矿体工程地质调查与评价

针对中色非洲矿业公司下属谦比西铜矿西矿体围岩的工程地质、水文地质条件及岩体力学特性复杂性,运用岩体工程地质力学方法进行了工程地质岩组划分、节理裂隙统计和岩体结构分类。利用RMR分级及Q系统分级方法对不同岩组的岩体质量进行了分类和评价,得出了工程岩体质量评价结论,为西矿体采矿和巷道支护设计方案提供了基本地质资料。     

谦比西铜矿西矿体采场结构参数优化

中非矿业公司下辖谦比西铜矿西矿体含铜品位较高,顶板破碎,为典型的缓倾斜中厚难采矿体,设计采用上向分层充填采矿法进行回采。为探求其合理的采场结构参数,利用有限元软件ANSYS对采场不同布置方式时围岩的应力变形状况进行分析,确定了采场垂直矿体走向布置为最优回采方案,设计出9种典型采场结构模型,对其模拟结果进行优化比较,最终确定了合理的采场结构参数,即 4.3 m矿房,4.0 m矿柱。     

轻型充填挡墙力学分析与构筑工艺

充填料浆与挡墙作用机理复杂,充填挡墙的稳定性直接影响采充周期和回采安全。根据静水压力理论对料浆高度低于挡墙和高于挡墙2种情况分别进行了力学分析,同时计算出了最大扭矩作用点。对挡墙构筑工艺,包括位置选择、钢丝绳紧固及挂网、木板安装及尼龙布铺设工艺进行了详细阐述。理论分析及现场应用表明：挡墙应力集中表现在2 m高度范围内,底部可适当加固。轻型挡墙制作周期短,大大缩短了采充循环时间,为安全回采提供了可靠保障。     

深孔爆破成井在谦比希铜矿中的应用

谦比西铜矿700~900ml主矿体采用下向落矿分段嗣后充填法进行回采,针对采场切割天井施工需要,提出深孔分段爆破成井工艺,对该工艺的炮孔参数、装药结构和起爆方式进行了计算和设计,实际爆破效果表明：深孔分段爆破在谦比希铜矿具有很好的适用性,为类似工程提供了参考。     

基于H-B指数的谦比希铜矿全尾砂浆临界浓度确定

基于H-B流变模型预测谦比希铜矿全尾砂浆重力脱水极限浓度。利用桨式转子流变仪检测不同浓度浆体流变曲线,然后采用H-B模型回归浆体流变参数,最后分析得到流动指数n=1时的浆体浓度为极限浓度。结果表明,流动指数n值随浓度增大而单调减小;浓度为69%、70%左右时,n值最接近1,n=1时的回归浓度为69.11%;全尾砂浆脱水的工业预测值最大约为69%。     

不良岩体条件下上向进路机械化高强度采矿技术研究

锦丰金矿矿岩破碎,易风化崩解,自稳能力差,上向进路式回采时存在掘进爆破困难,巷道成型差,采矿效率低等问题。通过综合采用大直径空孔掏槽技术、底孔护孔技术、湿喷+树脂锚杆支护技术,提高巷道掘进效率,改善支护效果。通过技术革新,实现了不良岩体条件下强掘、强支、强采、强充的高强度上向进路式机械化采矿新工艺,掘进效率达到94.5%,巷道成型率100%,采矿强度达到42.5 t/(工.班),综合技术达到国际先进水平。     

缓倾斜破碎薄矿体采矿方法选择与采场参数优化

针对矿体倾角缓,厚度薄,矿体及顶板破碎,采场容易冒顶的特点,充分利用单体水压支柱主动支护与快速让压的特性,采用水压支柱护顶连续采矿法。为了确定合理的单体水压支柱支护网度,通过三维数值模拟,优化采场结构参数,结果表明,当矿体平均厚度为3.5m、水压支柱的网度为4.0m×1.5m时,可以保证采场的稳定。