点柱式上向水平分层充填采矿法结构参数优化研究

鉴于二道河铁矿属于"三下"开采范围,地表有河床、公路、工业场地以及临时性住房等需要保护的单元,确定采用点柱式上向水平分层充填采矿法,以实现安全、经济、高效回采。通过调查分析矿区范围内的水文地质条件,结合岩石力学室内试验以及工程类比得到岩体力学参数,并采用FLAC3D有限差分软件分别对8种采矿方案各分层开挖充填后的采场应力、位移及塑性区的大小及分布规律进行模拟,最后在数值模拟结果的基础上对8种采矿方案进行极差分析。结果表明:矿房长度对顶板最大拉应力、点柱最大压应力、底板最大起鼓量、顶板最终沉降量和塑性区总体积等指标的影响程度最大,点柱尺寸次之,分层高度最小。综合评价得到采矿方案Ⅰ、方案Ⅱ、方案Ⅳ为较优方案,并由此推出最优方案Ⅸ,即采场结构参数选择为矿房长度49.5m,点柱尺寸5m×5m,分层高度5m。     

基于PFC3D对无底柱分段崩落法结构参数优化研究

为了减少矿山企业的采矿成本,提高矿山的经济效益,对无底柱分段崩落法的结构参数、多分段放矿等方面进行研究,分析与矿石的回收率和贫化率的关系。探讨以大间距结构参数为理论基础,结合矿山的实际放矿参数,确定正交试验因素,采用室内多分段放矿模型,分别对低贫化放矿和矿山现行截止品位放矿进行了试验,分别分析放矿结构参数与矿石回收率和贫化率的关系。采用计算机PFC~(3D)软件模拟低贫化放矿,将模拟所得数据采用回贫差因素分析方法进行分析,利用ORIGIN软件采用响应面法拟合函数分析回贫差和结构参数的关系,最后分析矿石回贫差与无底柱分段崩落法各结构参数的关系,结果表明提出的该矿山的无底柱分段崩落法结构参数为最优值。     

基于奥尔特曼法试验分析尾砂沉降规律

通过对云南某磷石膏尾矿库全尾砂进行室内沉降规律的研究,得到不同粒径全尾砂的沉降高度和时间的关系曲线,发现其与奥尔特曼法图解沉渣量和时间的关系曲线大致相同,应用奥尔特曼法可以计算出不同粒径尾砂的单位扩散面积。基于尾矿库均匀排矿的方式,将计算不同粒径尾砂单位扩散面积的方法推广到库内尾砂扩散范围的理论计算公式,推算出尾砂流动距离。该研究思路较为准确地探索了尾砂的流动规律,可以避免等距离取样研究的经验性和偶然性,为尾矿库坝体稳定性研究提供了借鉴。     

无底柱分段崩落法结构参数优化研究

为提高矿石的回收率,使矿山的经济效益最大化,对无底柱分段崩落法的结构参数进行优化研究。以某铁矿为工程研究背景,以单体放矿椭球体理论为基础,以纯矿石回收量和回收率最大化为原则,结合矿山工业偏心率确定影响放矿效果的3个因素即分段高度、进路间距、崩矿步距,估算该矿分段高度为30m时的进路间距、崩矿步距。通过单体放矿实验对椭球体理论进行验证,为了得到更加稳定的实验数据,采用5个分段放矿模型,分析实验数据,通过MATLAB拟合得出放出体表面方程中的参数,然后利用这些参数求出放出体沿进路方向以及垂直进路方向上的偏心率,使用幂函数方程拟合椭球体高度与偏心率的方程,根据实验所得数据计算某铁矿采场最优结构参数,并与理论参数进行对比,最终确定合理的采场结构参数。