露天矿节理参数敏感性研究及边坡稳定性分析

随着新疆金宝铁矿的不断开采,一些不利于边坡稳定性地质构造被逐渐揭露,增加了边坡的不稳定性,致使现场边坡出现了多种模式的破坏,对矿山生产与人员安全造成了严重威胁。为研究该矿边坡大量揭露的节理对边坡稳定性产生的影响,首先采用三维摄影不接触测量方法测定了边坡岩体结构面的几何参数,结合工程地质条件与边坡几何要素,将边坡岩体进行了质量分级分区,根据岩石力学试验确定了各分区边坡的岩体力学参数;然后运用正交试验法,量化了节理倾角、内摩擦角、黏聚力、抗拉强度和刚度对滑坡概率的贡献程度,得到了节理参数对边坡稳定性的影响规律;最后基于有限元极限平衡法对Ⅳ-1区域边坡进行了模拟计算,并给出了稳定性评价结果。研究表明:边坡节理倾角、内摩擦角、黏聚力是控制滑坡破坏模式的主要因素,金宝矿Ⅳ-1区域边坡处于稳定状态。     

厚石膏矿低贫损回采放矿结构参数的确定

为了控制放矿过程中的矿石贫化,提高回收率,设计利用放矿模拟实验,采用回归正交方法分析矿石散体厚度、堑沟巷道间距和出矿巷道间距对回收率的影响。根据回归的回收率方程,对回收率影响的顺序为矿石厚度堑沟间距出矿横穿间距,并得出在各因素研究范围内,矿石厚度越大,出矿横穿间距越小,回收率越高。当矿石散体厚度小于20m时,回收率随堑沟间距增大而减小;当矿石散体厚度大于20m时,回收率随堑沟间距增大而增大。     

基于SURPAC的诱导冒落开采爆破参数优化

柏杖子金矿100-9#矿体在实行诱导冒落开采方案之后,由于传统中深孔爆破设计方式不能很好地适应100-9#矿体较大的形态变化,造成爆破效果差和矿石贫化大等问题。为了很好地控制爆破的矿岩边界,减少废石的混入,优化爆破效果,研究利用SURPAC建立了菱形矿房实体,用菱形矿房控制爆破的矿岩边界,将矿岩边界转化为爆破矿房边界,有效地实现对爆破矿岩边界的控制。利用获取的各进路的菱形矿房实体,进行了中深孔爆破设计,用矿房边界控制炮孔的设计,从而避免围岩崩落而引起的矿石贫化。应用分析结果表明:利用SURPAC对爆破参数进行优化能有效地控制矿岩边界,达到优化爆破效果目的。     

火灾时期火区下风侧巷道烟流温度场方程研究

通过传热学和热平衡原理建立火灾时期火区下风侧巷道烟流温度场方程;利用矿井巷道火灾模拟实验系统测定火灾时期火区下风侧各测点的烟流温度、密度和速度值,得出距离火区下风侧x米处烟流温度变化的实验值,同时通过温度场方程得出烟流温度变化的计算值,得出烟流温度变化的计算值与实验值变化趋势基本一致的结论。实验验证了温度场方程的可行性。     

新型常温捕收剂DN-6对磷灰石的捕收性能研究

为降低北方磷矿厂的选矿成本，提高浮选指标，东北大学研制了一种常温磷灰石捕收剂DN-6。为检测DN-6的浮选性能，进行了单矿物浮选试验，并通过Zeta电位检测和傅里叶变换红外光谱分析对该捕收剂在磷灰石表面的作用机理进行了研究。单矿物浮选试验结果表明，在矿浆pH=7.6，矿浆温度28 ℃，DN-6用量为166.7 mg/L的浮选条件下，捕收剂DN-6对磷灰石单矿物的浮选回收率可达97.59%。Zeta电位和傅里叶变换红外光谱分析表明，pH＜4时，DN-6在磷灰石表面发生键合吸附。     

齐大山铁矿南帮含水构造带探测研究

为解决采空区突发涌水给矿山安全生产带来的安全威胁,以齐大山铁矿为研究对象,以高密度电阻率法含水构造带理论模型的正演模拟研究为基础,运用高密度电阻率法对采场南帮含水构造带的异常范围进行了圈定;运用瞬变电磁法进行了二次探测,并对高密度电阻率法所圈定的异常范围进行了验证。研究表明:含水构造带显示为低阻异常特征,在高密度电阻率法探测成果图中显示的两处低阻异常与含水构造带理论模型的正演模拟结果一致;同时,在瞬变电磁法探测成果图中显示的低阻区域均在高密度电阻率法所圈定的低阻异常范围内,二者相互验证,这两处低阻异常均为含水构造带的地球物理异常特征的显示,表明采用高密度电阻率法和瞬变电磁法组合识别技术可实现对隐伏含水构造带的先导性探测。     

磁黄铁矿型铜铁多金属矿选矿研究进展

根据磁黄铁矿型铜铁多金属矿的分选难点并结合磁黄铁矿的特殊性质,着重从铜硫分离、铁矿脱硫的浮选药剂和选矿工艺两方面梳理了磁黄铁矿型铜铁多金属矿的国内外选矿研究现状及进展。     

基于现场监测与数值模拟的浅层采空区稳定性分析

隐患采空区是目前影响露天开采矿山安全生产的主要危害源之一。随着台阶开采的不断剥离,露天开采境界内各台阶与地下空区群的隔离层厚度越来越薄,随时有可能发生采空区顶板坍塌事故。考虑到露天矿采空区地质赋存条件和围岩稳固性等特征,以弓长岭露天铁矿浅层采空区为工程背景,运用现场监测和数值模拟相结合的手段综合分析了浅层采空区的稳定性。将液体静力水准地表沉降监测系统的监测数据与FLAC数值模拟结果对比,调整蠕变参数使得数值模拟的蠕变速率与现场监测结果一致,而后据此进行未来结果的预测。最终根据地表沉降数据确定的蠕变参数取值为A=1.0×10^-12、m=1.75、n=0.35。研究表明:静力水准测点地表最大沉降位移为-9.8 mm,蠕变计算结果顶板最大垂直位移约20.4 mm,应力最大值约25 MPa,综合分析显示该采空区较稳定。上述研究提供了一种基于采空区现场监测数据的数值模拟蠕变分析方法,可为类似矿山采空区稳定性分析提供借鉴。     

不同技术条件下露天矿最终境界变化情况分析

基于 Opmetalminer 软件系统，综合考虑改变回采率、选矿回收率及废石混入率 3 种技术参数取值对露天矿最终境界的影响。首先根据矿山的地质数据构建相应的矿床数值模型，主要包括地表标高模型、台阶模型以及品位模型；然后根据矿山提供的相关技术参数及市场现时价格对境界进行优化，从而得到基础境界；最后分别对改变废石混入率、改变回采率与废石混入率、改变选矿回收率 3 种情况进行分析讨论。结果表明：单独考虑废石混入率时，废石混入率突破从 8% 降至 7% 的技术瓶颈时，可以获得增长幅度最大的境界盈利值；同时考虑回采率与废石混入率时，回采率突破从 91% 提升至 92% 的技术瓶颈时，尽管废石混入率从 2% 增至 3%，但依然可以获得增长幅度最大的境界盈利值；单独考虑选矿回收率时，选矿回收率突破从 79% 提升至 80% 的技术瓶颈时，可以获得增长幅度最大的境界盈利值。     

复杂难选铁矿石悬浮磁化焙烧-高效分选技术

针对传统铁矿石磁化焙烧技术与装备存在焙烧产品质量差、产能低、能耗高和环境污染严重等问题，创造性提出了一种“预热-蓄热还原-再氧化”悬浮磁化焙烧新工艺。该工艺具有原料适应性广、焙烧产品质量均匀、回收率高、生产能耗低、无污染等特点，适合处理赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿及其混合型难选铁矿石。通过多年的潜心基础研究与技术攻关，形成了非均质矿石颗粒悬浮态流动控制、蓄热式高效低温还原、铁物相精准调控与余热同步回收等一系列关键技术，建成了500kg/h复杂难选铁矿石悬浮磁化焙烧-高效分选半工业试验平台。