基于时空经济属性的多矿体露天矿山联合排产研究

鉴于矿体品位空间分布与不同开采时段的效益差异,通过在矿块模型中引入吨价值属性,利用LG图论法,搜寻各梯度标高矿块价值和最大的闭包,创造性地构建多矿体露天矿山的矿体矿量-价值特征函数,以充分反映并量化矿块价值的时空属性;利用编程对矿体矿量-价值特征函数在时间维度开展离散比较,探讨了多矿体露天矿山经济最优的联合排产方案,并应用于刚果(金)某多矿体多金属露天矿山中。研究结果表明,基于时空经济属性的多矿体露天矿山联合排产较传统的基于静态矿体价值的排产方案,可以有效地增加项目初期收益,缩短项目回收期,提升整体净现值,对海外高风险矿山意义重大。     

刚果(金)某铜钴矿露天台阶爆破参数优化研究

基于对露天台阶爆破过程典型阶段分解,提出将炮孔间距从6m降低至5.5m的优化设计方案。分别建立原方案和优化设计方案的准二维动力学计算模型,利用Lsdyna动力学分析程序进行了计算与对比分析。结果表明:拉槽阶段中,优化设计方案的拉槽中心点的最大拉应力从原方案的31MPa提高37MPa,更有利于拉槽的产生和扩展;逐孔爆破阶段中,优化设计方案降低了两自由面的交角,促进了反射应力波充分叠加,炮孔与自由面交点连线的中点的最大拉应力,从原方案的24MPa,提高至35MPa,改善了破碎效果。现场试验结果表明,优化设计方案爆破的爆堆块度均匀,降低了大块率。优化设计方案已被应用于生产实践,并取得了良好爆破效果。     

地下中深孔爆破地震波监测及衰减影响因素分析

消除及控制城市矿山井下爆破对地表环境及构筑物的振动影响具有重要意义。针对梅山铁矿爆破振动控制问题,在大量爆破振动监测的基础上,采用灰色关联度法对爆破振动影响因素开展分析。以振动合速度和主频作为系统特征指标,以单段最大药量、总药量、爆心距、高程差、分段数和炮孔数6个比较数列作为影响因素,通过灰关联度计算得到该6个指标的关联度排序。通过对实测数据进一步统计分析,将分段数控制在5段及以上对于控制地表爆破振动速度有显著效果。从最大限度控制地表振动主频的角度看,应优先使用逐孔起爆,一次爆破总药量控制在950 kg为宜。     

固定床生物反应器模拟溶浸采铀吸附尾液中Fe2+的氧化试验

以活性炭作载体固定嗜酸氧化亚铁硫杆菌,构建固定床生物反应器,模拟溶浸采铀矿山吸附尾液全Fe浓度和溶液pH条件,对生物反应器氧化Fe²⁺工艺参数进行了试验研究。结果表明:活性炭作载体比无载体时生物反应器氧化Fe²⁺速率增加了1.4倍,由0.5 g·L^-1·h^-1增大至1.2 g·L^-1·h^-1;生物反应器运行过程中溶液中全Fe因生成铁钒而不断消耗,需要定期清理反应器中的铁矾和补充FeSO₄以保持溶液中全Fe浓度;生物反应器最优的操作条件是:底部通气,Fe²⁺浓度为5 g·L^-1时,溶液流量为1.2~1.4 L·h^-1;Fe²⁺浓度为1 g·L^-1时,溶液流量为5.4 L·h^-1。     

采空区下方高应力环境下深部矿体回采时序研究

夏甸金矿深部矿体处于采空区下方的高应力环境中,地压管控是矿体回采时序规划的基本原则。利用3Dmine-Midas/gts耦合建立了真三维深部矿体模型,反演了实测地应力,并利用Flac3D数值模拟软件对上部开采活动下深部矿体的二次应力分布规律进行了研究;结合深部地压特征,基于采矿环境再造的思想,提出隔离层的方案,通过数值模拟确定了隔离层参数;针对隔离层下深部首采中段的回采顺序,提出了前进间隔式、后退间隔式、前进连续式和后退连续式4种回采方案,计算结果表明,前进连续式回采方案更有利于地压管控。根据研究结果确定了深部矿体的整体回采时序规划,为深部矿体的安全高效回采提供了指导。