长走向平行钒铁矿体协同开采方案研究

七角井矿区的钒、铁双层矿体走向长度超4 km且呈近似平行产出，下盘铁矿开采时损失贫化率高且上盘钒矿资源保护难度大。根据钒铁矿体走向长、近平行产出、厚度负相关、空区隐患大的开采技术条件 特征，采用平面分区、开采时序规划、采矿方法优化、区域稳定性控制等技术来实现钒铁矿协同开采。根据铁矿“中间厚、两端薄”、钒矿“中间薄、两端厚”的形态特征，将长走向的钒铁矿体分为东区、中区及西 区。工程空间上，双层矿体共用一套开拓、采准、运输等开采系统；开采时序上，在提高铁矿生产能力的同时保证了钒矿开采的时间灵活性；采矿方法上，东区及西区铁矿采用阶段矿房嗣后膏体微胶结充填法，中区 铁矿采用阶段矿房法转崩落法；此外，通过中区崩落顶板及上盘围岩，东、西区膏体充填方式保证了矿区开采时及开采后的区域稳定性。研究表明：所提出的协同开采方案使矿山铁矿设计开采储量增加了1 064.7万t ，膏体充填每年消耗干抛层、尾矿等矿山固废86万t以上，矿山安全及经济效益明显。     

某矿山胶结充填体质量影响因素研究

针对某矿山全尾砂胶结充填过程中充填体开裂、崩解的问题,采用化学分析法对尾砂进行测定,并开展不同灰砂比和浓度条件下的充填体单轴抗压强度试验。结果表明,尾砂中S含量高达8.82%,Ca SO4的含量达到4.07%,同一浓度同一灰砂比充填体60 d强度与28 d最高强度相比均下降约50%。矿山全尾砂胶结充填体质量主要受尾砂中S及其氧化物的影响较大,需降低尾砂中的S及其氧化物,以保证充填体后期强度满足生产要求。     

氨水对碱性细菌浸出铜尾矿的影响

针对已驯化的碱性细菌对铜尾矿进行单纯的生物浸出时铜浸出率不是很高的问题,通过添加适量的氨水进行生物-化学联合浸出试验,并与不添加菌的氨浸这一单纯的化学浸出试验进行对比,来寻求合适的尾矿浸出方式。试验结果表明,在单纯的氨浸试验中,当氨水增加至较高浓度后,铜浸出率增长缓慢;在联合浸出试验中,当初始氨水的浓度40 g/L,浸出时间30 d左右,可达到较好的浸矿效果,铜浸出率可达35.57%。而单纯的碱性细菌浸矿时的最高浸出率为24.51%,同等条件下单纯的氨水浸出时的浸出率仅11.98%,联合浸出率分别提高了11.06个百分点和23.59个百分点。由此可见,低浓度的氨水对细菌浸矿有促进作用。     

非奇异H-矩阵的一个判定条件

应用对角占优矩阵的概念,通过对矩阵元素进行比较,利用矩阵理论中的一些方法和不等式的放缩技巧,构造相应的正对角矩阵.得出了判定非奇异 H-矩阵的一个新的充分条件,从而改进了已有的一些对非奇异 H-矩阵的判别方法,使得定理的适用范围明显扩大,并用数值例子说明了该判定条件的有效性.     

Orthogonal design and numerical simulation of room and pillar configurations in fractured stopes

Room and pillar sizes are key factors for safe mining and ore recovery in open-stope mining. To investigate the influence of room and pillar configurations on stope stability in highly fractured and weakened areas, an orthogonal design with two factors, three levels and nine runs was proposed, followed by three-dimensional numerical simulation using ANSYS and FLAC3~. Results show that surface settlement after excavation is concentrically ringed, and increases with the decrease of pillar width and distances to stope gobs. In the meantime, the ore-control fault at the ore-rock boundary and the fractured argillaceous dolomite with intercalated slate at the hanging wall deteriorate the roof settlement. Additionally, stope stability is challenged due to pillar rheological yield and stress concentration, and both are induced by redistribution of stress and plastic zones after mining. Following an objective function and a constraint function, room and pillar configuration with widths of 14 m and 16 m, respectively, is presented as the optimization for improving the ore recovery rate while maintaining a safe working environment.     

Lubambe铜矿倾斜中厚矿体的平底结构纵向房柱法

为了安全、高效地回采Lubambe铜矿倾斜中厚矿体,将分段空场法改进为平底结构纵向房柱法,沿矿体纵向在上下分段间交错布置矿房及矿柱,脉内采准工程兼作凿岩、出矿巷道。生产结果表明:平底结构纵向房柱法采切比仅为87.3 m/万t,采矿回收率72.2%,贫化率22%,综合生产能力可达1 000 t/d。此外,利用双臂凿岩台车凿上向平行中深孔,矿体厚度5 m时单排炮孔仅需3~4个,每米崩矿量达8~9 t,大块率明显降低。     

充填体下阶段水平矿柱回采顶板安全厚度及进路充填采矿法

为了安全回采松散矿碴及低强度充填体压覆下的阶段水平矿柱,采用古典杨森散体压力理论及矩形等厚薄板力学模型分析了留设顶板受载情况及安全厚度,并通过工程实例进行了验证。结果表明,当上中段破碎底部结构不予回采,下中段顶柱留设安全厚度时,可通过进路式充填采矿法实现水平矿柱的安全开采;其中,下中段顶柱高5 m,采高3.5 m,顶板安全厚度1.5 m,矿石回收率68%,贫化率3%,取得了较好的安全与经济效益平衡。     

基于Fuller级配理论的膏体管道输送减阻技术研究

针对膏体充填的物料配比问题,通过分析膏体内部结构的物质组成,提出物料密实度越大膏体流动性越好;采用Fuller理论对某铜矿充填物料的级配特性进行分析,考察了级配指数n随物料配比的变化规律;开展膏体塌落度、流变特性实验,采用白金汉公式对膏体管流阻力进行理论计算。结果表明：该铜矿膏体中全尾砂∶水淬渣=3∶2时,物料密实度较大,最利于其管道输送;质量分数72 %,管径150 mm,流量60 m³/h的工况条件下,水淬渣掺量40%时的管流阻力为2.46 MPa/km,与全尾砂膏体管流阻力3.65 MPa/km相比,减阻率达32.6%,说明级配优化后膏体管流阻力明显降低。     

基于层次分析法的运输提升限制因素权重分析

为更科学合理地优化矿山运输提升系统,在分析某矿山运输提升运行限制因素的基础上,运用层次分析法建立了这些限制因素的AHP层次结构模型。通过构造判断矩阵和AHP模型的求解,得到了限制因素的权重结果：其中多级提升效率低权重比例最大,达35.2%,斜井缺乏统一设计和中段运输效率低权重分别达到15.04%与14.55%,其余各因素均未达10%。单排序和总排序判断矩阵一致性检验均有,一致性良好。表明通过层次分析法确定矿山运输提升运输系统限制因素相对重要性是可行的。分析结果为运输提升系统的优化决策提供了依据,进而给出优化意见,重点从改善多级斜井串车提升方式、做好深部运输提升的统一设计和发挥大中段运输作用3方面进行。     

酸法堆浸中矿石结垢及防垢机理研究

堆浸过程中,矿石表面容易发生结垢,从而导致浸堆渗透性降低,最终影响浸出率。以云南某高泥高碱铜矿石酸法堆浸工艺为背景,通过对堆浸结垢矿石进行电镜扫描和X射线衍射分析,发现结垢物以CaSO₄为主,其产生的原因是浸出过程源源不断地生成Ca²⁺并引入SO₄²⁺;通过添加不同防垢剂进行试验,借助电镜扫描分析,验证了防垢剂对于矿石结垢有明显抑制作用,防垢剂作用机理主要是螯合增溶和晶体畸变作用。