黄土覆盖层在放矿中运动规律的实验模型

本论文结合工程实例,运用π定理推导出物理模型模拟崩落法放矿时黄土混入规律应满足的相似律,并阐述了由模型试验结果推导现场放矿参数的方法.同时按相似律的要求设计了木制的物理模型,介绍了模型制作及进行放矿模拟试验的方法.     

放矿中黄土覆盖层运动规律的数值模拟

针对大冶铁矿铁门坎东采区的回采现状，运用放矿椭球体理论和计算机数值模拟技术，对矿体顶部黄土层在放矿中的运动情况进行了多方案的全历程模拟，并与物理模型试验对比，两者从过程到结果，从图形到数据都很一致，反应了采用数值模拟方法进行土、岩放矿实验研究是可行的。     

电算模拟放矿

电算模拟放矿是研究放矿问题的一条新途径。它所具有的某些良好功能是一般试验方法所难以达到的。本文进一步研究了这种模拟方法的原理。提出了求算相似特征值的公式。进行了多漏口放矿的单因素分析。编制了有底柱崩落法放矿模拟的程序,并用此程序对几种放矿制度进行了比较。     

溜井底部放矿漏斗角对矿石流动性的影响研究

为研究溜井底部放矿漏斗角对矿石流动性的影响,以金山店铁矿-480~-410 m段主溜井为工程背景,采用PFC2D离散元软件对放矿漏斗角分别为45°、50°、55°、60°、65°的主溜井放矿过程进行数值模拟。为定量描述不同放矿漏斗角下矿石流动性之间的差异,定义矿石质量流率比为矿石流动性评价指标,分析各放矿漏斗角下的矿石流动性特征,揭示放矿漏斗角对矿石流动性的影响机理。构建溜井放矿相似试验平台,进行溜井放矿相似模拟试验,计算矿石的质量流率比,并将其与数值模拟结果进行对比分析。研究结果表明：当放矿漏斗角为60°时,矿石质量流率比最大,矿石流动性最好;相似试验与数值模拟所得矿石质量流率比的变化趋势基本相同,相似试验结果能对数值模拟结果进行验证。     

放矿中黄土覆盖层运动规律的数值模拟

本文针对大冶铁矿铁门坎东采区的回采现状，运用放矿椭球体理论和计算机数值模拟技术，对矿体顶部覆盖黄土情况下黄土混入矿石的运动规律进行模拟，并与物理模型试验结果对比，为合理的回采爆破参数的设计和放矿制度的建立提供了科学依据。     

地下深孔爆破模型拟似律与模型制作

本文结合工程实例,介绍了地下深孔爆破模型的相似律及由模型试验结果推导实际爆破参数的方法,并认为在模拟试验中,要每一个影响因素都满足相似律,往往做不到,应对各因素进行分析,确定其对所考虑问题的影响程度,尽可能满足主要因素的相似,不能满足的要求近似相似,影响较小的因素忽略不计,同时按爆破模拟相似律的棣 小型水泥砂浆试验模型,并介绍了模型制作的方法。     

溜井放矿过程中贮矿段井壁动态应力分布特征研究

溜井放矿过程中贮矿段井壁的磨损破坏程度与井壁动态应力的分布特征密切相关。以金山店铁矿主溜井为工程背景,基于Janssen公式,引入超压系数,推导贮矿段井壁动态应力的理论计算公式,计算不同高度处井壁动态应力的理论值;采用颗粒流程序模拟主溜井放矿过程,分析贮矿段井壁动态应力的分布特征;基于自主研发的溜井放矿相似试验平台,配合应变仪,对放矿过程中贮矿段井壁不同高度处的应变值进行监测,通过应变仪的率定参数将其转换为对应的动态应力值。将理论计算、数值模拟所得结果与相似试验所得井壁动态应力及井壁磨损分区范围进行对比。研究表明:理论计算、数值模拟、相似试验所得井壁动态应力的最大相对误差率在19%以内,验证了理论计算公式的合理性;三者所得井壁动态应力的均值在放矿口以上(5.0 m,15.0 m)范围内均超过了228 k Pa,在(15.0 m,30.0 m)范围内均不足204 k Pa,分别对应于相似试验中井壁的重磨损区及轻磨损区;井壁动态应力越大则井壁磨损程度越重,从力学角度解释了贮矿段井壁磨损破坏程度差异的原因。     

崩落法放矿随机模拟移动概率研究

本文针对崩落法放矿随机模拟放出体畸形、放出量失真等问题,首先剖析了D.Jolley概型移动场,查明了它与实际散体移动场的差异是导致上述问题的根本原因;其次分析了随机模拟放矿的实质,提出移动场相似模拟准则;第三借助于随机介质放矿理论的研究成果,给出了确定模块移动概型的理论方法,使上述问题得以较好解决。     

关于崩落法放矿时矿岩移动方程

本文根据实施崩落法放矿计算和模拟的需要,并针对文献[1]、[2]存在的缺欠,首先依据场论中散度理论建立了检验散体连续流动条件的表达式;其次依据该式选出了最好的偏心率回归方程(幂函数式)1-ε~2=KH~(-n)。第三、按连续流动条件把放出体抽象为不相似的完全椭球体。第四,在确定出放出体形状的基础上,依据放出体基本性质,推导出崩落法放矿时崩落矿岩的移动方程和逆移动方程该方程组可用来模拟崩落法放矿的基本规律(放出体、矿石残留体和矿岩界面移动过程)以及作出放矿的矿石损失贫化预测。     

主溜井矿石运移及井壁破坏特征的相似试验研究

为研究溜井矿石运移及井壁破坏特征,以金山店矿垂直主溜井为例,根据工程特点和相似理论,构建了由井口卸矿模拟装置、井筒适配装置、底部放矿适配装置、高速摄影系统和数据分析系统等部分组成的溜井溜放矿相似试验平台。以运动学理论为基础,在试验平台上进行溜矿段溜矿相似试验,得到了溜矿段矿石的运动轨迹,试验的井壁冲击破坏部位按相似比还原后与理论分析和矿山井壁冲击破坏检测结果相近;以椭球体放矿理论为基础,在试验平台上进行贮矿段放矿相似试验,得到了贮矿段井壁磨损分区范围,试验的井壁磨损破坏区域按相似比还原后与理论分析、PFC2D放矿数值模拟以及矿山井壁磨损检测结果相符。研究结果表明,溜井溜放矿相似试验平台及其溜放矿相似试验适用于溜井的矿石运移及井壁破坏特征研究,试验结果为金山店矿现服役主溜井的井壁加固方案优化和新设计的采区溜井支护方案优化提供了依据。     

松湖铁矿深部矿体无底柱分段崩落法放矿参数优化研究北大核心

一般而言,制约无底柱分段崩落法回采指标优劣的关键参数包括放矿方式、分段高度、进路间距与崩矿步距等。随着国内外相关采矿设备的发展,上述放矿参数也在逐步增大。以松湖铁矿无底柱分段崩落法采矿为例,在分析现有放矿参数存在的问题后,提出了从放矿方式、进路间距、放矿步距(崩矿步距)三个方面优化确定合理的放矿参数。借助Image Pro Plus图像处理软件,对井下出矿进路爆堆及地表摊平矿堆进行拍照分析,确定了松湖铁矿崩落法采场实际矿岩块度粒级。根据相似物理模型试验要求,相似比选择为1∶100,通过对比5 mm以下原矿与10 mm以下原矿、5 mm以下原矿与6 mm以下配矿的椭球体形态参数,确定了采用6 mm以下配矿散体用来模拟原矿全粒级的放矿椭球体形态。在上述基础上,通过开展单口放矿试验与多口放矿试验,以回贫差作为评判指标,推荐松湖铁矿采用无贫化放矿方式组织生产作业,确定了最佳进路间距宜采用13.5 m,并且综合确定了最优崩矿步距为4 m。采用上述放矿参数之后,贫化率由现在的21.35%降低至8.77%,损失率由现在的23.61%降低至13.4%,改善了崩落法采矿的回采指标,为松湖铁矿深部矿体回采参数设计提供了技术支撑。     

程潮铁矿放矿模拟试验研究

为了减少对矿产资源开采的浪费,提高矿石回收率,对武钢程潮铁矿进行矿石开采的放矿规律研究,进行采场结构参数的优化.根据物理相似模拟原理及正交试验原理,对采场进行分段高度、进路间距、放矿步距的三因素正交相似模拟放矿试验,探索三因素对矿石回收率的影响.并结合采场实际情况.给出适当提高当前放矿步距的有效建义.     

大倾角特厚煤层综放工作面工艺模拟试验研究

本文针对开滦赵各庄矿3237深部大倾角综放工作面的工艺参数选择,进行了全面的实验室相似材料模拟试验和工作面的对比实测研究,通过多种试验和观测手段与研究方法,获得了大量、丰富的模拟试验数据和研究成果,从而为赵各庄矿3237大倾角综放工作面的工艺参数选择提供了可靠的科学依据.经工作面开采的实践表明,实验室相似材料模拟试验的工艺研究结论是正确可靠的,该方法完全可以作为综放工作面工艺参数选择的重要实验手段.     

缓倾斜特厚煤层综放工作面矿压显现特征研究

根据阳泉四矿、兖州兴隆庄矿两个综放工作面的矿压观测和实验室相似材料模拟结果，分析阐述了综放开采与分层开采矿压显现的异同和综放液压支架的受力特征     

阳泉四矿综放工作面顶板顶煤运动规律研究

通过阳泉四矿北８３１２综放工作面现场矿压观测和实验室相似材料模拟研究，阐述了缓倾斜特厚煤层综放开采顶板顶煤运动规律。     

无底柱分段崩落法放矿的数值模拟及模拟程序

无底柱分段崩落法放矿的研究中,大都使用模型实验方法,分析研究矿石损失贫化与结构参数等的数值关系。模型实验法有两个难处:第一,必须用立体模型进行实验,实验准备及实验的工作量很大;第二,难于给出崩落矿岩移动过程,亦即不能给出矿石损失贫化过程,只能给出结果——损失贫化值。我们在研究无底柱分段崩落法放矿时崩落矿岩移动规律的基础上,推导出崩落矿岩的移动方程,并以此为数学模型,建立了数值模拟放矿理论体系,用以模拟放矿过程。数值模拟放矿不仅可以用来预测矿石损失贫化值,完成模型实验的功能,同时还可以揭示     

大采高超长综放面矿压显现规律与控制技术研究

采用实验室相似模拟的方法研究超长综放工作面的老顶破断特征,结合现场实测顶板来压及关键层破断阶段支架工作阻力变化,分析得出超长综放面矿山压力显现规律,验证了相似模拟结果。根据工作面矿压显现,提出相应的矿压控制技术措施,生产中未出现大的冒顶和片帮,保证了安全高效回采,给其他矿井提供借鉴。     

基于大比例尺立体模型的放矿参数优化研究

结合某铁矿实际,采用1∶50比例尺建立多分段多进路无底柱分段崩落法立体模型,进行放矿实验研究。实验严格控制矿岩粒级组成,采用铰接式活动铲斗、栅式嫁接矿壁等相似模拟技术,进一步提高了模拟相似程度。以回贫差为指标,在分段高度20 m条件下进行了11组相似模拟实验。研究结果表明,矿壁倾角是影响矿石回收指标的主要因素,最优崩矿步距为3.6m,最优矿壁倾角为85°;与20m进路间距相比,18m进路间距更有利于提高矿石回收率。实验参数来源可靠,大比例尺立体放矿相似模拟实验相似度高,对极厚大矿体室内放矿实验研究有借鉴意义,研究结果对矿山工业实验具有较高的指导价值。     

硬煤综放面矿压显现及其控制

本文以晋城古书院矿３＾＃煤的综放开采为工程背景，结合现场矿压观测和相似模拟研究成果，阐述了硬煤条件下综放面的矿压是现规律及其控制问题。     

无底柱分段崩落法放矿结构参数优化研究*

放矿工作是无底柱分段崩落法的核心工作,结构参数的选取则是放矿工作所要解决的重要内容,其直接影响着采场的出矿效率及各项回贫经济指标。本文首先阐述了近年来"高分段"及"大间距"理论在实践中的新认识,并结合昆钢大红山铁矿高变分段放矿研究实例,从实验室相似模拟放矿试验、PFC3d软件数值模拟两方面分别展开放矿步距及进路尺寸参数组合优选、进路间距优选研究等,得到了高变分段放矿条件下合理放矿步距指标为6.72~7.56m,合理进路间距指标为25m等结论无底柱分段崩落法放矿结构参数优化研究对指导放矿工作具有重要意义。