兰尖铁矿无底柱分段崩落法采场结构参数研究

以兰尖铁矿尖山矿区1 300 m标高以上挂帮中厚矿体为研究背景,对倾斜边界条件下的无底柱分段崩落法采场结构参数进行研究。根据实验相似原理和达孔量法,通过自制立体放矿模型进行室内放矿模拟实验,根据整理出的实验数据运用3Dmine矿业工程软件建立放出体模型,并结合下盘残留情况得到尖山矿区中厚挂帮矿体20 m分段高度结构参数下的最佳放矿步距为5.2 m,崩矿步距为4 m。     

多分区开采矿山采场结构参数优化

利用实验测定的散体流动参数和"三分段回采"原则,分析计算小汪沟铁矿无底柱分段崩落法采场结构参数的合理值。借助图形分析法确定崩矿步距与下盘岩石开掘高度的初始值,并给出在生产中优化崩矿步距与下盘岩石开掘高度的技术与方法。     

高分段大间距无底柱分段崩落采矿新技术

采用高分段大间距是无底柱分段崩落采矿法在世界各国的发展方向。为配合昆钢大红山铁矿400万t/a采、选、管道工程建设项目,进行了20 m分段高20 m进路间距的无底柱分段崩落采矿新技术研究。针对大间距进路应用了大间距进路放矿理论,从根本上改变了传统放矿理论放出椭球体的排列方式,实现了放出椭球体完全相切排列;用工业试验的方法研究了采用这种结构参数时的崩矿步距、炮孔排距和孔底距的最佳组合。试验表明,这样可使崩落矿石的大块率控制在3%以内,出矿贫化率控制在5%左右,矿石综合回收率在85%以上。20 m×20 m结构的无底柱分段崩落采矿法在大红山铁矿的试验成功,极大地提高了矿山的生产能力,降低了采矿成本。同时,大大地拉近了我国与国外先进采矿技术水平（分段高30 m）的距离。     

基于椭球体放矿理论的后和睦山采场结构参数优化

无底柱分段崩落法是和睦山铁矿-200 m中段后和睦山矿段主体的采矿方法,但存在采场结构参数(分段高度为12.5 m,进路间距为12 m,进路规格为3.2 m×2.8 m)不合理问题,2条相邻进路之间的脊部矿石在下一分段难以回收。为尽可能回收脊部残留矿石,通过对椭球体放矿理论的研究,确定适合后和睦山的无底柱分段崩落法的采场结构参数。结果表明:(1)采场合理的分段高度取值范围是12.15～12.57 m,目前后和睦山矿段采用的12.5 m分段高度是合理的;(2)通过最优回采进路间距经验公式计算,回采进路间距以8～10 m为宜;(3)根据最优放矿步距的计算公式和合理崩矿步距选择原则,确定了后和睦山矿段崩矿步距为1.7～2.6 m。     

基于PFC3D的崩落法采场放矿步距优化研究

无底柱分段崩落采矿法结构参数是影响放矿损失与贫化的重 要 因 素.以 某 矿 山 崩 落 法 采 场 为 工 程 依 托,基 于PFC３D软件,建立崩落法采场三维单体数值模型,保持分段高度(２１m)与进路间距(２０ m)不变,对放矿步距进行了优化研究.结果表明,放出体的高度随着放矿步距的增加而有所增加,但当达到５．０m 放矿步距后变化不大;随着放矿步距的增加,近椭球体形态的放出体由“短粗”向“瘦长”发育.综合考虑回采率、贫化率与回贫差指标,放矿步距合理范围宜为５．５~７m.随后建立物理相似模型,取不同的放矿步距进行试验,结合实验室物理放矿结论与三维单体放矿数值模拟结论,得到２１m×２０m 采场结构参数下,以矿石回采指标为比较对象,最优放矿步距范围宜为５~６m.     

某铁矿无底柱分段崩落法最优结构参数研究

分段高度、进路间距及崩矿步距是影响无底柱分段崩落法的三个重要因素。结合江西某铁矿生产条件,运用PFC3D数值模拟软件,对通过正交组合试验确定的9组不同的结构参数模型进行放矿模拟。对试验结果进行分析,推荐该铁矿采场采用的最优结构参数为分段高度14m、进路间距16m、崩矿步距3m。     

无底柱分段崩落法大间距结构参数的研究与实践

分析了无底柱分段崩落法大间距结构参数间的关系，提出了无底柱分段崩落法放出体的空间排列形式，建立了数学模型，进行了实验室实验和工业试验，确定了分段高度、进路间距取值条件和大间距条件下合理崩矿步距的取值范围。通过实践验证了大间距结构参数开采能够大量减少采准工程量、降低采矿成本、提高设备利用率和采矿强度，是无底柱分段崩落法的发展方向。     

庙沟铁矿崩矿步距与进路间距的耦合优化研究

基于放出体和崩落体最大程度吻合理论,耦合优化庙沟铁矿无底柱分段崩落法崩矿步距和进路间距。结合结构参数和实际体积贫化率与回收率的经验公式,推导质量回贫差的数学模型,计算不同崩矿步距的理论最优进路间距、放出体体积和质量回贫差。综合理论计算结果和工程类比法选择试验参数,进行1∶50比例尺立体模型相似模拟放矿试验,试验结果证明回贫差数学模型是可靠的,同时得出最优崩矿步距约为3.6m,最优进路间距为16.5~17m。     

无底柱分段崩落法回采参数优化

回采参数是影响无底柱分段崩落法损失贫化的主要因素之一,其中崩矿步距与边孔角调整较灵活,对其进行优化,是降低矿石损失贫化的有效途径。在分析回采参数优化基本依据的基础上,针对毛公铁矿回采指标不佳的问题,采用物理模拟实验方法,开展大结构参数条件下崩矿步距与边孔角的优化研究。实验结果表明,在分段高度20m、进路间距18m的条件下,采用3.6m的崩矿步距和45°边孔角,不仅有利于回采矿石,也有利于控制岩石混入,可减少矿石资源的浪费,实验结果可为类似矿山优化回采参数提供参考。     

北洺河铁矿采场结构参数的确定方法

试验研究了自然冒落与爆破崩落相结合的大结构参数无底柱分段崩落法，提出了基于散体流动特性的采场结构参数确定方法，并给出分段高度与进路间距的关系式和依据出矿口最早出露废石的信息确定崩矿步距的方法。这一新型采矿方法在北沼河铁矿取得了良好的实用效果。     

金山店铁矿崩落法过渡分段放矿指标优化研究

采用无底柱分段崩落法回采的矿山,在向大结构参数的转变过程中,正常布置的大结构参数不适用于过渡分段的放矿。根据金山店铁矿开采技术条件,采用图解法、物理模拟和现场放矿试验等研究方法,得到初始过渡分段合理的采场结构参数是14 m×16 m×3.4 m;在过渡分段的放矿中,通过采取截止品位的放矿制度、增加放矿步距、加强地测工作、提高爆破质量等技术措施,过渡分段回收率可以达到77.97%,过渡分段完成生产指标是可行的。     

高变分段低贫化放矿及其参数优化试验研究

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。采场主要结构参数是分段高度、进路间距和崩矿步距,根据放矿学理论,这3个参数的不同组合将直接影响最终的回贫指标。大红山铁矿一期采用的是20 m×20 m的大结构参数组合,即分段与进路间距都为20 m,二期规划拟在400 m水平以下采用30 m×20 m的结构参数,即将分段高度提高到30 m,属于高变分段放矿形式。针对大红山铁矿二期高变分段的放矿形式,利用实验室相似材料制作放矿模型,进行低贫化放矿研究,得到了高变分段下放出体发育形态,高变分段下最优崩矿步距及进路口规格,试验结果证明采用低贫化放矿明显提高了资源回收率,有效降低了矿石的损失贫化。     

放矿口尺寸对放矿效果的影响

无底柱分段崩落法是金属矿山地下开采应用较多的一种高效采矿方法，在覆盖岩层下进行放矿，矿石损失贫化大、回收效果差的问题非常突出。为了解决这一问题，国内外的大量研究集中在放矿理论、结构参数、覆盖层形成和出矿工艺等方面。无底柱分段崩落法放矿中，放矿口尺寸的大小对放矿效果有着显著的影响，是造成无底柱分段崩落法损失贫化大的一个不可忽视的因素。为了进一步研究放矿口高度和宽度对放出矿石量、废石混入的影响，采用单进路单分段 物理放矿模型，进行了12种不同放矿口尺寸的物理放矿实验。结果表明：适当扩大放矿口宽度或降低高度，会增加放出纯矿石量、提高矿石回收率、降低贫化率，且放矿口宽度小于5 m，高宽之比在0.7~1之间时，混入废石率较小。     

大间距无底柱分段崩落法开采稳定性分析

无底柱分段崩落法的产量在地下铁矿开采过程中占总产量的85%以上,小尺寸的采场结构参数在一定程度上限制了该采矿方法的开采效率,制约矿山经济发展。从放出体空间排列优化、爆堆体与放出体吻合度等角度,对比分析高分段结构和大间距结构两种大结构参数方案在无底柱分段崩落法开采中的适用性,认为大间距无底柱分段崩落法能够大幅降低采掘比,改善采场地压环境,控制矿石损失贫化,降低采矿成本,更有利于提高经济效益。并结合矿山开采实践,采用FLAC3D软件对大间距无底柱分段崩落法进路开采的围岩应力及位移变化进行模拟分析,结果显示安全稳定性满足生产要求,验证了大间距无底柱分段崩落法开采的可行性和经济性。     

崩落矿石堆体与放出体吻合程度试验研究

崩落矿石堆体与放出椭球体吻合程度好时,矿石回收效果提高.通过实验室试验,拟寻求大间距结构与传统结构参数下矿石堆体与放出椭球体间的形态吻合程度情况,从而为无底柱分段崩落法的参数制定提供理论依据.试验证明大间距结构崩落矿石堆体与放出椭球体吻合程度优于传统结构.     

无底柱分段崩落法过渡分段放矿方式优化研究

无底柱分段崩落法的发展趋势是增大采场结构参数，因此现行许多矿山都存在如何使采场结构参数从普通间距向大间距过渡的问题。以金山店铁矿为例，针对过渡分段出现的放矿问题，以无底柱低贫化放矿理论为指导思想，提出综合考虑多分段的优化放矿方式，得出与之相配套的崩矿步距；并在此基础上，提出实现最优放矿的措施，即爆破优化、放矿管理及截止出矿品位的控制。     

基于PFC~(3D)数值模拟的金山店铁矿东区合理覆盖层厚度研究

覆盖层在无底柱分段崩落采矿法开采中起着重要作用,既要为挤压爆破和端部放矿创造必要条件,还需保证崩落法生产的安全性,选择合适的覆盖层厚度对矿山开采具有重要意义。首先,根据金山店铁矿东区采场结构参数,利用椭球体放矿理论计算出合理覆盖层厚度为20 m,并以覆盖层充当缓冲层时覆盖层厚度计算公式验证了该厚度能满足安全要求;其次,利用PFC~(3D)数值模拟软件进行三轴压缩试验找到与金山店铁矿东区岩体力学强度参数相匹配的矿岩颗粒微观参数;最后,根据矿岩微观参数建立放矿数值分析模型,通过选取的不同覆盖层厚度进行模拟放矿,依据放矿后矿石的回收率和贫化率大小来分析覆盖层厚度对开采指标的影响,认为20 m厚度覆盖层条件下的矿石回收率和贫化率达到最优值。理论计算和数值分析表明,金山店铁矿东区崩落法开采时覆盖层厚度取20 m,可取得较好的技术经济效果并保证采场安全。     

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。     

基于PFC数值模拟的无底柱采场结构参数优化研究

结合大冶铁矿东采车间工程条件,设计了几种无底柱采场结构参数,并运用PFC数值模拟软件,对多个采场结构方案进行模拟分析,根据各方案的矿石回收指标和现场实施的难易程度,推荐采用分段高度12 m、进路间距15 m、崩矿步距2.0~2.5 m的最优采场结构参数组合。同时研究了放矿过程中不同阶段颗粒间接触力的变化规律,详细分析了数值模拟结果回收率偏高和贫化率偏低的原因。     

放矿的随机介质理论

随机介质理论可以很好地反映崩落法放矿的矿岩移动规律。它可以解决各种边界条件下的放矿问题。本文着重讨论了随机介质理论在端部放矿中的应用。利用参数辨识方法求出了反映散体性质的介质参数。从而可以判断无底柱分段崩落法矿块结构参数是否合理?为设计合理的结构参数提供了依据。