铜坑矿放矿方式的数值模拟分析

针对铜坑矿现放矿过程中存在矿石贫化问题,利用PFC数值模拟软件,分别进行了平面放矿和斜面放矿两种不同放矿方式的数值模拟分析,以矿石回收率和贫化率为检测指标,对所得结果进行比较,分析了两种放矿方式的优劣。研究分析发现,在铜坑矿推行斜面放矿方式是可行的,推荐采用斜面放矿方案。     

大冶铁矿露天转地下开采爆破对露天边坡影响的研究

根据现场测试获得的爆破地震波形进行计算得到的爆破地震反应谱曲线, 运用有限元软件, 对大冶铁矿东露天转地下开采无底柱分段崩落法回采挂帮矿爆破对露天边坡的影响进行研究, 结果表明,露天转地下开采爆破地震波所引起的露天边坡的应力和位移值都很小, 不会影响边坡的安全。另外, 对采空区充填废石, 不仅有效限制了边坡岩体的水平和垂直方向的位移, 还改善了边坡岩体的受力状态, 提高了边坡的稳定性。     

赞比亚巴鲁巴矿采空区调查及安全隔离层厚度研究

为科学合理地确定巴鲁巴矿地下转露天开采工程采空区安全隔离层厚度,在采空区调查和钻孔勘察资料研究的基础上,建立了矿区近地表采空区及残留矿体三维模型,并初步分析了矿山近地表采空区塌陷及围岩破坏情况.采用理论计算和数值模拟手段,对采空区安全隔离层厚度进行了研究分析.分析结果表明,矿区跨度在15 m及以上的采空区已全部发生塌陷...     

地表塌陷区膏体回填控制颗粒流数值模拟

以某矿地表塌陷区为工程背景,并基于颗粒流法和PFC^2D程序,对塌陷区进行多种回填工艺模拟,得出在不同回填工艺下回填处置体的运移规律,可有效地对回填工艺进行优化与选择。研究结果表明：在塌陷坑底部矿石开采过程中,全部胶结回填方案中回填处置体沉陷位移量最小,沉陷情况控制效果最好,分层回填方案效果次之,全部非胶结回填方案效果最差;利用膏体回填地表塌陷区,可使处置体与周围岩体形成应力拱结构传递应力,对地表塌陷区的稳定性起到较好的控制作用;完全非胶结回填方案的离层因子最小,为0.12%,处置体颗粒与塌陷坑底部接触效果最好;完全胶结回填方案的离层因子最大,达到0.18%,接触效果最差;其余3种方案的离层因子值相近,分别为0.15%、0.16%、0.148%,接触效果位于前两者之间。     

露天转地下开采爆破振动的现场监测与分析

对大冶铁矿东露天转地下开采无底柱分段崩落法回采挂帮矿爆破振动速度的测试与研究表明，质点爆破振动速度与单响最大爆破药量、爆心距、炸药种类和堵塞情况有关。在露天转地下开采时，如果对采空区充填废石，不仅可以使边坡表面岩体处于有利的三向受力状态，回填废石体还起到了爆破减震作用，同时还有明显的高频滤波作用，有利于保持地下巷道的稳定性。     

露天转地下矿山地质环境问题分析及治理方法研究-以仓上金矿为例

根据山东省绿色矿山要求,露天金矿必须全部转入地下进行井工采矿,并对已造成的矿山地质环境问题进行恢复治理,减轻矿业活动对生态环境的破坏。本文基于仓上金矿地质环境背景和露天开采现状,分析了矿山露天采矿活动引发的地质灾害、含水层破坏、地形地貌景观破坏等矿山地质环境问题;研究了仓上金矿矿山地质环境问题恢复治理方法,并对矿山转入地下开采后产生的矿山地质环境问题进行了预测。研究表明,通过采用尾砂回填、边坡防渗、场地恢复等治理措施,既能有效修复露天采矿产生的矿山地质环境问题,恢复矿区生态地质环境,又能解决三山岛金矿尾矿库库容不足的问题,降低矿山生产和回填治理成本,提高尾砂资源集约化利用率,同时还可为当地提供大量可利用用地,解决金仓街道城市发展空间的难题,具有良好的经济、社会和生态效益。     

大型贫锡硫化矿浮选机内矿粒运动流态的数值分析

针对广西大厂贫锡多金属硫化矿浮选矿物粒级宽、比重差大的特性,利用流体动力学软件FLUENT对20 m2大型贫锡硫化矿浮选机内的矿粒运动流态进行模拟研究。在叶轮转速为3.3 r/s,充气压力为160 kPa的条件下,研究23~147?m矿粒的运动规律,对验证贫锡硫化矿浮选机最佳操作参数和结构优化起着重要的指导作用。     

露天转地下岩体失稳及数值模拟分析

杏山铁矿是露天转地下开采矿山,目前处于露天到地下开采过渡期间。结合杏山铁矿现场工程地质情况,在开采区域的岩体结构特征及岩石物理力学特性的基础上,运用块体理论和有限差分理论,利用FLAC3D数值模拟方法,建立了充分反应现场实际开采现状的力学模型,并以现场位移变化监测为手段,研究了开挖过程中围岩的力学效应,为开挖过程中的围岩稳定性分析提供一定的理论和现实依据。     

基于数值模拟的露天—地下联合开采隔离层稳定性分析

在永平铜矿,由于露采速度远大于地采速度,目前该矿的露天坑底预留隔离层的厚度不断减小。为了确保矿山回采安全,采用CAD-3DMine-Flac3D等多软件耦合建模的手段,对现有隔离层的稳定性进行动态模拟和对比分析。研究结果表明,虽然目前隔离层厚度已低于有关规程要求的最小值,但爆破振动和矿体回采对隔离层影响很小,隔离层基本没有发生贯穿破坏,尚处于稳定状态;同时通过应力、应变及塑性区的变化分析,找出了稳定性薄弱环节,为矿山下一步排产决策提供了必要的技术支撑。     

覆盖岩层下矿岩流动过程数值模拟

利用离散元中刚性块体模型,模拟了多种放矿制度下,覆盖岩层与矿石的相互作用及移动过程,反映了矿岩的流动特点和接触线变化过程。研究表明,用离散元方法模拟非均匀矿岩散体运动过程是适合的,能够用于采场结构参数优化、出矿方式选择、放矿管理和对矿石的损失与贫化指标进行预测。     

无底柱分段崩落法矿石损失贫化分析

从无底柱分段崩落法结构参数、放矿方式、多分段放矿和回采边界条件等4个方面分别分析与矿石损失贫化关系,用“自适应”原理解说进路间距在一定范围内变化时损失贫化变化不大的原因以及多分段放矿矿石损失由变化到稳定的关系;分析矿岩混杂层形成、回收和计算及其对矿石回收的影响;得出使用多分段同时回采是缩短无贫化（低贫化）放矿初期影响矿石产量时间的有效措施;倾斜厚矿体使用无贫化（低贫化）放矿与截止品位放矿组合方式可大幅度降低贫化率等。最后提出矿石损失贫化综合分析方法。     

上游式湿排尾矿分级分区放矿筑坝工艺试验及应用#br#

针对上游式湿排尾矿库入库尾矿粒度偏细、浓度偏高、不易分选的特点,为实现尾矿的安全堆存,采用分级分区放矿,将粗细尾矿分级后,粗颗粒尾矿优先在坝前放矿,细颗粒尾矿在上游库内排放。通过在南京梅山山景尾矿库实施旋流器分级分区放矿筑坝试验,将入库尾矿经FX 250型水力旋流器在0.1 MPa压力下进行分级,将沉砂质量浓度稀释至35%以下排放在坝前,取样检测表明,坝前20 m范围内+0.075 mm尾矿占比在90%左右,坝前40 m范围粗颗粒含量明显增加。通过在粗尾矿沉积的坝前区构筑池填法子埂,使粗尾矿集中在坝前最小干滩长度范围内沉积形成安全超高区;将溢流汇集后经管道输送至上游库内排放。试验结果表明,上游式尾矿分级分区排放工艺能够很好地解决细粒高浓度尾矿采用坝前水力冲积放矿存在的防洪不足及坝体稳定性不高的问题。该尾矿堆存工艺在南京梅山山景尾矿库成功应用,既解决了尾矿库前期运行存在的潜在安全隐患,又节省了运行成本。     

Numerical Modelling of Flow and Capillary Barrier Effects in Unsaturated Waste Rock Piles

Abstract  Flow systems in unsaturated waste rock piles were simulated using a two-dimensional numerical model (HYDRUS). The conceptual models are based on homogeneous (unstructured) waste piles, and on structured piles that include either horizontal or inclined fine-grained layers within a coarser host material, forming a capillary barrier system. The approach considers fully transient conditions and uses observed climatic data from a mine site in northern Quebec, Canada. All physical properties of the porous media, including the water retention curves, were obtained from measured data. Different geometric configurations were tested to determine their effect on moisture distribution and water flow, which ultimately control the potential for acid rock drainage (ARD). The simulations begin with a relatively dry initial condition under hydrostatic equilibrium. After an initial transient period, the simulated internal moisture distribution became periodic with a regular pattern of seasonal fluctuations. The simulations suggest that flow can be controlled in such systems using inclined fine-grained layers that retain and divert moisture due to capillary barrier effects. With horizontal layers, the local flow regimes become unstable, causing vertical preferential flow zones to develop below the barriers wherever the local water pressure first exceeds the entry pressure of the underlying coarser material. In this scenario, ARD production can remain high since a large fraction of the internal pile is being flushed. A shallow downward slope in the layers forces drainage toward the outer boundary and maintains lower saturation in the centre of the pile, thus potentially reducing the amount and mobility of ARD. NSERC Polytechnique/UQAT Industrial Chair: Env and Mine Waste Mgmt     

深井巷道风流性质与围岩调热圈参数匹配关系研究

为探索巷道风流性质与围岩调热圈参数的匹配关系,依托广西铜坑矿锌多金属矿体,利用ANSYS软件开展深井巷道风流性质与围岩调热圈参数匹配关系单因素及多因素正交数值模拟研究。研究结果表明:风流温度每升高1℃,围岩调热圈半径减少0.6 m,温度升高约0.2℃;调热圈温度对风速、相对湿度均不敏感,调热圈半径随风速、相对湿度都呈先增加后不变的趋势,两因素分界点分别为速度5.0 m/s,相对湿度70%;以调热圈半径为考察目标,最佳入风流方案为入风流温度291.15 K、速度7 m/s,相对湿度70%或90%;以调热圈温度为考察目标,最佳入风流方案为入风流温度291.15 K,速度7 m/s,相对湿度70%。研究成果可为高温矿山通风降温方案的优化选择提供参考。     

平底结构矿岩分运浅孔留矿法在不规则厚大矿体中的应用

祁雨沟金矿区角砾岩型金矿床的矿体形态复杂 ,赋存状态极难勘定 ,为此对这种矿体的开采试验应用了平底结构矿岩分运的浅孔留矿法。试验表明 ,该采矿法较适用于这种矿体的开采