大洋多金属结核采矿软管输送系统的研究

叙述了大洋多金属结核中试采矿系统中软管输送系统的研究内容,介绍了软管输送系统的组成、及其工艺和参数研究所取得的成果。     

深海采矿系统软管段输送阻力损失研究

基于深海采矿软管输送模拟试验系统, 分析了不同混合物流速、不同颗粒粒径、不同颗粒体积浓度、不同软管形态条件下软管阻力损失变化特征, 为深海采矿系统软管设计提供参考。结果表明, 水力坡度随物料体积浓度增大而增大, 随粗颗粒粒径增加而呈下降趋势, 随软管弯曲度增大而增加。复杂形态软管中粗颗粒输送水力坡度变化与水平管道、垂直管道和倾斜管道具有一定的相似性, 对比分析了倾斜直管和软管的水力坡度, 拟合了复杂形态软管输送的水力坡度计算公式, 误差范围控制在1.6%以内。     

深海采矿系统浮力配置对集矿车受力状态的影响

基于1 000 m深海采矿试验系统设计参数, 分析了不同工况条件下软管的受力状态和空间形态的特征规律, 研究集矿车接地比压和水平拖曳力的变化规律, 并模拟软管浮力配置的选取, 结果表明:当浮力配置大小及位置固定时, 随着软管内流颗粒体积浓度增高, 集矿车受到的水平拖曳力减小且接地比压增大; 集矿车与中间仓之间水平距离增大时, 软管对集矿车水平方向上的分力增大, 集矿车受到的水平拖曳力增大, 反之减小。通过研究软管形态和集矿车受力状态的变化规律及内在机理, 可为深海采矿系统软管输送参数的优化提供依据。     

深海采矿输送软管几何非线性静力分析

根据深海采矿矿石输送软管挠度变化很大的特点，采用了几何非线性有限元理论对输送系统进行力学分析；根据输送管道在采矿船和采矿车的牵引下运动，同时受到管道和管内流体重力及海水浮力作用的情况，采用有限元分别对3种参数值的输送系统进行了计算分析。从计算结果的比较分析可知：简单输送系统不能满足深海采矿要求；在输送管道下端安装浮体，得到了一种十分理想的深海采矿系统；输送管道的密度对采矿系统的性能影响很大，应尽可能地采用密度小的输送管道。     

深海采矿矿石输送软管有限元动力分析

在大洋海底,存在丰富的矿产资源,其中锰结核分布于4000～6000m的海底,钴结壳分布于1500～4000m的海山之上,这两种矿产资源极具开采价值。从上世纪初,人类就研究其开采方法,而由海底采矿车、采矿船和水力输送系统组成的采矿系统被认为具有商业开采价值,该采矿系统又可分为硬管采矿系统和软管采矿系统。     

深海采矿矿石输送软管的力学实验分析

根据深海采矿软管输送系统的主要参数,建立了采用实验对输送管道进行力学分析的相似理论。根据相似理论,选取了一根模型输送管道,对其进行了力学实验,同时采用有限元方法对相应情况进行了力学分析。两种分析方法所得结果基本一致,从而证明了采用有限元方法可以对深海采矿输送软管进行力学分析。     

海洋采矿输送管道运动阻力分析

根据软管采矿系统工作时管道的运动规律，采用合适的海流速度的经验计算公式和微幅重力波理论，推导出了输送管道运动时海水质点与管道的相对速度和加速度的计算公式；然后根据Morsion方程，推导出在海浪和海水作用下的管道运动的阻力计算公式。上述管道运动的阻力计算公式可直接应用于采矿系统的载荷分析。     

卡车计算机调度系统在德兴铜矿的应用

本文介绍了由美国采矿系统工程公司（MMS）研制开发的卡车计算机调度系统（DISPATCH）在德兴铜矿的应用情况，较为详细地论述了计算机实时监测控制系统在露天采矿生产中的作用及应用前景，指出为提高采矿业在国际上的竞争能力，应加速计算机技术的应用。     

坐底式深海采矿系统力学分析

为了隔离中继站与软管及采矿车的相对运动,提出了一种坐底式深海采矿系统,建立了考虑波浪、海流等因素影响的采矿船、张紧器和输送管的全系统耦合分析模型,对各设计工况下张紧器张力、输送管等效应力以及挠性接头转角等参数进行了计算分析,结果均满足相关规范要求,验证了坐底式深海采矿系统的可行性和作业的安全性.     

金属露天矿山汽车自动调度系统及其应用

介绍露天矿山汽车自动调度系统在国内外的发展，并分别以美国模块采矿（MMS）公司和加拿大文科（Wenco）国际采矿公司的Dispatch系统为例，介绍了系统的构成，原理，功能等，根据首钢水厂铁矿的矿山实际，确定了基于全球定位系统（GPS）汽车自动调度系统的硬件组成，软件功能等，并对在我国的应用前景进行了展望。     

充填投料井管道底部堵塞自动监控系统的研究

充填物料以垂直方式运送到井下,其运输系统关键是垂直投料井管道不被堵塞,或是被堵塞能及时发现并控制井上运输系统停机。针对以上问题提出了充填投料井管道底部堵塞自动监控系统的研究,此系统可定位检测管道是否堵塞并可控制其系统设备运行,并对关键件无源液压探头做了详细的论述。     

岩层微扰上向分层充填法在海底开采中的应用

三山岛金矿新立矿区是我国第一个进行海底采矿的硬岩矿山,国内仅龙口在海下采煤。三山岛矿区矿体位于海床下数十米至数百米范围内,是完全意义上的海底开采,充填法是首选的采矿方法。通过不同浓度不同灰砂比的充填尾砂胶结性能研究,确定充填浓度为70%左右时,胶结充填灰砂比为1∶8,胶结充填面灰砂比为1∶4,并采用岩层微扰上向水平分层充填法开采,为三山岛金矿新立矿区海底安全高效开采矿石资源提供了技术保障。     

三山岛北部海域金矿大规模海下开采地表岩移预测分析

三山岛北部海域金矿赋存于海平面下,设计生产能力达到12 000t/d,水下开采技术难度大,若矿体开采强度过高、顶柱隔离层保留不足,将可能造成海床沉降变形,引发海水倒灌的风险。根据矿床开采技术条件,在获取有限岩石力学参数条件下,本次采用软件模拟分析了海下矿床上向充填法开采条件下的地表岩移特征。研究结果表明,地表沉降变形最大值分布于矿体上盘区域,随着开采由深部逐渐转入浅部区域,地表沉降变形不断增大,研究建议留设160m顶柱,能够保证海下矿体安全开采。     

陕西银矿采矿方法的优选与实施

正确选择采矿方法是充分、合理地开发矿产资源的重要手段。根据陕西银矿的开采条件，应用模糊数学方法，结合计算机技术，优选出超前切顶爆力运矿分段采矿法，经现场试验证明是一种适合于该矿实际情况的安全，高效采矿方法，为该矿创建了良好的经济效益和社会效益，该采矿方法亦可在同类矿体开采中推广应用。     

一级热害区回采工作面移动风冷降温技术

针对孟村煤矿回采工作面的热害情况,研究利用矿井供、排水系统排热的回采工作面移动风冷降温技术。根据孟村煤矿回采工作面热害现状,计算了回采工作面的需冷量。分析了水冷、风冷2种局部制冷降温系统在回采工作面的适用性。针对矿井回采工作面涌水来自煤层顶板、水温不高,现有供、排水系统具备自然冷却涌水的特点,提出制冷机冷却水取自矿井供水管路、排至巷道水沟的回采工作面移动风冷降温技术。选用1台ZLF-450移动风冷机组在首个回采工作面进行试验。结果表明:制冷机冷却水回水温度略高于矿井涌水,与回采工作面涌水在水沟混合后的水温升高仅为0.4℃;风冷机组运行正常,能效比达到3.05,工作面平均温度降低2.8℃。采用矿井供、排水系统排热,没有为制冷系统铺设任何专用管路,显著降低了系统造价。     

全尾砂充填料浆管道阻力损失探究及优化

充填采矿技术因其自身的特点，在矿山领域得到了大力推广，确定合理的充填料浆配比方案和充填系统管道输送技术参数，是确保整个充填系统能够安全、高效和稳定运行的重要前提。以唐山某铁矿为例，选择灰砂比1∶8的充填料浆为试验对象，以140 mm、160 mm、180 mm、200 mm、220 mm、240 mm、260 mm为试验管道直径，分别配比浓度为68%、70%、72%、74%的充填料浆，对充填料浆管道阻力损失影响因素进行分析，并对其进行优化。研究结果表明：管道阻力损失与管径呈反比例函数关系，料浆浓度越高，管道阻力损失越大；管径增大到240 mm和260 mm时，管道底部料浆流速过快，会加速底部管道磨损；为实现矿山生产中的采充平衡，建议该矿山输送管径为200 mm或220 mm，料浆输送浓度为70%。     

金属矿山井下压风自救系统参数设计

为了完善六大系统建设,根据安监总局下发的压风自救系统规范,结合夏甸金矿井下压风建设实际情况,利用矿井通风和流体机械对管路进行计算校验,分析压风能力和风量需求,得出井下压风管路合理参数,并根据井下开采的实际情况设置压风自救装置,完善了其压风自救系统,为井下遇难人员紧急避险提供了有效的生存保障。     

充填接顶影响因素分析

充填接顶是实现海底开采安全的一个重要途径,在对其影响因素分析的基础上,考虑充填料性质、充填工艺、开采方法和矿岩性质等条件,采用层次分析法,建立了充填接顶影响因素分析多层次模型,并据此构造判断矩阵来确定相关因素的相对重要性。对影响三山岛金矿海底开采的充填接顶因素进行了分析评价,结果表明充填料性质、充填压力和爆破工艺是影响矿山充填接顶质量的最主要因素。