某铁矿充填管网延深参数优化研究

为减少某铁矿充填管道磨损、降低充填作业的堵管风险,达到优化井下管网的目的,通过全尾砂粒度分析、塌落度试验和L管流动性试验,对该铁矿充填料浆的流动性能进行了研究,确定了结构流态料浆浓度、流变参数,计算了结构流状态下料浆自流输送的沿程阻力,并得到了管网延伸的最优布设地点。研究表明：该铁矿全尾砂粒度较细,平均粒径为51.6 μm,72%～70%料浆塌落度为28.6～27.3 cm,屈服剪切应力τ0为3.690～1.471 Pa,黏性系数η为0.701～0.450 Pa·s。由试验过程及结果可确定充填料浆浓度为72%～70%时呈现结构流态。在上述分析的基础上,对深部矿体充填管网延深参数进行了优化,当料浆浓度为72%时,沿程输送阻力为1.420～1.893 kPa/m,充填天井布设范围应为631～673 m,此时结构流态料浆的自流输送可有效克服满管率低、管道磨损严重等不足。     

高浓度细粒级尾矿充填料浆管道输送阻力试验研究

为了准确确定甲玛铜多金属矿高浓度充填料浆管道输送沿程阻力损失,为矿山充填管道输送系统设计提供依据,根据甲玛铜多金属矿尾砂性质,采用进口流变仪测试了料浆流变参数。在此基础上,理论计算管道沿程阻力损失,并通过经验公式、数据对该结果进行校核,结果证明该方法对高浓度细粒级浆体的适用性。     

基于环管试验确定粗骨料膏体充填料浆管道输送参数

以粗骨料膏体充填料浆管道输送为研究背景,基于环管试验测试了不同质量浓度、不同灰砂比、不同充填流量、不同管径条件下的粗骨料膏体管道输送阻力;分析了影响粗骨料膏体充填料浆管道输送阻力的影响因素;最终依据矿山实际生产现状,结合环管试验结果,确定最佳的粗骨料膏体充填参数为:输送能力90m3/h、膏体充填料浆质量浓度80%、灰砂比1∶10~1∶6、输送管径Φ165×12、输送流速1.6m/s。从而为矿山粗骨料膏体充填系统设计及管道输送系统设计提供可靠的数据支撑。     

高浓度充填料浆流变特性及其管道输送阻力损失研究（增刊）

针对矿山充填系统设计中输送物料的合理配比、管道参数难以确定的问题,采用国际最先进的高精度BROOKFIELD R/S+SST软固体测试仪,通过试验得到不同组别料浆的剪切率-剪切应力流变曲线图,进而求得料浆相应粘度系数 和动态屈服应力 ,再根据浆体沿程阻力损失计算公式分别计算出不同流量料浆在不同的管径输送时的沿程阻力损失。结果表明,灰砂比1:4、浓度70%的料浆以流量90m3/h在管径D3=180mm输送时的单位沿程阻力值最小,其值为471.968Pa/m,可为矿山充填系统的设计提供依据。     

高浓度胶结充填系统管网参数及泵机选择

高浓度胶结充填材料具有环保、经济、安全的特点。为了设计合理的管道泵压输送系统,对汾西矿业集团新阳矿区的充填管道进行分析设计。利用新阳矿堆放的煤矸石和附近灵石县南关电厂的粉煤灰作为细骨料,42.5#普通硅酸盐水泥为胶结材料,加入外加剂、水搅拌,试验得出适合新阳矿的高浓度料浆,充填材料配比为1︰2︰5(水泥︰粉煤灰︰煤矸石)、质量分数为78%~80%、坍落度为22.5~27.8cm。通过充填管道输送参数计算,充填料浆的流速为1.8m/s,选用内径为180mm、壁厚为18mm的耐压无缝钢管。充填料浆最大水力坡度为3.35kPa/m,总输送阻力损失为10.96 MPa,选用HGBS200.14.800型充填专用工业泵能够充分满足新阳矿的充填要求,并保证充填系统的高效、稳定运行。     

深井充填低压满管流输送技术研究

针对多数充填矿山管道输送系统存在的问题,提出了深井充填管道输送系统的理想模式--闭路式低压满管流模式,以及应用这一模式的难点所在.通过理论分析和现场实测,揭示了深井充填管路沿程阻力分布规律.根据压力分布规律,阐述了深井充填实施理想模式的具体措施,并结合某金属矿山充填系统优化计算说明这一充填模式的实用价值.     

大冶铁矿充填管道自流输送参数分析及管网磨损规律研究

为研究大冶铁矿充填管道的自流输送参数及管网的磨损规律,保证充填料浆可以自流输送,延长输送管道的使用期限,基于经验公式,运用Fluent数值模拟软件,得到大冶铁矿60％～70％浓度充填料浆的临界流速为0.826 m/s～0.869 m/s,充填管道的临界管径为0.143 m～0.146 m;输送流量50 m3/h,可实现...     

高浓度全尾砂浆大垂高长距离管道输送阻力计算与工程实践

甲玛矿选矿厂至充填站的尾砂浆输送工况为向上垂直高度398 m、距离2.2 km,属于国内罕见的大垂高、长距离输送范畴,技术上存在较大难度,准确确定浆体管道输送沿程阻力损失是进行管道输送系统设计的关键。为克服目前采用环管试验测定管道沿程阻力损失方法耗时耗力、成本高的问题,首先采用旋转式流变仪测定了甲玛矿高浓度尾砂浆的流变参数,通过数据拟合确定了尾砂浆浓度在64%～68%时,其流变特性符合宾汉姆（Bingham）流体模型。其次利用该模型,结合白金汉（Buckingham）定理,在理论上推导了管流沿程阻力损失理论公式,并对甲玛矿不同浓度尾砂浆体管道输送沿程阻力损失进行了计算,论证了甲玛矿隔膜泵额定泵送压力为9 MPa时可满足泵送要求。最后通过对甲玛矿充填系统尾砂供料隔膜泵实际运行出口压力监测,并与理论计算结果进行了对比。研究结果表明,采用该计算模型对甲玛矿高浓度全尾砂浆输送具有很好的适用性,为管道输送设计提供了理论依据,对类似矿山具有重要借鉴意义。     

似膏体充填系统管网参数及泵送压力选择

湖南闪星锑业有限责任公司对浅部残矿进行回采,并采用高浓度的似膏体充填系统进行充填。通过从锡矿山选场选取尾砂充填体,在实验室测试其物理力学性质,同时测定不同浓度下不同配比的充填体的抗压强度及泌水率,得出适合矿山的充填材料配比为 1∶2∶8(水泥∶粉煤灰∶分级尾砂),质量浓度为70%~76%。通过充填管道输送参数计算,选用外径为0.114 m,壁厚为0.007 m的钢管,得出似膏体料浆的临界流速为0.97 m/s,充填料浆水力坡度为885.92 Pa/m,充填管道最大输送阻力为1.53 MPa,工业泵的启动压力2 MPa,得出泵的最小压力值为3.53 MPa,从而设计出适合锡矿山的似膏体充填系统,为矿区充填可靠性提供了保障。     

某铜矿充填料浆L型管道自流输送研究

为了研究分析四川某铜矿充填料浆的输送性能,为矿山充填管网系统设计选型提供理论计算依据,试验选取尾矿库尾砂和普通硅酸盐水泥作胶结充填材料,对不同配比、不同浓度的充填料浆进行L型管道输送模拟试验。通过试验研究得到了管道各组段料浆流动性的技术参数,包括屈服剪切应力值和黏滞系数等。通过理论计算确定了不同料浆流量、输送管径情况下产生的管道单位长度流动阻力和允许的充填倍线,最后综合分析研究了流变参数、黏性系数、充填料浆输送流速及输送管道直径对流动阻力和充填倍线的影响。     

基于MapInfo的矿山管网地理信息系统的研究

基于MapInfo开发了矿山管网地理信息系统。该系统中用空间数据库管理专业信息对象 ,用属性数据库管理信息对象的属性数据 ,两数据库通过识别符ID连接。最后用集成图编程技术建成综合信息系统。该系统实现了矿山管网管理的规范化、自动化。本文介绍了系统的功能和特点 ,详细说明了数据库设计、数据采集、集成图编程技术等关键技术。     

充填管路系统负压区段处理新技术

论述了用自然增压联结漏斗处理充填管路系统负压段的新技术。该项新技术,攻克了砂浆输送过程中在负压段易堵管的技术难关,且具有成本低、简单方便的特点,能大幅度减少工程投资和降低系统运行成本。     

基于神经网络的露天矿爆破参数优化研究

马家塔露天矿爆破效果不理想,大块率较高、炸药单耗偏高、残留根底现象严重。为解决这些问题,基于BP神经网络建立了露天矿爆破参数优化模型。采用该矿的实际爆破参数作为样本数据对模型进行了训练,通过实例数据的检验证明该模型具有较高的预测精度。经过现场试验和模型仿真分析,采用优化后的爆破参数进行了爆破,取得了较好的效果：大块率控制在2%以下,炸药单耗由0.41 kg/m³降为0.37 kg/m³,每延米炮孔爆破量由17 m³/m增加至23 m³/m。     

地方坐标与国家坐标各参数之间关系

导出地方坐标与国家坐标转换参数、形式参数及重心化参数的关系。首次提出不用列误差方程和法方程,就能得到转换参数的最小二乘解的重心化模型,并推导出根据重心化参数计算有明确几何意义的参数公式。通过实例计算,证明模型的正确性。     

勘察参数与本构模型参数转换关系初探

对于包括地铁明挖基坑和矿山竖井等地下工程的数值仿真分析,其结果可靠度取决于两个关键的因素,一是模拟基坑周边岩土体采用的本构模型,二是这些本构模型参数的可靠程度。而常规岩土勘察工作不能提供高级岩土本构模型(例如修正剑桥模型、小应变应变模型)参数,分析人员一般根据经验确定参数的取值,这为分析结果带来极大的不确定性和随意性。以施工实测位移响应反演确定岩土本构模型参数则较为准确,但是确定的岩土参数通常只适用于单一目标地质情况,不能推广应用到其他工程。本文基于岩土本构参数和常规勘察物理指标和力学试验结果的内在关联性,以及岩土参数的地区特性,拟以北京地区一定数量的明挖基坑工程为分析样本,在通过反演确定岩土本构模型参数的基础上,进一步考察常规勘察物理指标及力学试验结果与岩土本构模型参数之间的关系,拟探索两者之间是否存在强相关性并初步建立相关公式。研究结果希望从表观层次,为基坑或竖井支护设计,由常规勘察物理指标和基本力学试验结果来确定高级岩土本构模型参数,提供基础数据资料和方法初步探索。     

充填料浆自流输送管道磨损机理研究

为解决矿山充填管道磨损严重而影响充填系统的稳定性的技术难题,采用现场调研、理论分析和数字模拟等方法对深井充填管道磨损机理进行了深入研究。研究确定了钻孔管道的主要磨损形式,利用控制变量法定量分析了不同影响因素对管道磨损的影响程度。提出了计算垂直钻孔管道中自由下落段高度的方法,建立了料浆对钻孔入口以及底部直角弯管的冲击力与磨损量的物理力学模型,确定了相关磨损位置的磨损区域大小。从动量、能量以及料浆相变理论等多角度探讨了充填管道的磨损机理,优化了管壁单位面积耗能量的计算式,提出了垂直钻孔自由下落段空气区内气体循环流动概念,并建立气体流动物理模型。     

基于RBF神经网络的爆破参数优选

为确定合理的爆破参数,建立了RBF神经网络模型,统计了8个矿山的样本数据,将影响矿岩可爆性的6项因素:矿石容重、弹性模量、抗拉强度、矿石坚固性系数、摩擦角、黏结力作为RBF神经网络模型的输入因子,排距、孔底距和一次炸药单耗作为影响爆破参数的输出因子,优选样本参数,得出最优的爆破参数。以某矿中深孔爆破为例,通过RBF神经网络模型优选出该矿的爆破参数：排距1.3 m,孔间距2.2 m,炸药单耗0.32 kg/t。实践证明,选择的孔网参数合理,爆破效果良好。     

深井矿山高浓度充填料浆自流输送管道磨损研究

为研究深井矿山高浓度充填料浆自流输送管道磨损情况,从速度、动量和能量守恒角度分析了深井矿山自流输送充填料浆运动机理、管道破坏机理和管道磨损机理,得出了充填料浆特性、充填钻孔、管道材质、充填倍线与自流充填管道磨损影响因素之间的关系。通过ANSYS FLUENT三维数值模拟结果和矿山实际管壁监测结果,研究了水平管和弯管的管道易磨损位置,提出了深井矿山自流充填管道降低磨损的技术方法,为矿山深井高浓度自流充填系统的持续、安全、稳定和高效运行提供了重要的技术支持。