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。     

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模型试验

采用模型试验方法 ,模拟大冶铁矿铁门坎东采区无底柱分段崩落法回采的出矿过程 ,通过定量和直观对比分析不同的方案 ,分析矿石块度、湿度对黄土混入、矿石放出的影响。结果表明 ,爆破块度对矿石回收率和黄土层的下降速率有很大影响 ,湿度大不利于出矿和出土。应集中出土 ,并加强下水平脊部矿石回收。爆破崩落矿石的块度应适中。矿区开采应安排在旱季 ,为避免黄土形成泥石流涌入巷道 ,雨季来临应停止生产 ,并崩矿封堵出矿口。     

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。     

基于PFC（2D）的采场覆盖层厚度研究

无底柱分段崩落法的回采工作必须在覆盖岩石下放矿,崩落矿石和覆盖层废石直接接触,矿石在覆盖层废石的包围下从放矿口放出,矿石的贫化率及损失率较大且较难控制,因此,研究合理的覆盖层厚度对矿山生产具有重要意义。某铁矿采用无底柱分段崩落法,应用椭球体放矿理论和PFC2D数值模拟两种手段对其覆盖层厚度进行分析研究,从而确定出适合于...     

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。     

无底柱分段崩落法放矿规律的数值试验研究

为了解决无底柱分段崩落法损失贫化较大的问题,数值模拟了崩落体的形态以及放矿过程中崩落体和放出体的形态演变过程。结果表明,崩落体形态接近于椭球缺,呈上宽下窄状,崩落体的宽度约为崩矿步距的1.2~1.5倍,但崩矿步距对崩落体的高度基本没有影响;放出体的形态也是近似椭球缺形,其演变规律表现为由初态的上宽下窄逐渐演变为上尖下宽,说明随放矿进行崩落体内矿石垂直流动性逐渐加强。研究中对放矿技术指标进行了统计分析,结果表明,放矿过程中,出矿口矿石品位是震荡式降低的,造成品位震荡降低的原因是少量正面废石的混入,而造成放矿截止的主要原因是顶部废石的大量混入。     

覆岩下底部放矿的理论与生产实践综述

本文从覆岩下底部放矿的崩落采矿法的理论中，结合生产实践分析了理论的实用性与局限性。并对放出椭球体运用探讨了放矿制度使用条件与降低贫损指标的措施等。     

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。     

崩落法开采岩层移动影响因素的数值模拟

随着矿山开采深度的增加,岩体所处的力学条件变得复杂,采用崩落法开采的深部矿体岩层移动规律受多种因素影响且不同于浅部。离散元法是基于不连续性假设的数值方法,它特别适合于求解节理岩体中的非连续性问题。基于离散元理论,采用数值计算软件3DEC,分析了不同节理倾角、不同侧压力系数及不同开挖阶段对深部矿体崩落法开采过程中岩层移动规律的影响,研究结果表明：不同倾角的优势结构面对崩落发展趋势影响显著,水平节理对崩落发展有良好促进作用;侧压力系数越大,崩落高度越小;深部矿体开采过程中,由于承压拱的存在,开采高度为120 m时,并未引起大范围塌陷。研究结果可为深部矿体崩落法开采岩层移动规律及地表沉陷范围的确定提供一定的参考依据。     

崩落法放矿计算机随机模拟的研究

阐述了崩落法放矿计算机随机模拟的原理，设计了无底柱分段崩落采矿法放矿的计算机模拟流程，在此基础上，利用Visual Basic 6．0语言，编写了无底柱分段崩落法放矿计算机随机模拟程序。     

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。     

基于数值模拟的采空区瓦斯分布规律研究

随着我国煤矿开采深度的延伸,瓦斯问题显得十分严峻,尤其上隅角瓦斯超限现象普遍存在,是影响矿井持续、稳定、安全及高效生产的重要制约因素。为探讨上隅角瓦斯聚积的原因,根据流体力学中的渗流理论,通过建立采空区瓦斯渗流和分布数学模型的数值模拟,对采空区瓦斯流动分布规律进行研究,为分析上隅角瓦斯浓度分布及预测其浓度提供理论依据,对上隅角瓦斯治理具有重要的指导意义。     

崩落矿石块度对放矿的影响分析

从散体力学的角度，分析了矿石块度大小、粗颗粒矿石含量对抗剪强度的影响。通过室内模拟试验，深入研究了放矿过程中崩落矿石块度对放矿规律及放出体大小的影响，得出了矿石块度组成是影响放出体形状和大小的重要因素的结论，对现场生产具有指导意义。     

自然崩落法漏斗放矿规律三维模拟

为了优选自然崩落法低损贫的放矿方案,引进REBOP软件开展镍矿下盘、上盘及中部多排漏斗放矿规律三维数值模拟及损贫预测。结果表明,3种方案均匀放矿30 d后放矿点上方均形成近70 m的移动单元体及超30m的放矿单元体。矿体下盘、上盘及中部放矿时平均出矿率依次为85.6%、85.4%及85.7%,出矿品位依次为0.56%、0.43%及0.47%。此外,下盘放矿时极限放出矿量及放出矿石品位均优于其他方案,且放矿周期内矿石品位均达到设计品位,故优选为最佳放矿方案。     

崩落体状态及内部矿岩移动规律研究

为了解决无底柱分段崩落法采矿中损失贫化大的问题,通过数值模拟,对崩落体形成过程进行了模拟,确定了崩落体的外部形态,并通过放矿过程中对颗粒位移监测的方式进行了矿岩移动规律研究。研究结果对指导矿山生产具有很强的实际意义。     

陕西徐家沟铜矿破碎矿体出矿巷道间距研究

出矿巷道间距问题不同于一般的平行巷道间距问题,目的是在矿石回收率和出矿巷道稳定性间取得平衡。以陕西徐家沟铜矿破碎矿体为工程背景,联合利用放矿实验和FLAC3D数值模拟确定出矿巷道间距。根据椭球体放矿理论进行放矿实验并获得放出体形态参数;在此基础上通过数学回归得到放出体偏心率方程,放矿高度50 m时,放出体b轴长6.53 m,按照放出体高分段排列确定出矿巷道的理论间距为15.1 m。考虑到矿体破碎、采场顶板不稳,按照"本中段矿石尽量在本中段回收"的原则,选择10 m和12.5 m 2种间距进行FLAC3D数值模拟。结果表明:采用12.5 m的间距时,既能最大限度保证出矿巷道的稳定,又能提高矿石回收率。     

镜铁山矿桦树沟矿区II中矿体放矿模式的研究与应用

桦树沟矿区II中矿体为薄矿体,且矿体极不规则,回采近路垂直与矿体走向,沿用目前的放矿模式（截止品位）矿石回收率偏低,达不到计划值 ,主要由于放矿模式与回采工艺不相匹配。为探求这部分矿体的放矿模式,根据放矿学原理及矿石回收难易程度,提出“组合放矿”模式,其中下盘残留区按照“出矿总量控制”出矿,要求回采率≥85%,中间部位按照“截止品位”出矿,要求掌子面围岩比例控制在40%以内,该出矿模式在镜铁山矿其他矿体应用比较成熟,上盘穿口区域按照“松动出矿”,“截止品位”交替出矿模式,“松动出矿”达到爆破补偿空间便可。为进一步论证以上出矿模式的合理性,进行了实验室放矿研究,试验综合回采率达到81.48%,贫化率为10.00%。通过4 a时间的实施,在桦树沟矿区II中矿体2 865~2 835 m取得了较好的效果。