某铁矿矿岩中含水量对放出体形态影响的试验研究

合理的采场结构参数和放矿管理可以取得较好的矿石贫损指标,矿岩放出体形态对采场结构参数优化调整及放矿管理尤为重要。为研究某铁矿矿岩中含水量与放出体形态的关系,在不同含水量条件下（含水量ω分别为0、4%和6%）,对取自该铁矿井下采场的矿岩材料进行了单体放矿物理相似模拟试验。结果表明：①沿进路方向,矿岩中含水量对放出体形态的影响较小,但随着含水量的增加,顶部矿石在放出矿石量中占比越来越大;②在垂直进路方向,当矿岩中不含水时,放出体形态接近椭圆,矿石放出效果好;ω=4%时,放出体下部偏“瘦”,表明侧面矿石放出困难;ω=6%时,放矿过程中多次出现矿石成拱堵塞现象,导致放出体形态异常;③降低矿岩散体中的含水量有利于无底柱分段崩落法爆堆中矿岩散体连续、顺利放出。     

无底柱分段崩落法端部放矿口的影响机理研究

目前，大型凿岩设备和无轨出矿设备在无底柱崩落法中得到普遍应用，大型设备运行的采场进路断面也相应增大。本文分析了端部放出口散体流动速度分布，揭示了端部放矿条件下放出口沿进路方向的散体有效流动范围，进路宽度及出矿方式对放矿的影响。指出增大放出口散体的有效流动范围，有利于顶部矿岩平稳下降。实际放矿中，应尽量增大铲运机的铲入深度，出矿方式应保持全断面均匀出矿，可使矿岩散体层平整与均匀下降，是降低矿石贫化与损失的有力措施。     

某铁矿无底柱分段崩落法崩矿步距优化

针对某铁矿生产中矿石损失贫化严重的问题,以该铁矿为工程背景,通过室内相似材料放矿模拟试验,测得了其矿岩散体流动参数和沿进路方向放出体形态,得到了不同崩矿步距下矿石的贫损指标。试验结果表明,当崩矿步距为3.7～4.2m时,矿石贫损指标好。然后通过对不同崩矿步距的进路进行现场出矿跟班标定,统计了各出矿口矿石放出量及废石混入情况,结果表明,放出体高度一定时,崩矿步距越大,放出体形态越小,放矿截止时间推迟,可回收更多矿石。故推荐该铁矿崩步距优化值为4 m(2m+2m),矿山可取得较好的贫损指标。     

无底柱分段崩落法采场结构参数确定方法研究

基于放矿随机介质理论,分析了直立端壁条件下矿岩散体速度场的空间分布形式及散体场内各处颗粒的移动状态,指出散场移动场内存在明显的有效移动带.矿岩散体的移动速度决定其放出时间,速度大的颗粒放出时间早,处于有效移动带内的崩落矿石散体放出比较容易,而处于有效移动带以外的散体因速度小不易放出,若继续放出则需以大贫化为代价.由此提出根据崩落矿岩散体有效移动带设计采场结构参数,给出了无底柱分段崩落法采场结构参数的近似计算公式,实践证明,近似计算结果是合理的.     

基于运动学模型的多漏口放矿规律

介绍了放矿运动学模型的基本原理。分析了根据运动学模型得出的放出体与实际放出体不相符的原因,并指出了放矿运动学模型的使用范围。改进了散体空位扩散系数D P 的取值方法,并推导了二维和三维问题的速度场方程、颗粒移动迹线方程以及放出体方程等。在此基础上,建立了描述多漏口放矿时的矿岩移动规律的数学方程。根据该理论可确定多漏口放矿时的松散矿岩移动迹线,放出体以及矿石残留体形态,可为崩落法采场设计、采场结构参数优化等提供理论参考。     

矿岩散体粒级对自然安息角影响的试验研究

矿岩散体堆积状态普遍存在于采矿生产中，是关系矿山生产安全及矿石回收效果的主要因素之一。散体堆积角度（自然安息角）是其流动性的主要表现特征之一，是散体颗粒的重要物理参数。利用自制测 定装置开展物理试验，研究了静态与采场放矿条件下，不同粒级矿岩散体自然安息角的变化规律。结果表明：静态与采场放矿条件下，随着矿岩散体粒级增大，其自然安息角呈逐渐增大的趋势，且在非均匀矿岩散体 中，大粒级矿岩散体占比增大，其自然安息角随之增大；静态试验条件与溜井放矿、漏斗放矿、排土场堆积等条件相似，在选择溜井与漏斗放矿倾斜角、确定排土场占地面积及坡面角度时，可根据散体粒级进行相应 的参数调整；从采场放矿条件试验结果来看，适当增加散体粒级，可降低散体自出矿口流出的距离及堆体体积，改善铲运机作业条件，有利于提高生产效率；小粒级散体流动性优于大粒级散体，应使覆盖岩层的粒级 大于矿石粒级，有利于矿石流出。     

放矿口散体流动速度分布及显著影响高度研究

现代地下矿山的发展促使大型凿岩设备和出矿设备不断投入使用,同时造成采场出矿巷道及放矿口断面不断增大。实践证明,采场放出口矿岩散体速度分布和放出口尺寸对放矿结果有显著影响。根据放出口矿岩散体流动状态,分析了采场底部漏斗短溜井放矿及电耙出矿条件下的放出口矿岩散体流动速度分布,给出了放出口影响范围的估算式, 揭示了放矿口对采场放矿的影响机理,对采场合理结构参数的确定具有指导意义。     

铲入深度对无底柱分段崩落法放出体形态的影响

崩落体、放出体和崩矿步距之间的相互制约关系影响着无底柱分段崩落法放矿过程中的损失贫化。以大结构参数单进路放矿试验为基础，进行了3.6 m崩矿步距条件下5种不同铲入深度的物理模拟放矿试验。通过放出标志颗粒的位置信息获取内部滑移面的位置，研究了铲入深度对放出体发育形态的影响，并分析了铲入深度与放出体之间的关系以及放出体与崩矿步距的匹配关系。结果表明：①3.6 m崩矿步距、5种不同铲入深度条件下，沿进路方向放出体发育的轮廓都大于崩落体的轮廓；②铲入深度对放出体形态的发育有一定影响，放出体发育高度随铲入深度增大呈先增加后减小的趋势，放出体沿进路方向的发育宽度呈增加趋势，从纯矿石回收量、矿石回收率方面分析，铲入深度为5.32 m较好，相应的回收率为57.74%。     

大结构参数无底柱分段崩落法过渡分段放矿优化研究

无底柱分段崩落法采场结构参数随采矿装备水平的提高而逐步增大,过渡分段相邻分段的采矿进路未形成标准的菱形布置方式,不同出矿进路的顶部矿岩空间形态不同。文章以黄山铜镍矿无底柱分段崩落法结构参数调整的过渡分段为研究对象,采用3DMine软件构建矿岩分界面、放矿椭球体等三维实体模型,分别显现放矿椭球体包含的矿石和废石,并获取其体积信息,进而计算出不同出矿量时所对应的出矿品位、贫化率、出矿率等技术经济指标,制定出无底柱分段崩落法结构参数调整的过渡分段最优放矿方式,为各出矿进路实施差异化放矿管理提供参考依据,同时为无底柱分段崩落法放矿管理提供三维可视化的研究手段。     

急倾斜中厚矿体无底柱分段崩落法采场结构参数研究

针对无底柱分段崩落法开采急倾斜中厚矿体时采场结构参数确定困难问题，基于Bergmark-Roos方程放矿理论，分析了放矿椭球体在采场内的空间排列特征，推导出了放矿的矿石损失率及贫化率理论计算公式。基于矿石损失、贫化率的理论计算公式，用Python语言开发了急倾斜中厚矿体无底柱分段崩落法采场结构参数优化程序，输入矿体倾角、厚度及矿岩散体流动参数后，该优化程序可自动计算出急倾斜中厚矿体的采场结构参数，有效地解决了采场结构参数确定难题。结合某铁矿的实际情况，采用优化程序计算了采场结构参数，根据计算结果进行PFC^2D数值模拟放矿试验。研究表明：PFC^2D数值模拟与优化程序计算得出的放矿损失贫化指标十分接近，矿石损失率平均误差值为1.82%,贫化率平均误差值为1.17%。此外，优化程序计算的开采参数下放矿指标都低于15%,放矿效果较好，能够为无底柱分段崩落法采场结构参数设计提供指导。     

李楼铁矿南部矿体采矿方法探讨与研究

为优化李楼铁矿南部矿体采矿经济指标, 降低工程投入, 提高采矿强度, 对现用的空场嗣后充填采矿方法和垂直深孔球形药包落矿阶段矿房法(VCR法)进行了对比。研究结果表明, VCR法是更适合李楼铁矿南部矿体的采矿方法。     

某铁矿采矿方法优选及采场结构参数优化

以某铁矿为工程实例,根据该矿的开采技术条件,初选了垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法、阶段强制崩落法、无底柱分段崩落法三种初选方案。然后运用双基点决策理论选取相应的技术经济指标综合比对三种方案,确定最适合该矿的采矿方法。最后运用数值模拟方法对采场结构参数进行优化。研究结果表明,运用双基点法决策理论对采矿方法进行选择,能避免采矿方法选择的主观性,同时经现场实践证明所选取的采矿方法有效,采场结构参数合理。这些研究成果可供矿岩条件类似矿山借鉴使用。     

精密作业的VCR开采方法数值模拟分析

精密作业VCR法技术方案是基于束状孔球形药包爆破技术的新型采矿技术。应用三维数值分析软件,对精密VCR法在不同开采阶段矿岩的受力状态进行分析,为矿山开采设计提供参考。     

类VCR法在金属矿采空区放顶工程中的应用

融冠矿业西矿区▽1 158以下水平将改用无底柱分段崩落法回采,为保证回采工作顺利进行,需对在▽1158水平的众多采空区实施强制放顶,从而形成足够厚度的覆盖层。针对典型采空区,通过数值模拟分析了采空区稳定性,结合现场条件提出类VCR法处理方案,即通过采空区放顶工程相关爆破参数设计,实施一次起爆放顶工艺。实践结果表明,类VCR法是处理采空区切实有效,是对常规放顶方法的重要补充与改进。     

VCR法爆破漏斗试验浅析

使用VCR采矿法进行采矿时,必须就地进行爆破漏斗实验,以确定利用球状药包落矿时的爆破参数。通过对一系列直径为40 mm炮孔的爆破漏斗实验,及对实验数据进行理论分析,得出40 mm炮孔情况下的临界埋深、应变能系数等漏斗爆破参数。最后根据相似理论,计算得到了VCR法大直径球状药包落矿时的临界埋深、应变能系数、最佳埋深等爆破参数,为VCR法试验矿块孔网参数设计提供了依据。     

凤凰山铜矿-360 m中段采矿方法的改进

凤凰山铜矿-360m中段深部开采设计采用浅孔留矿法、VCR法和水平分层充填法，实际开采中进行了两次改进，即缩小充填法采场的尺寸，采用尾矿充填扫面技术，取得了多回收矿产资源，提高回采安全性的良好效果。     

现场混装乳化炸药在VCR采矿法中的应用

以某铁矿为例,阐述了现场混装乳化炸药在VCR采矿法中的具体应用,说明了整体设计思路,对具体施工方案包括参数确定、分块以及钻孔,然后对VCR掏槽方法与分段侧向爆破进行了详细研究。爆破施工现场实践证明:将现场混装乳化炸药在VCR采矿法应用后,明显简化了施工细节,减轻了劳动强度;同时大大降低了施工成本,对于资源开采类企业具有明显的经济效益。     

我国大孔采矿的最新进展及其发展方向

本文在总结VCR法的基础上,重点对我国大孔采矿技术的最新进展进行了详细地论述,并对大孔采矿技术的发展方向提出了几点意见。     

凤凰山铜矿大直径深孔采矿法

凤凰山铜矿已有近20年的开采历史,原用的水平分层点柱充填法,存在损失贫化大、安全性差等一系列问题,本课题针对这一问题,进行了大直径深孔采矿法试验研究,采用大直径平行倾斜深孔,普通岩石炸药替代高威力炸药进行球形药包分层爆破,以及顶层采用VCR法拉槽与侧向联合爆破工艺技术是成功的,取得了良好效果。本文介绍大直径深孔法试验情况。     

基于Unity3D的采矿方法动态仿真系统研发

采矿工程教学交互仿真系统研究受到国内外采矿学者的广泛重视。针对采矿方法的动态仿真需求,研究采矿方法动态交互仿真的框架及功能需求,提出二维曲线挤出实体建模技术,为采矿方法动态仿真提供模型支撑;基于渲染器重写等可视化算法,将巷道掘进、炮孔钻进以及爆破过程动态可视化;利用坐标转换算法,实现了旋转、拖拽、平移及固定视角转化等用户交互操作。依托3d Max和Unity3D软件,针对VCR采矿方法进行动态仿真系统实现,通过碰撞体组件选择、控制代码优化等仿真系统性能优化方法,减轻计算机运行负担,提升了仿真效果和运行速度,为采矿行业交互仿真系统搭建提供可靠借鉴。