无底柱分段崩落法工业放出体的RFID技术测定方法

在无底柱分段崩落法工业现场条件下测定的放出体形态,比传统实验室试验和数值模拟测定的放出体形态更加符合现场实际,但该测定方法的难点在于低劳动强度、高回收效率的标志物及其监测系统的开发。为解决该难题,首先基于RFID无线射频识别技术,开发制备了抗爆破冲击和可高效识别的标志物。针对该标志物采用的EM9202芯片,研发并建立了标志物监测系统,该系统可准确识别标志物出现的时间及编号。最后在梅山铁矿-306 m水平4-5LS1进路第10排进行试验应用。结果表明:标志物回收效果理想,尤其对于流动性较好的3个中间测试孔,标志物的回收率达到了87%;同时监测系统运行状态良好,测试数据准确。     

无底柱超高分段室内物理放矿模拟试验

结合武钢金山店铁矿生产中遇到的问题,通过进行室内物理放矿模拟试验对35m超高分段条件下放矿回收指标和放出体形态进行较为详尽的研究,揭示出损失率、贫化率等回收指标的变化情况,放出体形态与崩矿步距之间的关系,进而为指导生产提供理论依据。     

无底柱超高分段室内物理放矿模拟试验

结合武钢金山店铁矿生产中遇到的问题,通过进行室内物理放矿模拟试验对35m超高分段条件下放矿回收指标和放出体形态进行较为详尽的研究,揭示出损失率、贫化率等回收指标的变化情况,放出体形态与崩矿步距之间的关系,进而为指导生产提供理论依据。     

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。     

马鞍山2~#矿体无底柱分段崩落法结构参数优化研究

根据无底柱分段崩落法大间距采场结构参数理论,进行了三维单体放矿实验。根据数理统计方法,绘制了矿石放出体形态;利用Matlab拟合了放出体各轴向偏心率回归方程,得出了放出体主要形态参数。以马鞍山2~#铁矿为例,在分段高度为12.5 m的情况下,确定最佳进路间距为14.5 m、最佳崩矿步距为4.5 m。     

弓长岭井下铁矿崩矿步距优化研究

优化崩矿步距的原则,可归结为使放出体的上部形态与残留体和崩落体总体边界相符。本文通过试验的方法确定了弓长岭井下矿放出体、残留体基本形态,又通过现场标定出矿过程中废石混入的时间与混入率,推断出崩落体的基本形态,确定了相应采场结构下崩矿步距的合理值。     

综放工作面顶煤放出体形态理论研究

为了表述顶煤放出煤体形态,将破碎的顶煤看作随机流动的松散介质,利用PFC2d(Particle Flow Code-2d)离散元计算软件建立了放顶煤横向剖面的二维模型,通过离散元迭代法计算出顶煤放出体形态。以放出体边界小球坐标为基础,对随机介质理论的二维方程进行数据拟合,得出了二维顶煤放出体函数。顶煤放出过程是三维流动过程,在二维模型的基础上,假设在横向剖面和纵向剖面2个方向上,顶煤流动是相互独立的,以边界小球坐标为依据,对随机介质理论的三维方程进行数据拟合,得出了三维顶煤放出体函数,函数图与模拟放出体形状基本一致,说明将随机介质理论引入顶煤放出体形态研究是可行的,可以依此合理确定生产过程中的放煤参数。     

无底柱分段崩落法崩落矿石形态及其影响研究

本文针对无底柱分段崩落法存在的问题，从爆破入手，对放矿对象──崩落矿石的形态及其对矿石损失贫化的影响进行了理论分析、小型试验和工业试验，提出了矿石崩落体的概念，确定了崩落体的形态，指出放出体──松动体──崩落体是相互联系的整体，研究放矿问题应把放矿和爆破崩矿进行综合研究，通过爆破控制崩落体的形态和效果，使放出体与矿石崩落体和残留体构成的矿堆形态相吻合，以降低矿石损失贫化。     

远场条件下崩落法放出体形态分析

为深入研究远场条件下金属矿山崩落采矿法放出体形态演化规律,结合放矿试验、理论分析、数值模拟等手段,构建单进路自然崩落放矿模型开展远场崩落矿岩放出体形态研究。基于颗粒离散元软件和颗粒簇块体构建放矿数值模型,并通过室内物理试验与模拟结果进行对比分析。研究结果表明：(1)远场条件下崩落法放出体形态并不是严格意义上的椭球体,其放出体逐渐呈中部细长的“铅笔”状,随着放矿的进行,由于放出体高宽比增大,矿岩散体边侧切向力会限制放出体宽度发育,相较于放出体宽度发育,放出体高度发育受影响较小;(2)通过对物理试验及数值模拟所取得的放出体形态发育结果进行拟合对比分析,证明了颗粒簇放矿数值模型在崩落法放矿矿岩流动特性研究中的可靠性,此类模型可用于后续更为复杂的放矿研究中。     

梅山铁矿无底柱分段崩落法崩矿步距研究

崩矿步距是框定放出体三维结构参数中的重要一维 ,当分段高度进路间距已定时 ,对放矿效果有着决定性的影响。为寻求适应于 15m× 15m结构参数下的合理崩矿步距 ,本文对 15m段高 ,15m间距下的放矿步距与矿石损失贫化指标的关系 ,分别进行了物理模拟、计算机仿真、放出体工业试验及现场崩矿步距工业试验。     

自然崩落法放矿数值模拟研究

普朗铜矿拟采用自然崩落法进行开采。结合普朗铜矿的实际情况,采用颗粒流数值软件模拟计算放矿过程,对放矿高度对放出体的发育情况的影响进行了研究。结果表明,在放矿高度低于60m时,放出体基本为椭球体形状,随着放矿高度增加,椭球体的偏心率逐渐增加,呈现"柱形"放出体形态;在放矿口间距为14m时,两漏斗在放矿过程中很快相互影响,没有形成明显的脊部损失和过早贫化现象,证明放矿口间距选择合理。     

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。     

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。     

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。     

放矿理论的移动体体形及表面过渡关系研究

崩落采矿法在覆岩下放矿,放矿理论是控制其损失贫化指标的理论基础,放矿理论中的移动体体形和表面过渡关系则是放矿理论建立的基础。在分析椭球体放矿理论和类椭球体放矿理论的移动体体形和表面过渡关系的基础上,比较了二者的放出体体形、等密度体(表面)形状和等速度表面形状,论证了放出体表面、等密度面及等速度面的过渡关系,研究发现放矿时实质存在3种移动体(面)、3种体形和3种过渡关系。研究结果理清了放矿理论中的移动体体形和表面过渡关系,进一步夯实了放矿理论的基础。     

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%。     

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%。     

梅山铁矿采场崩矿步距的探讨

梅山铁矿生产中使用的崩矿步距与优值步距相差较大,对矿山主要技术经济指标有一定的影响。针对矿山15 m×20 m大间距采场结构参数时崩矿步距进行了分析,并结合矿山在不同生产时期开展的现场工业放出体试验和凿岩爆破参数试验工作情况,提出了优化凿岩爆破参数研究的优化崩矿步距的新思路,可供国内同类矿山借鉴。     

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。     

无底柱分段崩落法崩落体形态的研究现状与展望

无底柱分段崩落法的最显著缺点是损失贫化大,主要由覆盖岩层下放矿引起。崩落体是放矿的对象,充分认识崩落体的形态对降低矿石损失贫化有着重要意义。在分析崩落体形态影响因素的基础上,从崩落体形态的试验研究、崩落体形态对放矿效果的影响等方面总结和探讨了其研究现状。崩落体形态受爆破参数、矿体及覆岩性质、松动体、放出体、残留体、采场结构参数与放矿工艺等的影响。目前,现场准确实测是崩落体形态研究的难点,物理模拟、数值模拟是崩落体形态研究的主要手段,寻求合适的爆破替代手段是提高物理模拟与生产实际相似性的关键。崩落体几何形状、块度组成、崩落体陷落区等均对放矿效果产生影响,应将回采过程看成一个有机整体,进一步定量研究放出体、松动体、崩落体三者之间的关系机理,从而获得最佳的放矿效果。