结拱能视角下溜井结拱稳定性分析

溜井结拱严重影响了矿山生产效率,而其结拱稳定性是溜井堵塞疏通的关键技术指标。为经济高效处理结拱问题提供理论依据,提出了结拱能与结拱能测定的原理与方法,并依此构建了结拱能测定物理模型,以正交实验法,探究了矿石湿度、矿石粒径、溜井角度及料位高度对结拱稳定性的影响程度,并对结拱稳定性进行了评级划分。研究结果表明,矿石粒径是影响溜井结拱稳定性的最主要因素,矿石湿度、料位高度、溜井角度对结拱稳定性无显著影响。依据结拱能和矿石粒径方差对比折线图,将粒径4～6、6～8、8～10、0～2 mm矿石结拱的稳定性依次划分为不稳定、较稳定、稳定、极稳定。实验结果对实际工程中疏通溜井的方法选取及节能设计有一定的参考价值。     

高深溜井悬拱堵塞相似试验研究

针对矿山高深溜井矿石悬拱导致溜井堵塞的问题,以眼前山铁矿2#主溜井为工程背景,用极限平衡法分析了矿石成拱机理,并利用亚克力管构建相似模型,综合含水率、材料级配等参量,对溜井卸矿进程进行模拟.通过观察放矿过程中料头的凝结状态,总结含水率、材料级配及料头高度对矿石成拱的影响规律.结果表明,利用亚克力管的相似模拟结果与实际情况较为符合,验证了相似模拟的可靠性.研究结果对矿山高深溜井成拱堵塞的防治具有一定指导意义.     

黑山铁矿采区溜井结拱的原因分析及处理实践

介绍了黑山铁矿凹陷露天开采矿石运输系统的6^#溜井使用后,溜井内结拱堵矿的处理过程,分析了结拱原因,并提出了防止溜井内矿石结拱堵矿和进行安全处理的具体措施。     

高溜井粉尘扩散特征试验研究

为了研究高溜井放矿时粉尘分布及扩散特征,采用相似实验的方法,通过改变矿石质量、粒径、连续放矿次数和溜井放矿高度等条件,监测3个中段的粉尘浓度和风速变化。实验结果表明,粉尘浓度、风速最大值随着放矿质量、连续放矿次数及溜井放矿高度的提高而增大,随矿石粒径增大而减小。选用Fluent软件中DPM模型来模拟不同时刻模型整体的压力、风速变化情况。模拟结果表明,随着矿石颗粒从溜井顶端向下做加速运动,越靠近溜井底部压强越大;放矿时间越长,风速值波动越小,斜溜槽内风速值较大。实验研究结果与模拟计算结果具有很好的一致性。     

振动出矿机在圆筒矿仓的应用

<正> 近几年来,振动出矿技术在我国很多部门得到了应用,尤其在采矿集矿溜井、阶段溜井、井下矿仓等方面的应用愈来愈广。铁坑铁矿选矿车间用容积为500米~3的平底圆筒矿仓贮存矿石。矿石水分高(晴天测时原矿水分为14—18％),粉矿多,矿石结板、结拱,不易从矿仓排矿口排出,成为生产中的一个难题。根据矿山使用振动出矿机的情况,我     

矿山井下溜井料位自动检测系统

多年来,矿山井下溜井的矿料(矿石、废石)高度都是由每班调度员采用原始的垂铅测定法测量,测量费时且有安全风险,"矿山井下溜井料位自动检测系统"采用微波窄束测距技术,结合了激光和微波雷达的优点,能满足在灰尘多、湿度大、高浓度水雾等恶劣环境中的可靠测距要求,可实时、自动检测溜井料位的高度,节省大量人力物力,提高作业效率,有效避免安全事故的发生。     

溜井储矿段矿石流动特性的影响因素分析*

溜井中矿岩散体的流动特性关系到溜井放矿的安全和可靠。为确保溜井放矿的顺畅性,在分析矿石流动性对溜井放矿影响的基础上,从理论上分析了影响储矿段矿石流动特性的因素。主要包括矿岩结块性、矿岩散体的粒度及分布特征、矿岩含水量、溜井结构、矿石流对井内储料的冲击夯实作用和溜井贮矿高度6个方面。结合部分矿山实践经验,提出了缩短矿岩在溜井中的停滞时间、改善矿岩爆破效果、优化溜井结构参数、控制含水量和粉矿含量、减轻运动矿岩对井内储料的冲击夯实等改善矿岩流动性的针对性解决措施,对于防范溜井储矿段堵塞问题具有重要的作用。     

溜井管理方法与应用技术研究

分析了溜井内部矿石的储存和移动特点,及溜井发生堵塞的原因,提出了控制大块率、避免粘结平衡拱的形成、规范放矿作业和堵塞处理等方法,对科学使用溜井、提高放矿效率具有一定的参考和借鉴作用。     

溜井底部放矿漏斗角对矿石流动性的影响研究

为研究溜井底部放矿漏斗角对矿石流动性的影响,以金山店铁矿-480~-410 m段主溜井为工程背景,采用PFC2D离散元软件对放矿漏斗角分别为45°、50°、55°、60°、65°的主溜井放矿过程进行数值模拟。为定量描述不同放矿漏斗角下矿石流动性之间的差异,定义矿石质量流率比为矿石流动性评价指标,分析各放矿漏斗角下的矿石流动性特征,揭示放矿漏斗角对矿石流动性的影响机理。构建溜井放矿相似试验平台,进行溜井放矿相似模拟试验,计算矿石的质量流率比,并将其与数值模拟结果进行对比分析。研究结果表明：当放矿漏斗角为60°时,矿石质量流率比最大,矿石流动性最好;相似试验与数值模拟所得矿石质量流率比的变化趋势基本相同,相似试验结果能对数值模拟结果进行验证。     

贮矿高度对主溜井矿石流动性的影响研究

为探究贮矿高度对金山店铁矿主溜井矿石流动性的影响,以质量流率比作为矿石流动性的定量评价指标,采用PFC2D颗粒流程序构建主溜井放矿数值模型,对不同贮矿高度条件下的矿石流动状态进行模拟分析;基于自主研制的溜井放矿相似试验装置,开展针对性的矿石流动性相似试验,对数值模拟结果进行检验。研究表明,质量流率比R_w可以定量表征矿石颗粒的流动状态,便于数值模拟结果与相似试验结果的对比分析;贮矿高度与矿石颗粒的流动状态密切相关,随着贮矿高度的增加,质量流率比R_w呈先增大后减小的变化趋势;当贮矿高度为27.5 m时质量流率比R_w达到最大值,此时矿石颗粒的流动性最好;在质量流率比R_w随贮矿高度变化的趋势上,相似试验结果与数值模拟结果具有一致性。     

放矿口尺寸对放矿效果的影响

无底柱分段崩落法是金属矿山地下开采应用较多的一种高效采矿方法，在覆盖岩层下进行放矿，矿石损失贫化大、回收效果差的问题非常突出。为了解决这一问题，国内外的大量研究集中在放矿理论、结构参数、覆盖层形成和出矿工艺等方面。无底柱分段崩落法放矿中，放矿口尺寸的大小对放矿效果有着显著的影响，是造成无底柱分段崩落法损失贫化大的一个不可忽视的因素。为了进一步研究放矿口高度和宽度对放出矿石量、废石混入的影响，采用单进路单分段 物理放矿模型，进行了12种不同放矿口尺寸的物理放矿实验。结果表明：适当扩大放矿口宽度或降低高度，会增加放出纯矿石量、提高矿石回收率、降低贫化率，且放矿口宽度小于5 m，高宽之比在0.7~1之间时，混入废石率较小。     

改流体放矿技术实验研究

为解决无底柱分段崩落法矿石回收率低的问题,以中厚倾斜矿体为研究对象,针对矿岩散体中废石的混入特征,提出了改流体放矿技术。设计了6种改流体放矿方案,通过自制室内相似模拟试验装置,开展了改流体放矿实验,得到了效果较好的改流体放矿方式。为进一步验证该技术效果,在矿体倾角45°~55°及分段高度10~14 m条件下,与常规截止品位放矿实验进行了对比。结果表明,改流体放矿技术能有效阻止废石流动,矿石回收率提高20%左右。研究成果为中厚倾斜矿体的高效开采提供了新的思路。     

基于 PFC2D 的落矿组拱力学特征数值模拟研究

针对崩落法放矿过程中矿块组拱阻塞问题,采用 PFC2D 离散元数值模拟软件,对不同颗粒级配下的矿 石散体在落矿过程中产生组拱现象及其力学性质进行了研究。 研究表明:颗粒级配对于组拱现象的影响是矿石散体 中大颗粒占比高于 40%时,组拱现象发生,并且随着大颗粒占比的增加,组拱发生的概率和稳定性随之提高。 通过对 保安矿柱斜面应力的监测,在进路完整出矿过程中,应力先减小后增加,应力减小阶段为纯矿石铲出阶段,应力增加 阶段为废石混入阶段,当出现组拱现象时,形成不稳固、中等稳固、极稳固 3 种状态组拱结构,其形成时间节点依次提 前。 通过对散体内部颗粒间接触应力的监测,进路出矿对于上部的应力有卸荷作用,正常出矿状态下,应力峰值位于 保安矿柱上部区域,当组拱结构形成之后,峰值下移至组拱结构处,由于组拱形成时间节点的不同,造成上覆矿岩散 体剩余量不同,随着组拱结构稳固性的提高,组拱处的接触应力也逐渐增加,而无组拱进路的出矿工序也会对组拱进 路上方的放矿椭球体产生影响,使其逐渐向无组拱进路发生倾斜,直至椭球体瓦解。     

斜溜槽倾角对撞击影响规律的实验研究?

作为运输矿石的主要通道，溜井的作用极其重要，从斜溜槽进入溜井的矿石会对井壁造成撞击破坏，确定撞击力的大小和撞击时间长短是选择合适支护方式和维护溜井长期使用的前提。针对矿石对井壁撞击破坏，从理论上分析了矿石粒径对撞击位置的影响，借助高速力值测量采集系统并结合实验室的溜井模型，研究了矿石与井壁撞击过程中法向力、切向力的大小和撞击接触时间与斜溜槽倾角之间的关系，得到了法向作用力与斜溜槽倾角之间的函数关系式。研究结果表明：随着斜溜槽倾角逐渐增大，撞击过程中法向力和接触时间均逐渐减小，切向力逐渐增大，合力也逐渐增加，且合力的变化趋势与切向力的变化趋势基本相同。     

进路宽度对无底柱分段崩落法放矿效果的影响

无底柱分段崩落采矿法结构参数对其放矿的损失与贫化有着较大的影响,本文采用单分段、单进路的放矿模型,研究了放矿过程中进路宽度对放矿量、回收率和贫化率的影响,分析了放矿效果产生变化的原因。实验发现:(1)随着进路宽度的增加,同一崩矿步距内的放矿量明显增加,进路口眉线处矿岩结拱现象大幅减少;(2)增加进路宽度可显著提高矿岩的流动性,进路宽度每增加0.5m,矿石回收率约提高1.3个百分点;(3)随着进路宽度的增加,矿石产生贫化的时间延迟,贫化率增长速度减小,但最终贫化率呈小幅度增加趋势。研究结果表明:放矿效果发生变化的主要原因一方面是进路宽度的增加提高了滑动微面以内的矿岩总量,因而大幅提高了放出的矿石量;另一方面是在出矿过程中,进路宽度越大,进路内矿岩被重复扰动的区域越小,进而减缓了废石的侵入速度。     

低品位硬岩铀矿石高柱浸出试验

对某硬岩铀矿石进行了10m高柱浸出条件试验,以便为原地破碎浸出采铀的工业性试验方案和施工设计提供参考和依据。试验结果表明,该矿石属较易浸出的矿石,不同高度、不同粒级的浸出液铀金属质量浓度、浸出率及酸耗规律明显:①高柱下部位置的铀金属质量浓度较高,特别是浸出初期浓度梯度变化显著,随着时间的延长,同一高度浸出液铀浓度变化趋缓。②不同高度的浸出液余酸变化规律说明前期耗酸多,中、后期酸耗较少。③越靠近矿堆上部的矿石浸出率越高,但顶部并非最高。④不同粒级的矿石浸出率不同,细粒级矿石浸出率高,-50mm的矿石的渣计浸出率(总浸出率)为82 1%,其中-15mm的矿石的渣计浸出率为90 2%。作者还建议采用间歇喷淋或滴淋布液方法,以提高矿堆浸出效果。     

新疆某含铀多金属矿浸铀工艺研究

采用新疆某含铀多金属矿石,进行了矿石粒度、酸浓度、氧化剂种类及浓度、液固比对铀浸出效果的影响的搅拌浸出试验和柱浸试验,结果表明,该矿石适合酸法浸出,浸出性能好,属易浸矿石;矿石中CaO含量高导致酸耗较高,达到9%以上;酸法浸铀过程中BeO浸出很少,可考虑对浸铀渣进行BeO的提取利用;矿石粒度对浸出效果有较大影响,小粒级矿石浸出率高,浸出周期短,液固比小,但酸耗较高;氧化剂的加入对铀浸出率影响很小;矿层高度对浸出效果有一定影响,矿层高度越大,酸耗较低,液固比越小。为了提高堆浸技术经济指标,生产实际中可考虑增加堆高或串堆浸出,并在浸出中后期采取淋、停交替作业以及翻堆等措施。     

无底柱分段崩落法回采参数数值研究

运用颗粒流数值模拟软件,研究了崩矿步距和边孔角的变化对放矿的影响规律,通过对比不同方案下的贫化率和损失率,得出了适合镇沅金矿生产情况的最佳崩矿步距和边孔角,为矿山安全、高效回采进行技术储备,也为下一步工业试验提供理论指导。