硬岩铀矿无废协同开采模式及技术研究

针对我国硬岩铀矿开采中效率低、损失大以及堆浸铀尾渣、含放射性废石处置难等问题,结合“协同开采”理念,提出了硬岩铀矿无废协同开采模式。该模式通过调整回采工程布置,优化充填与尾废处置 工艺流程,采取相应的工程技术措施,使采矿与堆浸、采矿与充填、充填与堆排在时间和空间上实现协同,达到安全高效开采铀矿资源和无废处置铀矿冶尾废的目的。以粤北某铀矿为例,分析了现有上向分层干式充 填法和堆浸、尾废处置工艺的特点,开展了堆浸铀尾渣充排试验,改进了采矿方法,设计了采—充—排协同工艺方案,并对其工程应用效果进行了评价。研究表明：灰砂比为1∶10和1∶14、质量浓度为76%的充填体, 能够满足该矿机械化上向分层充填法和地表同步固化堆排的要求;采用无废协同开采模式后,采场生产能力和回采率可分别提升至135 t/d和88.86%,含放射性废石达到地表零排放,堆浸铀尾渣通过井下胶结充填和地 表固化堆排得到了有效处置,矿山经济效益和环境质量得以明显提升。     

一种露天矿开采境界优化方法

露天开采境界决定着露天矿的采剥总量、生产能力及开采年限,而且影响着矿床开拓方法的选择、地面总平面布置以及运输干线的设置等,从而直接影响整个矿床开采的经济效果。结合某金矿的露天境界设计,应用D IM INE软件对开采境界实行优化,并分析了随着成本和市场的变化对经济效益的影响。这种露天矿开采境界优化方法对露天矿的开采设计有一定的借鉴意义。     

基于集对层次分析法的开拓方案综合评价

开拓方案的选择过程中涉及诸多因素,为避免个人的主观判断、喜好等对开拓方案评价的影响,提出了基于集对层次分析法的开拓方案综合评价方法。在评价过程中,综合考虑影响开拓方案的定量、定性指标,先利用层次分析法确定各指标的权重,再根据被评价方案中各指标与理想方案中各对应指标的同一度,构成同一度矩阵,最后通过比较带权同一度矩阵内各方案对应的值,得到最优方案。同时,以黄麦岭磷矿开拓方案优选为例,具体说明了该模型的运行过程,证明了该方法在开拓方案优选中的优越性。     

低渗砂岩型铀矿液态CO2相变致裂增透高效开采新模式

安全稳定的铀资源供应,对于保障国家安全、促进核工业健康可持续发展具有重要的意义。针对我国低渗透性砂岩型铀矿在地浸开采中渗透性低、浸出困难的技术难题,提出了低渗砂岩型铀矿液态CO2相 变致裂增透高效开采技术模式,即采用液态CO2相变致裂技术,在地浸采铀抽、注液孔之间产生大量的联通裂隙,提高低渗透铀矿的渗流能力。采用理论方法计算了液态CO2相变致裂影响半径,建立了液态CO2相变致裂 增透地浸开采流程,系统进行了低渗砂岩型铀矿液态CO2相变致裂增透高效开采技术特征研究。结果表明：低渗砂岩型铀矿液态CO2相变致裂增透技术影响半径为6.53 m,该技术能够实现三维应力条件下岩体致裂破坏 ,能够有效增加岩体损伤裂隙网络分布,具有破岩致裂增透、降低化学沉淀及经济可行性。研究结果为有效解决低渗透性造成的砂岩型铀矿地浸开采“难注、难采、低回收率”等难题提供了新途径。     

改进层次聚类法在矿山岩体分级中的应用

选择了影响围岩稳定性的9个因素,探讨了改进层次灰色聚类矿岩体稳定性分级模型,以改进的层次分析法对矿岩各个指标确定综合权重,应用灰色聚类理论对矿岩的稳定性进行最终评判,并运用于矿山的实际工程实践,同时与其他传统的矿岩分级方法进行了分析比较。结果表明该法与其他常用的分级方法是一致的,为矿山岩体的分级提供了一种切实可行有效实用的新思路。     

固液两相耦合条件下全尾砂连续沉降规律研究

针对江西某铅锌矿全尾砂难以浓缩的问题,研究探索添加絮凝剂提高其浓缩效果的可行性。对该全尾砂浆体分别进行固液两相耦合条件下静态和动态絮凝沉降正交试验,确定尾砂浆絮凝沉降规律,对絮凝剂选型、用量和给料速度等关键参数进行优化。结果表明：当给料速度由0.89 t/（m²·h）减少至0.60 t/（m²·h）时,溢流水固含量逐渐降低;当给料浓度为13.59%,AH-910-SH型絮凝剂浓度为20 g/t,给料速度为0.60 t/（m²·h）时,底流浓度达到最大值72.82%,溢流水固含量为162.68×10^-6（<300×10^-6）,絮凝沉降效果最佳。该试验为全尾砂快速沉降技术奠定了理论基础,同时为全尾砂高浓度充填方案选择提供了技术参考。     

基于AHP和TOPSIS法的采场结构参数优化研究

为获得最优的采场结构参数, 提出了一种基于层次分析法(AHP)和逼近理想解的排序法(TOPSIS)的综合评判方法。从经济、技术、安全三大类因素综合考虑影响采场结构参数的评判指标, 运用层次分析法确定各评判指标的权重向量, 并结合逼近理想解的排序法基本原理构建AHP-TOPSIS综合评判指标体系模型, 计算出各采场结构参数方案基于评判指标的综合优越度。以康家湾矿的采场结构参数选择为例, 对采场结构参数进行了正交组合, 建立了9种备选方案, 利用AHP-TOPSIS评判模型对5种稳定可行的方案进行了评判, 最终得出各方案的综合优越度, 从而确定方案5最优, 即间柱宽度4 m, 矿房跨度20 m, 顶板厚度4 m。