无底柱分段崩落法放矿方式计算机模拟研究

概述了无底柱分段崩落法放矿计算机模拟(SLS)系统的特点及功能,分析了无底柱分段崩落法截止品位放矿、无贫化放矿和低贫化放矿的特点和适用条件。利用SLS系统对3种放矿方式进行多分段放矿模拟研究后认为,截止品位放矿的贫化率最大;无贫化放矿与截止品位放矿相比较,在矿石回收率基本相同的情况下,贫化率可大幅度降低,在8％以下,当不能一步到位地施行无贫化放矿时,可采用低贫化放矿,逐渐提高截止品位,从而过渡到无贫化放矿。     

无贫化放矿在金刚石矿山中的应用

在无底柱分段崩落法中,现行截止品位放矿没有考虑矿岩移动空间的连续性,不利于矿产资源的合理开发与利用.以某金刚石矿为研究背景,采用颗粒流法建立数值模型,对无贫化放矿和现行截止品位放矿2种放矿方式进行对比.试验结果表明:无贫化放矿在保持矿石总回收率基本不变的情况下,可大幅降低废石混入率,放矿效果最好;对于处于开采初期的矿山,在多个分段矿岩移动空间完备的情况下,采用无贫化放矿方式最为合理.     

出矿截止品位对放矿效果的影响

出矿截止品位是影响无底柱分段崩落法放矿效果的重要因素之一,为研究放矿效果,以单分段单进路无底柱分段崩落法放矿为研究对象,结合物理模拟试验,进行不同出矿截止品位下的放矿试验,揭示出矿截止品位对放出矿岩量、回收率和贫化率等放矿指标的影响特征.研究发现:在当前分段高度20 m、崩矿步距3 m的条件下,放出矿岩量超过2400 g后,正面废石混入,每放出1000 g矿岩,当次矿石品位下降约6％;放出矿岩量超过5500 g后,当次出矿品位达到75％,此时顶部废石开始混入,每放出1000 g矿岩,当次矿石品位下降约12％,在当前采场结构条件下,出矿截止品位每增加10％,贫化率和回收率分别降低3.2％、4.6％.随着出矿截止品位的增加,矿石量和回收量降低速度逐渐增加,放出废石量和贫化率降低速度逐渐减小;控制出矿截止品位可以改善放矿效果,降低矿石损失及贫化,矿山工作人员可以通过放出矿岩总量判断回采进路内矿石品位是否到达出矿截止品位.     

对不同放矿截止品位关系的一点新认识

通过对不同放矿截止品位及其相互间的关系进行研究, 有了一些新的认识:组合截止品位放矿方式(形式、方案)包括了一切截止品位放矿方式;根据放矿形式是不可避免的, 组合截止品位放矿可能有许多方案, 无贫化放矿仅仅是其中的一种特殊形式,组合截止品位放矿各种方案中有一种或者几种方案为最优, 可使矿山生产总赢利为最大等等。     

论无底柱分段崩落法放矿方式

无底柱分段崩落法放矿方式有3种：一为现行截止品位放矿；二为无贫化放矿；三为低贫化放矿。对3种放矿方式的特点和适用条件分析后认为，现用截止品位放矿的贫化率最大和经济效益最差；无贫化放矿与前者比较，在矿石回收率基本相同的情况下，贫化率降低到8％以下，经济效益最高；当不能一步到位地施行无贫化放矿时，可用低贫化放矿，逐渐提高截止品位而趋向无贫化放矿。     

基于智能算法的经济合理放矿截止品位与入选品位

随着矿石价格的不断变化以及矿山设备的不断更新,为了达到矿山经济效益的最大化,通过智能算法来优化放矿截止品位与入选品位。以程潮铁矿2015年的生产指标作为参数,建立金属回收率、成本与截止品位和入选品位的BP神经网络,确定它们之间的函数关系。通过遗传算法,在模糊理论的基础上以精矿量与利润两个经济指标构建综合隶属度模型,优选出经济合理的截止品位与入选品位组合。结论证明,程潮铁矿的截止品位选取为15.70%,入选品位选取为23.13%时,精矿量提升了8474.77t,利润增加了5709407.58元。     

不同放矿截止品位间关系的研究

从理论和实验两方面,对不同放矿截止品位及其相互之间的关系进行了研究,并得出结论：不同放矿截止品位及其相应的放矿方式在最初提出时所建立的理论基础不同,但是相互间仍然存在着内在的本质关系,极限截止品位放矿方式、无贫化截止品位放矿方式都是组合截止品位放矿方式的一种特殊形式,但是各自具有不同的特点、不同的适用条件,会得到不同的经济效果。在实践中,宜实施适当的组合截止品位放矿。     

崩落矿岩混杂规律研究

本文以二次回归正交放矿计算机模拟试验为研究手段，以单一采场为研究对象，详细地阐明了混杂层厚度、矿石回收率贫化率指标与漏气间距、一份放出量、截止废石混入率及阶段高度之间的数学关系。研究指出：在放矿过程中，崩落矿岩的直接接触表现为一个厚度和矿石品位空间分布状态都不断变化的混杂层．保持混杂层的空间完整性和均匀性，有利于获得理想的放矿控制效果。     

无底柱分段崩落法低贫化放矿数值模拟

分析了无底柱分段崩落法现行截止品位放矿的缺点,提出了低贫化放矿管理方法。与前者相比,该方法的特点是以一个回采区域为统计目标,上部回采时有意识的预留矿石,最后在最低水平集中出矿,从而减少矿石贫化过程。该方法在确保总回收率不降低的条件下,可以显著减少矿石的贫化率。以某金矿为例,拟定了8种低贫化放矿方案,通过离散元数值模拟,以回贫差作为优劣指标,对各方案进行了比较,最终确定了上面两个分段采用20%的矿石贫化率放矿,底下分段采用0.5 g/t的截止品位出矿时,回采指标最优。     

无底柱分段崩落法放矿截止品位的研究趋势

为寻求无底柱分段崩落采矿法合理的放矿截止品位，众多研究者进行了大量的研究，提出了多种理论和方法．对有关文献进行综合分析后，将截止品位放矿的研究成果归纳为3大类，即单一截止品位放矿、组合截止品位放矿，无贫化或低贫化放矿。通过研究分析，认为单一截止品位放矿方法与其他两种方法相比，在理论上没有优势和发展潜力。