散体颗粒流动数值方法在放矿工程中的应用

针对唐山司家营铁矿Ⅲ采场露天转地下开采设计中回填废石的选择问题,采用颗粒元程序模拟放矿过程,并对模拟结果进行回归分析,得出废石相对粒径与矿石损失贫化之间的关系,从而选择了合理的回填废石粒径,将放矿过程中的损失贫化率降到最低,保证矿山生产的经济效益。此外,采用Matlab对建立的关系方程进行了单因素影响分析,得到了各个影响因素与矿石损失贫化率之间的关系。     

杏山铁矿露天转地下覆盖层形成方法

以杏山铁矿为研究背景,结合矿山实际情况,基于随机介质放矿理论的覆盖层结构优化理论与露天转地下覆盖层回填自然分级理论,确定了杏山铁矿能满足防损失贫化、防冲击地压、阻滞水作用、减少漏风防寒保暖,可形成挤压爆破和端部放矿条件等安全功能的覆盖层厚度为45 m,形成方法为高台阶一次翻卸,并制定了详细的方案与技术保障措施。取得以下主要结论:①杏山铁矿覆盖层分整体下移层和流动层2层铺设,流动层回填废石粒度不小于20 mm,100 mm以上的粒度含量不小于40%,厚度不小于20 m。②整体下移层回填废石小于5 mm与大于5 mm的粗颗粒比例为3∶7,厚度不小于25 m。杏山铁矿实施覆盖层后的井下漏风率、矿石贫化率、井下泥石流和渗漏时间等指标评价数据良好,对类似矿山有指导借鉴意义。     

杏山铁矿露天转地下覆盖层回填自然分级研究

露天转地下覆盖层的自然分级现象,对使用崩落法开采矿山的通风、温度、矿石损失贫化等指标都有较明显的影响,但对于覆盖层在回填时就形成合理自然分级,国内研究尚处于空白阶段。以首钢杏山铁矿为研究背景,采用理论分析、物理模拟试验、现场排土场试验等研究手段,对露天转地下覆盖层回填自然分级规律进行了深入系统的分析,研究结果得出杏山铁矿采用倒排排土场废石,人工回填形成合理结构和厚度的自然分级覆盖层是可行的。露天转地下|     

急倾斜厚矿体露天转地下矿山开采方法的探讨

某矿山为急倾斜厚矿体,以该矿露天转地下的设计实践为基础,探讨了无底柱分段崩落法和空场嗣后充填采矿法的适用条件。根据放矿理论,分析了无底柱分段崩落法上覆岩层"整体下移层"的特点,提出在满足干选废石回填后,以露天采坑作为露天转地下开采的废石排土场和干排尾矿库,将排土场干选后的废石回填至露天采坑形成初始覆盖层,妥善解决了掘进废石、选矿厂尾矿的堆弃难题。     

基于PFC（2D）的采场覆盖层厚度研究

无底柱分段崩落法的回采工作必须在覆盖岩石下放矿,崩落矿石和覆盖层废石直接接触,矿石在覆盖层废石的包围下从放矿口放出,矿石的贫化率及损失率较大且较难控制,因此,研究合理的覆盖层厚度对矿山生产具有重要意义。某铁矿采用无底柱分段崩落法,应用椭球体放矿理论和PFC2D数值模拟两种手段对其覆盖层厚度进行分析研究,从而确定出适合于...     

开采技术因素对露采矿石损失与贫化的影响

开采技术因素对于露天采矿过程中矿石,贫化有较大的影响。运用图解分析法对损失率，贫化率的计算公式进行了推导，并就采矿工作面的推进方式，矿岩接触处分爆线位置，矿岩分爆面倾角等开采技术因素对矿石损失，贫化的影响进行了分析并得出结论。     

矿石回收率与贫化率关系的实验研究

分析了非均匀崩落矿岩散体在放矿过程中的流动特点，通过相似模拟实验，得出了非均匀矿岩散体在放矿过程中，放出矿石贫化的主要原因是放出口矿岩界面漏斗破裂，而不是矿岩颗粒在下移过程中的相互掺杂；在覆岩废石颗粒粒径大于或与矿石颗粒粒径接近时，采用见到废石漏斗破裂便停止放出放矿方式，可取得较好的放矿指标；当覆岩废石颗粒粒径小于矿石时，由于细小废石颗粒的穿流作用，使放出矿石过早地产生贫化，为了提高矿石回收率，就应该适当地增加废石的混入量，按照低贫化放矿方式直到见到矿岩界面正常到达出矿水平才停止放矿。采用低贫化放矿方式，低的矿石贫化率同样可以达到较高的矿石回收率。     

司家营铁矿露天采场矿石损失率和贫化率降低措施

目前,国内铁矿行业已经进入了"矿价低位运行、新旧矛盾叠加、经营风险突出"的特殊时期。在该形势下,矿山企业只有进一步强化生产组织,挖掘管理潜力,全面提高资源利用率,方可在激烈的市场竞争中取得优势。司家营铁矿露天矿采场矿体分布情况复杂,矿体中夹岩较多,部分岩石中夹杂着品位较高的矿石,矿岩混合部位爆破后会加剧矿岩混合程度,导致矿石损失和废石混入加大。为有效降低该矿露天采场的矿石损失率和贫化率,提高资源利用率,提出了包含重点实施分穿分爆、小设备矿岩挑选及完善现场生产组织等方面的露天采场损失率和贫化率降低措施。研究表明:通过开展降低采场两率管理工作后,该矿露天采场2016年的矿石损失率为7.23%,贫化率为9.18%,两率指标均优于2015年(矿石损失率为7.9%,贫化率为9.58%),矿石回收量大幅增加,取得了理想的经济效益,延长了矿山服务年限。     

大红山铜矿矿石损失率及贫化率优化实践

损失率、贫化率是评价矿山生产技术及管理水平的关键指标,目前,国内已将工业矿和低品位矿资源全部纳入计算评价范围。大红山铜矿自投产以来,矿体开采矿石损失贫化一直偏高,场内损失率居高不下,甚至出现负损失的情况。为合理确定损失率和贫化率,更新了传统损失率、贫化率含义及计算方法,对720、485中段部分采场重新进行了损失率计算,考虑含有用组分的围岩混入和顶板垮落情况,避免了负损失的出现;通过对285中段B48-68线方案优化,将设计开发利用资源储量全部纳入损失率计算范畴后,矿块设计总损失增大7%,设计回采品位由0.338%提升到0.389%,废石混入率由48.9%降低至40%,贫化率由36.7%降低至27%,使得该矿块资源经济效益最大化。损失率和贫化率是一对相辅相成相互制约又相互矛盾的技术指标,只有结合矿山实际,合理确定损失率、贫化率,才能有效降低采选成本,减小尾矿排放量及排放成本。     

损失率、贫化率对某露天铀矿战略排产技术经济指标影响研究

某露天铀矿项目自生产以来,实际损失率和贫化率大于可行性研究阶段取值,影响项目战略排产。根据历史生产数据,制定分别以26%贫化率和8%损失率为基准的十一种损失率、贫化率影响分析测算方案,运用Whittle软件,选用Psedoflow算法和Milawa NPV算法对十一种方案进行境界优化和战略排产,分析损失率、贫化率对净现值、生产成本、服务年限、剥采比等技术经济指标影响。结果表明：贫化率对废石量、净现值、水冶成本等指标影响较大,结合目前生产实际贫化率与行业标准的差距较大,开采过程中加强贫化控制,将提升生产效益;1号采坑北部区域境界、水冶成本、采出矿石量等指标受贫化率影响最为明显,设计中单独作为一个分期,最后进行开采,并需进行补充地质勘探;损失率对回收金属量、采出矿石量和净现值影响较大,但生产实际损失率与行业标准差异较小,总体对生产影响一般。     

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。     

沙漠特厚风砂层下某铁矿水平隔离矿柱厚度的确定

某铁矿山围岩不稳固、矿体赋存在沙漠特厚风砂层下。由于风砂粒度细、流动性好,应用崩落法开采贫化率和损失率很高。为保证下部矿体安全高效开采,提出了在风砂层与矿体的接触面以下留设水平隔离矿柱的方案。研究采用经验公式和FLAC3D数值模拟相结合确定了水平隔离矿柱的合理厚度。结果表明,在采用隔一采一的无间柱分段空场嗣后充填法分条开采跨度为10 m的矿房时,留设的20 m隔离矿柱是稳定的。     

上向水平进路充填采矿法在大尹格庄金矿的试验研究

大尹格庄金矿1#矿体是典型的缓倾斜薄至中厚矿体,具有倾角小、矿体上盘破碎、距主裂面近等诸多难采因素。基于保证采场作业安全,降低矿石损失贫化率等多方面的考虑,提出了上向水平进路充填采矿法。通过理论对比分析和-496m中段区域的试验,结果证明该方法安全性高、满足技术经济指标要求,是可行有效地采矿方法。     

西石门铁矿缓倾斜破碎矿体崩落法开采损失贫化控制

西石门铁矿北区新探矿体为缓倾斜破碎的厚-中厚矿体,地压显现严重,属于极度难采矿体。矿山采用无底柱分段崩落法开采,受矿体倾角和厚度限制,开采中损失贫化较大。为制定损失贫化控制措施,在研究矿石散体流动规律、矿岩冒落规律和损失贫化发生过程的基础上,根据垂直方向上回采分段数量的差异将矿体划分为不同开采区域,分别制定了损失贫化控制措施。针对3个分段的回采区域,因其贫化会较大,主要制定的贫化控制措施是实行当次废石混入率与单一步距总的放出量2项指标控制的低贫化放矿;针对小于3个分段的回采区域,若矿石被崩入空区,由于下部分段无回收条件,损失会较大,需控制损失,可采用双进路同步距回采的方式,促使矿岩快速冒落形成覆岩下放矿条件,减少崩入空区矿石量;另外总结了回采过程中脊部存留矿石问题的处理措施。这些措施在西石门铁矿北区新探矿体开采过程中得以应用,损失率为16.34%,贫化率为22.51%,效果良好。     

马子冲锰矿急倾斜极薄矿脉采矿方法研究

急倾斜极薄矿脉开采时,常遇到采矿方法难以确定、损失率贫化率高、作业空间狭小等问题。为研究适宜的采矿方法,以马子冲锰矿的急倾斜极薄矿脉为研究对象,结合矿山矿脉稳固性较好、底板稳固性次之、顶板稳固性最差的实际工程地质条件,提出采用削壁充填采矿法进行开采。同时进行了削壁厚度、采场结构参数、回采工艺方面的研究,针对顶板稳固性差的问题,提出先进行削壁、后进行矿石回采的回采顺序,有效提高了采矿安全性。最后通过试采,分析矿脉回采时的主要技术经济指标,如矿石损失率为8.37%,矿石贫化率为6.45%等,得出削壁充填法适合急倾斜极薄矿脉的开采,尤其适合马子冲锰矿矿脉的开采。     

浅采设计与固废充填相结合的创新应用

在罗河铁矿的开拓工程设计时，为减小回采贫化率，采准工程均布置在-497 m水平，造成下部留有三角矿体损失，通过设计-512 m浅采矿房回收25 9#阶段采场下部压覆的12万t三角矿量，减小贫化；-455 m水平为凿岩、回风水平，基建期间废石均采取利用现场巷道堆存，使得-455 m 水平80～90联巷区域巷道被废石占用，通道受阻，严重影响现场通风及人员、设备通行。通过利用25 9#采场切割天井作为废石充填井，将上部-455 m水平70～100联巷，28～33进路区域巷道内堆存的大量废石充填至-512 m浅采空区内。通过创新应用不仅回收了边角矿体，提高了资源回采率，同时也解决了-455 m水平凿岩巷道长期堆存废石无法处理的难题，而且利用固废充填较尾砂胶结充填大大降低了采矿成本。     

基于中心复合响应面的覆盖层岩块粒径与密度实验分析

无底柱分段崩落法崩落的矿石与覆盖层岩石直接接触，使矿石损失贫化加大。覆盖层是保证井下正常生产的关键，覆盖层形成不合理会加大矿石的损失贫化。针对覆盖层岩石颗粒的粒度与密度，基于中心复合设计进行了实验，建立了粒度与密度对岩石混入率影响的二阶响应预测模型，对实验结果进行方差分析与显著性检验，检验结果表明预测模型的显著性较高，实验值与预测值的拟合程度良好。通过绘制三维响应面图，分析了粒度与密度的交互作用对混入率的影响，结果表明覆盖层岩石颗粒的粒度与密度对岩石混入率的影响情况呈现出非线性，当岩石颗粒的密度值在(3.05~3.46)×103 kg/m3时，增加岩石颗粒粒度有助于减少岩石混入。关键词