连续介质放矿理论的检验(上)

为评价松散矿岩连续介质放矿理论的完备性,开展了连续介质放矿理论检验的研究,针对比较成熟的椭球体放矿理论和类椭球体放矿理论,提出了放出体形、散体移动场及连续流动３项检验内容,建立了检验必须的数学方程。检验结果表明,类椭球体放矿理论能全部通过检验。     

随机介质放矿理论的检验

为推动放矿理论的发展,建立比较完善的放矿理论体系,对目前比较新的随机介质放矿理论进行了评价,以检验其理论的完备性。随机介质放矿理论采用概率论方法研究崩落矿岩的移动规律,建立了表述散体移动特征的放出体形方程、速度方程,给出了散体移动时散体场特征和移动边界方程。该理论本质上仍然属于连续介质放矿理论,因此必须接受连续介质放矿理论的5条检验准则的全部检验。检验结果表明,随机介质放矿理论只能部分通过检验,从而说明随机介质放矿理论的不完备性,为建立系统的、完备的放矿理论提供了理论依据。     

类椭球体放矿理论的检验

根据理论分析和试验结果，提出了放矿理论检验的两个基本内容，并对类椭球体放矿理论进行了必要条件和充分条件检验。检验结果证明：类椭球体放矿理论的理想方程和实际方程均能通过连续流动检验和移动边界检验。     

连续介质放矿理论的检验(下)

在连续介质放矿理论放出体形和散体移动场检验的基础上（上篇）,对连续介质放矿理论进行了连续流动检验。检验结果表明,只有类椭球体放矿理论能全部通过连续流动检验。     

椭球体放矿理论的欠缺及其与类椭球体放矿理论的联系

放矿理论是崩落法放矿管理的基础，椭球体放矿理论在生产实践中应用广泛但存在一定偏差。在分析椭球体放矿理论的基础上，指出椭球体放矿理论存在的不足：不能反映放出体形状随放出条件变化而变化的实际，密度场违背松散介质是连续介质这一基本前提，实际散体的移动过渡方程违背质量守恒定律，实际散体的速度场方程不完整，移动边界上的速度值不确定且变化不连续。在此基础上，通过分析椭球体放矿理论与类椭球体放矿理论之间的内在联系，论证了类椭球体放矿理论包含椭球体放矿理论的合理内核，n=1、m=2时能给出全套的椭球体放矿理论方程。类椭球体放矿理论符合实际、能够通过理论检验，是放矿理论的重大发展。     

类椭球体放矿理论速度和加速度场的评价

对类椭球体放矿理论速度场进行了评价, 并首次给出了加速度方程;根据试验研究提出了放出体表面方程、移动迹线方程、移动过渡方程, 建立了类椭球体放矿理论的理想方程, 在此基础上根据实际观察和理论提出了实际散体的速度方程和密度方程, 建立了类椭球体放矿理论的实际方程。类椭球体放矿理论其速度和加速度场必须满足连续介质放矿理论速度和加速场的评价内容, 研究结果表明类椭球体放矿理论的速度和加速度场能够满足内容要求, 为建立系统的完备的放矿理论提供了理论依据。     

放矿理论研究现状存在问题及发展方向

我国崩落法矿山矿石综合回收水平低,贫化损失指标相对高出国外先进矿山约10％。本文详述了放矿理论的研究现状与存在的问题,目前测定实际崩落矿岩散体流动参数的难度大且手段缺乏,限制了放矿理论对崩落法放矿的实际指导效果,指出放矿控制应以有效指导降低贫化损失为目的,不必拘泥于理论检验,并分析了放矿理论的研究方向。     

关于崩落法放矿时矿岩移动方程

本文根据实施崩落法放矿计算和模拟的需要,并针对文献[1]、[2]存在的缺欠,首先依据场论中散度理论建立了检验散体连续流动条件的表达式;其次依据该式选出了最好的偏心率回归方程(幂函数式)1-ε~2=KH~(-n)。第三、按连续流动条件把放出体抽象为不相似的完全椭球体。第四,在确定出放出体形状的基础上,依据放出体基本性质,推导出崩落法放矿时崩落矿岩的移动方程和逆移动方程该方程组可用来模拟崩落法放矿的基本规律(放出体、矿石残留体和矿岩界面移动过程)以及作出放矿的矿石损失贫化预测。     

端部放矿随机介质理论方程

端部放矿理论研究是放矿理论研究的重心.应用随机介质理论,基于散体随机移动与移动概率分布的一致性关系,且考虑散体二次松散的影响,建立了端部放矿时矿岩散体移动概率密度方程、颗粒移动迹线方程、速度场方程、移动漏斗方程、放出体方程,比较全面地考虑了采场放矿边界因素与散体流动参数对移动规律的影响.各方程中相应参数的物理意义较为明确,并且与模拟放矿实验结果符合良好,对无底柱分段崩落法采场设计和放矿控制具有指导意义.     

自然崩落采矿法研究及应用

自然崩落法是一种高技术含量的地下开采方法,在国外有较好的应用。为更好推广应用自然崩落采矿法,对自然崩落法进行综合评述,包括自然崩落法适用条件和优缺点,放矿理论、矿岩流动特性、放矿控制、放矿生产计划、放矿管理等方面,以及自然崩落法国内外的应用现状。可以得出:前期放矿理论研究,以矿岩流动概率密度函数和放出体形态为主,对矿岩流动过程中品位的变化考虑不足;放矿计划以均匀放矿为目标,没能实现日出矿品位均衡,放矿管理不能进行放矿反馈控制和主动控制。自然崩落法发展趋势是放矿过程考虑出矿品位均衡,使用数据库管理及系统集成,实现放矿可视化、信息化、智能化。