基于正交试验法的眼前山铁矿采场结构优化

针对崩落法矿山矿石损失贫化问题,基于正交试验法, 以分段高度、进路间距、崩矿步距、进路宽度为因素,矿石损 失率、矿石贫化率和采准系数为指标优化采场结构,依据正 交试验方案和眼前山铁矿东部矿体-213~-303m 阶段特 征,以1∶100比例设计并制作采场放矿模型开展放矿物理 试验。结果表明,矿石损失率影响因素序列为崩矿步距、分 段高度、进路间距、进路宽度;矿石贫化率影响因素序列为分 段高度、崩矿步距、进路间距、进路宽度;采准系数影响因素 序列为崩矿步距、分段高度、进路宽度、进路间距,建议设计 和优化采场结构时以崩矿步距和分段高度为首要因素。结 合眼前山铁矿生产实际和试验结果,设计-213~-303 m 阶段最优的采场结构参数为分段高度22.5m、进路间距26 m、崩矿步距2.3m、进路宽度7m。     

基于PFC数值模拟的无底柱采场结构参数优化研究

结合大冶铁矿东采车间工程条件,设计了几种无底柱采场结构参数,并运用PFC数值模拟软件,对多个采场结构方案进行模拟分析,根据各方案的矿石回收指标和现场实施的难易程度,推荐采用分段高度12 m、进路间距15 m、崩矿步距2.0~2.5 m的最优采场结构参数组合。同时研究了放矿过程中不同阶段颗粒间接触力的变化规律,详细分析了数值模拟结果回收率偏高和贫化率偏低的原因。     

无底柱分段崩落法回收指标与分段数关系研究

无底柱分段崩落法的回收指标随着结构参数、分段数的不同而不同。在鲁中矿山公司小官庄铁矿大间距工艺参数研究攻关中，进行了分段实验室放矿实验。模拟实验选取7种进路间距、3种放矿步距、5个分段，共105个方案，得到了各组试验的岩石混入率、纯矿石回收率、回收率。对实验数据采用Matlab编程进行了回归分析，得出了随着分段数的增加，纯矿石回收率和总的矿石回收率都增加，岩石混入率减小的结果，但增加与减小的比例逐步降低，最佳回收率指标出现在进路间距B=16～17m，放矿步距L=5～6m的方案。     

高变分段低贫化放矿及其参数优化试验研究

放矿工作是无底柱分段崩落法的核心工作,结构参数的选取则是放矿工作所要解决的重要内容,其直接影响着采场的出矿效率及各项回贫经济指标。采场主要结构参数是分段高度、进路间距和崩矿步距,根据放矿学理论,这3个参数的不同组合将直接影响最终的回贫指标。大红山铁矿一期采用的是20 m×20 m的大结构参数组合,即分段与进路间距都为20 m,二期规划拟在400 m水平以下采用30 m×20 m的结构参数,即将分段高度提高到30 m,属于高变分段放矿形式。针对大红山铁矿二期高变分段的放矿形式,利用实验室相似材料制作放矿模型,进行低贫化放矿研究,得到了高变分段下放出体发育形态,高变分段下最优崩矿步距及进路口规格,试验结果证明采用低贫化放矿明显提高了资源回收率,有效降低了矿石的损失贫化。     

基于椭球体放矿理论的后和睦山采场结构参数优化

无底柱分段崩落法是和睦山铁矿-200 m中段后和睦山矿段主体的采矿方法,但存在采场结构参数(分段高度为12.5 m,进路间距为12 m,进路规格为3.2 m×2.8 m)不合理问题,2条相邻进路之间的脊部矿石在下一分段难以回收。为尽可能回收脊部残留矿石,通过对椭球体放矿理论的研究,确定适合后和睦山的无底柱分段崩落法的采场结构参数。结果表明:(1)采场合理的分段高度取值范围是12.15～12.57 m,目前后和睦山矿段采用的12.5 m分段高度是合理的;(2)通过最优回采进路间距经验公式计算,回采进路间距以8～10 m为宜;(3)根据最优放矿步距的计算公式和合理崩矿步距选择原则,确定了后和睦山矿段崩矿步距为1.7～2.6 m。     

某铁矿无底柱分段崩落法最优结构参数研究

分段高度、进路间距及崩矿步距是影响无底柱分段崩落法的三个重要因素。结合江西某铁矿生产条件,运用PFC3D数值模拟软件,对通过正交组合试验确定的9组不同的结构参数模型进行放矿模拟。对试验结果进行分析,推荐该铁矿采场采用的最优结构参数为分段高度14m、进路间距16m、崩矿步距3m。     

基于PFC3D的崩落法采场放矿步距优化研究

无底柱分段崩落采矿法结构参数是影响放矿损失与贫化的重 要 因 素.以 某 矿 山 崩 落 法 采 场 为 工 程 依 托,基 于PFC３D软件,建立崩落法采场三维单体数值模型,保持分段高度(２１m)与进路间距(２０ m)不变,对放矿步距进行了优化研究.结果表明,放出体的高度随着放矿步距的增加而有所增加,但当达到５．０m 放矿步距后变化不大;随着放矿步距的增加,近椭球体形态的放出体由“短粗”向“瘦长”发育.综合考虑回采率、贫化率与回贫差指标,放矿步距合理范围宜为５．５~７m.随后建立物理相似模型,取不同的放矿步距进行试验,结合实验室物理放矿结论与三维单体放矿数值模拟结论,得到２１m×２０m 采场结构参数下,以矿石回采指标为比较对象,最优放矿步距范围宜为５~６m.     

深部厚矿体低贫损分段崩落法技术研究

某矿7~#矿体及围岩均有次级构造裂隙分布,且上盘含有5～10m的断层泥,松软易冒,矿体的强度低容易冒落,不适合采用大跨度空场下作业的采矿方法。-350m中段及以上水平采用上向干式充填采矿法,但常伴随着的矿石损失大、安全条件差与生产能力低等技术风险。为最大限度地提高矿石回收率、降低贫化率,保证采场作业安全,以-350 m水平为界进行采矿方法过度,通过对采矿方法对比分析,-350m水平以下拟采用低贫损分段崩落法替代上向干式充填采矿法。通过分析分段高度、进路间距、崩落步距以及回收进路的选择对分段崩落法采场结构优化,确定采场参数为:分段高度6～7m,进路间距7～8m,崩矿步距1.1m,最大拉底高度为4.5m,工业性实验表明,在此参数下7#矿体能够实现低成本、低损失率、安全环境好和贫化率可控的高效率开采。     

程潮铁矿放矿模拟试验研究

为了减少对矿产资源开采的浪费,提高矿石回收率,对武钢程潮铁矿进行矿石开采的放矿规律研究,进行采场结构参数的优化.根据物理相似模拟原理及正交试验原理,对采场进行分段高度、进路间距、放矿步距的三因素正交相似模拟放矿试验,探索三因素对矿石回收率的影响.并结合采场实际情况.给出适当提高当前放矿步距的有效建义.     

梅山铁矿无底柱分段崩落法崩矿步距研究

崩矿步距是框定放出体三维结构参数中的重要一维 ,当分段高度进路间距已定时 ,对放矿效果有着决定性的影响。为寻求适应于 15m× 15m结构参数下的合理崩矿步距 ,本文对 15m段高 ,15m间距下的放矿步距与矿石损失贫化指标的关系 ,分别进行了物理模拟、计算机仿真、放出体工业试验及现场崩矿步距工业试验。     

基于成本分析模型的程潮铁矿崩落法采场结构参数优化

基于椭球体理论,结合放出椭球体组合排列方法,在程潮铁矿西区-430~-500 m阶段设计了6种采场结构参数,通过PFC建立相同矿石储量下的6种采场结构参数模型并进行了数值模拟放矿。根据模拟结果分析比较了6种采场结构参数的矿石回收率和贫化率。结果表明：同一分段高度下大间距模型和高分段模型回收率要高于传统模型,贫化率要低于传统模型;随着分段高度的增加,3种模型的回收率均会降低,但总的贫化率会减小。将回收率和贫化率作为崩落法生产成本影响指标,建立了成本分析模型,基于该模型计算出6种采场结构参数模型的最终利润,结果表明：同一分段高度下大间距模型所得利润最高;同一种结构模型随着分段高度的增加,总成本费用降低,所得利润增加;分段高度为23.3 m,进路间距为25 m的采场结构参数模型开采经济效益最优。     

采场结构参数与放矿方式的相似物理试验优化研究

基于单漏斗放矿试验,对放出椭球体形态发展趋势进行了分析,确定最终放出椭球体轴偏角、偏心率等核心指标。基于立体放矿模型,对比无贫化与低贫化两种放矿方式下回贫差指标,对放矿方式进行了优选。在物理试验结果基础上,采用相似物理试验法、经验类比法、理论分析法相结合的方法,对大间距椭球体排列形式下的采场结构参数进行优化,确定20m分段高度下的进路间距、崩矿步距、放矿步距、放矿方式等关键参数与工艺。采场结构参数优化的过程与结果,可以为同类工艺矿山参数设计提供技术参考。     

基于响应曲面法的崩落法采场结构参数优化

针对无底柱分段崩落法放矿过程中顶部、侧面和正面等各部位废石混入情况无法定量分析的问题,设计了一种原位替换法相似性物理模拟试验,得到了各部位废石混入量,找到了各部位废石混入关键点。 利用Design-Expert中Box-Behnken方法设计了15组试验,系统研究了分段高度、进路间距和崩矿步距之间交互作用对废石混入的影响,构建了以混岩率为响应值的二次响应面模型,运用响应面分析法得到了最优采场 结构参数,并对优化结果采用原位替换法进行了验证。结果表明：①采用矿山原结构参数分段高度、进路间距和崩矿步距分别为12 m、12 m和3 m进行原位替换法相似性物理模拟试验,当矿石回采率为80%时,正面废 石、两侧废石和顶部废石的混入率分别为16.7%、8.3%和2.5%,矿石总混岩率为27.5%;②对响应面模型进行分析,分段高度、进路间距和崩矿步距及其交互作用均对矿石混岩率有显著影响,回归模型拟合的相关系数 接近于1,方程的预测数据和实际数据之间具有一致性,优化后的分段高度、进路间距和崩矿步距分别为16.59 m、17.42 m和4.02 m;③矿石回采率为80%时,优化后的结构参数与原结构参数相比,正面和两侧废石混 入率分别降低3.6%和1.7%,顶部废石混入率增加0.7%,总混岩率降低4.6%,取得了较好的放矿效果。上述研究进一步表明：采用原位替换法对废石混入规律进行分析,并通过响应面法对结构参数进行优化的研究思路 具有一定的实用性和可操作性,对矿山采场结构参数优化具有一定的参考意义。     

马鞍山2~#矿体无底柱分段崩落法结构参数优化研究

根据无底柱分段崩落法大间距采场结构参数理论,进行了三维单体放矿实验。根据数理统计方法,绘制了矿石放出体形态;利用Matlab拟合了放出体各轴向偏心率回归方程,得出了放出体主要形态参数。以马鞍山2~#铁矿为例,在分段高度为12.5 m的情况下,确定最佳进路间距为14.5 m、最佳崩矿步距为4.5 m。     

无底柱分段崩落法大结构参数实验研究

本文在分段高度15m情况下对各种进路间距和放矿步距进行了三维模型实验。根据数理统计方法，通过Matlab编程求出表明进路间距、放矿步距与矿石回采率、岩石混入率、纯矿石回采率关系的回归方程。依此得出最佳进路间距为16—17m，最佳放矿步距为5—6m。     

毛公铁矿大结构参数无底柱分段崩落法多分段放矿实验

针对毛公铁矿生产中矿石回收率低、崩落矿石放出量少的问题,依据其采场结构参数,进行了1.6 m、1.8 m 2种崩矿步距条件下矿石回收、矿石残留体形态及其形成过程的物理相似模拟放矿实验。实验结果表明:首采分段放矿时,矿石回收率基本稳定在40%~50%;第2分段以后的放矿中,矿石回收率稳定在70%~90%,混岩率稳定在35%左右;上一分段脊部残留矿石将在下一分段逐渐回收;放矿过程中正面废石会较早混入放矿过程,造成矿石贫化;综合分析实验结果得出:1.8 m崩矿步距矿石回收率优于1.6 m。     

四方金矿矿石流动规律和矿块结构参数优化研究

针对四方金矿无底柱分段崩落法17m分段过高导致悬顶的问题,提出12.5m的低分段方案。通过端部放矿相似物理实验,结合椭球体放矿理论和数学回归分析,测定了反映四方金矿矿石流动规律的移动边界系数和移动迹线指数,分段高度为12.5m时,矿石放出体a轴长12.5m,b轴长4.0m,c轴长4.5m。在此基础上,根据矿石放出体大间距排列理论确定最佳进路间距为14m,根据放出体为前倾扁椭球体缺推导出崩矿步距与矿石回收率、贫化率之间的函数关系,构建回贫差计算模型,以回贫差评价矿石回收效果,确定最佳崩矿步距为3.1~3.3m。研究结果为矿山优化结构参数、避免悬顶事故提供了依据。     

松湖铁矿深部矿体无底柱分段崩落法放矿参数优化研究北大核心

一般而言,制约无底柱分段崩落法回采指标优劣的关键参数包括放矿方式、分段高度、进路间距与崩矿步距等。随着国内外相关采矿设备的发展,上述放矿参数也在逐步增大。以松湖铁矿无底柱分段崩落法采矿为例,在分析现有放矿参数存在的问题后,提出了从放矿方式、进路间距、放矿步距(崩矿步距)三个方面优化确定合理的放矿参数。借助Image Pro Plus图像处理软件,对井下出矿进路爆堆及地表摊平矿堆进行拍照分析,确定了松湖铁矿崩落法采场实际矿岩块度粒级。根据相似物理模型试验要求,相似比选择为1∶100,通过对比5 mm以下原矿与10 mm以下原矿、5 mm以下原矿与6 mm以下配矿的椭球体形态参数,确定了采用6 mm以下配矿散体用来模拟原矿全粒级的放矿椭球体形态。在上述基础上,通过开展单口放矿试验与多口放矿试验,以回贫差作为评判指标,推荐松湖铁矿采用无贫化放矿方式组织生产作业,确定了最佳进路间距宜采用13.5 m,并且综合确定了最优崩矿步距为4 m。采用上述放矿参数之后,贫化率由现在的21.35%降低至8.77%,损失率由现在的23.61%降低至13.4%,改善了崩落法采矿的回采指标,为松湖铁矿深部矿体回采参数设计提供了技术支撑。     

下告铁矿最佳采场结构参数研究

下告铁矿采用无底柱分段崩落法开采。为适应矿山设备大型化的趋势,决定采用采场大结构参数,以提高矿石产量,降低采矿成本。通过放矿模拟实验对大结构参数进行了系统的研究与分析,得出了在分段高度15m的条件下最佳进路间距为15m,崩矿步距为1.4m,并确定了合理的出矿截止品位和出矿管理方式。     

无底柱分段崩落法放矿结构参数优化研究*

放矿工作是无底柱分段崩落法的核心工作,结构参数的选取则是放矿工作所要解决的重要内容,其直接影响着采场的出矿效率及各项回贫经济指标。本文首先阐述了近年来"高分段"及"大间距"理论在实践中的新认识,并结合昆钢大红山铁矿高变分段放矿研究实例,从实验室相似模拟放矿试验、PFC3d软件数值模拟两方面分别展开放矿步距及进路尺寸参数组合优选、进路间距优选研究等,得到了高变分段放矿条件下合理放矿步距指标为6.72~7.56m,合理进路间距指标为25m等结论无底柱分段崩落法放矿结构参数优化研究对指导放矿工作具有重要意义。