梅山铁矿大结构参数下合理崩矿步距研究

针对梅山铁矿亟需确定的18 m×20 m结构参数下最优崩矿步距取值问题,分析了优选最优崩矿步距的数学分析方法,确定以端部放矿实验为手段来测定该结构参数下放出体的形态特征,并利用放出体的形态参数,以回贫差为目标函数,通过求极值的方法,计算最优的崩矿步距。理论计算表明,崩矿步距对矿石回收指标影响较大,崩矿步距为4.31~5.38 m时,更有利于矿石回收。实践表明,用数学分析法确定的最优崩矿步距对生产实际具有一定的指导作用。     

基于大比例尺立体模型的放矿参数优化研究

结合某铁矿实际,采用1∶50比例尺建立多分段多进路无底柱分段崩落法立体模型,进行放矿实验研究。实验严格控制矿岩粒级组成,采用铰接式活动铲斗、栅式嫁接矿壁等相似模拟技术,进一步提高了模拟相似程度。以回贫差为指标,在分段高度20 m条件下进行了11组相似模拟实验。研究结果表明,矿壁倾角是影响矿石回收指标的主要因素,最优崩矿步距为3.6m,最优矿壁倾角为85°;与20m进路间距相比,18m进路间距更有利于提高矿石回收率。实验参数来源可靠,大比例尺立体放矿相似模拟实验相似度高,对极厚大矿体室内放矿实验研究有借鉴意义,研究结果对矿山工业实验具有较高的指导价值。     

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。     

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。     

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。     

庙沟铁矿崩矿步距与进路间距的耦合优化研究

基于放出体和崩落体最大程度吻合理论,耦合优化庙沟铁矿无底柱分段崩落法崩矿步距和进路间距。结合结构参数和实际体积贫化率与回收率的经验公式,推导质量回贫差的数学模型,计算不同崩矿步距的理论最优进路间距、放出体体积和质量回贫差。综合理论计算结果和工程类比法选择试验参数,进行1∶50比例尺立体模型相似模拟放矿试验,试验结果证明回贫差数学模型是可靠的,同时得出最优崩矿步距约为3.6m,最优进路间距为16.5~17m。     

基于PFC的无底柱分段崩落法崩矿步距优化

近年来,无底柱分段崩落法在地下铁矿山的开采中大量应用,采场结构参数不断增大,为了符合散体流动规律,提高回采指标,崩矿步距的优化尤其重要。本文结合梅山铁矿无底柱分段崩落法生产实践,采用PFC3D软件建立了放矿模型,并编制了相应的FISH程序,来控制矿岩颗粒的流动。对初步设计的6组崩矿步距方案进行模拟,得出在18m×20m采场结构参数条件下,最优的崩矿步距为2.2m。经过现场工业试验验证,2.2m崩矿步距下回采率和贫化率指标提升效果显著。     

高分段大间距结构合理崩矿步距研究

根据大红山铁矿高分段大间距无底柱分段崩落采矿法的结构参数,结合物理模拟实验和现场工业实验,研究了放出椭球体的排列规律,以回贫差作为目标函数建立数学模型,并运用matlab求解出最优崩矿步距。工业试验表明,所求最优崩矿步距与实际情况非常接近,说明用这种方法确定的最优崩矿步距是可靠的,对生产实际具有指导作用。     

基于相似物理实验的崩矿步距优化研究

为确定四方金矿17m×20m结构参数下的最优崩矿步距,在实验室开展相似物理实验,通过端部放矿实验测定放出体形态参数,在此基础上建立回贫差计算模型,确定理论上的最佳放矿步距为5m。为减小数学分析法的误差,选取4,4.5,5,5.5 m等4个放矿步距开展多进路放矿实验,以回贫差作为放矿效果的评判依据,确定最佳放矿步距为4.5m。考虑挤压爆破条件下的矿石松散系数为1.3~1.4,最终确定四方金矿17m×20m结构参数下的最佳崩矿步距在3.2~3.5m之间。     

无底柱分段崩落法端壁倾角与步距关系模拟优化

针对某铁矿进一步加大结构参数,利用自主研发的无底柱分段崩落法放矿计算机模拟系统,对试验方案进行了模拟,获得不同端壁倾角和不同步距间的关系;同时通过实验室物理放矿试验确定了最优步距。试验取得的成果可为该铁矿18 m×20 m结构参数下实现试验矿块的安全、高效、低成本回采的目标提供技术支撑。     

阶段崩落法中的矿体崩落规律

以酒铜镜铁山矿为例，阐明了阶段崩落法中矿体的实际崩落规律，对矿体的崩落机理进行了简要分析。从实践出发，说明了平衡拱学说、整体崩落学说，筒状崩落学说等三种矿体崩落机理中学说的适应范围。     

论诱导冒落与自然崩落

金属矿山地下开采中能耗的30%~60%与岩体破碎有关,因此,诱导地压自行破岩逐渐成为矿业届研究的热点。诱导冒落法和自然崩落法是目前最具代表性的利用诱导破岩的采矿方法。介绍了两者的发展现状和工艺特点,分析了诱导破岩机理和诱导破岩方法称谓的合理性,揭示了采准工程量大、开采风险高的工艺特点和认知程度低及理论研究不深入是诱导破岩采矿法得不到推广应用的主要原因,并指出诱导条件下矿岩时空演化规律、出矿管理对冒落速度和冒落部位的调控作用、冒落块度的控制技术以及丰富多元化的研究手段是发展诱导冒落法亟需解决的关键问题。对解决诱导冒落法目前存在的问题、完善诱导破岩理论,具有重要指引作用。     

放顶煤开采块度对顶煤放出率的影响

放顶煤开采煤炭回收率的高低是关系到能否推广这种采煤方法的关键技术。文章从上覆岩层运动的角度出发,阐述了顶煤的变形规律,进而运用散体相似模拟试验研究了不同顶煤和直接顶块度对顶煤放出率的影响。     

自然崩落法矿体崩落状态的监测

铜矿峪铜矿在自然崩落法采场中，建立了一整套筒便易行的矿体崩落状态监测系统。应用多种方法对矿体自然崩落过程和地表塌陷过程进行监测，较准确地掌握了矿体的自然崩落规律，利用监测资料可以有效地指导现场生产。     

放煤顺序对大倾角走向长壁综放开采放出率的影响

为研究大倾角走向长壁综放工作面在不同放煤顺序时的顶煤放出率,通过理论分析研究工作面倾角及放煤顺序对顶煤的运移和放出规律的影响,并且采用PFC2D颗粒流数值模拟软件对新疆兵团农四师71团煤矿大倾角走向长壁综放开采工作面进行模拟,统计出工作面在不同倾角及不同放煤顺序时顶煤的放出率。研究结果表明:采用上行式放煤时,顶煤放出率随工作面倾角增加呈增加趋势,而采用下行式放煤时,顶煤放出率呈减小趋势。随着工作面倾角的增大,上行式放煤的优势变得更加明显。在工作面现场应用中,上行式放煤取得了良好的顶煤回收效果。     

综采放顶煤的顶板与放煤管理技术

介绍了宁夏石炭井矿务局乌兰矿大倾角厚煤层综采放顶煤开采试验及实践经验。     

大倾角特厚煤层综放开采顶煤冒放性评价

文章以庞庞塔矿9-301综放工作面为例,应用灰色决策方法中的灰色统计方法及模糊数学理论建立大倾角特厚煤层顶煤可放性评价模型,对顶煤冒放性的影响因素进行综合计算分析,可知9号煤层块段的顶煤可放性属于可放性好的第Ⅰ类,其顶煤一般不采取措施即可顺利放出,但需要在现场生产当中加强工作面支架等机电设备防倒滑管理。     

崩落法开采时复杂顶板的崩落过程分析

在分析崩落法开采中顶板围岩崩落的基本条件后,从岩体工程质量、初始地应环境、空区的形态与充填状态等方面分析了顶板崩落的影响因素.结合程潮铁矿顶板崩落过程的监测结果,分析了顶板岩体的崩落过程,得出了完整的顶板空区发展过程图.研究结果表明,软硬岩体交错分布,软弱不连续面的存在是引起顶板崩落呈间歇性、突发性地发展的原因.与层状顶板崩落过程类似,在组成复杂顶板的岩体中,存在稳定性好的关键结构体,顶板的崩落过程受关键结构体控制.     

综放液压支架放煤机构液压系统动态分析

介绍了ZFP5400/17/32型低位放顶煤液压支架放煤机构的工作原理,针对插板放煤机构空间受限,单纯手动控制无法实现快速安全的放煤动作这一问题,提出了将联动回路应用到插板-尾梁液压系统中的解决方案;并对液压支架放煤机构进行了力学分析;利用虚拟仿真平台AMESim软件进行建模仿真,得出放煤机构动作时和闭锁状态下油缸的工作特性曲线。