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中厚倾斜矿体卸压开采理论及其应用

金属矿山 2009年第2期38卷 23-26页

作者：王文杰武汉科技大学

在地下开采的金属矿山,中厚倾斜矿体约占开采矿体总数的23%,而且随着采深的增加,中厚倾斜矿体在深部开采中的比例还将进一步增大。而该类矿体的开采特点是崩落矿石的空间移动条件较差,采准工程一旦遭地压破坏,其负担的矿量容易成为永久... 详细信息

在地下开采的金属矿山,中厚倾斜矿体约占开采矿体总数的23%,而且随着采深的增加,中厚倾斜矿体在深部开采中的比例还将进一步增大。而该类矿体的开采特点是崩落矿石的空间移动条件较差,采准工程一旦遭地压破坏,其负担的矿量容易成为永久损失。然而随着采深的增加,该类矿体采准工程受地压破坏的风险性也越来越大,为从根本上解决采准工程的稳固性问题,当矿体的倾角与厚度适宜时,可以适时卸掉采准工程区域的采动压力,从而保证采准工程的稳定性。为此,研究了中厚倾斜矿体卸压开采的理论方法,并在赞比亚谦比西铜矿进行了成功的试验和应用,取得了良好的技术经济效果。

关键词：中厚倾斜矿体卸压开采地压控制

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中厚倾斜矿体导流结构稳定性研究

矿业研究与开发 2020年第8期40卷 27-30页

作者：刘永进陶干强贾庆庆南华大学资源环境与安全工程学院湖南衡阳市421001

导流放矿技术有效解决了分段崩落开采中厚倾斜矿体普遍存在的高损失、高贫化问题,但导流结构的稳定性影响着矿山的安全生产。通过应用FLAC^(3D)软件构建中厚倾斜矿体模型,以矿体倾角、导流结构厚度和矿体埋深为主要因素,对不同开采条件... 详细信息

导流放矿技术有效解决了分段崩落开采中厚倾斜矿体普遍存在的高损失、高贫化问题,但导流结构的稳定性影响着矿山的安全生产。通过应用FLAC^(3D)软件构建中厚倾斜矿体模型,以矿体倾角、导流结构厚度和矿体埋深为主要因素,对不同开采条件下的导流结构最大主应力和塑性区域分布进行了研究。结果表明:影响导流结构稳定性的主要因素为导流结构厚度和矿体埋深;顶板稳定性随导流结构厚度的增加而提高,随矿体埋深增加而降低;导流结构主要在结构隅角处和与围岩的连接处发生"压剪"塑性破坏。

关键词：导流结构压剪破坏中厚倾斜矿体分段崩落法

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中厚倾斜矿体导流放矿实验研究

中厚倾斜矿体导流放矿实验研究

作者：杨剑锋南华大学

学位级别：硕士

无底柱分段崩落法开采中厚倾斜矿体时,由于崩落矿石与覆岩直接接触,矿岩流动特性复杂,矿石损失贫化较大。本文针对崩落法中矿石损失贫化大的问题,以开采中厚倾斜矿体为研究对象,采用导流结构将覆岩和崩落矿石隔离开来。采用物理实验以... 详细信息

无底柱分段崩落法开采中厚倾斜矿体时,由于崩落矿石与覆岩直接接触,矿岩流动特性复杂,矿石损失贫化较大。本文针对崩落法中矿石损失贫化大的问题,以开采中厚倾斜矿体为研究对象,采用导流结构将覆岩和崩落矿石隔离开来。采用物理实验以及理论分析相结合的方法,对其开展了研究。主要研究工作如下:(1)设计了导流放矿实验装置,开展了新型导流放矿实验与传统截止品位放矿对比实验。实验结果表明,新型导流放矿实验中矿石回收率高于传统放矿实验,而贫化率相对于传统放矿实验显著下降。(2)针对倾斜中厚矿体,依据无底柱分段崩落法开采方案,利用正交实验法确定了9组不同的实验方案,开展了以矿体厚度、矿体倾角、分段高度为变量的三因素三水平导流放矿正交实验。绘制出放矿量与贫化率、回收率关系曲线图。分析了新型导流放矿过程中贫化率与回收率的变化规律。(3)分析了分段高度、矿体厚度和矿体倾角对矿石回收率、贫化率、回贫差等的影响。结果表明分段高度对矿石回贫差的影响最大,其次是矿体厚度,影响最小的为矿体倾角。最后建立起数学模型,并得出矿石回收率回归方程。以上研究成果,可进一步拓展导流放矿技术,同时利用此技术控制分段崩落法采场矿岩的冒落过程和矿岩的流动过程,能够较好地解决倾斜中厚矿体开采中损失贫化大的问题,对提高矿山经济效益具有重要的意义。

关键词：中厚倾斜矿体正交试验法导流放矿回收率贫化率

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中厚倾斜矿体导流放矿损失贫化机理实验研究

中厚倾斜矿体导流放矿损失贫化机理实验研究

作者：鲁明星南华大学

学位级别：硕士

无底柱分段崩落法开采中厚倾斜矿体时,矿石损失贫化问题比较严重。本文以无底柱分段崩落法导流放矿技术为基础,改进了导流结构,并开展了改进后的导流放矿室内物理模拟实验和常规放矿对比实验。在实验基础上,对改进的导流放矿技术的损失... 详细信息

无底柱分段崩落法开采中厚倾斜矿体时,矿石损失贫化问题比较严重。本文以无底柱分段崩落法导流放矿技术为基础,改进了导流结构,并开展了改进后的导流放矿室内物理模拟实验和常规放矿对比实验。在实验基础上,对改进的导流放矿技术的损失贫化机理进行了研究。主要结论如下:(1)基于无底柱分段崩落法导流放矿技术,开展了导流放矿技术的改进研究。改进的导流结构改变了矿石和覆岩的接触形式,在改变废石移动轨迹、减缓废石混入的同时,使矿石优先被放出。(2)开展了改进后的导流放矿常规放矿对比实验,矿体厚度为40m,矿体倾角为455°。实验结果表明:与常规放矿实验相比,新导流放矿技术矿石回收率提高了4.379.26%,贫化率降低了3.125.52%,验证了新技术降低矿石损失贫化的可行性。(3)损失机理:随着放矿量的增加,废石到达放矿口后形成的废石自然安息坡阻碍了下盘矿石的流动,形成条状下盘壁残留;三角残留量主要与边孔角和自然安息角有关;废石和矿石混杂移动,在放矿结束时亦有少量矿石残留。(4)贫化机理:因上下盘和端部边界限制,覆盖层废石经导流口向下分段采场移动,当废石降落漏斗顶端伸展至放矿口时,废石漏斗破裂,顶部和侧面废石开始混入矿石,造成矿石贫化。

关键词：中厚倾斜矿体无底柱分段崩法导流放矿损失贫化

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中厚倾斜矿体散体移动规律研究

中厚倾斜矿体散体移动规律研究

作者：张秀凤南华大学

学位级别：硕士

无底柱分段崩落法开采中厚倾斜矿体时,爆破矿石与崩落废石直接接触,矿岩流动机理复杂,导致矿石损失贫化较严重。因此,研究矿岩散体流动规律对降低矿石损失贫化,为实际生产提供理论依据与指导具有重大意义。本文以开采中厚倾斜矿体为研... 详细信息

无底柱分段崩落法开采中厚倾斜矿体时,爆破矿石与崩落废石直接接触,矿岩流动机理复杂,导致矿石损失贫化较严重。因此,研究矿岩散体流动规律对降低矿石损失贫化,为实际生产提供理论依据与指导具有重大意义。本文以开采中厚倾斜矿体为研究对象,主要考虑矿体倾角、矿体厚度对散体移动规律的影响,采用物理模拟实验、理论分析以及数值模拟相结合的手段,对中厚倾斜矿体散体流动规律开展了系统的研究,主要研究工作包括:(1)开展相似比为1:25的斜壁放矿室内物理模拟实验,分析了散体流轴主要特征。散体流轴分为上部流轴和下部流轴。上部流轴与上盘边壁近似平行,下部流轴与放矿口中轴线重合。当矿体倾角或矿体厚度发生改变,上部流轴长度和下部流轴长度随之变化。(2)根据流轴分界点,将斜壁放矿散体流动区域简化为两部分:(1)不受斜壁控制的区域(即无影响区);(2)受斜壁控制的区域。无影响区内,放出体形态不受上盘倾斜边壁的影响或影响甚微,其形态为一截头的近似椭圆。受斜壁控制的区域内,放出体形态发生一定程度变异,并非规则椭圆;当放矿高度相等时,矿体倾角和矿体厚度对放矿量有较大影响。(3)无底柱分段崩落法开采中厚倾斜矿体时,矿石残留损失主要分布在下盘。矿体倾角和矿体厚度对下盘矿石残留量有较大影响。下盘残留体的上部边界线近似平行于上部流轴,残留体边界线的下部呈漏斗状。(4)以简化的散体流动区域为依据,基于随机介质放矿理论,对无影响区和受斜壁控制区的散体移动规律开展了理论研究。以移动概率密度方程为基础,建立了中厚倾斜矿体散体移动规律基本方程,主要包括颗粒移动速度方程、移动迹线方程和放出体方程。将理论放出体形态与实验放出体形态对比分析,两者基本一致,验证了理论方程的合理性。(5)以倾角45°,厚度10 m矿体为模拟对象,运用二维颗粒流数值模拟软件,对倾斜边界条件下散体流动开展了数值模拟分析。放矿过程中,颗粒沿上盘近似直线地快速移动至进路上方区域,随后垂直下落。下盘侧颗粒因倾角堆积效应而运动缓慢。随着放矿的进行,散体颗粒受力状态在平衡与不平衡间循环反复,故上下盘边壁接触力动态变化,其峰值曲线以突变形式呈现。

关键词：无底柱分段崩落法中厚倾斜矿体流轴放出体随机介质放矿理论

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分段崩落采矿法在中厚倾斜矿体开采中的应用

江西铜业工程 1994年第2期 1-8页

作者：邓海珠江西铜业公司

中条山有色金属公司胡家峪铜矿是我国应用有底部结构分段崩落法较早的矿山之一,本文论述了该矿在中厚倾斜矿体应用分段崩落法的特点和经验,对两种挤压崩矿方案作了评价,提出了改进的建议。

关键词：中厚倾斜矿体有底部结构分段崩落法

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改流体放矿技术实验研究

矿冶工程 2021年第6期41卷 141-144页

作者：吴宇轩陶干强张淦南华大学资源环境与安全工程学院湖南衡阳421001

为解决无底柱分段崩落法矿石回收率低的问题,以中厚倾斜矿体为研究对象,针对矿岩散体中废石的混入特征,提出了改流体放矿技术。设计了6种改流体放矿方案,通过自制室内相似模拟试验装置,开展了改流体放矿实验,得到了效果较好的改流体放... 详细信息

为解决无底柱分段崩落法矿石回收率低的问题,以中厚倾斜矿体为研究对象,针对矿岩散体中废石的混入特征,提出了改流体放矿技术。设计了6种改流体放矿方案,通过自制室内相似模拟试验装置,开展了改流体放矿实验,得到了效果较好的改流体放矿方式。为进一步验证该技术效果,在矿体倾角45°~55°及分段高度10~14 m条件下,与常规截止品位放矿实验进行了对比。结果表明,改流体放矿技术能有效阻止废石流动,矿石回收率提高20%左右。研究成果为中厚倾斜矿体的高效开采提供了新的思路。

关键词：放矿改流体中厚倾斜矿体分段崩落法回收率

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分段崩落法斜壁放矿损失贫化机理研究

矿业研究与开发 2018年第4期38卷 1-5页

作者：张秀凤陶干强朱忠华杨剑锋鲁明星张锐南华大学核资源工程学院湖南衡阳市421001

分段崩落法开采中厚倾斜矿体时,实际生产中普遍存在较高的矿石损失与贫化问题。因此,为了提出降低矿石损失贫化的技术措施,结合物理模拟实验和放矿理论分析,对中厚倾斜矿体开采中的矿石损失贫化机理开展了研究。并根据研究结果,主要分... 详细信息

分段崩落法开采中厚倾斜矿体时,实际生产中普遍存在较高的矿石损失与贫化问题。因此,为了提出降低矿石损失贫化的技术措施,结合物理模拟实验和放矿理论分析,对中厚倾斜矿体开采中的矿石损失贫化机理开展了研究。并根据研究结果,主要分析了开采中厚倾斜矿体时崩落矿岩流动规律及回采中废石混入的演变机理;并从放出体理论的角度分析了导致矿石贫化的废石混入的主要原因;最后根据实验和理论分析,从控制矿岩流速方向提出了相应措施。

关键词：中厚倾斜矿体分段崩落法放矿贫化损失

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基于改流体放矿技术的放矿口尺寸试验研究

黄金科学技术 2021年第3期29卷 364-371页

作者：张淦陶干强吴宇轩南华大学资源环境与安全工程学院湖南衡阳421001

针对无底柱分段崩落法开采中厚倾斜矿体普遍存在矿石损失贫化较高的问题,提出了改流体放矿技术。其基本原理是在回采进路矿岩接触处设立改流隔离板,以改变矿岩的流动路径并改善放矿条件。通过采用改流体放矿技术,开展了12组改流体放矿... 详细信息

针对无底柱分段崩落法开采中厚倾斜矿体普遍存在矿石损失贫化较高的问题,提出了改流体放矿技术。其基本原理是在回采进路矿岩接触处设立改流隔离板,以改变矿岩的流动路径并改善放矿条件。通过采用改流体放矿技术,开展了12组改流体放矿物理模拟试验,分析了改流体放矿技术中不同放矿口尺寸对矿石损失贫化的影响。试验结果表明:采用改流体放矿技术,适当调整放矿口尺寸可有效改善放矿效果;放矿过程中,增大放矿口宽度后,改流体结构能够有效改变废石原有的流动路径,防止矿石过早贫化;放矿口高度为3 m、宽度为6 m的方案放矿效果最佳,该方案下矿石回收率为73.61%。

关键词：无底柱分段崩落法中厚倾斜矿体改流体放矿口尺寸矿石损失矿石贫化