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作者：李广辉辽宁科技大学

学位级别：硕士

无底柱分段崩落采矿法因开采强度大,生产安全等众多优点,目前在国内外金属铁矿山广泛应用,然而该采矿方法是在覆岩下落矿与出矿的,损失贫化大的问题一直未得到很好地解决。崩落体是被爆矿体爆破后在松散覆盖岩层中形成的矿石堆体,是放... 详细信息

无底柱分段崩落采矿法因开采强度大,生产安全等众多优点,目前在国内外金属铁矿山广泛应用,然而该采矿方法是在覆岩下落矿与出矿的,损失贫化大的问题一直未得到很好地解决。崩落体是被爆矿体爆破后在松散覆盖岩层中形成的矿石堆体,是放矿的对象,其形态对矿石的损失贫化有很大影响,但崩落体赋存于覆盖岩层中,形态难以观测,也没有确定其形态的方法。确定崩落体形态对优化采场结构参数、降低矿石损失贫化、提高矿山经济效益有着重要的理论意义和实际价值。本文以放矿理论、松散介质理论、最小耗能原理和耗散结构理论为基础对崩落体的形成机理进行分析,建立崩落体的数学模型,确定了崩落体形态;编写崩落体形态求解过程的MATLAB程序,计算不同结构参数下崩落体的形态;利用PFC2D软件模拟不同采场结构参数下的崩落体形态;应用自动化单体放矿系统装置在实验室进行崩落体形态对矿石损失贫化的影响实验。取得如下成果:1.应用放矿理论、松散介质理论、最小耗能原理以及耗散结构理论得出崩落体是与松动体相似的椭球缺。2.建立崩落体的数学模型,确定崩落体形态的求解方法和步骤,在此基础上编写MATLAB程序,计算不同结构参数下的崩落体形态,其计算结果符合矿山实际。3.利用PFC2D软件模拟不同采场结构参数下的崩落体形态,模拟结果与模型计算结果相吻合,验证了崩落体形态模型的可行性。4.借助自动化单体放矿系统装置,利用模型计算所得的不同结构参数下崩落体形态,进行实验室放矿实验,实验表明:当采用分段高度18m,进路间距20m,崩矿步距3m的结构参数时,矿石损失贫化最低,崩落体形态最佳。该研究对采用无底柱分段崩落法的矿山优化结构参数,降低矿石损失生产具有指导意义。

关键词：崩落体形态椭球缺数学模型结构参数数值模拟

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端部放矿崩落体陷落区深度对矿石损失贫化的影响

端部放矿崩落体陷落区深度对矿石损失贫化的影响

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作者：吴晓宇辽宁科技大学

学位级别：硕士

无底柱分段崩落法是一种结构参数简单、机械化程度高、生产能力大、成本低、安全性能好的采矿方法。在无底柱分段崩落法中,崩落体形态是影响放矿效果好坏的重要因素,崩落体陷落区深度是崩落体形态重要参数之一,但以往缺乏崩落体陷落区... 详细信息

无底柱分段崩落法是一种结构参数简单、机械化程度高、生产能力大、成本低、安全性能好的采矿方法。在无底柱分段崩落法中,崩落体形态是影响放矿效果好坏的重要因素,崩落体陷落区深度是崩落体形态重要参数之一,但以往缺乏崩落体陷落区深度对降低矿石损失贫化的影响研究,因此该研究具有重要的意义。本文在文献综述的基础上,提出了崩落体陷落区深度对矿石损失贫化影响的问题。研制了端部放矿大比例尺模型,并制作配套的定位片以及带有编码的彩色标志性颗粒。确定了具体的实验方案,并进行了五组不同深度崩落体陷落区实验,每组实验都按照实验方案进行矿岩的装填,标志性颗粒的摆放,以及放矿实验。在放矿过程中,采集了分选的矿岩数据、回收的标志性颗粒并记录相应的编码及放出时间,并对五组实验组数据分别进行分析与处理。取得如下成果:1.研制端部放矿实验模型,并用该模型进行了实验。2.进行五组不同深度崩落体陷落区的实验,结果表明:在其它条件一定时,崩落体陷落区深度影响放出体的形成,对矿石损失贫化有较大影响,随着陷落区深度加深,矿石损失率加大,矿石贫化率的变化幅度不大。崩落体陷落区深度为Omm时,矿石损失率是29.73% ,贫化率是20.60% ,矿石损失率最小,贫化率相对较低。3.实验发现:在其它条件一定时,当截止品位为20%时,随着崩落体陷落区深度的变化,每组实验回收的纯矿石量是纯矿石阶段纯矿石量的约2倍。4.端部放矿时,陷落区极点位置越靠近流轴,极点下降速度、废石与矿石接触面的扩展速度以及矿石的贫化速度越快。5.通过最小二乘法和高斯消元法拟合矿石损失率q(%)、矿石贫化率ρ(%)与崩落体陷落区深度h(mm)的关系为:q =- 1× 10h - 7 × 10 h - 0.0002h + 0.1526h + 29.73ρ = -6× 10h - 0.0001h + 0.0056h - 0.0224h + 20.06

关键词：端部放矿崩落体形态放出体形态陷落区深度损失贫化

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