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《淺析無底柱分段崩落采礦法回采設(shè)計方法.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、淺析無底柱分段崩落采礦法回采設(shè)計方法［摘要］在礦山開采的過程中安全是非常重要的一項內(nèi)容，采用何種方法能保證開采的安全，應(yīng)根據(jù)礦山的特點進(jìn)行確定，本文就無底柱分段崩落采礦法進(jìn)行闡述。［關(guān)鍵詞］無底柱；分段丿期落；采礦法；優(yōu)點；設(shè)計中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A■、”?■-—、刖ri無底柱分段崩落采礦法是礦山開采過程中常用的一種方法，通過此方法能保證礦山開采的安全，具有廣泛的使用性。二、無底柱分段崩落采礦法優(yōu)點無底柱分段崩落法憑借其在礦山開采中的優(yōu)勢，在國內(nèi)外金屬礦山開采中得到前所未有的發(fā)展，其重要優(yōu)勢在于：采礦方法和施工結(jié)構(gòu)簡
2、便；采礦適應(yīng)性較強，機動靈活性較大；礦產(chǎn)回采工藝流程精簡，施工開采機械化程度較高，施工強度和效率大幅提升；施工作業(yè)安全性高；施工人員釆礦生產(chǎn)效率高，成產(chǎn)能力強籌。因此，無底柱分段刖落采礦法適應(yīng)于世界范圍內(nèi)的各種礦山開采，其設(shè)計參數(shù)和結(jié)構(gòu)都可以根據(jù)實際進(jìn)行修止，確保礦山開采的質(zhì)量和安全。三、崩落體形成過程崩落體是在爆破作用下，在松散覆蓋巖中形成的礦石堆，最終要被放出。影響躺落體形態(tài)的因素很多，包括爆破參數(shù)、進(jìn)路結(jié)構(gòu)參數(shù)以及松散覆巖的松散情況等。研究將無底柱分段崩落法落礦這一環(huán)節(jié)中的礦石散體顆粒運動分為擠壓與沉實兩步。首先，無底柱分
3、段丿期落法落礦一般是擠壓爆破，是一種將崩落礦石散體推向松散覆巖的擠壓爆破。崩落礦石在爆破后形成第一次松散，在松動介質(zhì)內(nèi)具有一定的松散性和流動性，它的密度變小，孔隙度變大，顆粒之間的結(jié)構(gòu)、連接粘聚力發(fā)生變化。其次，擠壓爆破后崩落礦石立刻要向下部進(jìn)路放礦出口沉實，最終完成一次松散過程。在上述過程中，擠壓和沉實對加落體的形態(tài)至關(guān)重要。擠壓不僅對崩落礦石在覆巖下的形成狀態(tài)有影響，而口對放礦過程中礦石流動性有制約作用。擠壓主要是橫向的，把崩落體的初始上表面邊界近似為平面狀態(tài)，并略高于崩礦高度，因為地壓作用和最小耗能原理，崩落礦石借助爆破沖
4、擊能壓入松散圍巖形成圖中的形態(tài)（圖1左）是有可靠性的。沉實是崩落體落礦階段礦石最后的運動過程，它最終影響到崩落體塌陷區(qū)的狀態(tài)，并對下一步的放礦有重要影響。也就是說，塌陷區(qū)是礦石散體經(jīng)過爆破作用后沉實到新的平衡狀態(tài)下產(chǎn)生的，因為爆破作用極其復(fù)朵且是高速運作，可以把它考慮成瞬時的橫向擠壓過程，但在橫向擠壓同時或隨后，由于自重作用會在一定范圍內(nèi)形成“沉實”過程。（圖1右）圖1崩落體的形成四、放礦研究方法1、物理相似模擬按相似準(zhǔn)則，在實驗室用模型和松散物料進(jìn)行放礦物理模型實驗，是研究無底柱分段加落法放礦的主要方法。實驗室模型所用試驗材料
5、的放出體與現(xiàn)場崩落礦巖的放出體兒何相似，模型的邊界條件與現(xiàn)場的邊界條件幾何相似。這種實驗方法主要是研究在放礦過程中購落礦巖的運動規(guī)律，以確定采礦方法的合理結(jié)構(gòu)參數(shù)，了解影響礦石損失、貧化的各種因索以及尋求更好的放礦方法和合理的放礦管理制度。模型的兒何比例一般為1：50或1：100,放礦實驗屮一般用經(jīng)過破碎分級的磁鐵礦石和白云石顆粒模擬礦巖。做放出體基本性能實驗或進(jìn)行方案比較時，實驗物料可采用單一粒級;在模擬具體礦山的放礦實驗時，常采用混合粒級。在研究放出體形狀和其基本性能時，一般采用單體模型試驗;在研究采場結(jié)構(gòu)參數(shù)、崩落礦巖的運
6、動規(guī)律及不同放礦方案的損失貧化指標(biāo)時，一般采用平面模型;而綜合放礦試驗可采用立體模型。東北大學(xué)王述紅等采用比例尺為1：100的物理模擬實驗，采用“達(dá)孔量”法測定放出體形態(tài)，研究了散體的流動狀態(tài)。對所得放出體進(jìn)行回歸擬合，得到了白銀銅礦端部放礦的散體流動參數(shù)值。東北大學(xué)任鳳玉教授利用放礦平面實驗與綜合性立體實驗，查明了礦巖接觸面在下移過程屮礦、巖塊體的摻雜狀況。實驗結(jié)果表明殘留于采場內(nèi)的礦石不會在下移過程中與其上廢石發(fā)生大規(guī)?；祀s，可在下分段得到充分回收;放出礦石中廢石混入的主要原因是放出口處廢石漏斗的破裂，而不是礦巖顆粒在移動過
7、程中相互混雜。任鳳玉教授利用單體實驗?zāi)Ｐ万炞C了半無限（端壁）邊界條件下崩落礦巖移動規(guī)律，證明崩落礦巖移動概率方程、移動規(guī)律方程等具有較高的精度，并說明了這些方程的實用性。2、放礦仿真模擬冃前應(yīng)用最為成熟的計算機仿真方法之一是隨機模擬，它可以模擬各種復(fù)雜邊界條件的放礦條件及放礦方式，并得到各個階段的放礦結(jié)果；顯示崩落礦巖移動的全過程及移動規(guī)律，包括:礦石殘留體、礦石放出體、崩落礦巖界面移動和混雜過程;利用隨機模擬研究結(jié)構(gòu)參數(shù)對礦石冋收指標(biāo)的影響。日前，計算機放礦仿真卩FC離散元軟件和東北大學(xué)研制的SLS系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛。武漢科技大
8、學(xué)李彬、許夢國等應(yīng)用PFC3D顆粒流軟件，針對不同放礦步距，進(jìn)行數(shù)值模擬，得到程潮鐵礦最優(yōu)放礦步距為3嘰西安建筑科技大學(xué)孫鋒剛等利用顆粒流的離散元數(shù)值模擬方法，研究楊家壩鐵礦在覆巖下放礦的崩落礦巖移動規(guī)律，以及礦石損失與貧化過程，得出依次向后遞推放礦方式最優(yōu)。北
