Numerical Simulation of Independent Advance of Ore Breaking in the Non-pillar Sublevel Caving Method

The mechanism of stress generation and propagation by detonation loading in five separate independent advance of ore breaking patterns is discussed in the paper. An elastic numerical model was developed using AN- SYS/LS-DYNA 3D Nonlinear Dynamic Finite Element Software. In this package ANSYS is the preprocessor and LS-DYNA is the postprocessor. Numerical models in the paper to actual were l：10 and the element mesh was dissected in scanning mode utilizing the symmetry characteristics of the numerical model. Five different advance rates were studied. Parameters, such as the time required to maximum stress, the action time of the available stress, the maximum velocity of the nodes, the stress penetration time, the magnitude of the stress peak and the time duration for high stress were numerically simulated. The 2.2 m advance appeared optimum from an analysis of the simulation results. The results from numerical simulation have been validated by tests with physical models.

基于多方法联合的崩落法崩矿步距优化

为准确获得大结构参数下的最优崩矿步距,以梅山铁矿为工程背景,联合应用相似材料试验方法和PFC2D软件数值模拟方法,开展18 m×20 m结构参数下崩矿步距的优化研究。基于相似材料试验,绘制出该结构参数下的放出体形态,并结合崩矿步距与矿石损失贫化的数学模型,计算得到该结构参数下的最优放矿步距为6.12 m。利用PFC2D软件对放矿步距为4.5,5.0,5.5,6.0,6.5 m共5种方案进行数值模拟研究,计算结果表明,当放矿步距为6.0 m时,矿石的回收指标最优。将相似材料试验和计算机数值模拟所得结果进行对比分析,并考虑最优崩矿步距与最优放矿步距之间的关系,最终确定该矿山在18 m×20 m结构参数下的最优崩矿步距为4.4 m。将该结果与梅山铁矿现场工业试验结果相对比,验证了该结果的正确性。

高分段大间距无底柱分段崩落采矿新技术

采用高分段大间距是无底柱分段崩落采矿法在世界各国的发展方向。为配合昆钢大红山铁矿400万t/a采、选、管道工程建设项目,进行了20m分段高20m进路间距的无底柱分段崩落采矿新技术研究。针对大间距进路应用了大间距进路放矿理论,从根本上改变了传统放矿理论放出椭球体的排列方式,实现了放出椭球体完全相切排列;用工业试验的方法研究了采用这种结构参数时的崩矿步距、炮孔排距和孔底距的最佳组合。试验表明,这样可使崩落矿石的大块率控制在3%以内,出矿贫化率控制在5%左右,矿石综合回收率在85%以上。20m×20m结构的无底柱分段崩落采矿法在大红山铁矿的试验成功,极大地提高了矿山的生产能力,降低了采矿成本。同时,大大地拉近了我国与国外先进采矿技术水平(分段高30m)的距离。

兰尖铁矿无底柱分段崩落法采场结构参数研究

以兰尖铁矿尖山矿区1 300 m标高以上挂帮中厚矿体为研究背景,对倾斜边界条件下的无底柱分段崩落法采场结构参数进行研究。根据实验相似原理和达孔量法,通过自制立体放矿模型进行室内放矿模拟实验,根据整理出的实验数据运用3Dmine矿业工程软件建立放出体模型,并结合下盘残留情况得到尖山矿区中厚挂帮矿体20m分段高度结构参数下的最佳放矿步距为5.2 m,崩矿步距为4 m。