基于声发射特征的不同高径比矸石胶结充填柱单轴压缩损伤演化

为研究高径比对矸石胶结充填柱单轴压缩性能的影响,本实验制备了高径比为0.5~4.0的5组圆柱体试件进行单轴压缩试验,同时利用数字图像相关技术(DIC)和声发射进行监测,探讨了不同高径比充填柱的破坏特征.研究表明:矸石胶结充填柱的峰值应力和峰值应变都会随着高径比的增大而减小,并与高径比呈指数关系;充填柱的破坏形式在高径比大于2.0后从整体破坏转为局部破坏,局部应变大于16%可以导致充填柱整体失稳;充填柱的高径比从1.0升高到4.0,损伤程度下降到11%;充填柱在累计振铃计数快速上升区中的破坏占总破坏的比例随高径比的增大从22.6%增加到72.3%,高径比大于2.0时该比例达到40.9%且上升速度加快,破坏的集中程度较高;声发射最终累积振铃计数先随着高径比增大而增大,在高径比为2.0以后开始减小,且高径比对振铃集中出现的位置有较大影响;用声发射能量与振铃计数的比值(E/C)反应能量释放剧烈程度,平均E/C随高径比增大从1.26增大到2.76,高径比大于2.0时峰后能量释放较为剧烈.试验结果可以为结构充填开采中充填柱高径比的选取提供参考.

某矿山I号铜矿带含水充填体下部矿体安全回采隔离矿岩柱厚度研究

为保证充填体下部矿体的安全开采和提高矿产资源资源利用率,通过地质调查分析、岩体物理力学性质分析,采用FLAC3D等软件对采场围岩稳固性与阶段预留隔离矿岩柱厚度模拟分析等手段开展了研究工作。结果表明:含水充填体下部隔离矿岩柱厚度留设8 m时可保证矿体安全开采并提高矿石资源利用率60%,增加可利用矿石资源量446.80万t。

基于FLAC-3D模拟分析某磷矿伪斜房柱嗣后充填采矿方法的稳定性分析

本文运用FLAC-3D数值模拟软件,对磷矿伪斜房柱嗣后充填采矿法的稳定性进行了深入分析。通过模拟不同采矿条件和参数下的矿体变形、应力分布及破坏特征,揭示了该采矿法的稳定性规律,为实际工程提供了理论支撑和实践指导。

充填式浮选柱的研究与应用

简要介绍了充填式浮选柱的发展历程及其特点 ,综述了近年来国内外学者对该设备的内部结构、流体力学特性、数学模型等基础理论的研究状况 ,以及充填式浮选柱在金属矿、煤、非金属矿等分选工艺中的主要应用情况 ,指出了目前所存在的一些有待解决的问题 。

急倾斜厚矿体无间柱上向水平分层充填法采场结构参数的研究

无间柱连续采矿是一种高效的采矿方法,已成为地下矿山采矿技术发展的大趋势。以某铅锌矿山为例,采用能模拟开挖与充填的三维弹塑性有限元程序,对应用上向水平分层充填无间柱采矿法开采急倾斜厚矿体进行了数值模拟研究,分析了不同的分层高度和超前回采分层数,以及不同的暴露面积条件下采场的稳定性,从而得出合理的采场结构参数,为上向水平分层充填无间柱采矿法在矿山的应用和推广提供一定的依据。

充填浮选柱正—反浮选胶磷矿工艺研究

通过充填浮选柱浮选胶磷矿的工艺实验 ,提出了串联操作的正—反浮选流程 ,得到了较为合适的工艺条件 ,为生产放大提供了理论依据。

关键柱柱旁充填岩层控制基础理论

采空区遗留煤柱群链式失稳表现出明显的联动致灾效应。运用遗留煤柱群链式失稳的关键柱理论,提出了关键柱柱旁充填岩层控制的技术方法,揭示了关键柱柱旁充填岩层控制的核心机理,确定了柱旁充填体材料、强度、宽度和形态等技术参数,评价了关键柱柱旁充填岩层控制的效果,并对其潜在的应用范围与领域进行了展望。结果表明:①关键柱柱旁充填岩层控制技术方法通过在采空区煤柱群体系的关键柱旁边实施柱旁双侧全部充填、柱旁双侧部分充填、柱旁单侧全部充填或柱旁单侧部分充填等工艺,使采空区中形成的柱旁充填体不仅能对关键柱起到侧护作用,还能形成“关键柱-柱旁充填体”的协同承载结构体,进而实现采场岩层移动的有效控制,并保障煤炭资源的安全高效绿色开采。②关键柱柱旁充填岩层控制的核心机理主要体现在4个方面:关键柱与柱旁充填体的耦合承载、柱旁充填体对关键柱产生侧向约束、关键柱受力状态向应变强化的转变、关键柱强度的长期劣化减弱。③关键柱柱旁充填体的材料以返井固废充填材料和原位固废充填材料为主,柱旁充填体的极限抗压强度应大于或等于其分担的载荷,柱旁充填后“遗留煤柱-柱旁充填体”耦合承载体中屈服区的宽度不能扩展与延伸至“关键柱”的原始弹性核区内,柱旁充填体的形态主要包括矩式、梯式、台阶式和多级梯式四大类。④柱旁充填后关键柱的应力集中程度会降低,其两侧塑性核区的宽度减小,且中央区域弹性核区的宽度增大;“关键柱-柱旁充填体”的应力分布与塑性区分布特征表明关键柱柱旁充填岩层控制的效果良好。⑤关键柱柱旁充填岩层控制基础理论不仅可以用于采空区遗留煤柱群链式失稳的防控,还能应用于优质遗留煤炭资源复采和地下空间维护与利用等技术领域,更能推广于非煤矿山资源开采技术领域。

充填浮选柱的混合传质特性及操作参数（Ⅱ）模拟研究及选矿试验

通过捕集区流体流动、混合和扩散传质研究表明：多级串连槽模型比一维轴向扩散模型更适用于描述捕集区，其模型参量Ｎ＝６．８０ 液相传质系数ｋＬａ可表征浮选动力学常数Ｋ，Ｋ＝ＡｋＬａ，依据精选区的脉冲示踪应答确定，９０％以上的洗水由柱顶随泡沫排出。在此研究基础上，进一步试验操作参数对磷块岩选别指标的影响，并对照模型参量值Ｎ和无因次方差值σ￣２ 进行分析。

充填浮选柱的混合、传质特性及操作参数Ⅰ理论分析及试验原理

对充填柱中流体的流动和混合特性进行了分析，认为用一维轴向扩散模型模拟充填柱有一定程度的偏离，应寻求更为合适的流体流动模型。将扩散传质与浮选动力学相关联，得出Ｋ＝Ａｋ＿Ｌα的关系式，并介绍了流体混合特性及液相传质系数ｋ＿Ｌα的测定原理和试验方法。

充填静态浮选柱在胶磷矿浮选中的应用

考察了在充填式静态浮选柱中浮选低品位胶磷矿时 ,药剂用量、洗涤水加入位置及用量及各种操作因素对浮选结果的影响 ,得到了合适的浮选条件 ,为工业放大提供了依据。

充填式浮选柱充气性能研究

用二维床和照相相结合方法对充填式浮选柱充气性能进行了研究 ,得出了操作条件如何影响柱体内气泡大小和分散状态的结果 ,同时建立了两相体系中气泡分散状态与操作条件的经验模型 。

填料在充填浮选柱中的应用及研究

介绍了化工填料在浮选柱的应用及研究情况,探讨了填料在浮选柱中所起的作用,说明了今后的研究方法及方向。

充填式浮选柱二维返混特性的实验研究

以二维扩散模型为基础,采用点源脉冲示踪法对开式浮选柱和装有不同类型规整填料的充填式浮选柱内液相的轴向与径向返混进行了实验研究,得到了各种填料内轴向和径向彼克列准数与气相、液相表观雷诺数的关联式。通过比较发现,在所用填料中,装有250Y或350Y型填料的浮选柱不仅轴向返混最小,而且径向返混最大,最有利于提高回收率。另外,对起泡剂的影响进行了实验研究,发现起泡剂可以减小返混,但当起泡剂浓度大于一定值时反而会增大径向返混。

盘区阶梯式无间柱连续充填采矿法试验研究

以新城金矿深部厚大破碎矿体为研究对象,针对其开采中存在的深井高应力、矿岩破碎、允许暴露面积小、作业安全性差、矿化严重不均、矿体短、可供布置的矿房个数少、生产能力低等技术难题开展了研究,创造性地提出了盘区阶梯式无间柱连续充填采矿法。通过进路无间柱连续开采和盘区阶梯式布置实现了深部厚大破碎矿体安全、高效、低贫损开采。二年多的现场工业试验证明,该采矿法采切工程量少、工艺简单、作业机动灵活、安全性好、开采成本低、盘区生产能力大,是一种适合于新城金矿深部矿体的理想采矿方法。

柱式充填体单轴压缩损伤演化及破坏特征研究

为研究结构充填中柱式充填体在承受上覆岩层荷载作用下的损伤破坏,制备高宽比为3的3种不同截面边长矸石胶结充填柱并对其进行单轴压缩试验;基于数字图像相关法(DIC),对加载过程中充填柱的表面散斑图像进行分析,同时对加载过程中试件的声发射及电阻率变化进行监测,并建立了不同截面边长矸石胶结充填柱的损伤模型及本构方程。研究结果表明:矸石胶结充填柱的抗压强度及弹性模量随截面边长的增大而减小,峰值应变随截面边长的增大而增大;不同截面边长的充填柱均以斜剪切破坏为主,随着截面边长的增大充填柱会出现部分拉伸破坏的特征,压缩过程中试件的全场应变演化云图与应力−应变曲线有较好对应关系;在初始压密阶段与峰后破坏阶段,不同截面边长矸石胶结充填柱的声发射振铃不同,声发射事件定位点的空间演化与破坏形态有一定对应关系;可将声发射振铃的突变及电阻率的稳定阶段作为判定充填体被破坏的前兆。

机械化点柱式上向水平分层充填法在大红山铜矿的应用

大红山铜矿西部矿段属多层、倾斜—缓倾斜、薄—中厚难采矿体,为保护地表河流和工业场地,在技术可行、经济合理的前提下实现强化开采,采用机械化点柱式上向水平分层充填采矿法,采场生产能力达到205.31 t/d(盘区为700~800 t/d),采矿损失率为22.82%,废石混入率为12.95%,实现了西矿段的安全高效开采。

点柱式分层充填采矿法在海下矿床开采中的应用

三山岛新立矿区属于海底矿床开采，开采的关键是开采过程中海底不产生非均匀沉降、裂缝和塌陷。在安全开采的前提下实现强化开采，必须选择合适的采矿方法。根据新立矿区开采技术条件，采用脉外采准点柱式分层充填采矿法，采场生产能力达到108．7t／d（盘区为800～900t／d），采矿损失率为19．3％，采矿贫化率为6％，实现了新立矿区的高效安全生产。

充填式浮选柱的浮选特性与前景

充填式浮选柱结构简单、操作方便、处理能力高、能耗低,尤其是对细粒物料的分选效果明显。通过充填式浮选柱与常规浮选机的对比,阐述了充填式浮选柱的优越性及其发展前景。

充填式浮选柱充气性能的研究

用二维床和照相相结合的方法对充填式浮选柱充气性能进+行了研究,得出了操作条件如何影响柱体内气泡的大小和分散状态的结果,同时建立了两相体系中气泡分散状态与操作条件关系的经验模型,直观地反映了操作条件对充气性能的影响。

筛板充填浮选柱选矿应用及效果评价

说明筛板充填旋流静态微泡浮选柱在萤石矿分选的首次成功应用,分析了筛板在其中的作用,最后指出有必要进一步研究筛板在浮选柱中的流体力学性能与传质性能。