多漏斗放矿过程散体介质接触力特性量化研究

本文基于离散元软件,开展多漏斗放矿过程中散体介质接触力特性的量化研究。结果发现:放矿过程中,散体介质内部越靠近底部接触力集度越大,不同类型接触力概率分布均呈指数式衰减,且接触力强度的分布规律也具有较高的相似性;放矿前中期接触力网络的方向偏向y轴方向(铅垂方向),随着矿石颗粒不断放出,接触力网络方向逐渐偏向x轴方向(水平方向);放矿初期,接触力沿y轴方向较大,沿x轴方向接触力较小,法向接触力主要集中在铅垂方向;直至放矿中期,与水平方向夹角为30°的法向接触力逐渐增多,接触力分布的主方向由一个变为三个;放矿后期,与水平方向呈45°夹角的法向接触力逐渐增多,接触力分布方向由三个转变为六个。

多漏斗放矿过程中散体介质力链演化特征量化研究

借助离散元软件,对多漏斗放矿过程中矿石散体介质体系内部力链数量、长度、强度、方向等演化特征进行量化研究。研究结果表明:在多漏斗放矿过程中,力链数量总体上呈指数形式减少,且不同放矿节点条件下力链长度的概率分布也均呈指数形式减少;力链强度波动范围较大,总体上随放矿次数增加而呈指数形式减少。不同放矿节点条件下力链强度的概率分布规律具有一致性,即先呈指数形式上升,后呈指数形式下降。在放矿前中期,散体介质体系内部力链分布主方向角θ_(n)始终保持在90°左右,各向异性程度表征参数β_(n)逐渐增大,表现出明显的各向异性;在放矿后期,与水平方向呈45°的力链逐渐增多,体系内部力链分布主方向角θ_(n)由84.40°变化为30.16°,各向异性程度表征参数β_(n)逐渐减小。

多漏斗放矿柔性隔离层界面移动规律及其拉力特性

在同步充填理念指导下,提出了大量放矿同步充填无顶柱留矿采矿方法.区别于传统放矿工艺,新方法属于柔性隔离层下放矿,因此开展多漏斗放矿柔性隔离层界面移动规律及其拉力特性研究具有重要意义.基于相似原理设计制作了试验模型,探讨了隔离层界面移动规律,并对其拉力特性进行了分析.研究结果表明：下降过程中的柔性隔离层曲线整体形态为正弦曲线;各下降深度下的隔离层拉应力在横向上呈正弦函数变化趋势;隔离层波幅及其整体拉伸形变变化规律一致,均呈指数形式增长;隔离层所受最大拉应力点始终为r=±30. 12cm处,且其所受最大拉应力值与下降深度呈指数形式增大.相关力学特性可作为隔离层选材的重要依据.

基于椭球体放矿理论的后和睦山铁矿脊部残留原因分析

后和睦山铁矿生产中发现,相邻进路中间的脊部矿石在下一分段难以回收,而冒险在中间增加一条进路以提高回收率的思路又增大了危险性.本文运用椭球体放矿理论,找到了导致该铁矿脊部残留矿量多的原因,并优化了进路间距.基于矿岩散体的整体流动特性,分析多漏斗放矿时的松动椭球体形态,并结合该铁矿无底柱分段崩落法开采的生产数据,最终反推得到相邻漏斗松动椭球体的空间形态关系,为优化进路间距提供依据.结果表明,该铁矿松动椭球体短半轴bs与放出体短半轴b之间的关系为bs=1.82b;bs的范围是5.90～7.96 m,即相邻漏斗松动椭球体不相互影响或相切是导致该铁矿存在脊部残留的主要原因；进路间距以8～10 m为宜.该方法为使用无底柱分段崩落法的矿山分析存在脊部残留的原因提供了一条路径.

柔性隔离层下多漏斗矿岩流动特性及影响因素正交模拟试验

研究散粒体的流动性能及其影响因素对于降低损失和贫化具有重要的意义.借鉴前人研究成果,选择了隔离层厚度、隔离层界面摩擦系数、颗粒摩擦系数、颗粒半径、墙体摩擦系数5项主要影响因素,采用正交实验法。建立了五因素三水平正交放矿数值模型;通过对多漏斗放矿条件下矿岩流动规律的模拟,探讨了柔性隔离层作用下多漏斗放矿流动特性;结合多漏斗放矿试验特点,选取放出量与放出体交线高度比与隔离层起伏角为评价指标.利用矩阵分析法,获取指标体系的权矩阵,阐明了影响因素作用规律.研究结果表明:多漏斗放矿条件下,因各放矿口间的相互影响而产生交错、缺失等不同程度的变异,放出体并不呈规则椭球体形状;隔离层界面在放矿初期呈近似水平下移,后期弯曲起伏较大,呈圆弧形下移,直至放矿终了以波浪形悬浮于底部结构;隔离层运动形态对放矿效果的影响起着至关重要的作用;5项主要因素影响的主次顺序是墙体摩擦系数、颗粒摩擦系数、颗粒半径、界面摩擦系数、隔离层厚度;当墙体摩擦系数为0.2、颗粒摩擦系数为0.8、颗粒半径为0.008m、界面摩擦系数为0.8、厚度为0.005 m时,放矿效果最佳.