厚石膏矿低贫损回采放矿结构参数的确定

为了控制放矿过程中的矿石贫化,提高回收率,设计利用放矿模拟实验,采用回归正交方法分析矿石散体厚度、堑沟巷道间距和出矿巷道间距对回收率的影响。根据回归的回收率方程,对回收率影响的顺序为矿石厚度>堑沟间距>出矿横穿间距,并得出在各因素研究范围内,矿石厚度越大,出矿横穿间距越小,回收率越高。当矿石散体厚度小于20m时,回收率随堑沟间距增大而减小;当矿石散体厚度大于20m时,回收率随堑沟间距增大而增大。

浅孔留矿法与同步充填留矿法放矿过程力链演化特征比较

相较于浅孔留矿法,由于同步充填留矿法在大量放矿前预先铺设柔性隔离层,造成放矿规律出现重大改变。基于两种采矿方法的共性,借助离散单元软件,开展了浅孔留矿法与同步充填留矿法放矿过程矿石散体力链演化特征的对比研究。结果表明:两种采矿方法放矿过程中,强接触占比与力链接触占比随着放矿次数增加,呈现出的变化规律也不尽相同;力链数量随着放矿次数增加也呈现出不同的变化规律,但力链长度的概率分布规律却高度一致,均呈指数形式减少;相较于浅孔留矿法,虽然同步充填留矿法放矿过程中矿石散体内部力链强度波动幅度较小,但在不同放矿节点条件下矿石散体内部力链强度的概率分布均先呈指数形式上升再呈指数形式下降,呈现出相同的变化规律;放矿过程中,矿石散体内部力链方向分布均呈现出明显的阶段性变化,且各阶段内力链方向变化规律、力链方向分布各向异性程度表征参数变化规律各不相同。研究成果对同步充填留矿法放矿过程矿石流动规律的研究具有一定的借鉴意义。

基于PFC2D的落矿组拱力学特征数值模拟研究

针对崩落法放矿过程中矿块组拱阻塞问题,采用PFC2D离散元数值模拟软件,对不同颗粒级配下的矿石散体在落矿过程中产生组拱现象及其力学性质进行了研究。研究表明:颗粒级配对于组拱现象的影响是矿石散体中大颗粒占比高于40%时,组拱现象发生,并且随着大颗粒占比的增加,组拱发生的概率和稳定性随之提高。通过对保安矿柱斜面应力的监测,在进路完整出矿过程中,应力先减小后增加,应力减小阶段为纯矿石铲出阶段,应力增加阶段为废石混入阶段,当出现组拱现象时,形成不稳固、中等稳固、极稳固3种状态组拱结构,其形成时间节点依次提前。通过对散体内部颗粒间接触应力的监测,进路出矿对于上部的应力有卸荷作用,正常出矿状态下,应力峰值位于保安矿柱上部区域,当组拱结构形成之后,峰值下移至组拱结构处,由于组拱形成时间节点的不同,造成上覆矿岩散体剩余量不同,随着组拱结构稳固性的提高,组拱处的接触应力也逐渐增加,而无组拱进路的出矿工序也会对组拱进路上方的放矿椭球体产生影响,使其逐渐向无组拱进路发生倾斜,直至椭球体瓦解。