云南金厂河铁矿石高效节能选矿工艺试验

云南金厂河铁矿为合理开发利用全铁品位30.47%的铁矿石,确定有效的选矿工艺流程,针对矿石中有用铁矿物嵌布粒度较细,且与脉石矿物紧密共生,导致矿石难以高效抛废的问题,在碎选工艺引入了高压辊磨超细碎选择性碎解技术,并与常规破碎(-10 mm)湿式磁选预选抛尾工艺进行了对比试验。试验结果表明:在磁性铁回收率相近的情况下,采用高压辊磨—湿式预选工艺抛出的尾矿量明显提高,高压辊磨湿式预选精矿分别采用两段阶段磨矿—单一磁选工艺和两段阶段磨矿—磁选—磁选柱分选工艺,最终获得的分选指标相近,基于降本增效及节能减排的目标,推荐高压辊磨—湿式磁选—两段阶段磨矿—磁选—磁选柱分选工艺,作为该铁矿石的原则选矿工艺流程。

金厂河多金属矿充填料浆长距离反坡输送研究

为了保障金厂河多金属矿D采区安全可靠的长距离反坡输送,通过开展充填料浆扩展度试验和流变试验,测试了不同浓度及灰砂比条件下的充填料浆流变参数。基于充填料浆管道沿程阻力理论公式和数值模拟耦合分析,计算了管道输送阻力和充填工业泵出口压力,进而确定了D采区合理的充填工艺参数。根据矿山D采区充填管网工程条件,制定了相适配的充填管道输送方案,实现了D采区膏体充填料浆安全、高效泵送充填。

保山金厂河缓倾斜厚大矿体采矿方法优化

针对保山金厂河ZnV3矿体缓倾斜厚大部分的矿体开采技术条件,为解决分段凿岩阶段空场嗣后充填法扇形中深孔边界控制差、凿岩效率低等问题,矿山采用预控顶大直径深孔嗣后充填采矿技术,提前支护上部硐室、提前爆破废石堑沟、下向凿大直径深孔及采用侧向崩矿的方式,从生产实践效果来看,该采矿方法具有安全性高、回采效率高、实用性强、生产成本低等优点,且满足矿山铅锌铜生产规模1500t/d的生产规模要求。

保山金厂河1500t/d选厂施工进度控制的难点及方法

本文对保山金厂河1500t/d选厂建设工程施工进度控制的方法进行了分析,提出了对施工工期紧、体量大、专业多、工序繁琐的工业厂房的施工进度控制方法和措施,通过优化施工进度计划、调整施工方案、合理高效施工工序、简化管理程序等方法来加快施工进度,最终达到工期短、成本低、质量高、安全好的目的。具有重要参考价值。

顶板支护条件下的切顶工程优化研究及应用

以金厂河ZnV3矿体阶段空场嗣后充填采场顶部切顶条柱稳定性为研究对象,通过分析采场在不同阶段应力状态的分布规律,结合顶板破碎围岩锚固支护的现状,为提升条柱的稳定性,采用理论分析和数值模拟相结合的方法进行研究分析。研究结果表明:切顶联络道两侧交替布置4 m宽凿岩硐室、3 m宽条柱的优化方案,能有效分担应力集中作用对条柱的影响,极大提高了条柱的稳定性;优化方案改变了顶板支护区域,进一步提高了空区后顶板的稳定性。根据研究成果开展了工业试验,验证了优化方案的可行性,对安全生产具有重要意义,可在矿山进行应用。切顶工程的优化,在提高条柱稳定性的情况下,进一步提高了顶板的稳定性,可为类似矿山提供借鉴。

大跨度破碎岩体顶板预应力锚固支护机理及效果研究

大跨度破碎岩体顶板采用预应力锚固支护,能最大程度地维持顶板围岩稳定,因此研究预应力锚固对大跨度破碎岩体顶板的支护机理及支护效果,对于保障破碎岩体下大跨度地下工程、露天大断面隧道工程的长期稳定性具有重要意义。对锚固后锚固体强度变化进行力学解析,剖析大跨度破碎岩体顶板预应力锚固支护机理,以云南金厂河多金属矿Ⅳ级破碎岩体大跨度顶板支护难题为工程背景,针对其支护方式建立数值模型进行分析,对FLAC3D软件中结构单元Cable的布置,设计新的三段式布置法,将预应力锚杆(索)在FLAC3D软件层面分为预紧段、自由段、锚固段分别赋予指定参数进行数值计算,建立3组不同支护方式的数值模拟方案对预应力锚固支护效果进行验证。结果表明:预应力锚固后,支护区域顶板受拉应力基本小于破碎岩体顶板抗拉强度,塑性区体积对比普通无预应力支护方案,下降比率达到61.95%,顶板Z方向垂直沉降量降低比率高达83.90%,预应力锚固范围内围岩得到了有效控制。

某多金属矿新型充填胶凝材料性能及微观结构研究

采用矿渣新型胶凝材料为胶结剂,细尾砂为骨料,开展充填料浆流动度、泌水率和充填配比试验,研究浓度、灰砂比对料浆流动性、泌水率、充填体抗压强度的影响,以及不同养护龄期下充填体抗压强度的发展规律。结果表明:充填浓度对料浆流动度、泌水率的影响较大,随着浓度的提高,料浆流动度和泌水率显著降低;灰砂比的影响相对较小,随着灰砂比的降低,料浆流动度、泌水率略有提高;充填体抗压强度随浓度的增加而提高,随灰砂比的减小而降低,新型胶凝材料充填体在养护早期3 d强度发展较为缓慢,7 d后强度开始明显提高,28 d后强度仍能持续增长,且养护60 d强度相比28 d提高约20%;矿渣微粉在水泥、石膏等激发作用下生成纤维状C-S-H、针棒状钙矾石等水化产物是充填体产生强度的主要原因。

破碎顶板垮塌采场胶结充填治理

针对金厂河多金属矿一步骤破碎顶板垮塌治理难题,采用三维激光扫描的方式,探明了采场顶板垮落形态特征,构建了破碎顶板垮塌采场三维可视化模型。通过对金厂河矿胶结充填体强度需求的理论计算,设计一步骤胶结充填体整体强度为3.0 MPa。基于充填料浆配比试验、扩展度试验和流变试验,综合确定充填工艺参数为:料浆质量浓度为68%~72%,灰砂比为1∶8。结合21#采场三维空区模型和形态,合理布置了充填挡墙和充填下料工程,进而保障了破碎顶板垮塌采场胶结充填体的稳定性。

大直径深孔嗣后充填法不稳固顶板支护方案研究

采场切顶巷道支护成大直径深孔嗣后充填采矿法的重点难点,支护方案显的尤为重要。针对大直径深孔侧向崩矿嗣后充填法顶板支护方案,统筹分析了切顶巷道的失稳原因,提出了切顶层两侧布置点柱与预应力锚杆-锚索支护方式,顶板区域位移监测量仅为5.97 mm,进而大幅度提高了顶板稳定性,可为类似矿山采场顶板支护方案设计提供指导。

环向切缝管聚能射流的数值模拟

为了研究环向切缝管装药爆炸时爆轰产物粒子的运动演化过程,采用光滑粒子流体动力学与有限元(SPH-FEM)耦合算法构建了环向切缝管爆破模型,在炸药上设置高斯点锁定不同位置的SPH粒子,观察分析不同粒子的运动速度、轨迹及岩体损伤过程。数值模拟结果表明:切缝与不切缝位置的爆轰产物粒子的运动形态存在显著差异,环向切缝中部与其端部以及非切缝段处均存在明显速度差。这种差异将在岩体中产生复杂应力场,有效促进被爆岩体的破坏。数值模拟研究结果验证了环向切缝管壁上的环向切缝能有效地调制爆轰波波形,进而通过切缝管狭缝的气隙聚能效应控制并会聚爆轰产物的流向与爆炸能量的定向释放,形成有别于传统空穴装药聚能效应的狭缝气隙聚能效应。

基于熵权法-LGBM算法的岩爆等级预测模型研究

为了解决多个岩爆预测指标数据间存在的数值和量纲差异导致指标利用率较低的问题,建立了基于熵权法和LGBM(Light Gradient Boosting Machine)算法的岩爆预测模型。首先运用熵权法消除指标数值差异的影响,确定各指标的权重,在此基础上引入LGBM算法对样本数据进行训练,运用Leaf-wise叶子生长策略提升计算效率,最后将训练结果与传统LGBM模型、RF(Random Forest)模型和XGBoost模型的预测结果进行对比分析,结果表明,组合模型的预测准确率高达93.1%,明显优于单一模型。将组合模型应用于终南山隧道通风竖井的岩爆等级预测中,发现预测结果与实际情况基本相符,验证了组合模型的可靠性。

减水剂类型对细尾砂充填料浆流动性及强度的影响

采用聚羧酸、三聚氰胺以及萘系三种类型的减水剂,开展了减水剂在不同掺量下细尾砂充填料浆流动度、流变及强度试验,研究了减水剂类型和掺量对充填料浆流动度、屈服应力、塑性黏度、表观黏度、触变性及充填体强度的影响规律。研究表明:减水剂的掺入可以显著提高料浆流动度,降低屈服应力和表观黏度。减水剂对料浆塑性黏度的影响相对较小。此外,料浆触变性随减水剂掺量的增加呈现出先增强后减弱的变化趋势。相比三聚氰胺、萘系减水剂,聚羧酸减水剂对料浆流动性能的改善效果更优。一定充填浓度下,减水剂的掺入会降低充填体早期强度,但对充填体中后期强度影响较小,甚至略有提高。

孔底空气间隔装药增强破碎作用研究

为研究孔底空气间隔装药增强破碎作用,基于激波管原理以及应力波在不同介质的反射与透射理论,对孔底空气间隔装药结构对应5个反射与透射面上应力波的传播作用过程进行了详细分析。采用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,对连续装药结构以及不同空气层比例的孔底空气间隔装药结构进行数值模拟分析,数值模拟结果与理论分析相符。以孔底岩石能够出现明显的多个加载卸载过程以及岩体损伤范围能够覆盖整个空气间隔段作为判断依据,孔底空气间隔装药结构的最佳空气层比例为20%~30%。对不同空气层比例的现场钢管模拟试验结果表明:空气层比例为20%~30%的孔底空气间隔装药结构爆破效果最佳,出现明显钢管鼓包现象、爆后钢管残留率小、0~20 cm深度的岩体爆破损伤最大。

单轴循环加卸载条件下矽卡岩弹性模量研究

为了探究循环荷载下不同应力路径和不同加卸载速率对矽卡岩弹性模量的影响规律,利用YAW-2000微机控制电液伺服刚性试验机,对矽卡岩进行了常规单轴压缩试验和两种不同方案的五级循环加卸载试验。循环加卸载试验方案选择荷载控制,加卸载速率设置为1 kN/s、2 kN/s和3 kN/s,循环应力上限比为60%、70%、80%、90%和100%,单级应力幅值为六个振动循环。研究结果表明:矽卡岩应力-应变曲线中滞回环在不同循环路径下分别表现为条带形和针尖形,变化趋势均为由密到疏,即循环过程中残余变形逐渐增大;峰值强度随加卸载速率增加而增大;循环加卸载全过程弹性模量演化规律为先增大后减小,卸载弹性模量则是稳定增大。由此得出结论:矽卡岩弹性模量变化受应力路径影响较大,曲线呈典型的波浪形,加卸载速率对其影响并不显著。加卸载响应比基本在1附近波动,能够准确反映循环过程中试样的损伤发育程度。

切缝间距对环向切缝管气隙聚能效应的影响

为研究切缝间距对环向切缝管气隙聚能效应的影响,利用ANSYS/LS数值仿真软件建立5种不同切缝间距的聚能爆破模型,并用钢板试验对模拟结果进行验证。研究结果表明:切缝间距是影响环向切缝管气隙聚能射流形成和作用效果的主要参数之一。若环向切缝间距过小,初始裂纹会过于密集,且会消耗气体射流在岩石上的能量;若环向切缝间距过大,环向切缝变宽,则导致能量不集中;当环向切缝间距为4 cm时,数值模拟结果和钢板试验结果均表明该工况的平均刻痕深度最大,爆破效果最好。

斜井提升机自动化控制系统的优化研究

斜井提升机自动化控制系统的优化研究,其目的是要为矿企达成提升机更高效、更可靠的愿景,实现增产增效的目标。文章结合斜井运输的现实情况提出提升机自动化控制系统的优化思路,从控制系统结构、硬件使用、控制系统改进以及WinCC组态软件的应用来综合论述,希望能提高斜井提升机运行效率和安全性能,为提升机系统发展奠定基础。

四川某铜矿选矿试验研究

以四川某地铜矿为研究对象,依据其矿石性质,采用优先浮选工艺流程回收铜、伴生硫钴矿物,闭路试验可获得Cu品位24.57%、回收率97.06%的铜精矿,Co品位0.31%、回收率33.30%的硫钴精矿。达到了对铜、钴等矿物综合回收的目的。

金厂河多金属矿尾砂胶结充填试验研究

为保障金厂河多金属矿充填系统的正常运行,亟需确定适合矿山条件的最佳充填参数。通过矿山取样和实验室试验研究,结合矿山采矿方法所需的胶结充填体强度,确定了一步骤采场充填料浆浓度为72%,底部采用分级尾砂胶结充填,灰砂比为1∶4;中上部采用全尾砂胶结充填,灰砂比为1∶6。研究成果可为确定同类矿山尾砂胶结充填参数提供参考。

基准平面垂直断面法在爆破漏斗试验中的应用

系统阐述了基准平面垂直断面法在爆破漏斗试验中测量爆破漏斗体积的基本原理,并将隧道激光断面仪应用于金厂河矿1750 m水平15#采场底部切割巷道爆破漏斗试验爆破漏斗体积测量中。通过与传统体重法等计算法所得漏斗体积分析比较,结果表明基于隧道激光断面仪与3D Mine软件分析的基准平面垂直断面法实用性强、操作方便、结果直观可靠,达到试验预期目的。

窄长采场胶结充填体强度要求及结构设计

为了解决金厂河多金属矿空场嗣后充填法窄长采场胶结充填体强度要求优化设计问题,以该矿矿岩-充填体力学参数为基础,利用优选3种理论方法,进行了强度要求解析计算。通过构建矿山典型开采区域的三维数值模型,采用FLAC^(3D)软件开展了两步骤采充时序的数值模拟计算,搜索得出了一步骤窄长采场胶结充填体极限稳定状态下的强度数值解,进而对比分析了充填体强度要求数值解与理论解,确定了一步骤窄长采场胶结充填体所需的强度和结构设计,可为同类矿山胶结充填体强度要求优化设计提供参考。