检索结果-内蒙古大学图书馆

矿业研究与开发 2022年第2期42卷 11-17页

作者：任崇阁张治强林洪叶杨彧石勇宾辽宁科技大学矿业工程学院辽宁鞍山市114051 辽宁省金属矿产资源绿色开采工程研究中心辽宁鞍山市114051

为深入研究远场条件下金属矿山崩落采矿法放出体形态演化规律,结合放矿试验、理论分析、数值模拟等手段,构建单进路自然崩落放矿模型开展远场崩落矿岩放出体形态研究。基于颗粒离散元软件和颗粒簇块体构建放矿数值模型,并通过室内物理... 详细信息

为深入研究远场条件下金属矿山崩落采矿法放出体形态演化规律,结合放矿试验、理论分析、数值模拟等手段,构建单进路自然崩落放矿模型开展远场崩落矿岩放出体形态研究。基于颗粒离散元软件和颗粒簇块体构建放矿数值模型,并通过室内物理试验与模拟结果进行对比分析。研究结果表明:(1)远场条件下崩落法放出体形态并不是严格意义上的椭球体,其放出体逐渐呈中部细长的"铅笔"状,随着放矿的进行,由于放出体高宽比增大,矿岩散体边侧切向力会限制放出体宽度发育,相较于放出体宽度发育,放出体高度发育受影响较小;(2)通过对物理试验及数值模拟所取得的放出体形态发育结果进行拟合对比分析,证明了颗粒簇放矿数值模型在崩落法放矿矿岩流动特性研究中的可靠性,此类模型可用于后续更为复杂的放矿研究中。

关键词：崩落采矿法放矿远场条件放出体形态颗粒簇模型

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某铁矿矿岩中含水量对放出体形态影响的试验研究

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金属矿山 2019年第5期48卷 32-36页

作者：时磊汪龙黄滚王满新疆天华矿业有限责任公司新疆尼勒克830000 重庆大学资源及环境科学学院重庆400044 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044

合理的采场结构参数和放矿管理可以取得较好的矿石贫损指标,矿岩放出体形态对采场结构参数优化调整及放矿管理尤为重要。为研究某铁矿矿岩中含水量与放出体形态的关系,在不同含水量条件下(含水量ω分别为0、4%和6%),对取自该铁矿井下采... 详细信息

合理的采场结构参数和放矿管理可以取得较好的矿石贫损指标,矿岩放出体形态对采场结构参数优化调整及放矿管理尤为重要。为研究某铁矿矿岩中含水量与放出体形态的关系,在不同含水量条件下(含水量ω分别为0、4%和6%),对取自该铁矿井下采场的矿岩材料进行了单体放矿物理相似模拟试验。结果表明:①沿进路方向,矿岩中含水量对放出体形态的影响较小,但随着含水量的增加,顶部矿石在放出矿石量中占比越来越大;②在垂直进路方向,当矿岩中不含水时,放出体形态接近椭圆,矿石放出效果好;ω=4%时,放出体下部偏"瘦",表明侧面矿石放出困难;ω=6%时,放矿过程中多次出现矿石成拱堵塞现象,导致放出体形态异常;③降低矿岩散体中的含水量有利于无底柱分段崩落法爆堆中矿岩散体连续、顺利放出。

关键词：地下开采无底柱分段崩落法单体放矿放出体形态含水量物理相似模拟

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铲入深度对无底柱分段崩落法放出体形态的影响

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金属矿山 2019年第5期48卷 27-31页

作者：常贯峰路增祥辽宁科技大学矿业工程学院辽宁鞍山114051 安徽理工大学能源与安全学院安徽淮南232001

崩落体、放出体和崩矿步距之间的相互制约关系影响着无底柱分段崩落法放矿过程中的损失贫化。以大结构参数单进路放矿试验为基础,进行了3.6 m崩矿步距条件下5种不同铲入深度的物理模拟放矿试验。通过放出标志颗粒的位置信息获取内部滑... 详细信息

崩落体、放出体和崩矿步距之间的相互制约关系影响着无底柱分段崩落法放矿过程中的损失贫化。以大结构参数单进路放矿试验为基础,进行了3.6 m崩矿步距条件下5种不同铲入深度的物理模拟放矿试验。通过放出标志颗粒的位置信息获取内部滑移面的位置,研究了铲入深度对放出体发育形态的影响,并分析了铲入深度与放出体之间的关系以及放出体与崩矿步距的匹配关系。结果表明:①3.6 m崩矿步距、5种不同铲入深度条件下,沿进路方向放出体发育的轮廓都大于崩落体的轮廓;②铲入深度对放出体形态的发育有一定影响,放出体发育高度随铲入深度增大呈先增加后减小的趋势,放出体沿进路方向的发育宽度呈增加趋势,从纯矿石回收量、矿石回收率方面分析,铲入深度为5.32 m较好,相应的回收率为57.74%。

关键词：无底柱分段崩落法铲入深度放出体形态相似模拟试验

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基于RFID技术的工业放出体形态测定方法

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采矿技术 2017年第3期17卷 21-23页

作者：邱海涛孙明志丁航行吴荣高杨潘磊南京梅山冶金发展有限公司矿业分公司江苏南京210041 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

随着梅山铁矿采场结构参数的加大,为了控制矿石损失贫化,需研究测定现场工业放出体形态。为了准确测定放出体形态,提出了在崩矿炮孔中间放置RFID无线射频标志物的方法。通过对不同型号的无线射频芯片进行测试与试验,最终确定EM9202电子... 详细信息

随着梅山铁矿采场结构参数的加大,为了控制矿石损失贫化,需研究测定现场工业放出体形态。为了准确测定放出体形态,提出了在崩矿炮孔中间放置RFID无线射频标志物的方法。通过对不同型号的无线射频芯片进行测试与试验,最终确定EM9202电子标签作为标志物内置芯片,并进行了抗爆破冲击标志物的制备及标志物监测系统的开发。在-306m水平4-5LS1进路进行了现场放出体测定试验,试验结果表明,采用RFID技术的工业放出体形态测定方法可行、可靠,标志物的回收达到了理想的效果,为下一步放出体形态的测定与分析提供了充足的数据。

关键词：无底柱分段崩落法放出体形态标志物测定方法

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矿岩松散性对放矿效果的影响

矿岩松散性对放矿效果的影响

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作者：林洪叶辽宁科技大学

学位级别：硕士

在地下金属矿山开采中,崩落法矿石损失贫化大一直是突出问题。矿岩松散性对放矿效果产生重要影响,研究矿岩松散性对放矿效果的影响,有助于降低矿石损失贫化。以为矿岩松散性为研究对象,采用室内实验与数值模拟试验方法,探究了不同矿岩... 详细信息

在地下金属矿山开采中,崩落法矿石损失贫化大一直是突出问题。矿岩松散性对放矿效果产生重要影响,研究矿岩松散性对放矿效果的影响,有助于降低矿石损失贫化。以为矿岩松散性为研究对象,采用室内实验与数值模拟试验方法,探究了不同矿岩松散性下放出体形态变化规律。在此基础上,建立单分段、单进路端部放矿实验模型,结合覆盖层厚度研究矿岩松散性对放矿效果的影响,主要工作内容如下:(1)采用标志颗粒法物理实验,研究放出体形态变化特征,分析了在放出体高度、横向轴长与纵向轴长一定时,矿岩松散性对放出矿岩量变化特征。研究发现矿岩松散性越小,放出矿岩量越多,放出体发育速度越慢。(2)以理论分析与物理实验为基础,研究矿岩松散性与覆盖层厚度对放矿效果的影响,分析了在矿岩松散性和覆盖层厚度的不同组合条件下,混岩率的变化规律。发现了当覆盖层厚度为720 mm时,不同矿岩松散性条件下的混岩率均为最低。(3)采用物理实验,研究矿岩松散性对放矿效果的影响,分析不同矿岩松散性和覆盖层厚度组合对累积放出矿岩量、贫化率、矿石回收率变化特征的影响。研究发现,矿岩松散性与覆盖层厚度越小,累积放出矿岩量越多;随着松散系数与覆盖层厚度的变化,贫化率先减小后增大,当松散系数为1.87、覆盖层厚度为720 mm时贫化率最低;随着松散系数与覆盖层厚度的变化,矿石回收率整体先增加后减小,其中较小的松散系数对矿石回收率影响较大;松散系数为1.87、覆盖层厚度为720 mm时矿石回收率最高。(4)采用数值模拟实验,分析了端部放矿条件下,进路纵向截面矿岩运移规律。通过数值模拟实验发现,靠近模型边界的放出矿岩颗粒流速较小,放矿口中心处矿岩颗粒流速较大。并且覆盖层厚度也对矿岩颗粒流速产生影响,覆盖层厚度越厚矿岩颗粒流动速度越快。

关键词：松散系数覆盖层厚度放矿效果放出体形态

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不同覆岩条件特厚煤层综放开采放煤规律研究

不同覆岩条件特厚煤层综放开采放煤规律研究

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作者：史久林煤炭科学研究总院

学位级别：博士

放煤规律始终是特厚煤层综放开采研究中关注的重点之一。本文以不连沟煤矿特厚煤层综放工作面为工程背景,开展破碎覆岩、层状覆岩和含破碎层的层状覆岩,三种覆岩条件下顶煤放出规律的相关研究。首先,根据顶煤放出过程中待放区内的顶煤... 详细信息

放煤规律始终是特厚煤层综放开采研究中关注的重点之一。本文以不连沟煤矿特厚煤层综放工作面为工程背景,开展破碎覆岩、层状覆岩和含破碎层的层状覆岩,三种覆岩条件下顶煤放出规律的相关研究。首先,根据顶煤放出过程中待放区内的顶煤堆积密度变化,结合散体颗粒的Bergmark-Roose运动模型,对顶煤放出规律进行理论分析,建立了匀变密度函数的放出体模型,通过理论分析确定了层状覆岩内的悬臂-铰接结构具有同步和异步的运动特征。其次,借助数值模拟软件中的线性和平行黏结力学接触模型,研究破碎覆岩、层状覆岩和含破碎层的层状覆岩对放煤规律的影响,揭示不同覆岩条件下放煤规律的内在联系,破碎覆岩物理力学性质与顶煤放出量间存在二次函数的关系,建立了破碎覆岩条件下全工作面平均顶煤回收率的量化模型;层状覆岩中悬臂结构失稳抑制顶煤放出作用最强,其次是铰接结构,层状覆岩中的破碎层能够缓冲覆岩结构运动的抑制作用。最后,基于研究成果提出水力压裂弱化顶板增加破碎岩层厚度的技术措施,不仅有助于提高顶煤回收率,同时能够有效弱化工作面矿压显现强度。论文主要研究成果如下:(1)建立破碎顶煤颗粒放出过程中的堆积密度变化的匀变密度函数放出体模型。受采空区颗粒移动边界和支架的约束,顶煤堆积密度与放出截面、距放煤口距离呈正相关性。同时,层状覆岩内的多层坚硬岩层破断形成的“悬臂-铰接”结构,进一步改变了顶煤放出过程中的堆积密度,建立以放出截面半径为自变量的密度变化函数,结合Bergmark-Roose散体运动模型,建立匀变密度函数放出体模型。相较传统的恒定密度放出体模型,匀变密度模型横向变形量增大37.14%;径向呈压缩状态,压缩变形量减小27.27%,顶煤的放出体发育过程中横向扩展区域大于径向扩展区域。产生这种变化的原因是破碎顶煤堆积密度随距放煤口的距离变化,从而改变了放出体的形态。引入匀变密度放出体模型更能真实的反应顶煤放出体的变化规律。(2)破碎岩层条件下岩层中的层厚、岩块粒径和摩擦系数与顶煤放出量均呈二次函数关系,存在影响顶煤放出量的极大值和极小值。破碎岩层厚度与顶煤厚度为1:1时,顶煤的初始放煤量、周期放煤量和回收率最大。破碎煤岩粒径比在1:1.6～1.7的区间内,顶煤的初始放煤量、周期放煤量和回收率最小;破碎煤岩摩擦系数比为1:4.2时,顶煤的初始放煤量、周期放煤量和回收率最大。(3)破碎岩层条件下顶煤放出体高度随工作面推进而呈现不同的变化规律,但是周期放煤循环内的平均放出体高度大于1倍支架高度,小于2倍支架高度。放出体近似“下部三角形-上部局部圆形”的组合形态特征。初始放煤循环的放出体高度近似等于煤层厚度,且放出体形态呈现“下部三角形-上部局部椭圆”形态特征。由此建立破碎岩层条件下的全工作面顶煤回收率的量化模型。(4)对比研究了层状覆岩与含破碎岩层的层状覆岩条件下的放煤规律。层状覆岩的条件下,不规则垮落岩层的破断岩块的嵌入抑制了顶煤放出体形态的发育,使得各个放煤循环过程中放出体形态在“三角形”、“三角形-局部圆”和“三角形-局部椭圆”之间随机形成。悬臂结构失稳使得支架尾梁上部的待放顶煤区内强力链增加且向放煤口侧转移,改变了传统研究中的随顶煤放出待放区顶煤力链减弱的趋势。强力链的增加抑制破碎顶煤向放煤口的移动趋势,且破断岩块嵌入改变了煤岩分界线,使得顶煤放出量急剧减小,铰接结构失稳使得支架尾梁上部的待放顶煤区内强力链增加,但增加数量小于悬臂结构失稳,且其下部规则垮落带内岩块形成挤压拱,使得顶煤放出量虽然减小但影响程度小于悬臂结构失稳。悬臂结构的失稳对顶煤回收率影响最为显著。破碎层的存在能够有效弱化上部覆岩运动对顶煤放出过程的影响。(5)破碎覆岩、层状覆岩和含破碎层的层状覆岩对顶煤放出规律的影响,最终体现在周期放煤循环过程中顶煤放出体形态变化,但是对初始放煤阶段的顶煤放出体形态控制作用有限。(6)通过现场分析表明,特厚煤层综放工作面“大-小”周期来压时顶煤回收率减小。采用水力压裂技术进行顶板弱化,能够减小覆岩运动对顶煤放出规律的影响,弱化后的顶煤回收率提高了15.08%。

关键词：覆岩条件放煤规律匀变密度模型放出体形态顶煤回收率

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复杂现场条件放出体智能测试方法及应用

复杂现场条件放出体智能测试方法及应用

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第二届全国绿色智能矿山现代采矿学术暨装备论坛

作者：孙明志丁航行任凤玉邱海涛东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳 110819 南京梅山冶金发展有限公司江苏南京 210041

在无底柱分段崩落法工业现场条件下测定的放出体形态，比传统实验室实验和数值模拟测定的放出体形态更加符合现场实际，但该测定方法的难点在于低劳动强度、高回收效率的标志物及其监测系统的开发。为解决该难题，首先基于RFID无线射频... 详细信息

在无底柱分段崩落法工业现场条件下测定的放出体形态，比传统实验室实验和数值模拟测定的放出体形态更加符合现场实际，但该测定方法的难点在于低劳动强度、高回收效率的标志物及其监测系统的开发。为解决该难题，首先基于RFID无线射频识别技术开发制备了抗爆破冲击和高效识别的标志物。针对该标志物采用的EM9202芯片，研发建立了标志物监测系统，该系统可准确识别标志物出现的时间及其编号。最后在-306m水平4-5LS1进路第10排进行试验应用，结果表明标志物回收效果理想，尤其对于流动性较好的三个中间测试孔，标志物的回收率达到了 87%。同时监测系统运行状态良好，测试数据准确。

关键词：无底柱分段崩落法放出体形态测定方法标志物

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边孔角对无底柱分段崩落法放矿效果的影响

边孔角对无底柱分段崩落法放矿效果的影响

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作者：宋超辽宁科技大学

学位级别：硕士

无底柱分段崩落法具有安全、高效的优点,易于实现生产设备大型化,因而在国内外应用广泛。大结构参数是无底柱分段崩落法的主要发展方向,国内外专家学者在此方面进行了大量深层次的多元化研究,也取得了不少有益的研究成果。但是,在不同... 详细信息

无底柱分段崩落法具有安全、高效的优点,易于实现生产设备大型化,因而在国内外应用广泛。大结构参数是无底柱分段崩落法的主要发展方向,国内外专家学者在此方面进行了大量深层次的多元化研究,也取得了不少有益的研究成果。但是,在不同边孔角下形成的矿岩散体边界条件及其对矿岩流动和放矿效果影响方面的研究却鲜有报导。通过6种边孔角下的单进路及多进路多分段物理放矿实验,对不同边孔角下放矿的混岩特征、放矿指标、放出体形态、矿石残留体进行对比分析研究,取得了以下研究成果:(1)边孔角的大小对放出体形态及矿石残留体有一定的影响。边孔角增大,进路口上方两侧矿岩流动性变好,放出体形态沿垂直进路口方向变大,矿石残留体的脊部残留区变小,放出体形态与矿岩的位置关系随边孔角变化而变化,进而影响放矿效果。(2)边孔角的大小对放矿过程的混岩特征有一定的影响。单进路及多分段回采时的首采分段放矿条件下,相同放矿量时,累计混岩率随边孔角的增大而降低;而多进路多分段回采条件下,相同放矿量时,随边孔角增大,放矿中后期的累计混岩率呈现“低、高、低”的变化特征。(3)边孔角大小对损失率和贫化率存在一定影响,表现为随着边孔角由小到大变化,损失率和贫化率均呈现出由低到高、再由高到低的变化特征。(4)边孔角的大小对放矿效果产生着较大影响。单进路及多进路回采时的首采分段放矿条件下,边孔角越大,放矿效果越好;而在多分段放矿条件下,随着边孔角由小到大变化,放矿效果呈现出由高到低、再由低到高的变化特征;随回采分段下降,边孔角大小对放矿效果的影响逐渐增大。第一、二、三分段放矿效果最佳依次是边孔角35°、边孔角55°和边孔角5°,整体放矿效果最优是边孔角55°。(5)进路宽度对不同边孔角下的放矿效果也产生着较大影响。进路宽度越大,放矿效果越好,表现为随进路宽度的增大、边孔角的减小,放矿效果越好。实验表明:当进路口宽度分别为110mm、100mm、90mm时,所对应的放矿效果最佳的边孔角分别为35°、45°、55°。

关键词：无底柱分段崩落法边孔角放矿指标放出体形态物理模拟实验

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无底柱分段崩落法工业放出体的RFID技术测定方法

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金属矿山 2017年第3期46卷 15-18页

作者：孙明志任凤玉丁航行邱海涛杨潘磊东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 南京梅山冶金发展有限公司矿业分公司江苏南京210041

在无底柱分段崩落法工业现场条件下测定的放出体形态,比传统实验室试验和数值模拟测定的放出体形态更加符合现场实际,但该测定方法的难点在于低劳动强度、高回收效率的标志物及其监测系统的开发。为解决该难题,首先基于RFID无线射频识... 详细信息

在无底柱分段崩落法工业现场条件下测定的放出体形态,比传统实验室试验和数值模拟测定的放出体形态更加符合现场实际,但该测定方法的难点在于低劳动强度、高回收效率的标志物及其监测系统的开发。为解决该难题,首先基于RFID无线射频识别技术,开发制备了抗爆破冲击和可高效识别的标志物。针对该标志物采用的EM9202芯片,研发并建立了标志物监测系统,该系统可准确识别标志物出现的时间及编号。最后在梅山铁矿-306 m水平4-5LS1进路第10排进行试验应用。结果表明:标志物回收效果理想,尤其对于流动性较好的3个中间测试孔,标志物的回收率达到了87%;同时监测系统运行状态良好,测试数据准确。

关键词：无底柱分段崩落法放出体形态测定方法标志物

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端部放矿崩落体陷落区深度对矿石损失贫化的影响

端部放矿崩落体陷落区深度对矿石损失贫化的影响

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作者：吴晓宇辽宁科技大学

学位级别：硕士

无底柱分段崩落法是一种结构参数简单、机械化程度高、生产能力大、成本低、安全性能好的采矿方法。在无底柱分段崩落法中,崩落体形态是影响放矿效果好坏的重要因素,崩落体陷落区深度是崩落体形态重要参数之一,但以往缺乏崩落体陷落区... 详细信息

无底柱分段崩落法是一种结构参数简单、机械化程度高、生产能力大、成本低、安全性能好的采矿方法。在无底柱分段崩落法中,崩落体形态是影响放矿效果好坏的重要因素,崩落体陷落区深度是崩落体形态重要参数之一,但以往缺乏崩落体陷落区深度对降低矿石损失贫化的影响研究,因此该研究具有重要的意义。本文在文献综述的基础上,提出了崩落体陷落区深度对矿石损失贫化影响的问题。研制了端部放矿大比例尺模型,并制作配套的定位片以及带有编码的彩色标志性颗粒。确定了具体的实验方案,并进行了五组不同深度崩落体陷落区实验,每组实验都按照实验方案进行矿岩的装填,标志性颗粒的摆放,以及放矿实验。在放矿过程中,采集了分选的矿岩数据、回收的标志性颗粒并记录相应的编码及放出时间,并对五组实验组数据分别进行分析与处理。取得如下成果:1.研制端部放矿实验模型,并用该模型进行了实验。2.进行五组不同深度崩落体陷落区的实验,结果表明:在其它条件一定时,崩落体陷落区深度影响放出体的形成,对矿石损失贫化有较大影响,随着陷落区深度加深,矿石损失率加大,矿石贫化率的变化幅度不大。崩落体陷落区深度为Omm时,矿石损失率是29.73% ,贫化率是20.60% ,矿石损失率最小,贫化率相对较低。3.实验发现:在其它条件一定时,当截止品位为20%时,随着崩落体陷落区深度的变化,每组实验回收的纯矿石量是纯矿石阶段纯矿石量的约2倍。4.端部放矿时,陷落区极点位置越靠近流轴,极点下降速度、废石与矿石接触面的扩展速度以及矿石的贫化速度越快。5.通过最小二乘法和高斯消元法拟合矿石损失率q（%）、矿石贫化率ρ（%）与崩落体陷落区深度h（mm）的关系为:q =- 1× 10-7h4 - 7 × 10-6 h3 - 0.0002h2 + 0.1526h + 29.73ρ = -6× 10-7h4 - 0.0001h3 + 0.0056h2 - 0.0224h + 20.06

关键词：端部放矿崩落体形态放出体形态陷落区深度损失贫化

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