国家自然科学基金(51174110)
- 作品数：20 被引量：77H指数：5
- 相关作者：温彦良张国建陈晓青张治强邵安林更多>>
- 相关机构：辽宁科技大学鞍山钢铁集团公司东北大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划辽宁省教育厅高等学校科学研究项目更多>>
- 相关领域：矿业工程更多>>
- 地下空区顶板破坏特征物理实验及数值模拟被引量：1
- 2022年
- 针对地下空区充填后难以接顶引起顶板破坏并导致地表沉陷的问题,采用物理相似模拟和数值模拟的方法从破坏形式、应力等方面研究了地下空区顶板的破坏变形规律,并对空区顶板内部进行位移监测,降低了单一因素影响的偏离性,提高了空区顶板稳定性评价的合理性。通过物理实验发现:地下空区顶板在垂直加载下,随荷载增加,裂隙首先出现在顶板中心区域,并逐渐向侧帮发育,直至模型彻底破坏;通过数值模拟实验发现:中央区域存在拉应力集中区,该区域最容易破坏;通过监测结果发现:随载荷增加,顶板周端位移较中央部位更小,越接近顶板中心,顶板的位移量差值越小。将物理实验、数值模拟实验与监测结果进行对比,三者吻合较好。研究结果对地下空区处理、地下开采方法及矿柱的留设具有指导意义。
- 张泉陶治臣王磊陈晓青
- 关键词：岩石力学地下空区破坏形式应力-应变数值模拟
- 边孔角对各分段放矿效果的影响被引量：2
- 2020年
- 为解决无底柱分段崩落法矿石损失和贫化大这一技术难题,改善放矿效果,采用多个分段的放矿模型,研究了6种边孔角对矿石残留情况、回采率和贫化率的影响。研究发现:第一分段脊部残留体随边孔角变大而变小,矿岩混杂区范围较小,而二、三分段矿石残留范围随之增大;受上分段残留矿石的影响,各分段的放矿效果不同,贫化率和回采率随边孔角变化呈规律性变化,整体放矿效果随边孔角增大呈"高、低、高"的变化趋势;边孔角影响放矿指标的主要因素是对脊部残留体矿石、上分段进路口内废石和本分段内矿石的回采量发生变化。研究结果表明:调整边孔角的大小可以改善放矿效果,同时小边孔角(5°)能够得到与大边孔角(55°)相同的放矿效果。
- 马驰路增祥宋超殷越
- 关键词：无底柱分段崩落法回采率
- 某露天铁矿地下采空区废石充填胶结加固研究被引量：2
- 2022年
- 露天矿地下采空区的存在对矿山安全生产是一种极大的隐患。针对某露天铁矿一些特殊部位的采空区,如最终边帮下方或地表构筑物下方,因为无法通过爆破崩落法处理,采用胶结充填加固处理为最佳。根据采空区地质现状和充填治理工艺,经测算试验得到所需的最大注浆压力等数据。参考注浆料的制备工艺和基本性能要求,配置不同的注浆料进行试验和测算,选定最佳的注浆料:5%水泥、95%碎石粉,1∶4水灰比。使用该材料充填采空区可以完全满足要求,保证了边坡的稳定。
- 罗英嘉陈晓青
- 关键词：充填材料胶结充填采空区处理
- 覆岩散体粒径空间分布对岩石混入的影响被引量：5
- 2016年
- 针对崩落法在覆盖岩层下放矿岩石混入率高的问题,提出基于隶属度描述覆岩散体粒径空间分布对岩石混入影响的方法.在散体级配的基础上,用模型实验的方法构建了同一粒径级配下覆盖岩层的三种粒径空间分布模型,并用隶属度对模型进行量化.首先建立三种覆岩散体粒径空间分布模型,然后将其对指定子集的隶属度作为描述岩石混入的方法,对比等量放矿条件下的岩石混入结果.实验结果表明:本方法揭示了覆岩散体粒径空间分布对岩石混入过程的影响,对认识岩石混入与矿石贫化发生具有指导意义.
- 由希张国建
- 覆盖层岩块容重对岩石混入的影响被引量：1
- 2019年
- 针对无底柱分段崩落法端部放矿损失贫化大的问题,以理论力学为基础,分析岩块容重、合力大小、岩石混入三者之间的关系。同时以生产矿山采场参数为依据,设计制作实验模型,选取一定粒度和容重的岩石和矿石材料,对覆盖层岩块容重对岩石混入的影响进行了实验研究。研究表明:覆盖层岩块容重的大小对岩石混入率的影响较为明显。在其他条件一定的情况下,岩石混入率随着覆盖层岩块容重的增大而增加,随容重的减小而减少。生产矿山在形成覆盖层时,要考虑岩块容重对放矿的影响。如果覆盖层岩块容重较大,废石漏斗很快形成,废石过早混入,会使顶部矿石不能有效放出。在条件允许范围内,选用容重较小的岩石作为覆盖层,为矿山科学合理形成覆盖层提出了一条新的依据,对降低矿山矿石的损失贫化,提高经济效益具有指导意义。
- 张杨张国建
- 关键词：端部放矿覆盖岩层
- 基于离散元的端部放矿矿岩运移规律研究被引量：2
- 2021年
- 崩落法端部放矿矿岩直接接触,顶部、正面、侧面等多方面覆盖岩废石的混入是造成矿石贫化的主要原因,为了研究无底柱分段崩落法放矿过程中废石混入过程,对矿岩颗粒间的受力进行分析,基于离散元理论构建放矿数值模型,将模拟结果与现场实际放矿指标进行对比分析,验证了数值模拟的可靠性。结果表明:矿石回采率达到85%时,总混岩率29.70%,其中正面废石占比92%,混入量最大;两侧废石混入占比7.4%,混入量次之;顶部废石混入0.86%,混入量最少。矿岩放出体呈现出“上宽下窄”对称椭球体缺,放出体高度随放矿时间增大呈幂函数关系增大。放矿过程中,逐渐形成较为稳定的速度场及力场,矿岩颗粒发生运移和旋转,并伴随着力链不断的断裂与重组,在放矿口上方形成拱形放矿松动体。
- 张崴周宝坤韩延清田迎春马东陈晓青
- 关键词：崩落法离散单元法放出体
- 铁尾砂基胶结剂制备及其性能研究
- 2023年
- 针对充填采矿法存在充填体强度较低、充填成本过高的问题,采用鞍钢某选矿厂铁尾砂作为原料,开展了新型铁尾砂基充填胶凝材料的研究。通过测定不同养护龄期、灰砂比和料浆浓度条件下的充填体抗压强度和料浆的流动性,对比分析P·S 32.5水泥和新型胶凝材料的充填体力学强度和流动性。结果表明:在相同条件下新型胶凝材料充填体强度略高于水泥,且在灰砂比和料浆浓度一定的条件下,铁尾砂基胶结剂料浆流动性高于水泥。同时利用SEM从微观层面对两种胶凝材料进行了对比分析,结果显示新型胶凝材料密实度更高。得出结论:采用鞍钢选矿尾砂制备的新型胶凝材料,其力学强度和流动性均满足矿山充填要求,可以替代水泥用于矿山充填,降低矿山充填成本。
- 王磊张泉罗鼎陈晓青
- 关键词：充填体强度灰砂比
- 挑檐式结构无底柱阶段崩落采矿法试验研究被引量：3
- 2019年
- 崩落采矿法在实际生产过程中矿石损失贫化较难控制,放矿过程中废石漏斗的形成与破裂是造成矿石损失贫化的主要原因。为延缓放矿过程中废石漏斗的形成和到达放矿口的时间,提出了一种挑檐式结构的无底柱阶段崩落采矿法。该方法以阶段为单位,使得每个下分段都超前其上分段一个挑檐距离,在回采巷道工作面形成挑檐结构,回采工作都在其正上方挑檐结构的遮掩下进行。为验证挑檐结构方案的放矿效果,利用多分段放矿模型进行了挑檐结构下放矿和传统结构下放矿2组物理模拟试验,认为在保持矿石回采率80%的情况下,挑檐结构的矿石贫化率可降低5.3个百分点。在弓长岭井下矿-280～+48 m段4-5号穿脉进行了挑檐结构工业性试验,分别对挑檐结构和原结构进行了9个崩矿步距回采的放矿跟班测定。结果表明:挑檐结构与原结构相比,贫化率可降低3.8个百分点,主要原因是挑檐结构可阻挡顶部覆盖岩石,使其向本分段崩落矿石后方移动,而不出现侧漏现象,提高了纯矿石放出量,矿石贫化减小。上述分析进一步表明:挑檐结构方案施工简单,适用于中等稳定以上矿体地下开采。
- 周宝坤赵德智姚宝顺高聪谷鑫陈晓青
- 关键词：矿石损失贫化
- 冲击荷载作用下磁铁石英岩破碎能耗分析被引量：12
- 2014年
- 应用SHPB试验设备对磁铁石英岩进行不同速度条件下的冲击试验,基于试验结果,分析了岩石类材料在冲击荷载的作用下其能量的耗散规律和块度分布情况,建立了磁铁石英岩破碎块度与能耗关系模型,提出了岩石应变率强度指数和能时密度概念,揭示了岩石破碎有效能耗不仅与能量输入大小有关,而且与能量的时间强度密切相关。通过对冲击试验中不同输入能量条件下的磁铁石英岩的破碎粒度统计分析,对比采集到的反射应力波作用时间和强度,初步建立了岩石动态强度的应变率关系模型和能时密度模型,将炸药能量输出结构这一概念通过具体指标作了定量表述,建立起了炸药能量输出与岩石破碎能耗间的内在联系,为研究炸药与岩石能量耦合提出了新的研究思路。
- 郭连军杨跃辉张大宁李林
- 关键词：应变率
- 无底柱分段崩落法放矿规律的数值试验研究被引量：6
- 2014年
- 为了解决无底柱分段崩落法损失贫化较大的问题,数值模拟了崩落体的形态以及放矿过程中崩落体和放出体的形态演变过程。结果表明,崩落体形态接近于椭球缺,呈上宽下窄状,崩落体的宽度约为崩矿步距的1.2~1.5倍,但崩矿步距对崩落体的高度基本没有影响;放出体的形态也是近似椭球缺形,其演变规律表现为由初态的上宽下窄逐渐演变为上尖下宽,说明随放矿进行崩落体内矿石垂直流动性逐渐加强。研究中对放矿技术指标进行了统计分析,结果表明,放矿过程中,出矿口矿石品位是震荡式降低的,造成品位震荡降低的原因是少量正面废石的混入,而造成放矿截止的主要原因是顶部废石的大量混入。
- 温彦良张国建张治强
- 关键词：无底柱分段崩落法崩落体放矿规律数值模拟
