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广西凤凰山银矿残矿回收技术优化研究

作　者: 谢火明
导　师: 阳雨平
学　校: 中南大学
专　业: 采矿工程
关键词: 矿柱回收底盘残矿参数优化放矿研究
分类号: TD98
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

老采空区残留矿柱的回收是困扰采矿界的一大难点,特别是对残留在底板上因倾角太缓等原因而放不出来的矿石的回收,当前不但对此研究很少且成功回收的实例经验更是缺乏。本文通过到凤凰山现场进行实地调查研究,在获得的现场实际生产数据的基础上,提出合理可行的回收方案,并使用模糊优选,参数优化等研究手段,结合广西凤凰山银业有限责任公司生产条件对其矿柱和底板残留矿石回收的技术问题进行研究,主要完成的研究工作如下：(1)通过现场实际调查,采用熟悉凤凰山银矿的地质工程师为向导,配合使用电子测距仪、地质罗盘等简便易携的探测工具的方法,基本掌握了凤凰山银矿空区三维分布情况,得到了如产状、厚度、品位等相关详细地质信息。(2)在调查结果分析的基础上,结合凤凰山银矿的现场生产实际,提出了无底柱分段崩落法、分层崩落法、梨形进路浅眼崩矿分段崩落法三个较为合理可行的技术方案。使用模糊数学进行优化选择,最终得出无底柱分段崩落法为最佳的矿柱回收方案。(3)通过对放矿理论和散体运动理论的研究分析,结合凤凰山银矿现场放矿经验,研究其底盘矿石残留规律,估算出各个采场底板残留矿石量,并提出合理可行的回收底板残留矿石的方案。(4)采矿方法结构参数直接关系到矿石回收指标和回收效果,从而影响矿山开采的总体技术经济指标和效益。通过研究凤凰山银矿的放矿规律,结合放矿理论知识,对凤凰山矿柱和底盘残留矿石的回收参数进行一系列优化,以达到最大限度回收矿石。(5)由于矿体倾角不是很陡,且矿石的粘结性较大,所以放矿时下盘上部会有大量矿石积压而不能被放出,需要进行一定的破岩,本文从技术经济的角度出发,对下盘的破岩高度进行优化。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-16
  1.1 论文研究意义  10-11
  1.2 研究现状  11-14
    1.2.1 残矿开采的研究现状  11-13
      1.2.1.1 国外的研究现状  11
      1.2.1.2 国内的研究现状  11-13
    1.2.2 崩落采场的放矿研究现状  13-14
  1.3 主要研究目的和内容  14-15
  1.4 本章小结  15-16
第二章工程背景及残矿资源调查  16-34
  2.1 矿山背景  16-17
  2.2. 矿区水文地质概况  17-18
  2.3 矿山开采现状  18-19
  2.4 矿产资源赋存状况  19-21
  2.5 残矿资源探测  21-24
    2.5.1 探测方法  21-23
    2.5.2 探测方法选择  23
    2.5.3 探测方法及操作  23-24
  2.6 探测结果  24-28
  2.7 探测结果分析  28-31
  2.8 残留矿石量估算  31-33
    2.8.1 矿柱资源量估算  31
    2.8.2 底盘残矿资源量估算  31-33
    2.8.3 采场总残留矿量  33
  2.9 本章小结  33-34
第三章残矿回收方案优化  34-51
  3.1 采矿方法选择原则  34
  3.2 采矿方案初选  34-40
    3.2.1 无底柱分段崩落法(方案一)  34-36
    3.2.2 梨形进路浅眼崩矿分段崩落法(方案二)  36-38
    3.2.3 分层崩落法(方案三)  38-40
  3.3 采矿方案优化选择  40-47
    3.3.1 各方案的综合比较  40-41
    3.3.2 各方案的模糊优选  41-47
  3.4 底盘残矿回收方案  47-50
  3.5 本章小结  50-51
第四章开采参数优化  51-78
  4.1 参数优化原则  51
  4.2 放矿参数研究方法  51-54
    4.2.1 物理模拟放矿实验法  51-52
    4.2.2 数值模拟法  52-54
    4.2.3 现场工业试验法  54
  4.3 分段高度优化研究  54-59
    4.3.1 放出体形态研究  54
    4.3.2 放出体形态方程  54-55
    4.3.3 凤凰山分段高度优化  55-59
      4.3.3.1 凤凰山开采参数对矿石回收影响分析  55-57
      4.3.3.2 凤凰山分段高度选取  57-59
  4.4 进路间距优化研究  59-68
    4.4.1 松散矿石力学性质  59-65
      4.4.1.1 松散体变形  59-60
      4.4.1.2 放矿过程中松散矿岩的变形  60-61
      4.4.1.3 极限应力平衡理论  61-65
    4.4.2 凤凰山底盘矿石损失分析  65
    4.4.3 进路间距优化  65-68
      4.4.3.1 进路间距数学模型建立  65-67
      4.4.3.2 进路间距确定  67-68
      4.4.3.3 崩矿步距优化  68
  4.5 下盘破岩高度优化  68-77
    4.5.1 倾斜壁条件下崩落矿岩的移动规律  69-70
    4.5.2 倾斜边界的散体移动方程  70-72
    4.5.3 破岩高度为分段高度的1/2  72-74
    4.5.4 破岩高度为分段高度的3/4  74-75
    4.5.5 破岩高度为分段高度  75-77
  4.6 本章小结  77-78
第五章结论与展望  78-80
  5.1 结论  78
  5.2. 创新点  78-79
  5.3 展望  79-80
参考文献  80-84
致谢  84-85
攻读硕士期间主要研究成果  85

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