自然崩落法结构参数优选与放矿规律研究

摘要

自然崩落采矿法广泛地应用在厚矿体。该方法大大简化生产工艺,采场结构简单,管理方便,效率高,成本低。但其也存在着较大的技术难题,主要有底部结构参数的选择与制定放矿管理制度。因此,有必要深入研究选择合理的结构参数以及放矿过程中崩落矿石的放出规律,力求最大限度地放出矿石,减少崩落围岩渗入,改善损失贫化指标。为使自然崩落法获得较好的技术经济指标,本文在前人经验和研究成果基础之上,采用模糊层次分析法优化选择采场结构参数,通过室内模拟实验了解放矿基本规律,并利用PFC2D颗粒流软件对放矿进行模拟,探索放矿规律和放矿过程中的力学运动状态等。
　　 首先,针对实际工程中存在大量的模糊信息,采用层次分析法建立方案优选综合评判指标体系,运用模糊数学对各方案参数进行综合评判优选。该方法全面考虑了影响自然崩落法的多种定性和定量指标。给出各种指标的影响程度权值,对各因素的重要性进行评价,避免单一的方法和判据所造成的局限性。
　　 其次,采用室内物理模型(多漏孔放矿模型)和PFC2D颗粒流软件对散体进行相似模拟实验,通过实验对散体放出规律进行研究。实验主要研究在不同的放矿条件和放矿手段下相邻漏孔散体放出规律,从实验中了解相邻漏孔之间的影响情况,并通过PFC2D颗粒流软件研究放矿过程中散体运动状态和力学特征规律。根据实验结果加以与现场情况进行结合,找出一种适合于生产的放矿方式,建立一套合理的放矿管理体系。针对现场施工的进度不同以及开采条件限制,提出了自由放矿与均匀沉降放矿理论相结合的放矿方式,并将这一理论应用到实际的生产中。通过现场实际情况进行分析和评价,得到这一理论的应用是可行的,在一定的矿体条件下能够取得比较好的经济效益。
　　 因此,本文利用模糊层次分析得到的结构参数是合理的,利用室内放矿试验和PFC2D颗粒流软件模拟计算为指导,制定的放矿管理制度也是可行的,将其推广到相应条件的矿山中,具有一定的社会价值和经济价值。