计算机模拟放矿在崩落采矿法设计中的应用.pdf

计算机模拟放矿在崩落采矿法设计中的应用 北京 有色 冶金设计研 究总 院椰宝明东宝林 东北工学 院 任凤玉刘兴国 摄 要 车文介绍了用计算机模拟及根据对模拟结果和其它影响因 素的分析，选出台理的采矿方法和 最忱 的结掬参数及其贫化损失指标． 在采矿法设计 中， 对损失贫化指标的选取 ， 采用 类 比法通 常很 难排 除设 计人 员的主观随意 性，常困人而异，取值大小， 不一定是合适的。 而采用计算机栲 } 拟放矿的办法，就能 较好地解 决这个问题，在较短时间内可进 行多方案的分 析，从中选出几个较好方案 ， 再结合其他因素 ， 做技术经济综合 比较后选 出最佳方案 。 计 算机模拟放矿获得的不同采矿 方法 和不 同结构参数下的损失贫化指标 ，与实 际相 比， 可 以保持 大者恒大，小者恒小 的关系，不 会出现大小颠倒， 因而能满足优 觇 计的要求。 在 铅锌矿设计中进行了这l方面的工 作，参与比较的有无底柱分段崩落法和分段凿 岩阶段落矿的有底柱崩落法。为了选择合理的 采矿方法 以及确定最优的结构参数，我们进行 了计算机摸拟放矿，为了验证计算机模拟结果 的正确性和确定移动概率值，又敛了实验室横 拟试验。 一 、采矿 方法 矿体上盘为千枚岩，下盘为灰岩。矿石与 下盘灰岩的抗压强度 一般 为8 0 I O O MP a，上 盘千枚岩一 般 为2 0 6 0 MPa ，结 合裂隙发育 程度，可 以推断，矿石及下盘围岩是稳固的， 上盘围岩与下盘围岩耜出是不够稳固的。矿床 有 色矿 山一 1 9 9 0 ． 2 水文地质条 件简单 ，地表允许崩落。 该矿 I号矿 体走向长1 l O O m，倾角5 5 ‘ 一 7 5 。 ，平均6 5 。 ， 厚度 变 化于0 - 1 2 2 4 ． 1 2 m， 平均9 1 O m。 根据上述条件，拟参与比较的方案有无底 柱分段崩落法和 段凿岩阶段落矿的有底柱阶 段 崩落法 。 1 ． 无底柱分段崩藉法 采场布置方式见 图1 。 凿岩，爆破都在分段 巷道中进行 ，矿石也是经分段巷道由无轨设备 运至溜矿井。 鬻算 “ 盈哞强壁翌写 罂挈孽雩鲁黼 -一 枣 Ⅱ ；嚣 瑟 -噩 田1 无底柱分段崩藉j岳 2 分段曾岩阶段藉矿的有雇桂瞬段聪藩法 采场布置方式见图2 。 凿岩、爆破都在分段 凿岩巷道 中进行，全 中段一次爆破，每次爆破 I 一 2 排 ，矿石 由 出矿进 路运 出。 -- 5l 一 维普资讯 图2 有鹿 柱阶段 崩落法 二、计算 机模 拟放矿 考虑 到 已施 工 的 探矿巷 道 高差 1 O O m，有 4 0 0 0 m的探矿巷道可供 利用，因而，有底拄阶 段崩落法方案仅做了段高5 0 m这一参 数；无底 柱分段崩落法做了分段高 为8 m、1 0 m、1 2 m、 1 4 m、1 6 m五种参 数。 鉴于矿体平均倾角为6 5 ’ ，平均厚度 一1 O m，经实验室 模拟试验表 明在 不开掘下盘岩石 条 件下，下盘损失 较大。为了减步下盘损 失， 又进行了优选装矿进路间距和开掘下盘岩石深 度的 探讨。 无底柱分段崩落法对分段高度 放矿步距 和开掘下盘岩石深度等参数进行了研究，为此 目的，作了多 种参 数方 案的计算 机模 拟。 1 、 有底柱阶段崩落法的模拟放矿程序框 图 见图3 ，模拟结果见表1 。 有鹿柱阶段崩落模掇放矿结果 寰1 方 案 2 I e 出 口间 距m 8 8 8 8 1 0 1 0 I l o 开掘下盘岩石血 0 2 3 ‘ 2 3 4 矿石 回收率 眄 6 0 7 1 7 4 7 5 7 【 7 5 7 6 岩石穗入率 贫化 1 5 l 8 J 8 l ‘ 2 0 l 8 1 8 率 ， 晴 从上表可 以看 出，同一条件 下，两种 出矿 口间距 的贫化 损失情况相差不大 ；适 当增加 -- 52-- 岩石 开掘量，可 以提高矿石回收 率，但 由于 开 掘岩石使凿岩 、爆破 、运输量 等随 之增 长， 因 此应综合分析 比较a 2 ． 无底柱分段崩落法 的模 拟放矿 程序框 图 见 图4 ，模 拟结 果见表2 和表3 无鹿柱分段崩 落法模 拟放矿结果 寰2 模拟 升 段高 度 矿 体顾 平均 厚度 开掘下 盘 矿石 回 废石 方案 角度 岩石 血 收率 晴 入牢 _ 【 65 9 2 4 2 6 5 6 2 4 3 6 5 88 23 4 05 08 23 5 6 5 55 Z 2 1 分段高度与矿石损失贫化关系 由上表可以看出，矿石的回收率是随着分 段高度的增加而降低。不同分段高度的采切比 是不同的，其采切比是随着分段高度的增加而 减少，其关 系如 下 分段高 m8 l 0 l 2 1 4 1 6 采切比 m’ ／ k t 8 3 6 6 5 5 4 7 4 1 经综合分析比较后确定，最优 分 段 高 为 1 0m ． 2 放矿步距，开掘下盘岩石量与 矿 石 损 失贫化关系 在分段高 1 O m的条件下，模拟结果见 表3 。 段 高l O m时无鹿柱分段崩落 法 模拟 放矿 结果 寰5 器收 l 雾 从上表 可以看 出，放矿步距3 m比2 m优越。 有 色矿 山一 l 9 9 0． 2 曩 维普资讯 圈5 有雇柱崩蔼涪随机援籀放矿程序福圈 ． 矿 体，采场，放矿等参数包括矿 体倾角、厚度，阶段高度殛阶段散．橱孔伺距殛罱孔散放矿 口有敬流动宽度一各鬻孔 舯 一次放 出量 ．关 闭鬻孔 肘辟时 岩 石辊 率 ，开掘下 盘距 离． 另 外 ， 适 当 增 加 开 掘 下 盘 岩 石 量 同 样 可 以 提 高 3 -在 上 述 模 拟 结 果 基 础 上 ， 选 譬 竺 竺 竺 回收率，但凿岩 、爆破 运输量 等 也 随 之 增 和确定 对应 的损失 贫化指 标，再结合其它因素 大 所 以，应 综合分析 比较 。 生产能 力 ，采切量 ，供矿 品 位 选 矿 回 收 有 色矿 山 一 l 9 9 0- 2 维普资讯 l 精矿伴、 矿 Y 放矿等参数 j 记录矿石、 上覆岩石、 端面岩石， 砖定矿体上 下盘及崩矿层边界I 一一 ． - 匿亟 矿 石 l 1 『石 盘 及 放 出 矿 石 总 量 I I 『 产生随机散， 确定可能下够方块中哪千方块下落 记下空 { 是I 童 一 I 计算并输出本分段放出矿石指标 各步距棘矿指标， 打印采场 H l i 计算并输出采场磕目 L 总指标I 圈4 无雇拄分段棚 蓿法模 拟放 矿程 序框 圈 矿体、矿块 放矿尊参数包括矿俸惯角．厚度 分段高度 H 与丹段数 N 出矿步距 L 与步距数 NL 出矿 硅 路宽度．关l 习出矿口时的孵时岩石穗率 P 】 ．开下 盘距离． 率 、采矿成本和和 J 润等进行技术经济综 台比 较，最后选 出采矿方法。从该矿的方案比较结 果看，无底柱分段崩落法吨矿石获得的利润 比 有底柱阶段崩落法高1 ． 3 元．因此，前者 优 于 后者 。 三 ，结语 从该矿应用的结果来看，计算机模拟放矿 一 54一 能满足工程优 化的要 求，较好 地解 决 了方 案优 化和参数优选的问题。并且，计算机模拟具有 一 般途径难以做到的功能，在参数优化中，我 们傲 了多种参数下 的放矿模 拟，获 得 了这些数 据。若通 过实验 室模 拟实验 ，需要 人力物 力太 大，难 以做到。综上所述 ，在 崩落 采矿法设计 中应用计算机模拟放矿，予测矿石损失贫化是 具有很大价值的 。 有 色矿 山一 i 9 ∞ ． 2 维普资讯