单漏斗放矿柔性隔离层界面形态演化规律.pdfVIP

第 26卷第 6期 中国有色金属学报 2016年 6月 Volume26Number6 TheChineseJournalofNonferrousM etals June2016 文章编号：1004—0609(2016)一06—1332-07 单漏斗放矿柔性隔离层界面形态演化规律 陈庆发，陈青林，仲建宇，陈大鹏，李诗华，牛丈静 (广西大学 资源与冶金学院，南宁 530004) 摘 要：采用Origin软件对隔离层界面形态演化观测数据进行拟合，并对高斯模型参数进行理论分析和统计分析， 构建隔离层界面剖面整体动态函数表达式；将实测隔离层界面形态曲线与动态函数式进行比较，在力学分析基础 上，推导底部类似抛物线形状的函数表达式，解出函数分界点坐标。两项函数式共同构成完整的隔离层界面形态 数学模型。研究成果为柔性隔离层作用下散体介质流理论体系的系统构建打下坚实基础。 关键词：放矿；单漏斗；柔性隔离层；界面形态；演化规律；高斯模型 中图分类号：TD801 文献标志码：A 在绿色开采、无废开采、协同开采等理念_1]指导 下，本文作者 2010年提出了“同步充填”采矿技术理 1 试验记录及演化规律基本描述 念，并发明了一种大量放矿同步充填无顶柱留矿采矿 方法[。新采矿方法中散体介质因柔性隔离层的存在， 在实施大量放矿同步充填工艺室内相似试验过程 其流动规律突破了现有放矿理论描述范围，因此，开 中，每放出一定量的矿石后，记录隔离层界面下降深 展柔性隔离层作用下散体介质流理论研究具有重要意 度h，并用高速相机拍摄记录隔离层界面的形态位置， 义。其中，柔性隔离层界面形态演化规律是该理论研 记录情况如图 1所示(因图片较多，只列举4张代表性 究的重要内容之一。 的)。并将图 1曲线绘制在一张图上，可以很明显看出 有关隔离层及相关放矿规律研究，在 20世纪 50 隔离层界面动态演化过程，如图2所示。 年代，就有人提出矿石隔离层下放矿的设想[6】；20世 由图2可知，未放矿时隔离层呈直线水平状态， 纪70年代，研究人员进行了 “细碎矿石隔离层”降低 当打开放矿漏斗 口后，随着模型中矿石的不断放出， 贫化的新工艺试验 】；董鑫等 分析了无底柱分段崩落 隔离层在回填废石载荷力与矿石散体流动场共 同作用 法矿石隔离层下放矿理论的可行性，文义明9【】采用 “造 下，逐渐弯曲变形且随矿石流动一起下降；放出一定 团”技术形成隔离层有效控制上部细小废石颗粒穿流。 量后，在隔离层下部出现了明显的空腔，且空腔体积 但这些隔离层仍然指的是矿岩介质，与本申请项 目之 不断扩大。在模型剖面上，隔离层界面整体上呈现出 柔性隔离层具有较大差异。侯建华等 】【0]在干式充填采 高斯曲线形态；但放矿过程中的空腔使底部隔离层与 矿法应用时曾提出将麻布袋、废旧运输胶带、草廉等 矿石分离，底部隔离层在上覆载荷与两侧隔离层拉力 柔性材料作为隔离层，但该采矿工艺中仅将隔离层作 的作用下呈现出类似抛物线形状。尤其在放矿后期， 为垫层作用，隔断底部废石，不存在隔离层下沉规