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崩落法放矿随机介质三维数值模拟研究

作　者: 朱华碧
导　师: 陶干强
学　校: 南华大学
专　业: 采矿工程
关键词: 随机模拟 贫化率 损失率 D.Jolley模型 计算机仿真
分类号: TD853.36
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


崩落采矿法因其具有高效率、成本低,能适应各种不同地质条件的采矿方法等优点,在国内外应用相当广泛。因崩落法采矿是崩落矿石在废石覆盖层下放出的,覆盖层废石很容易掺杂到矿石中与矿石一起从放矿口放出,从而造成矿石的损失和贫化。在矿山开采中,矿石损失和贫化都是影响采矿方法效益的重要因素,因而降低矿石损失贫化对矿山来说是一项重要而迫切的工作。因此,对于选择合适的计算机语言,编制模拟矿岩散体颗粒流动的模拟程序,帮助选择合理的结构参数和放矿方式,从而降低矿石损失与贫化,对提高矿山经济效益具有重要的意义。本课题首先介绍了现有的发展比较成熟的崩落法放矿理论,选用随机介质放矿理论作为理论基础,从计算机模拟的现状出发,比较分析了不同模拟方法的优势和缺陷,提出了现有计算机数值模拟存在的问题;其次研究分析了崩落矿岩的移动规律及其移动规律方程;在最后简要分析研究了端部放矿损失贫化的形成,并且利用D.Jolley提出的递补模型,用任凤玉改进的随机介质概率密度方程,代入在前期的研究中求出的α、β参数值对底部放矿进行放矿模拟研究。第一,以VB6.0语言为平台,按随机介质理论数学模型编写了崩落法放矿随机介质放矿模拟程序。第二,利用自编模拟程序针对底部放矿中不同分段高度、进路间距及放矿漏口进行放矿模拟分析。第三,分析模拟结果,并在应用中取得了一定的成绩,这些研究成果可为矿山实际开采中参数的选择提供一定的借鉴作用。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-8
1 绪论  8-19
  1.1 概述  8-9
  1.2 放矿理论研究现状  9-13
    1.2.1 椭球体放矿理论  9
    1.2.2 随机介质放矿理论  9-11
    1.2.3 类椭球体放矿理论  11
    1.2.4 期望放出体放矿理论  11
    1.2.5 基于Bergmark-Roos 方程的放矿理论  11
    1.2.6 放矿理论评价  11-13
  1.3 计算机模拟放矿研究现状  13-18
    1.3.1 计算机数值模拟  13-14
    1.3.2 离散单元法  14
    1.3.3 计算机随机模拟  14-16
    1.3.4 数值软件PFC 模拟  16
    1.3.5 计算机模拟放矿评价  16-17
    1.3.6 数值模拟存在的问题  17-18
  1.4 论文研究的主要内容  18
  1.5 论文研究的主要意义  18-19
2 崩落矿岩散体流动规律及其模拟模型  19-35
  2.1 崩落矿岩散体的流动特性  19
  2.2 影响崩落矿岩散流动的主要因素  19-20
  2.3 崩落矿岩散体流动规律探讨  20-21
  2.4 崩落矿岩移动规律的研究方法  21-22
    2.4.1 物理模拟试验的研究方法  21-22
    2.4.2 现场试验的研究方法  22
  2.5 崩落矿岩移动规律方程  22-25
    2.5.1 移动带与移动速度场  22-23
    2.5.2 颗粒移动迹线与放出漏斗  23-24
    2.5.3 放出体  24-25
  2.6 随机放矿理论概述  25-26
  2.7 随机模型概述  26-35
    2.7.1 D.Jolley 模型  26-32
    2.7.2 P.Gustafson 模型  32-33
    2.7.3 改进的随机介质模型  33-35
3 崩落矿岩移动规律计算机模拟分析  35-46
  3.1 概述  35
  3.2 计算机模拟准则  35-36
  3.3 计算机模拟概率密度方程  36-38
  3.4 随机模型的建立  38-44
    3.4.1 随机模拟的方法  38-39
    3.4.2 概率值的确定  39-40
    3.4.3 下移模块的确定  40-42
    3.4.4 相关规定和假设  42
    3.4.5 模拟程序框架  42-44
  3.5 计算机产生随机数的确定方法  44
  3.6 随机模拟过程中注意的问题  44-46
4 放矿模拟的实现和应用  46-73
  4.1 概述  46
  4.2 模型应用简介  46
  4.3 放矿方法  46-48
    4.3.1 现行截止品位放矿  46-47
    4.3.2 无（不）贫化放矿  47-48
    4.3.3 低贫化放矿  48
  4.4 放矿模拟的实现  48-54
    4.4.1 程序的实现  48-49
    4.4.2 图像的实现  49-53
    4.4.3 确定递补模块坐标  53-54
  4.5 放矿模拟分析  54-73
    4.5.1 底部放矿  54-69
    4.5.2 端部放矿  69-73
5 结论与展望  73-75
主要参考文献  75-81
致谢  81

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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山开采 > 金属矿开采 > 地下开采 > 各种采矿方法 > 崩落采矿法
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