楚磷磷矿充填方案研究

发布时间：2017-08-13 15:26

  本文关键词：楚磷磷矿充填方案研究

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【摘要】：楚磷磷矿开采条件复杂:由于历史开采方法不得当,在露头部位形成了部分采空区,且没有对采空区采取有效的治理,为后续开采和矿山安全造成了一定影响;矿层分布及构成复杂,块状坚硬夹软弱岩层的存在,使得在开采过程中容易引起垮塌、崩落及冒顶;根据楚磷磷矿开发利用方案,需要建设费用高昂的尾矿库,不仅为矿山企业带来沉重的经济负担,同时对矿区及周边居民的生产生活和环境造成巨大影响。为解决上述问题,本文针对楚磷磷矿的实际情况,通过现场调研、文献分析法、数值模拟分析、工业设计等手段,对楚磷磷矿的充填体强度、充填料的选择、充填方式、充填系统的选择和设计进行了综合的分析和研究,其主要研究成果和结论如下:(1)通过对矿山矿床地质、矿区开采技术条件和开采现状的调研,对楚磷磷矿开采条件、新旧采矿方法做出了分析和评价,得出分层房柱嗣后充填法对楚磷磷矿有较强的适用性。(2)通过经验类比法和数值分析法,确定了适宜楚磷磷矿上下矿层的充填体强度分别为2.2MPa和0.2MPa,经过大量国内矿山选用的充填配比数据的分析和对比,得到对应充填配比方案分别为:PH1矿层矿房选用灰砂比为1:6的料浆进行充填;PH3矿层矿房选用全尾砂充填;(3)通过对矿山地表地形的调研和国内外充填系统的对比分析,确定了选用可移动充填系统,进而对充填系统工艺流程进行了设计,并对关键技术进行了分析和验算,确保充填系统可靠稳定。(4)对楚磷磷矿充填方案进行效益分析,得出在原配比方案下和备选配比方案下在磷矿石市场价格分别为168.50元/t和145.14元/t时达到充填经济平衡。同时充填方案节省了尾矿库建设和管理的巨额投资,改善了矿区及周边环境状况,为矿山安全生产和全面可持续发展提供了重要保障。
【关键词】：充填体强度 数值模拟 充填系统 管道输送
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD871
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第1章 绪论13-23
• 1.1 选题背景及研究意义13-15
• 1.2 国内外研究现状15-20
• 1.2.1 充填体与围岩作用机理15-16
• 1.2.2 充填工艺16-18
• 1.2.3 充填材料18
• 1.2.4 充填料浆制备与输送系统18-19
• 1.2.5 充填料浆输送特性19-20
• 1.3 研究内容及技术路线20-23
• 第2章 楚磷磷矿开采技术条件分析23-33
• 2.1 概述23
• 2.1.1 交通地理位置23
• 2.1.2 矿区自然地理条件23
• 2.2 矿区及矿床地质23-25
• 2.2.1 矿区地质23-24
• 2.2.2 矿床工程地质24-25
• 2.3 矿区开采技术条件25-27
• 2.3.1 矿床水文地质25-27
• 2.3.2 工程地质岩组特征及评价27
• 2.4 楚磷磷矿采矿方法及评价27-33
• 第3章 充填体强度确定33-47
• 3.1 充填体强度设计方法33-36
• 3.1.1 经验类比法和初步充填体方案33-35
• 3.1.2 数学模型法35
• 3.1.3 数值分析法35-36
• 3.2 数值模拟分析36-45
• 3.2.1 MidasGTS NX软件简介36-37
• 3.2.2 有限元模型的建立37-38
• 3.2.3 开挖充填步骤38
• 3.2.4 岩石和充填体力学参数38-39
• 3.2.5 不同施工阶段下的采场稳定性39-45
• 3.3 本章小结45-47
• 第4章 充填材料选择和配比方案确定47-55
• 4.2 充填量及充填材料选择47-48
• 4.2.1 充填量计算47-48
• 4.2.2 充填材料选择48
• 4.3 充填料配比和输送浓度48-51
• 4.3.1 充填料配比选择原则48-50
• 4.3.2 楚磷磷矿配比方案50-51
• 4.4 充填系统充填能力计算51
• 4.5 充填材料消耗量51-52
• 4.6 充采用量平衡52-53
• 4.7 本章小结53-55
• 第5章 充填料浆制备与输送系统55-73
• 5.1 充填方案及充填系统设计原则55
• 5.2 充填系统的选择55-56
• 5.3 充填方式的确定和充填倍线计算56-57
• 5.4 充填料浆的可泵性研究57
• 5.5 充填系统及工艺流程57-60
• 5.6 料浆输送计算60-63
• 5.6.1 充填料浆参数60-62
• 5.6.2 充填管道的设计62
• 5.6.3 管道输送系统可靠性分析62-63
• 5.7 充填系统布置63-66
• 5.8 效益分析66-71
• 5.8.1 经济效益识别66
• 5.8.2 建设成本估算66-67
• 5.8.3 运行成本估算67-68
• 5.8.4 经济效益分析68-70
• 5.8.5 社会和环境效益分析70-71
• 5.9 本章小结71-73
• 第6章 结论与展望73-75
• 6.1 结论73-74
• 6.2 不足与展望74-75
• 参考文献75-81
• 致谢81

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本文编号：667998