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基于运动学模型的多漏口放矿规律被引量：7: 2012年; 介绍了放矿运动学模型的基本原理。分析了根据运动学模型得出的放出体与实际放出体不相符的原因,并指出了放矿运动学模型的使用范围。改进了散体空位扩散系数DP的取值方法,并推导了二维和三维问题的速度场方程、颗粒移动迹线方程以及放出体方程等。在此基础上,建立了描述多漏口放矿时的矿岩移动规律的数学方程。根据该理论可确定多漏口放矿时的松散矿岩移动迹线,放出体以及矿石残留体形态,可为崩落法采场设计、采场结构参数优化等提供理论参考。; 陶干强任青云马娇阳; 关键词：运动学模型放矿理论

无底柱分段崩落法采场稳定性分析被引量：27: 2011年; 无底柱分段崩落法是国内外地下矿山广泛采用的采矿方法。长期以来由于受凿岩、装药以及出矿设备的制约,国内矿山大多采用小结构参数的无底柱分段崩落法,所产生的地压问题十分严重,开采效率低。近年来无底柱分段崩落法朝着增大采场结构参数的方向发展,不但有利于改善采场稳定性,同时还降低了生产成本。因此,开展采场稳定性分析有利于实现安全、高效开采。采用三维有限元方法对10 m×10 m、15 m×15 m、15 m×20 m共3种不同结构参数的崩落法采场进行了数值模拟,对进路开挖与矿石回采两个不同过程的巷道顶板竖直位移、主应力进行分析。数值计算结果表明:进路开挖时15 m×20 m与10 m×10 m的结构参数相比较,巷道顶板的竖直位移降低了20.1%,最小主应力下降了约18.8%;开采过程中顶板的竖直位移、主应力值都比进路开挖时小,采场地压得到改善;进路开挖与矿石回采过程巷道顶板的竖直位移和主应力值都随着结构参数的增大而降低。因此,大结构参数能更好地改善采场地压,增强采场稳定性,采用大结构参数的无底柱分段崩落法是安全可行的。; 陶干强任青云罗辉刘振东; 关键词：无底柱分段崩落法结构参数有限元数值模拟采场稳定性

无底柱分段崩落法采场结构参数优化研究被引量：42: 2010年; 分析了目前崩落法结构参数优化的常用方法及存在问题,采用随机介质放矿理论建立了进路间距优化的数学模型,并推导出崩矿步距的理论计算公式;为了评价结构参数的综合经济技术指标,给出了采场结构参数与采出率和贫化率之间的计算公式;最后,将所提出的方法在矿山进行了实际应用,并与传统的采场结构参数优化方法进行了对比。对比结果表明,所提出的优化方法与实际基本相符。; 陶干强刘振东任凤玉任青云; 关键词：无底柱分段崩落法采场结构参数随机介质放矿理论

随机介质放矿理论的改进研究被引量：31: 2010年; 在实验的基础上,分析了放矿口宽度对放出量和散体流动参数的影响,改进了随机介质放矿理论,揭示了放矿口宽度对散体移动规律的影响,并指出了其影响范围.将改进后的随机介质放矿理论与原来的随机介质放矿理论进行了对比,3个矿山实验结果表明,改进后的随机介质放矿理论与实际符合较好.提出了确定采场结构参数的新方法,当放出体为非标准椭球体时,上下分段菱形布置的放出体三点相切时可得到最优的采场结构参数.该方法的提出,进一步扩大了随机介质放矿理论的应用范围.; 陶干强任凤玉刘振东任青云; 关键词：无底柱分段崩落法随机介质放矿理论

充填法采场结构参数优化设计被引量：44: 2009年; 采用弹塑性理论,综合考虑了国内某矿山矿体的赋存条件,建立了采场稳定性分析的三维有限元模型,研究了充填采矿法不同结构参数时采场的稳定性以及围岩应力和位移随矿房、矿柱尺寸以及采场控顶高度的变化情况.研究结果表明：采场最大压应力和最大拉应力随矿柱宽度增大而减少,随矿房宽度增大而增大;该矿山合理的采场结构尺寸为矿柱宽8 m,矿房宽10 m,控顶高度8～12 m.; 陶干强孙冰宋丽霞杨仕教曾晟; 关键词：采场结构参数充填采矿法弹塑性理论优化设计

三昌采石场复杂采空区群稳定性数值模拟研究被引量：2: 2011年; 三昌采石场采空区具有规模大、数量多、空间关系复杂等特点,急需开展复杂采空区群稳定性课题的研究.在对采空区群及其开采环境现场调研的基础上,进行了现场点荷载试验与室内单轴抗拉、抗压强度实验,获得岩体力学参数.采用三维有限元方法对三昌采石场进行数值模拟,模拟结果表明:三昌采石场采空区稳定性偏低,部分空区顶板出现拉应力集中,有可能出现顶板冒落.根据分析结果,提出了相应安全对策,为矿山的安全生产起到指导作用.; 任青云杨仕教杨月平陶干强王正庆; 关键词：石灰石矿稳定性有限元数值模拟

基于Bergmark-Roos方程的松散矿岩放矿理论研究被引量：13: 2010年; 介绍了Bergmark-Roos方程的基本假设和基本原理,讨论了改进的Bergmark-Roos方程,该方程考虑了放矿口尺寸大小对散体移动规律的影响。从力学的观点建立了松散矿岩流动的数学模型,揭示了放矿椭球体的形成机理。将改进的Bergmark-Roos放矿理论与椭球体放矿理论进行了详细的对比。根据Bergmark-Roos放矿理论得到的相关系数超过0.9,说明该理论得到的放出体与实际基本相符。对比结果表明,该理论与椭球体放矿理论一样,具有较高的精度,可较好地反映崩落矿岩的流动特性。; 陶干强杨仕教刘振东任青云; 关键词：放矿理论

随机介质放矿理论散体流动参数试验被引量：22: 2009年; 随机介质放矿理论散体流动参数原有测量方法的不足主要表现在:由于散体颗粒运动表现出不确定性和随机性,散体流动参数测量存在较大误差;标志颗粒与试验矿岩散体流动性能不一样;原有参数求解方法一般采用放出量与放出体高度之间的关系式求解,测量结果与实际差别较大。在试验的基础上,改进标志颗粒的制作方法与放置方法,提出利用放出体方程求解散体流动参数的新方法。对2个矿山的4种不同矿石进行散体流动参数测量对比试验。试验结果表明,利用新方法得到的散体流动参数与实际基本相符。将该方法应用于北洺河铁矿生产中,确定合理的采场结构参数,取得较好的技术经济效果,矿石回采率为90%,贫化率为11%。现场应用表明,随机介质放矿理论的散体流动参数可较好地反映崩落矿岩的流动特性,散体流动参数测量新方法可大大地增强随机介质放矿理论的工程适用性。; 陶干强杨仕教任凤玉; 关键词：采矿工程随机介质理论放矿采场结构参数

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湖南省自然科学基金(07JJ3090)