工程科学学报，第38卷，第11期：1509-1514,2016年11月 Chinese Journal of Engineering,Vol.38,No.11:1509-1514,November 2016 D0l:10.13374/j.issn2095-9389.2016.11.001:http://journals.ustb.edu.cn 基于离散元理论的自然崩落法放矿细颗粒渗移过程 研究 李涛”，吴爱祥)，韩斌”，FENG Yun-tian》,孙伟” 1)北京科技大学土木与资源工程学院，北京1000832）)斯旺西大学工程学院，斯旺西SA28PP,英国 ☒通信作者，E-mail:ustblt@163.com 摘要为探讨自然崩落法放矿过程中废石细颗粒的渗移规律及诱因，利用离散元软件EDEM分别从粗细颗粒数量比、直径 比及矿岩含水率三个方面对细颗粒的渗移过程进行模拟，并设置标志颗粒对不同区域的相邻粗细颗粒进行跟踪.研究结果 表明：放矿提前贫化率随粗细颗粒数量比的增大不断降低：废石细颗粒渗移速率随粗细颗粒直径比的增大而增大，且受含水 率影响显著：相邻位置的细颗粒的渗移速度大于粗颗粒的下降速度.研究结果为进一步探讨矿石损失贫化、确定采场结构参 数及优化放矿管理制度提供理论支持. 关键词自然崩落法：细颗粒：渗透：含水率：离散元法 分类号TD853 Discrete element method study on the percolation process of fine particles in ore drawing by the block caving method LI Tao,WU Ai-xiang,HAN Bin,FENG Yun-tian2,SUN Wei) 1)School of Civil and Resource Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Schoolof Engineering,Swansea University,Swansea SA2 8PP,UK Corresponding author,E-mail:ustblt@163.com ABSTRACT To explore the percolation regulation and inducement of waste fine particles in ore drawing by the block caving method, a simulation is undertaken by using discrete element method software EDEM.This simulation contains coarse-to-fine particle amount ratio,diameter ratio and moisture content,and sets marker particles in different regions to trace the migration of adjacent coarse and fine particles.The results indicate that the ore-drawing advance dilution rate decreases with increasing coarse-to-fine particle amount ratio.The percolation rate of waste fine particles increases with increasing diameter ratio and is significantly affected by moisture content.Moreover,the percolation rate of fine particles is greater than the decline rate of adjacent coarse particles.The results provide a theoretical support for further studying and discussing the ore loss and dilution,determining the stope structure parameters and opti- mizing the ore drawing management system. KEY WORDS block caving method:fine particles:percolation:moisture content:discrete element method 自I895年在美国Pewabic铁矿试验成功以来，自作为一种大规模、低成本、技术含量高的采矿方法，自 然崩落法已在美国、加拿大、智利、印尼、南非等20多 然崩落法具有生产能力大，便于组织管理，作业安全及 个国家的50多座矿山得到应用，并取得良好效果四. 开采成本低等优点，是唯一可与露天开采经济效益相 收稿日期：20160104 基金项目：“十二五”国家科技支撑计划资助项目(2012BAB08B02,2013BAB02B05)工程科学学报，第 38 卷，第 11 期: 1509--1514，2016 年 11 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 38，No． 11: 1509--1514，November 2016 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2016． 11． 001; http: / /journals． ustb． edu． cn 基于离散元理论的自然崩落法放矿细颗粒渗移过程 研究 李 涛1) ，吴爱祥1) ，韩 斌1) ，FENG Yun-tian 2) ，孙 伟1) 1) 北京科技大学土木与资源工程学院，北京 100083 2) 斯旺西大学工程学院，斯旺西 SA2 8PP，英国  通信作者，E-mail: ustblt@ 163． com 摘 要 为探讨自然崩落法放矿过程中废石细颗粒的渗移规律及诱因，利用离散元软件 EDEM 分别从粗细颗粒数量比、直径 比及矿岩含水率三个方面对细颗粒的渗移过程进行模拟，并设置标志颗粒对不同区域的相邻粗细颗粒进行跟踪． 研究结果 表明: 放矿提前贫化率随粗细颗粒数量比的增大不断降低; 废石细颗粒渗移速率随粗细颗粒直径比的增大而增大，且受含水 率影响显著; 相邻位置的细颗粒的渗移速度大于粗颗粒的下降速度． 研究结果为进一步探讨矿石损失贫化、确定采场结构参 数及优化放矿管理制度提供理论支持． 关键词 自然崩落法; 细颗粒; 渗透; 含水率; 离散元法 分类号 TD853 Discrete element method study on the percolation process of fine particles in ore drawing by the block caving method LI Tao 1) ，WU Ai-xiang1)  ，HAN Bin1) ，FENG Yun-tian2) ，SUN Wei 1) 1) School of Civil and Ｒesource Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) Schoolof Engineering，Swansea University，Swansea SA2 8PP，UK  Corresponding author，E-mail: ustblt@ 163． com ABSTＲACT To explore the percolation regulation and inducement of waste fine particles in ore drawing by the block caving method， a simulation is undertaken by using discrete element method software EDEM． This simulation contains coarse-to-fine particle amount ratio，diameter ratio and moisture content，and sets marker particles in different regions to trace the migration of adjacent coarse and fine particles． The results indicate that the ore-drawing advance dilution rate decreases with increasing coarse-to-fine particle amount ratio． The percolation rate of waste fine particles increases with increasing diameter ratio and is significantly affected by moisture content． Moreover，the percolation rate of fine particles is greater than the decline rate of adjacent coarse particles． The results provide a theoretical support for further studying and discussing the ore loss and dilution，determining the stope structure parameters and opti￾mizing the ore drawing management system． KEY WOＲDS block caving method; fine particles; percolation; moisture content; discrete element method 收稿日期: 2016--01--04 基金项目: “十二五”国家科技支撑计划资助项目( 2012BAB08B02，2013BAB02B05) 自 1895 年在美国 Pewabic 铁矿试验成功以来，自 然崩落法已在美国、加拿大、智利、印尼、南非等 20 多 个国家的 50 多座矿山得到应用，并取得良好效果［1］． 作为一种大规模、低成本、技术含量高的采矿方法，自 然崩落法具有生产能力大，便于组织管理，作业安全及 开采成本低等优点，是唯一可与露天开采经济效益相