Numerisk modellering av sprängning och gravitationsflöde i SLC-gruvor – en förstudie
Sublevel caving (SLC) är en massbrytningsmetod som tillämpas i LKAB:s gruvor i Kiruna och Malmberget. Den främsta nackdelen med SLC är den höga utspädningen av malmen med avfall och malförluster.
En betydande faktor som påverkar denna utspädning och malförlust är materialets flödesbeteende. Sprängning har identifierats som den initiala, men även den främsta påverkan på primär fragmentering och senare materialets flödeseigenskaper. Dock är mekanismen för sprängning under begränsade förhållanden och gravitationsflödet av sprängt och rasat material ännu inte väl förstådd.
Syftet med denna förstudie är att utveckla en numerisk modelleringsmetod för att modellera både sprängningsfragmentering och senare gravitationsflöde i SLC-gruvor i en modell med en lösare. I den numeriska modellen kommer en bonded particle-modell att användas för att modellera en intakt malmkropp som ska sprängas, och en lösa partikel-modell kommer att användas för att modellera det rasade avfallsmaterialet som ger en begränsad miljö för malmkroppen att sprängas. Den kvarvarande malmkroppen kommer att modelleras med en ändlig element-modell för att undersöka sprängningsinducerad skada i den återstående malmkroppen. Detonationen av explosiver kommer att modelleras med en partikelsprängmodell, vilket är en ny metod för att modellera detonation baserad på en partikelmetod.
Den framgångsrika slutförandet av denna forskning skulle resultera i en innovativ metod för att bedöma sprängprestanda och gravitationsflöde i SLC-gruvor. Den numeriska modellen kan användas för att undersöka effekterna av variationer såsom SLC-layout, ringdesign och sprängningsparametrar på sprängningsfragmentering och gravitationsflöde. Modellen och kunskapen som erhållits från projektet kan tillämpas för att optimera spränglayout som ringdesign och sprängningsparametrar och slutligen förbättra SLC-prestanda genom ett fullskaligt projekt.
Kontakt
Changping Yi
- Universitetslektor
- 0920-491731
- changping.yi@ltu.se
- Changping Yi
Uppdaterad: