专利名称：一种实验室测定松散矿岩颗粒移动过程的方法
技术领域：
本发明涉及崩落采矿测定松散矿岩颗粒移动过程的方法，特别是一种实验室测定松散矿岩颗粒移动过程的方法。
背景技术：
崩落采矿法特点是在松散岩石颗粒的覆盖下，对由爆破崩落的矿石进行采出。矿石与岩石直接接触，导致该方法在回采的过程中产生贫化与损失。因此，对松散矿岩颗粒移动过程的测定，是从根本上理解岩石颗粒向矿石混入过程与发生机理的重要内容。为了降低损失、贫化率，充分回收地下矿产资源，就必须搞清楚松散矿岩内颗粒的移动过程。到目前为止，还没有发现测定松散矿岩内颗粒移动过程的相关报道。
发明内容
本发明提供了一种实验室测定松散矿岩颗粒移动过程的方法，实验测定的结果可用于指导崩落法采矿生产，减少损失与贫化率。一种实验室测定松散矿岩移动过程的方法，根据两种吸收系数不同的矿岩颗粒对X射线的衰减程度不同，造成呈像时的黑度值不同，以黑度值的不同，对两种矿岩颗粒进行识别与呈像，并凭借一系列黑度差所在位置发生移动的图片来测定松散矿岩颗粒的移动过程。本发明提供的一种实验室测定松散矿岩移动过程的方法包括以下内容:a.测定设备及材料采用便携式X射线发射机一台，管电压可调范围50Kv至300Kv，管电流可调范围
0.5mA至5mA，焦点尺寸1.5mmX 3.0mm,辐射角40° ;有机玻璃材质放矿箱一个，放矿箱底部开一个出矿口，顶部开放，用来装卸矿岩颗粒；x射线呈像胶片；坐标纸；x射线防护铅房，整个实验室测定过程都在防护铅房内进行，人员在X射线透照时位于防护铅房外；b.透照矿岩颗粒选取选用白云石与磁铁矿石两种吸收系数不同的矿岩颗粒，以白云石做为岩石颗粒，磁铁矿石颗粒做为矿石颗粒，将白云石散体颗粒装满放矿箱，在白云石散体内放入一个磁铁矿石颗粒；c.放矿呈像过程 在防护铅房内，放置便携式X射线发射机，并接通射线机控制台，放置放矿箱、装入松散矿岩颗粒，再将裁剪到适当尺寸的X射线呈像胶片装入增感屏并紧贴在放矿箱背侧面，放矿箱正侧面对准X射线发射窗口，将X射线发射窗口对准放矿箱中心位置，使X射线穿透放矿箱内松散矿岩后能垂直透照在X射线呈像胶片上，X射线发射窗口至放矿箱距离在20cm至40cm之间，布设测定设备完成后，关闭防护铅房，测试人员在铅房外操控X射线控制台，调整X射线机管电压为150Kv、管电流为5mA、曝光时间1.5分钟，按下控制开关等待曝光倒计时结束，该次曝光结束后，打开防护铅房，取出增感屏内X射线呈像胶片并记为胶片1，放入显影液中进行15分钟的显影，显影后取出、风干定影，到此，该次透照呈像结束，打开出矿口放出100-500cm3的矿岩颗粒，将记为胶片2的X射线呈像胶片放入增感屏，关闭防护铅房，测试人员在铅房外操控X射线控制台，调整X射线机管电压为150Kv、管电流为5mA、曝光时间1.5分钟，按下控制开关等待曝光倒计时结束，该次曝光结束后，打开防护铅房，取出增感屏内记为胶片2的X射线呈像胶片，放入显影液中进行15分钟的显影，显影后取出、风干定影，到此，该次透照呈像结束，打开出矿口放出100-500cm3的矿岩颗粒，将记为胶片3的X射线呈像胶片放入增感屏，关闭防护铅房，重复上述步骤，直至将白云石散体内磁铁矿颗粒放出停止，到此得到η张带有黑度差的X射线呈像胶片；d.呈像后处理跟随放矿过程，对放矿箱内松散矿岩透照得到一系列记为1、2、3、4、……、η的胶片，由于白云石散体与磁铁矿石颗粒具有不同的吸收系数，呈像时就会出现黑度差，每张胶片尺寸一样，所以黑度差所在位置的移动就代表了白云石散体内磁铁矿石颗粒的移动过程，将胶片I中白色区域中心所在位置描绘在坐标纸A上记为Pl，将胶片2中白色区域中心所在位置描绘在同一张坐标纸A上记为Ρ2，同样的方法将胶片η中白色区域中心所在位置描绘在同一张坐标纸A上记为Ρη，描绘完后将坐标纸A上所有点Ρ1、Ρ2、……、Pn用折线连接，该折线就代表了磁铁矿石颗粒在白云石散体内的移动过程，从而完成测定松散矿岩内颗粒的移动过程。所述的有机玻璃材质放矿箱外观尺寸长15cm,宽15cm,高30cm,前后左右4个面与底面有机玻璃板厚均为5mm，放矿箱底部出矿口尺寸3cmX3cm ;X射线胶片裁剪尺寸为长15cm,高30cm ;坐标纸裁剪到与X射线呈像胶片同样尺寸，长15cm，高30cm。所述的白云石散体颗粒的粒径d ( IOmm,磁铁矿石颗粒粒径d为Icm,磁铁矿石颗粒放在白云石散体内距离出矿口高度20cm的位置上。本发明显著有益效果在于:1.通过该测定松散矿岩颗粒移动过程的方法，利用X射线对物体的穿透性与衰减规律，对松散矿岩内具有不同吸收系数的颗粒进行识别与呈像。通过一系列黑度差所在位置发生移动的图片来测定松散矿岩颗粒的移动过程，找到松散矿岩颗粒的移动规律。2.通过该测定松散矿岩移动过程的方法，找到松散矿岩颗粒的移动规律，进而优化结构参数，降低崩落采矿法损失贫化率，充分回收矿产资源，提高矿山经济效益。3.通过该测定松散矿岩移动过程的方法，利用X射线对物体的穿透性、衰减规律，可以研究松散岩石颗粒混入矿石的发生机理。
具体实施例方式一种实验室测定松散矿岩移动过程的方法，具体内容如下:采用便携式X射线发射机一台，管电压可调范围50Kv至300Kv，管电流可调范围
0.5mA至5mA,焦点尺寸1.5mmX 3.0mm,福射角40° ;有机玻璃材质放矿箱一个,放矿箱外观尺寸长15cm，宽15cm，高30cm，前后左右4个 面与底面有机玻璃板厚均为5_，放矿箱底部开一个3cmX 3cm的出矿口，顶部开放用来装卸矿岩颗粒；X射线呈像胶片，裁剪X射线胶片尺寸为长15cm，高30cm ;坐标纸，将坐标纸裁剪到与X射线呈像胶片同样尺寸，长15cm，高30cm ；X射线防护铅房，整个实验室测定过程都在防护铅房内进行，人员在X射线透照时位于防护铅房外。透照矿岩颗粒的选取:选用白云石与磁铁矿石两种吸收系数不同的矿岩颗粒，以白云石做为岩石颗粒，磁铁矿石做为矿石颗粒，白云石散体颗粒的粒径d ( 10mm，一个粒径d为Icm的磁铁矿石颗粒。将白云石散体颗粒装满放矿箱，在白云石散体内距离出矿口高度20cm的位置上放入一个粒径为Icm的磁铁矿石颗粒。放矿呈像过程:在防护铅房内，放置便携式X射线发射机并接通射线机控制台，放置放矿箱、装入松散矿岩颗粒，再将裁剪到适当尺寸的X射线呈像胶片装入增感屏并紧贴在放矿箱背侧面，放矿箱正侧面对准X射线发射窗口。将X射线发射窗口对准放矿箱中心位置，使X射线穿透放矿箱内松散矿岩后能垂直透照在X射线呈像胶片上，校正X射线发射窗口至放矿箱距离为25cm。布设测定实验设备完成后，关闭防护铅房，测试人员在铅房外操控X射线控制台，调整X射线机管电压为150Kv、管电流为5mA、曝光时间1.5分钟，按下控制开关等待曝光倒计时结束，该次曝光结束后，打开防护铅房，取出增感屏内X射线呈像胶片并记为胶片1，放入显影液中进行15分钟的显影，显影后取出、风干定影，到此，该次透照呈像结束。打开出矿口放出300cm3的矿岩颗粒，将记为胶片2的X射线呈像胶片放入增感屏，关闭防护铅房，测试人员在铅房外操控X射线控制台，调整X射线机管电压为150Kv、管电流为5mA、曝光时间1.5分钟，按下控制开关等待曝光倒计时结束，该次曝光结束后，打开防护铅房，取出增感屏内记为胶片2的X射线呈像胶片，放入显影液中进行15分钟的显影，显影后取出、风干定影，到此该次透照呈像结束。打开出矿口放出300cm3的矿岩颗粒，将记为胶片3的X射线呈像胶片放入增感屏，关闭防护铅房，测试人员在铅房外操控X射线控制台，调整X射线机管电压为150Kv、管电流为5mA、曝光时间1.5分钟，按下控制开关等待曝光倒计时结束，该次曝光结束后，打开防护铅房，取出增感屏内X射线呈像胶片，放入显影液中进行15分钟的显影，显影后取出、风干定影，到此该次透照呈像结束。打开出矿口放出300cm3的矿岩颗粒，将记为胶片4的X射线呈像胶片放入增感屏，关闭防护铅房，测试人员在铅房外操控X射线控制台，调整X射线机管电压为150Kv、管电流为5mA、曝光时间1.5分钟，按下控制开关等待曝光倒计时结束，该次曝光结束后，打开防护铅房，取出增感屏内X射线呈像胶片，放入显影液中进行15分钟的显影，显影后取出、风干定影，到此，该次透照呈像结束。由于磁铁矿石颗粒在第3次放矿中放出，所以测定到此结束。将胶片I中白色区域中心所在位置描绘在坐标纸A上记为P1，将胶片2中白色区域中心所在位置描绘在坐标纸A上记为P2，将胶片3中白色区域中心所在位置描绘在坐标纸A上记为P3，将胶片4中白色区域中心所在位置描绘在坐标纸A上记为P4。描绘完后将坐标纸A上所有点P1、P2、P3、P4用折线连接，该折线代表了磁铁矿石颗粒在白云石散体内的移动过程，从而完成对松散矿岩内颗粒移动过程的测定。
权利要求
1.一种实验室测定松散矿岩移动过程的方法，其特征在于该方法包括以下内容: a.测定设备及材料 采用便携式X射线发射机一台，管电压可调范围50Kv至300Kv，管电流可调范围0.5mA至5mA,焦点尺寸1.5mmX3.0mm,福射角40° ;有机玻璃材质放矿箱一个，放矿箱底部开一个出矿口，顶部开放，用来装卸矿岩颗粒；X射线呈像胶片；坐标纸；X射线防护铅房，整个实验室测定过程都在防护铅房内进行，人员在X射线透照时位于防护铅房外； b.透照矿岩颗粒选取 选用白云石与磁铁矿石两种吸收系数不同的矿岩颗粒，以白云石做为岩石颗粒，磁铁矿石做为矿石颗粒，将白云石散体颗粒装满放矿箱，在白云石散体内放入一个磁铁矿石颗粒; c.放矿呈像过程 在防护铅房内，放置便携式X射线发射机，并接通射线机控制台，放置放矿箱、装入松散矿岩颗粒，再将裁剪到适当尺寸的X射线呈像胶片装入增感屏并紧贴在放矿箱背侧面，放矿箱正侧面对准X射线发射窗口，将X射线发射窗口对准放矿箱中心位置，使X射线穿透放矿箱内松散矿岩后能垂直透照在X射线呈像胶片上，X射线发射窗口至放矿箱距离在20cm至40cm之间，布设测定设备完成后，关闭防护铅房，测试人员在铅房外操控X射线控制台，调整X射线机管电压为150Kv、管电流为5mA、曝光时间1.5分钟，按下控制开关等待曝光倒计时结束，该次曝光结束后，打开防护铅房，取出增感屏内X射线呈像胶片并记为胶片1，放入显影液中进行15分钟的显影，显影后取出、风干定影，到此，该次透照呈像结束，打开出矿口放出100-500cm3的矿岩颗粒，将记为胶片2的X射线呈像胶片放入增感屏，关闭防护铅房，测试人员在铅房外操控X射线控制台，调整X射线机管电压为150Kv、管电流为5mA、曝光时间1.5分钟，按下控制开关等待曝光倒计时结束，该次曝光结束后，打开防护铅房，取出增感屏内记为胶片 2的X射线呈像胶片，放入显影液中进行15分钟的显影，显影后取出、风干定影，到此，该次透照呈像结束，打开出矿口放出100-500cm3的矿岩颗粒，将记为胶片3的X射线呈像胶片放入增感屏，关闭防护铅房，重复上述步骤，直至将白云石散体内磁铁矿颗粒放出停止，到此得到η张带有黑度差的X射线呈像胶片； d.呈像后处理 跟随放矿过程，对放矿箱内松散矿岩透照得到一系列记为1、2、3、4、……、n的胶片，由于白云石散体与磁铁矿石颗粒具有不同的吸收系数，呈像时就会出现黑度差，每张胶片尺寸一样，所以黑度差所在位置的移动就代表了白云石散体内磁铁矿石颗粒的移动过程，将胶片I中白色区域中心所在位置描绘在坐标纸A上记为P1，将胶片2中白色区域中心所在位置描绘在同一张坐标纸A上记为P2，同样的方法将胶片η中白色区域中心所在位置描绘在同一张坐标纸A上记为Ρη，描绘完后将坐标纸A上所有点Ρ1、Ρ2、……、Ρη用折线连接，该折线就代表了磁铁矿石颗粒在白云石散体内的移动过程，从而完成对松散矿岩内颗粒移动过程的测定。
2.根据权利要求1所述的一种实验室测定松散矿岩移动过程的方法，其特征在于所说的有机玻璃材质放矿箱外观尺寸长15cm，宽15cm，高30cm，前后左右4个面与底面有机玻璃板厚均为5mm，放矿箱底部出矿口尺寸3CmX3Cm;X射线胶片裁剪尺寸为长15cm，高30cm ;坐标纸裁剪到与X射线呈像胶片同样尺寸，长15cm，高30cm。
3.根据权利要求1所述的一种实验室测定松散矿岩移动过程的方法，其特征在于所说的白云石散体颗粒的粒径d ( IOmm,磁铁矿石颗粒粒径d为1cm，磁铁矿石颗粒放在白云石散体内距离出矿 口高度20cm的位置上。
全文摘要
本发明公开了一种实验室测定松散矿岩颗粒移动过程的方法，实验测定的结果可用于指导崩落法采矿生产，减少损失与贫化率。本发明采用的设备和材料为便携式X射线发射机一台；有机玻璃材质放矿箱一个；X射线呈像胶片；坐标纸和X射线防护铅房；选用吸收系数不同的白云石颗粒、磁铁矿石颗粒分别做为岩石颗粒与矿石颗粒。经过放矿呈像过程及呈像时出现的黑度差后处理过程，确定黑度差所在位置的移动就代表了白云石散体内磁铁矿石颗粒的移动过程，从而完成测定松散矿岩内颗粒的移动过程。本发明通过实验室测定松散矿岩移动过程，找到松散矿岩颗粒的移动规律，进而优化采矿结构参数，充分回收矿产资源，提高矿山经济效益。
文档编号G01N23/04GK103091343SQ201310017629
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月17日 优先权日2013年1月17日
发明者张国建, 由希 申请人:辽宁科技大学