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文献检索:
  • 深部矿体下向进路方向与回采顺序的优化设计
  • 为了优化下向进路方向和回采顺序,在调查分析江西某铜矿开采盘区矿岩结构面的基础上,利用结构面网络模拟方法搜索了不同进路方向的关键块体数量和重量,并结合进路方向与层间破碎带走向及最大水平构造应力的关系,构建了下向进路稳定性的评价方法。在综合分析进路结构、侧帮充填体的充填间隔时间和侧帮关键块体等因素的基础上,提出了回采顺序的优化方法。优化设计结果表明,该盘区上下分层进路方向的最佳组合为20°和160°,回采顺序采用“隔一采一”的原则最为合理。与生产实践对比表明,评价方法简单易行,评价结果合理可靠。
  • 上向进路充填法进路回采顺序的优化研究
  • 针对白银深部铜矿高应力环境下的深埋矿体,在深入分析采矿方法的基础上,进行了上向进路充填法进路回采顺序的优化研究,提出了适合上向进路充填法的3种合理进路回采顺序,并利用FLAC3D进行数值计算分析。结果表明:3种方案中,一翼向另一翼“隔二采一”的方案,采场顶板应力集中程度最低、位移变化最小,采场稳定性程度最高,即为进路的最优回采顺序。当回采进路开采到第三步骤时,矿房顶板处应力不断积累产生明显应力集中区,此时易出现矿房顶板变形及冒落等事故,需采取相关措施,加强采场顶板的支护工作。
  • 薄煤层螺旋钻机开采物理模拟研究
  • 针对螺旋钻机开采薄煤层采煤方法的重要钻采参数(钻采宽度和煤柱宽度)进行研究,提出了无间隔的连续钻采多个(2个以上)钻采孔再留一定煤柱的连续多孔钻采概念,以代替传统的单孔钻采方式。以某矿为例进行的物理模拟试验研究发现,在一定地质条件下,钻采宽度8m及煤柱宽度2m时,煤柱和围岩没有发生变形等影响钻采的现象,因此连续多孔钻采的新方法是可行的。这一研究成果对薄煤层螺旋钻机开采方式设计具有重要意义。
  • 王家寨铜矿缓倾斜极薄矿体开采研究
  • 王家寨铜矿矿体属缓倾斜极薄矿体,原采用分采全面法和留连续间柱房柱法开采,针对原采矿方法成本过高、劳动强度大、采矿工效低等一系列急需解决的问题,对其采矿工艺进行了优化改造,设计了锚杆护顶沿走向分条全面回采的采矿方案,矿山实验结果表明,该采矿方法可大幅度提高采矿回采率及出矿效率,吨采矿成本降低12.4元,具有较高的应用价值与经济效益。
  • 厚大矿体浅孔留矿法底部结构的改进及实践
  • 针对常规浅孔留矿法回采厚大急倾斜矿体所存在的作业环境差、机械化程度低、出矿效率不能满足生产需求等问题,进行了采场底部结构改进试验研究,试验结果表明,漏斗受矿-电耙出矿底部结构可以大大提高采场出矿效率和作业安全性,同时改善了作业环境,采场生产能力达到200t/d以上,使矿山产能于2014年顺利达到60万t/a,大大提高了矿山生产经营效益。
  • 高应力矿柱安全回采与地压监控预警技术
  • 针对高应力承压矿柱安全开采的技术难题,铜坑矿在92号矿体矿柱群开采中,深入开展地压控制技术研究,采取预裂爆破与分段凿岩和底部出矿的优化改进方案,并在回采过程中有效进行地压监控预警,顺利采出矿柱矿石31.05万t,取得了良好的社会效益和经济效益。
  • 深部固体充填矸石带与注浆联合留巷理论研究
  • 针对深部开采留巷难度大等不足,在固体充填沿空留巷技术理论的基础上,提出深部固体充填矸石带与注浆联合留巷技术。通过实验对比分析了矸石与注浆充填体的单轴抗压轴向应力-应变曲线,结果表明注浆充填体抗压承栽性能较矸石显著提高;结合唐山煤矿的具体地质条件,通过数值模拟确定了该矿矸石带留巷时的矸石带合理宽度为4m,而采用矸石带与注浆联合留巷时,注浆使得顶板下沉量降低17.7%,底鼓量降低23.7%,巷旁支护体最大载荷降低36.3%,表明注浆效果显著。
  • 煤矸石似膏体充填材料配比优化研究
  • 为了解决煤矸石大量堆积引起的生态环境污染及膏体充填材料泵送性差、投资大等问题,以煤矸石、河砂为骨料,水泥和粉煤灰为胶结料,运用正交试验对煤矸石、粉煤灰、质量浓度等因素对似膏体充填材料性能的影响及矿用似膏体充填材料的最优配比进行了研究。结果表明:胶结料中水泥的比例越大,似膏体材料的强度越大;适当的增加煤矸石用量有利于提高材料的长期强度;提高粉煤灰比例、减小材料质量浓度及合理的粗细骨料比例可提高材料的泵送性能。获得的最优配比为:水泥、粉煤灰、煤矸石和河砂的质量比为1:3:5:5,质量浓度为74%,旱强剂含量为l%。
  • 利用钢渣微粉开发鞍钢矿山全尾砂充填胶凝材料研究
  • 针对鞍钢集团冶金工业水淬渣、钢渣、脱硫灰渣以及鞍钢矿山周围的生石灰、水泥熟料和外加剂等激发剂材料,进行满足鞍钢铁矿山阶段嗣后充填法开采替代水泥的全尾砂充填胶凝材料试验研究。探讨了硫酸盐类、碱类、盐类等不同类型激发剂及不同掺量对钢渣活性的激发效果,并研究了水泥熟料掺量、钢渣掺量对全尾砂胶凝材料性能的影响。结果表明,当水泥熟料为12%、脱硫石膏为2%、工业芒硝为10.4、钢渣微粉掺量为20%,矿渣微粉为65%时,70%浓度灰砂比1:6的全尾砂充填体28d强度可达到2.78MPa,满足阶段嗣后充填采矿要求,实现了钢渣废弃物的资源化利用。
  • 矿山充填有关问题与低成本充填技术
  • 系统分析了影响矿山充填成本的胶凝材料、强度与配比设计、充填系统设计、技术管理等关键要素和存在的问题,认为胶凝材料选择不当、充填系统设计与配置不合理、充填强度设计偏高、充填质量偏低等因素是导致当前充填成本偏高的主要原因,有针对性地提出了选择优质矿山充填胶固料、合理的强度与配比设计、优化充填系统配置、提高技术管理水平等技术管理措施,以及废石胶结混合充填、注浆与充填相结合等新的技术思路。
  • 基于理想解法的露天矿内排搭桥方式评价
  • 为科学合理地确定近水平露天矿山下部水平内排搭桥方式,选取桥面处合理工作线长度、桥体服务台阶个数、桥体二次剥离费用、桥体移设步距、回收端帮矿石资源量、工程实施难度6个评价指标建立理想解法方案评价模型,以哈尔乌素露天矿为例,针对3种下部水平建立中间桥的方式进行了决策分析,确定采场下部水平建立双桥开拓运输系统为最优方案。方案实施后,矿山每年节约运输费用1086.42万元,减少二氧化碳排放1998.85t,回收端帮煤炭资源83.2万t,取得了良好技术经济效益。
  • 基于尖点突变理论的急倾斜相邻矿体夹层稳定性分析
  • 为分析急倾斜相邻矿体夹层的稳定性,根据急倾斜相邻矿体特殊形态,将夹层简化成上下端固支的受力压杆,并建立了尖点突变模型。研究表明,系统平衡点跨越折痕至上叶时,系统失稳,夹层变形量与夹层物理力学性质有关,与矿房高度呈线性关系;失稳产生能量由矿房尺寸、夹层物理力学性质、采深和上覆岩层容重决定;通过失稳充要条件得出临界条件下矿房沿走向长度与矿房高度的函数关系式,对采场结构参数的科学选择有指导作用。
  • 基于岩梁倾角监测的顶板初次来压试验研究
  • 针对回采工作面初次来压的顶板运动特征,采用基于惯性测量单元的岩层倾角监测仪,对相似材料模拟试验的初次来压过程进行监测研究。论证了采用岩层倾角监测仪对顶板运动进行监测的可行性及准确性。监测结果表明,初次来压运动共经历微观非显著运动期、宏观显著运动期、岩梁断裂期3个时期,分别占初次来压运动总时长的55.8%、39.8%、4.4%。微观非显著运动期的存在,拓展了传统初次来压研究的时间跨度,岩层倾角监测为初次来压发展状态的判别及预测预报提供了新的判据。
  • 非充填粗糙节理直剪分析及参数反演
  • 利用fish语言实现了在PFC中建立不同JRC值的粗糙节理模型,从细观角度研究粗糙节理的直剪特性和破坏情况。与此同时也分析了节理面附近颗粒不同粘结强度和不同摩擦系数对节理力学性质的影响。结果如下:随着剪切的进行节理面颗粒粘结发生断裂产生微裂纹,随剪切位移的增加微裂纹不断累积从而形成宏观破坏,法向荷载较大时所产生的微裂纹数量也较多,节理面形貌损伤更严重;节理面颗粒粘结强度增大时节理峰值抗剪强度也会增大,节理抗剪强度参数Cj和妒,也会随粘结强度的增加而增大,φ,值的增幅要稍大于Cj;节理面颗粒摩擦系数增加时峰值抗剪强度会相应增加,摩擦系数对φ,值有着较大影响,其随摩擦系数的增加出现较大涨幅,Cj值也会随着摩擦系数而增加只是相比φ,而言其所受影响较小。
  • 三种岩石的动态平台巴西圆盘试验分析
  • 为研究应变率对岩石材料的动态拉伸特性影响,利用直径50mmSHPB试验装置,以递增的子弹速度冲击花岗岩、千枚岩、磁铁石英岩3种岩石试样,进行动态平台巴西圆盘劈裂拉伸试验,分析不同应变率下,3种岩石的破坏时间、拉伸敏感系数、动态弹性模量和破坏形态的变化规律。试验结果表明:3种岩石的破坏时间、拉伸敏感系数和动态弹性模量随应变率变化的趋势基本一致;3种岩石均沿加栽直径方向由中心起裂且加载端部的三角区出现粉碎区。
  • 浸水时间对饱水岩石纵波波速影响的试验研究
  • 为探究浸水时间对饱水岩石纵波波速的影响规律,对天然状态、饱水状态及浸水时间分别为1,7,14,30,60d和90d的饱水闪长岩和饱水灰岩岩样进行纵波波速测试,试验结果表明:浸水时间对饱水闪长岩和饱水灰岩纵波波速的影响规律基本一致,即浸水时间不长(1~14d)时,纵波波速随浸水时间的增加其值降低幅度较大;浸水时间较长(14~60d)时,纵波波速随浸水时间的增加其值降低幅度逐渐较小;浸水时间超过60d后,纵波波速趋于稳定。
  • 固体充填采煤覆岩移动规律相似模拟实验研究
  • 在固体充填采煤中,充实率是影响覆岩移动和矿压显现控制效果的主要因素。以平煤十二矿13080充填工作面为研究背景,利用相似材料模拟实验,对采空区充实率分别为65%、75%和85%时的覆岩移动规律进行了研究,得出随着充实率的提高,基本顶下沉速度逐渐降低,速度峰值滞后工作面的距离逐渐增大;覆岩稳定周期逐渐缩短,最终下沉量也逐渐减小;不同层位覆岩最终下沉量随与煤层距离的增大而减小等结论。通过现场实测得出3#、8#测点顶板最大下沉值分别为417mm、443mm,反算出相应测点井下采空区最终充实率分别为87.3%和86.6%,与相似模拟充实率85%备件下覆岩运动规律基本相符。
  • 全尾砂胶结充填体蠕变特性试验研究
  • 胶结充填体的时效性往往影响着采矿工程的长期稳定性。为分析胶结充填体的蠕变特性,进行了单轴蠕变试验。采用BLW-3000微机控制剪切蠕变试验机对灰砂比为1:6浓度70%的胶结充填体在0.75应力水平下进行单轴压缩蠕变试验。试验结果和数据分析表明:在0.75应力水平下胶结充填体具有明显的衰减蠕变和等速蠕变阶段,并未显示出加速蠕变过程。其应变速率与时间呈指数衰减关系;变形模量随时间可用Logistic函数进行描述。采用伯格斯模型描述充填体蠕变特性并对参数进行辨识,拟合结果与试验数据可很好的吻合。
  • 地应力特征对矩形巷道围岩松动区变形的影响研究
  • 利用离散元数值分析方法,对矩形巷道在不同水平应力条件下围岩松动区应力分布及其变形破坏特征进行了分析研究。分析结果表明,侧压系数越大对围岩松动区深度及变形影响越大,并且侧压系数在较小值范围变化时,对松动区的影响明显小于侧压系数在较大值范围变化时的影响程度。变形量随着围岩深度的增加呈现非线性减小趋势,进一步证实围岩松动区变形量的大小主要体现在承载体与载荷体组成的平衡结构,变形主要产生在该平衡结构失衡与再平衡的形成过程。该研究对揭示巷道围岩的失稳机理以及矩形巷道支护方案的确定具有一定的借鉴作用。
  • 高应力邻空巷道全长锚注加固支护技术研究
  • 针对阳泉矿区高应力综放面围岩破碎邻空巷道难支护的问题,采用中空注浆锚索进行全长锚注加固,通过建立FLAC3D数值计算模型,研究了浆液扩散与注浆压力、注浆时间、围岩渗透率之间的关系,设计了阳泉一矿81205工作面回风巷中空注浆锚索支护方案,并进行了工业性试验。矿压监测结果表明,在锚固区域内,顶底板移近量减少了40.6%,两帮移近量减少了43.0%;锚索支护范围内离层减少了18.1%,锚杆支护范围内离层减少了33.1%,锚注支护取得了良好的效果。
  • 新型四柱式充填液压支架的力学分析
  • 通过分析综采充填工作面上覆岩层运动规律,将充填液压支架后方直接顶结构简化为悬臂梁结构,确定充填液压支架与直接顶之间的相互关系,建立四柱式充填液压支架的力学模型。在对支架力学模型分析的基础上,得到液压支架前后排立柱以及千斤顶的工作阻力。将四柱式充填液压支架应用于唐山矿工程实践,现场近3年的应用实践表明,四柱式充填液压支架可以有效解决六柱式充填液压支架中存在的立柱受力不合理问题。相关研究成果可为液压支架发展研究及设计提供参考。
  • 管道输送高浓度全尾砂充填料浆的阻力损失研究
  • 以地下矿山超大规模充填开采的发展趋势为背景,采用Fluent-3D工程流体力学软件,构建充填倍线为3,5,7的三维自流输送模型,通过数值模拟实验,研究浓度为70%、72%、74%的全尾砂充填料浆在直径为10。~200mm管道中输送时的阻力损失规律。结果表明,高浓度全尾砂充填料浆管道输送阻力损失与管径呈指数函数减小的变化关系,当管道直径小于150mm时,阻力损失随管径的变化率较大,管道直径大于150mm时,阻力损失随管径的变化率明显减小;随着水平管道长度的增大,阻力损失线性增大,而充填倍线对高浓度全尾砂充填料浆水力坡度的变化率几乎没有影响;阻力损失随料浆浓度的升高而增大,料浆浓度越高,阻力损失随管径的变化率越大;增大管径可降低浓度对输送阻力损失的影响,大直径管道输送高浓度全尾砂料浆具有良好的可行性。
  • 大红山铁矿工程地质灾害综合防治措施研究
  • 大红山铁矿是一座特大型的露天地下联合开采矿山。针对崩落法开采厚大缓倾斜深部矿体导致的上覆岩层与地表地质灾害,提出并实施了一整套相应的综合防治措施,包括上覆岩层微震监测系统、沉降变形实时自动监测报警系统,地表变形监测系统,以及主采区顶板硐室爆破强制落顶、地表塌陷范围警戒和塌陷坑回填治理措施等。通过综合防治,有效避免和消除了上覆岩层的工程与地表地质灾害,取得了安全生产的良好效果。
  • 冲击破碎能与破碎效果试验研究
  • 利用双摆锤冲击破碎实验平台,以不同摆角对四纽不同粒度的钨矿石进行冲击破碎试验,得到了表征矿料碎后粒度分布特性的概率密度分布曲线;对概率密度曲线进行高斯参数估计,得到了表征矿料破碎效果的3个参数:均值、标准差、偏度系数;以3个参数为自变量,冲击破碎能为因变量,通过牛顿插值函数建立了冲击破碎角度即冲击破碎能与破碎效果间的关系,最后通过实验验证了采用牛顿插值函数预测矿料破碎效果的方法是可行的。
  • 基于模拟与实验的旋流选矿自控系统设计
  • 旋流选矿是利用离心力从矿浆中分离固相成分的技术。实践中旋流器往往结构固定,工艺条件变化时无有效调控方式,因此影响了旋流器工作性能。通过对分级粒度计算公式进行可控参数分析,对直径为50mm的旋流器进行Fluent模拟和实验,通过分析得到改变底口直径和入料浓度具有实现自动控制的可行性,随后设计了一种应用于旋流器的自控系统,以改变传统人工调节方式既不准确也不及时的缺陷,实验验证表明,系统取得了较好的效果。
  • 深部矿体下向进路方向与回采顺序的优化设计(何书[1,2,3];赵奎[1,2];陈飞[1,2];黄博)
    上向进路充填法进路回采顺序的优化研究(张雄天;张国胜;赵永峰;魏亚涛)
    薄煤层螺旋钻机开采物理模拟研究(冯淦;胡耀青;邵继喜;靳佩桦)
    王家寨铜矿缓倾斜极薄矿体开采研究(夏建波;叶加冕;林友)
    厚大矿体浅孔留矿法底部结构的改进及实践(王科洪;陈星明)
    高应力矿柱安全回采与地压监控预警技术(张绍国)
    深部固体充填矸石带与注浆联合留巷理论研究(陈志维[1,2];邰阳[1,2];王涵[1,2];齐文跃[1,2];李百宜[1,2];韩晓乐[1,2])
    煤矸石似膏体充填材料配比优化研究(顾清恒;刘学生;宁建国;李广波)
    利用钢渣微粉开发鞍钢矿山全尾砂充填胶凝材料研究(董培鑫[1,3];宋仁峰;高谦;王强)
    矿山充填有关问题与低成本充填技术(王谦源;王海龙;任晓云)
    基于理想解法的露天矿内排搭桥方式评价(苗明义;昌珺)
    基于尖点突变理论的急倾斜相邻矿体夹层稳定性分析(饶运章;喻彪;卢春燕;郑长龙)
    基于岩梁倾角监测的顶板初次来压试验研究(姬松涛;张开智;张兆一;孙志帅;潘瑞凯;王树立)
    非充填粗糙节理直剪分析及参数反演(卢敦华;林杭;曹日红;方建勤)
    三种岩石的动态平台巴西圆盘试验分析(刘鑫;郭连军;徐振洋)
    浸水时间对饱水岩石纵波波速影响的试验研究(夏冬[1,2];常宏;卢宏型[1,2];袁雪涛[1,2])
    固体充填采煤覆岩移动规律相似模拟实验研究(李俊孟[1,2];齐文跃[1,2];邰阳[1,2])
    全尾砂胶结充填体蠕变特性试验研究(任贺旭[1,2];李群[1,2];赵树果[1,2];韩伟[1,2])
    地应力特征对矩形巷道围岩松动区变形的影响研究(崔立文;杨双锁[1,2];仝晓军)
    高应力邻空巷道全长锚注加固支护技术研究(杨晓成;曹远威;齐文跃;李俊孟;韩晓乐)
    新型四柱式充填液压支架的力学分析(祁方坤;周跃进;汪尔乾;曹正正)
    管道输送高浓度全尾砂充填料浆的阻力损失研究(甘德清[1,2];高锋[1,2];陈超[1,2];张亚宾[1,2];卢宏建[1,2])
    大红山铁矿工程地质灾害综合防治措施研究(徐士申)
    冲击破碎能与破碎效果试验研究(蔡改贫;刘志刚;许琴;余世科)
    基于模拟与实验的旋流选矿自控系统设计(宋明超[1,2];庞会中;鲍怀谦;韩宝坤;孙晓东)
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