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    2024年第44卷第6期
    • 胡松濤, 朱明德

      2024,44(6):1-9, DOI:

      Abstract:

      針對復雜金屬礦床在開(kāi)采時(shí)存在礦石貧化和損失大交豪、采場(chǎng)穩定性差等難題,提出了脈內“之”字形低廢采準工藝與氣囊預占位成巷方法,并在此基礎上研發(fā)了高效低貧損上向水平分層充填采礦方法.依托內蒙某金礦,采用現場(chǎng)調查和室內試驗的手段開(kāi)展了該采礦方法分層采場(chǎng)結構參數瘩例、預占位氣囊整體結構與尺寸等方面的研究.研究結果表明,該礦山試驗礦段的巖體質(zhì)量指標RMR值為51~63,對應分層采場(chǎng)極限跨度為5.5~10.5 m.設計確定了預占位充氣式氣囊的整體結構,計算得到了充氣式氣囊的工作壓力為0.2 MPa,承載能力為0.5 MPa;獲得了爆破補償空間與巖石碎脹系數的關(guān)系,確定了合理的預占位充氣式氣囊的跨度為2.5 m.在此基礎上開(kāi)展了現場(chǎng)工業(yè)試驗,工業(yè)試驗采場(chǎng)高4 m,寬5.5 m,長(cháng)20 m.試驗采場(chǎng)的回采結果表明,該方法二步驟采場(chǎng)生產(chǎn)能力達到150 t/d,礦石的回采率為94%,礦石貧化率為4.8%,實(shí)現了復雜金屬礦床的高效低貧損開(kāi)采。

    • 聶正, 張電吉, 吝曼卿, 周春梅

      2024,44(6):10-18, DOI:

      Abstract:

      為改善傳統房柱采礦法開(kāi)采深部磷礦回采率低哥艇、安全性差等問(wèn)題,提出了條帶式膠結充填采礦法,通過(guò)數值模擬的方法對比分析了4種回采方案下4種工況的塑性區、應力及位移變化,并根據數值模擬確定的結果在首采區進(jìn)行開(kāi)采試驗.試驗結果表明:綜合考慮各方面因素,確定的最優(yōu)回采方案為6 m×12 m,最優(yōu)回采順序為礦房“隔一采一”.條帶式膠結充填采礦法在開(kāi)采過(guò)程中地壓穩定,施工安全性高;與傳統房柱采礦法相比,條帶式膠結充填采礦法每個(gè)條帶采出礦石量提高了529 t,回采率提高了24.28個(gè)百分點(diǎn),極大地改善了傳統房柱采礦法低回采率造成的資源浪費問(wèn)題,為企業(yè)提高了約13%的利潤. 研究結果可為同類(lèi)型礦山提供一定借鑒。

    • 王玉丁, 林衛星, 歐任澤, 劉奇, 龔永超, 萬(wàn)孝衡, 高劍, 張相煥, 王亞軍, 張海云

      2024,44(6):19-25, DOI:

      Abstract:

      采場(chǎng)跨度對礦山企業(yè)井下生產(chǎn)作業(yè)的安全性、經(jīng)濟效益以及開(kāi)采效率影響重大.為選擇合理的采場(chǎng)跨度,以安徽某鐵礦為工程背景,運用FLAC3D 數值分析軟件和數學(xué)方法對分段鑿巖階段空場(chǎng)嗣后充填采礦法兩步驟盤(pán)區采場(chǎng)跨度進(jìn)行了研究. 首先依據Mathews穩定圖法計算結果,設計6組盤(pán)區兩步驟采場(chǎng)跨度方案;然后利用MIDAS/GTS和FLAC3D構建相應仿真模型進(jìn)行數值計算;最后基于Critic賦權法,引入采動(dòng)效應參數和充填材料費用作為成本型評價(jià)指標,盤(pán)區生產(chǎn)能力作為經(jīng)濟型評價(jià)指標,對6組采場(chǎng)跨度方案進(jìn)行安全性和經(jīng)濟效益綜合評價(jià). 結果表明:方案Ⅴ(一步驟采場(chǎng)跨度15 m,二步驟采場(chǎng)跨度17 m)在綜合評價(jià)中評分最高,屬最優(yōu)的兩步驟采場(chǎng)跨度方案,且在現場(chǎng)工業(yè)試驗中能夠較好地滿(mǎn)足礦山生產(chǎn)的安全、高效和經(jīng)濟需求。

    • 王謙源, 袁慶盟, 林敏, 王海龍

      2024,44(6):26-33, DOI:

      Abstract:

      針對中段礦房嗣后充填體的穩定性缺乏系統研究、充填體強度設計主要依靠經(jīng)驗和工程類(lèi)比的現實(shí)問(wèn)題,為提高 嗣后充填體強度設計水平,根據某鐵礦充填采礦實(shí)際,測定了不同充填配比的充填體力學(xué)參數,建立了連續7個(gè)礦房的 大范圍嗣后充填分析模型.通過(guò)數值模擬研究,獲得了各步開(kāi)采后一步驟充填體塑性區、應力碉挠、變形分布情況,并計算了充填體潛在滑移面的位置及演化規律,結果表明:一步驟充填體的失穩破壞部位主要在下部趟畏、腰部和頂部接頂區. 對 此,提出了帶式充填結構設計,即嗣后充填不需要采用均質(zhì)充填強度,應重點(diǎn)加強上、中铣慌、下三個(gè)薄弱部位,其他充填區 可用較低強度充填.分析表明:這種帶式充填結構的整體穩定性好,并可較大幅度地降低充填成本.

    • 劉濤禹, 張百勝, 郭俊慶, 劉團, 李澤天, 李恒忠

      2024,44(6):34-41, DOI:

      Abstract:

      針對堅硬頂板切頂條件下組合充填體承載特征不清楚新砖、參數選取較盲目的問(wèn)題,以某煤礦的90203回風(fēng)巷為研究對象,采用理論分析、數值模擬和現場(chǎng)試驗等方法,研究切頂后不同充填體寬度和不同充填體上芽狗、下分層高度條件下的組合充填體受力特征和巷道圍巖的變形規律.建立疊加層板模型,分析了切頂條件下充填體受力狀態(tài)及變形量,給出了切頂后組合充填體合理參數的計算公式.結果表明:隨著(zhù)組合充填體上分層高度增加,充填體整體承載性能經(jīng)歷階段性變化,其所承受的應力呈現先增加后減小的變化趨勢;隨著(zhù)充填體寬度的增加,充填體對圍巖適應能力發(fā)生改變,使得其所受應力呈現非線(xiàn)性減小的趨勢.實(shí)踐表明,90203工作面回采期間,沿空留巷組合充填體穩定,回風(fēng)巷頂底板及兩幫的最大位移量分別為307 mm 和319 mm,均在可控范圍之內。

    • 王賢情, 萬(wàn)文, 盛佳, 盧振興, 唐驍宇

      2024,44(6):42-48, DOI:

      Abstract:

      尾砂漿的流變特性是充填設計的重要參數,結合山東某金礦充填的具體工況,采用恒定剪切速率加載試驗限书、料漿 結構動(dòng)力學(xué)理論對分級細尾砂漿流變特性進(jìn)行研究,建立了恒定剪切速率作用下分級細尾砂漿的流變模型,并運用線(xiàn)性規劃理論獲得了恒定剪切速率為2 s-1、20 s-1吆桩、80 s-1和180 s-1,質(zhì)量濃度為74%時(shí)的流變模型具體表達式.研究結果表明:分級細尾砂漿在恒定剪切速率加載過(guò)程中,所受剪切應力隨時(shí)間的增長(cháng)而逐漸減小并最終趨于穩定;分級細尾砂漿的流變模型為指數型函數,理論模型曲線(xiàn)與試驗結果的決定系數R2分別為0.9897,0.9785,0.9612和0.9583,模型曲線(xiàn)與試驗結果擬合度較高;應用該模型對質(zhì)量濃度為72%,灰砂比為1:4的尾砂漿流變行為進(jìn)行驗證,模型所得理論計算值與實(shí)測值之間的誤差小于3%,研究結果可為同類(lèi)型礦山充填設計提供參考。

    • 鄭伯坤, 石勇, 黃騰龍, 鄭博洋, 彭亮, 尹旭巖, 江科

      2024,44(6):49-55, DOI:

      Abstract:

      為了提高尾鹽充填料漿的質(zhì)量,實(shí)現礦山尾鹽低成本照宝、高質(zhì)量充填,研究了機械攪拌因素對尾鹽充填料漿質(zhì)量的影響.通過(guò)分析不同攪拌時(shí)間和不同攪拌轉速下尾鹽料漿的擴展度、塌落度以及試塊的3 d、7 d和28 d強度測試結果,探究了不同攪拌條件下充填料漿的攪拌效果.結果表明:隨著(zhù)攪拌轉速和攪拌時(shí)間的增加,尾鹽料漿的均質(zhì)性有所提 升,料漿中的大塊顆粒明顯減少;機械攪拌強度的增加能夠提高充填料漿的流動(dòng)性,當攪拌轉速為1120 r/min、攪拌時(shí)間為150 s時(shí),攪拌葉輪對充填料漿的攪拌效率最高,此時(shí)料漿的流動(dòng)性較好;攪拌時(shí)間和攪拌轉速的增大可以提高料漿中物料顆粒的碰撞次數,從而強化尾鹽和氧化鈣之間的反應效果,在一定范圍內提高尾鹽充填體的強度.

    • 荊曉東, 宋澤普, 寇云鵬, 朱庚杰

      2024,44(6):56-64, DOI:

      Abstract:

      對于采用充填采礦法的礦山,充填體是井下采場(chǎng)的重要組成部分,在先采礦房并充填完成后再回采礦柱的充填采礦工藝過(guò)程中,充填體受原生地應力及礦體開(kāi)挖的擾動(dòng)、卸載作用.基于充填開(kāi)采工藝過(guò)程中的應力變化路徑,開(kāi)展充填體真三軸壓縮及卸載試驗,分析充填體失穩破壞過(guò)程及聲發(fā)射響應特征,研究充填體力學(xué)特性.結果表明:真三軸壓 縮條件下充填體試件的破壞形式主要以拉伸破壞為主,表現出更好的彈性,峰值強度和彈性模量隨養護時(shí)間的增加和圍壓的增大而增大;單向卸載條件下,充填體試件峰值強度較真三軸壓縮條件下的峰值強度降低約17.74%,峰值強度隨圍壓的增大而增大,彈性模量隨圍壓的增大而減小,泊松比隨圍壓的增大先增大后減小;雙向卸載條件下,充填體試件快速失穩破壞,峰值強度較真三軸壓縮條件下的峰值強度降低約17.76%,充填體試件的峰值強度、彈性模量、泊松比均隨圍壓的增大而增大;充填體試件在雙向卸載條件下比單向卸載條件下產(chǎn)生的變形更大,破壞強度也更低。

    • 李明, 李起行, 吳相儒, 鄔志雄

      2024,44(6):65-71, DOI:

      Abstract:

      為促進(jìn)充填開(kāi)采的推廣應用,采用正交試驗的方法,通過(guò)泌水率、坍落度和單軸抗壓強度試驗,研究了料漿質(zhì)量濃度、矸石粒徑桨踪、矸灰比和粉煤灰替代率對粉煤灰基膏體充填材料輸送和力學(xué)性能指標的影響規律,給出了當前試驗階段充填材料的最佳配比.結果表明:料漿質(zhì)量濃度是輸送性能的主控因素,粉煤灰替代率和矸灰比次之,矸石粒徑的影響較小;料漿質(zhì)量濃度也是力學(xué)性能的主控因素,矸灰比次之,粉煤灰替代率和矸石粒徑的影響較小;現階段粉煤灰基膏體充填材料的較優(yōu)配比為80%料漿質(zhì)量濃度、0~5 mm 矸石粒徑、1.0矸灰比以及30%粉煤灰替代率.研究成果對于降低充填成本具有重要意義.

    • 李公成, 劉國磊, 何國志, 馬秋峰, 孟圣師, 劉樹(shù)龍

      2024,44(6):72-80, DOI:

      Abstract:

      為研究不同水化環(huán)境對水泥基固廢充填材料力學(xué)性能和微觀(guān)結構的影響機制,設計了標準恒溫恒濕養護(C1)、套 袋恒溫恒濕養護(C2)、自然空氣養護(C3)、水中養護(C4)静袖、30 ℃養護(C5)、40 ℃養護(C6)等6種水化環(huán)境,探究了不同水化環(huán)境下試塊的破壞形態(tài),采用X射線(xiàn)衍射儀(XRD)、傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)被核、掃描電子顯微鏡(SEM)分析了充填材料水化產(chǎn)物的作用機理.結果表明:養護溫度是影響充填體早期抗壓強度快速提升的關(guān)鍵因素,能夠加快硅鋁酸鹽原料的溶解重構縮聚反應,增加水化產(chǎn)物鈣礬石和C-S-H 凝膠的產(chǎn)出量,產(chǎn)物快速生長(cháng),相互交織填充于骨料孔隙之間,形成致密的三維結構,在C6水化環(huán)境,充填體3 d和7 d抗壓強度分別達到最大值2.08 MPa和3.07 MPa.但過(guò)高的溫度導致水化產(chǎn)物分布不均勻,阻隔了膠凝活性離子的溶出,影響了后期強度的提升.濕度決定了充填體后期強度的發(fā)展,能夠為水化反應提供水分子,當養護齡期為28d時(shí),不同水化環(huán)境下充填體的抗壓強度為C6>C4>C1>C5>C3>C2.

    • 彭亮, 蔣沖, 江科, 楊奧生, 余錦柱, 鄭伯坤, 尹賢剛, 康瑞海

      2024,44(6):81-88, DOI:

      Abstract:

      為研究電除塵粉煤灰(EFA)對鉛鋅尾砂膠結充填體性能的影響規律.通過(guò)坍落度測試和流變性計算,分析了料漿的流動(dòng)性.同時(shí),測定了充填體抗壓強度的變化情況,并通過(guò)低場(chǎng)核磁共振技術(shù)(L-FNMR)分析了充填體孔隙的變化規律.結果表明,EFA 和普通硅酸鹽水泥(OPC)的最佳摻比為EFA:OPC=4:6.此時(shí),料漿的坍落度為27.0 cm,且其屈服應力和塑性黏度分別降低了16.60 Pa和0.0258 Pa·s.在最佳的EFA 摻比下,后期充填體強度顯著(zhù)增加,且在第28天養護齡期下的充填體抗壓強度最高,為2.76 MPa.同時(shí),L-FNMR測試結果表明,在最佳的EFA 摻比下,后期充填體中的孔隙率顯著(zhù)降低,第28天時(shí)充填體總孔隙率為12.50%,充填體中的微孔、過(guò)渡孔、中孔和大孔的孔隙率分別5.51%、4.48%、1.37%和1.14%.鉛鋅尾砂充填效果改善的原因是最佳的EFA 摻比改善了料漿的顆粒級配,降低了料漿的屈服應力和塑性黏度,同時(shí),改善了充填體的內部結構,降低了孔隙率,提高了充填體的密實(shí)性和抗壓強度.

    • 畢穎, 趙文斌

      2024,44(6):89-94, DOI:

      Abstract:

      為提高礦山充填膏體的性能與環(huán)保效益,采用磷石膏-水泥復合膠凝劑制備了膠結充填膏體,分析了坍落度、干燥收縮率、滲透系數與強度等指標受膠凝劑配比和骨料性質(zhì)的影響規律,并對充填膏體的細觀(guān)水化機理進(jìn)行了分析.結果表明:磷石膏水泥膠凝劑對充填膏體流動(dòng)性拣技、收縮性和強度均有改良效果;磷石膏摻量是影響膏體性能的重要因素,當磷石膏摻量為20%時(shí),充填膏體抗壓、抗折強度最高,滲透率和收縮率最低,耐久性最好;一定比例的含鋼渣粗骨料可以增加磷石膏水泥基充填膏體的強度;磷石膏具有較好的化學(xué)活性,在反應過(guò)程中促進(jìn)了絮凝狀膠凝產(chǎn)物的形成,在細觀(guān)上提高了膏體密實(shí)度,增強了礦山充填膏體的綜合性能.利用磷石膏水泥基充填膏體實(shí)施自流充填采礦工藝,不僅有利于節約開(kāi)采成本,還實(shí)現了磷石膏的資源化利用,在綠色礦山建設中具有廣闊的應用前景.

    • 劉音, 房昊, 閔令冉, 王春春, 杜玉嬌, 陳姝蓉

      2024,44(6):95-103, DOI:

      Abstract:

      為妥善處理生活垃圾焚燒產(chǎn)物(焚燒飛灰和焚燒底渣),從固體廢棄物協(xié)同利用的角度出發(fā),探究焚燒飛灰與焚燒底渣替代部分水泥應用于礦山充填領(lǐng)域的可行性.將生活垃圾的焚燒飛灰與焚燒底渣混合制備充填體,對養護齡期為3,7,28 d的充填體開(kāi)展單軸抗壓強度測試,基于混料試驗設計建立抗壓強度回歸模型,結合響應面法分析不同摻量的焚燒飛灰和焚燒底渣對充填體力學(xué)性能的影響規律,并得出摻量最優(yōu)配比.研究結果表明:當焚燒飛灰為35.3%拯欧、焚燒底渣為40.4%、水泥為24.3%,質(zhì)量濃度為70%時(shí),充填體的力學(xué)性能指標達到最優(yōu).摻入適量的焚燒飛灰和焚燒底渣可以延長(cháng)水化反應過(guò)程,顯著(zhù)提高膠凝體系的水化反應程度,根據XRD測試和SEM 觀(guān)測得出,主要水化產(chǎn)物為水化硅酸鈣和鈣礬石,使充填體內部形成致密網(wǎng)狀結構,進(jìn)而提高充填體力學(xué)性能.

    • 張衛中, 唐杰, 孔德華, 康欽容

      2024,44(6):104-111, DOI:

      Abstract:

      為了提高磷石膏膠結體的強度及韌性,開(kāi)展了摻纖維提高磷石膏膠結體力學(xué)強度特性的試驗,對聚丙烯纖維含量 分別為0、0.5%予弧、0.75%、1%、1.25%的磷石膏基復合膠結體損傷規律進(jìn)行了研究.研究發(fā)現:(1)隨著(zhù)聚丙烯纖維摻量的增大,磷石膏膠結體的峰值應變與抗壓強度均呈現一定程度的提升,抗壓強度與彈性模量均呈先增大后減小的趨勢,最優(yōu)纖維摻入量為0.75%;(2)不同纖維摻量的膠結體試件其應力應變曲線(xiàn)具有相似形態(tài),而摻纖維膠結體與普通磷石膏膠結體在應力應變曲線(xiàn)上的差別表明,纖維的摻入能提高膠結體的峰后殘余強度以及韌性,可明顯改善磷石膏膠結體的抗壓強度特性;(3)基于應變等價(jià)理論冶翎、統計損傷理論,引入了5種損傷修正系數,推導出了摻纖維磷石膏膠結體單軸受壓損傷本構模型,建立了不同纖維摻量下磷石膏膠結體的單軸受壓損傷本構方程及損傷演化方程;(4)將理論曲線(xiàn)與試驗曲線(xiàn)對比,發(fā)現各曲線(xiàn)具有相似形態(tài),且二者在峰值處吻合度較好,表明所建立的理論本構模型對不同纖維摻量磷石膏膠結體的分析和研究具有一定的參考價(jià)值.研究成果可為磷石膏基復合材料在固廢膠結充填現場(chǎng)的應用提供一定的理論支撐.

    • 王沖, 劉國磊, 何國志, 李公成, 馬秋峰, 劉樹(shù)龍, 李慶國

      2024,44(6):112-120, DOI:

      Abstract:

      針對某金礦全尾砂超細顆粒含量高導致充填體強度不足的問(wèn)題,選用礦山固廢制備堿激發(fā)膠凝材料,加入不同長(cháng) 度聚丙烯纖維(3~18 mm)作為增強劑,研究其對充填材料流動(dòng)性和抗壓強度的影響,并借助SEM 從微觀(guān)結構揭示材 料膠凝特性和纖維強化效應.結果表明:(1)全尾砂中超細顆粒表面極易形成水膜,導致黏結力下降,這是造成充填體 強度偏低的主要原因;(2)隨著(zhù)纖維長(cháng)度增加,充填料漿坍落度、流動(dòng)度霸蛾、稠度均降低,泌水率先降低再增大;(3)充填體抗壓強度隨纖維長(cháng)度增加先升高后降低;當纖維長(cháng)度為12 mm 時(shí),3 d抗壓強度和28 d抗壓強度達最大值,分別為3.12 MPa和8.05 MPa,較同齡期未摻纖維試塊分別增加了254.55%和41.48%;(4)纖維在基體中發(fā)揮橋接和錨固作用,有效抵抗和傳遞外界荷載,增加充填體抗壓強度,但纖維過(guò)長(cháng)易造成團簇和纏結而形成弱面,導致其強度削減.

    • 齊紅霞, 趙慶新, 張慶超, 馮國力, 嚴紅

      2024,44(6):121-127, DOI:

      Abstract:

      為研究纖維增強尾砂充填體強度機制以及長(cháng)時(shí)養護下的關(guān)鍵影響因素,采用室內試驗和理論分析方法,測試分析 120 d長(cháng)時(shí)養護條件下纖維含量、長(cháng)度报慕、種類(lèi)對增強尾砂充填體強度的影響,結合Mohr-Coulomb強度理論分析纖維增強尾砂充填體機制.結果表明:當摻纖維含量較低時(shí),近水平纖維段的拉緊力是增強尾砂充填體強度的內因;隨著(zhù)纖維含量的增加,尾砂充填體試樣單軸抗壓強度變化特征與纖維長(cháng)度密切相關(guān),當纖維長(cháng)度較小時(shí),試樣單軸抗壓強度呈現先增加后減小的變化特征,當纖維長(cháng)度較大時(shí),試樣單軸抗壓強度呈現先減小后增加再減小或先減小后增加的變化過(guò)程;隨著(zhù)聚丙烯纖維長(cháng)度的增加,試樣單軸抗壓強度變化過(guò)程為先增加后降低再增加再降低;纖維種類(lèi)對尾砂充填體單軸抗壓強度和破壞形態(tài)影響明顯,相較于聚丙烯纖維,摻玻璃纖維更有利于提升尾砂充填體單軸抗壓強度,但在提升韌性方面則相對較弱,破壞程度和范圍也更大.研究成果對井下采空區摻纖維尾砂膏體充填焚辅、深井沿空留巷等具有一定的參考價(jià)值.

    • 張佳, 吳文, 李磊凱

      2024,44(6):128-134, DOI:

      Abstract:

      為促進(jìn)工業(yè)廢渣的資源化利用和降低充填采礦的碳排放,采用水泥礦渣赤泥復合膠凝劑對貴州云峰鋁土礦充填料漿進(jìn)行改性,對充填體試件開(kāi)展了抗壓強度塘装、抗折強度忿脉、收縮率、滲透率耿著、抗凍融耐久性測試與微觀(guān)結構觀(guān)測,分析了膠凝劑摻量對充填體性能的影響規律及其機理,并結合現場(chǎng)觀(guān)察評價(jià)了充填采礦的經(jīng)濟效益.結果表明:相較于單摻水泥的充填膏體試件,經(jīng)赤泥和礦渣微粉改性的試件的抗壓強度、抗折強度睛屎、干燥收縮性、抗滲性能與抗凍融耐久性均顯著(zhù)提高;當復合膠凝劑中的水泥、礦渣和赤泥質(zhì)量比為2:1:1時(shí),充填膏體的各項性能達到最佳;采用復合膠凝劑能夠促進(jìn)膠凝材料的水化反應和微集料反應,進(jìn)而提升充填膏體的物理力學(xué)性能.貴州云峰鋁土礦自流充填平臺的應用實(shí)例表明,采用水泥礦渣赤泥復合膠凝劑改性充填膏體,提高了固廢資源化利用效率,同時(shí)可創(chuàng )造顯著(zhù)的經(jīng)濟效益.

    • 李廣波, 盛宇航, 劉杰, 楊柳

      2024,44(6):135-141, DOI:

      Abstract:

      為了保證某礦全尾砂膏體充填料漿的安全高效輸送,采用定性和定量分析方法分析了不同流變劑類(lèi)型及摻量對于料 漿流變特性和充填體強度的影響規律.結果表明:添加3種流變劑后,膏體充填料漿的流變特性得到明顯改善,且摻量越 多,流變參數整體降幅越大,但摻量過(guò)多會(huì )使料漿產(chǎn)生離析沉降現象.添加流變劑后,對于充填體1d強度影響較大,但對 于3 d、7 d、14 d寡娄、28 d強度幾乎無(wú)影響.最佳流變劑選型為YSKJ01,摻量為0.4%時(shí),全尾砂膏體充填性能達到最優(yōu).從微觀(guān)角度闡述了流變劑對于改善全尾砂膠結充填料漿流變特性的作用機理,為該礦全尾砂膏體充填配比設計提供參考.

    • 劉偉, 任高峰, 江科, 盛佳, 朱豪, 張聰瑞, 劉奇, 譚星宇

      2024,44(6):142-148, DOI:

      Abstract:

      充填攪拌設備料位控制是實(shí)現料漿均質(zhì)化的關(guān)鍵,頻繁的料位和流量波動(dòng)對料漿質(zhì)量及輸送管網(wǎng)造成較大影響, 最終導致充填質(zhì)量下降和成本增高.為解決某礦山充填料位和放料流量難以控制的問(wèn)題,通過(guò)構建理論計算模型,提 出攪拌放料系統的壓頭損失計算公式,得到放料管管徑D與出料口流速v 成反比,屈服剪切應力與容重比值τ0/γ、黏性系數η 與容重γ 比值(η/γ)跟攪拌桶料位Hj 成正比.充填材料試驗結果表明,隨著(zhù)料漿質(zhì)量濃度Cw 的增大,τ0/γ、η/γ 同樣增大,有利于攪拌桶內料位的提升.以料漿質(zhì)量濃度分別為74%、72%、70%、68%及放料管管徑為140 mm、125 mm 為變量,計算分析得出在Cw =74%、D =140 mm和Cw=72%、D=125 mm 兩種工況下,攪拌桶粒位分別為1.59 m、1.65 m,處于攪拌桶最佳運行料位范圍.為進(jìn)一步驗證公式的合理性,以Space Claim 軟件構建攪拌放料系統模型,基于Fluent進(jìn)行數值模擬分析,結果顯示,放料管單位長(cháng)度沿程壓頭損失及料漿出口流速模擬結果與理論計算值相對誤差均在10%以?xún)?研究表明所提出的攪拌放料系統的壓頭損失計算公式在優(yōu)化料位控制和穩態(tài)放料方面具有良好的指導意義.

    • 石勇, 鄭伯坤, 段弘宇, 黃騰龍, 彭亮, 賴(lài)偉, 廖舟

      2024,44(6):149-155, DOI:

      Abstract:

      為實(shí)現料漿均質(zhì)化制備,借助三維建模軟件建立渦輪式攪拌機模型,運用流體軟件開(kāi)展了不同槳葉結構對充填料漿 制備的影響研究,揭示了料漿在不同槳葉結構擾動(dòng)下的運動(dòng)狀態(tài)及分布情況,分析了不同槳葉結構下料漿的攪拌效果.結果表明:不同角度單槳葉攪拌桶內都會(huì )產(chǎn)生單個(gè)渦流,對形成均質(zhì)化料漿有一定的擾動(dòng)作用;與45°和90°槳葉相比,60°槳葉兼顧徑向攪拌能力和軸向輸送能力,不僅能有效促進(jìn)團聚體的分離,還能促進(jìn)料漿整體循環(huán)流動(dòng);上下正反斜60°復合攪拌葉片在攪拌過(guò)程中形成了獨有的上下雙渦流,有極強的剪切和軸向輸送能力,相比于60°單槳葉,其攪拌效果顯著(zhù)增強,加快了料漿的均質(zhì)化;雖然60°復合槳葉正常工作所需的功率是60°單槳葉的兩倍,但其整體的攪拌效果明顯更優(yōu).

    • 許宏圖, 劉樹(shù)龍, 石大慶, 宋新濤, 王貽明, 蘇鳳波, 李敏, 原新宇

      2024,44(6):156-164, DOI:

      Abstract:

      為保證煤矸石膏體復合充填料漿滿(mǎn)足礦山管道輸送性能要求,利用煤矸石茸享、脫硫石膏、粉煤灰開(kāi)發(fā)膏體復合充填材 料,以細矸率、煤矸石摻量、粉煤灰摻量為研究對象,通過(guò)開(kāi)展三因素四水平的正交試驗,探究料漿流動(dòng)性能劲吐、和易性能及流變性能的變化規律,采用Hershel-Bulkley模型擬合煤矸石基膏體復合充填料漿流變參數,相關(guān)系數R2 均為0.999,模型擬合精度高,可靠性強. 研究結果表明:料漿塌落度、擴散度、流動(dòng)度、稠度和泌水率隨細矸率的增加呈先升高后降低的趨勢,當細矸率為40%時(shí),料漿可泵性最優(yōu);煤矸石摻量對料漿管道輸送性能影響不顯著(zhù),但煤矸石中的高嶺土相會(huì )吸附少量的自由水,導致料漿流動(dòng)性能變差;粉煤灰在膏體料漿體系中發(fā)揮滾珠潤滑作用和微集料作用,釋放大量自由水,顆粒表面的水膜變厚,改善了料漿的管道輸送性能,但粉煤灰摻量超過(guò)35%時(shí),細顆粒的粉煤灰團聚現象嚴重,增強了料漿抵御剪切變形的能力,削弱了料漿的流動(dòng)性能和流變性能.

    • 任國園, 石勇, 李創(chuàng )起, 賴(lài)偉, 彭亮, 祝鑫

      2024,44(6):165-171, DOI:

      Abstract:

      針對某礦山粒徑兩極分化的細粒級尾砂漿不易沉降做鸽、溢流水渾濁及料漿均質(zhì)性較差等問(wèn)題,提出了添加絮凝劑和 電石渣的快速絮凝沉降方法,并利用數值模擬研究了強力攪拌機的攪拌效果.首先,通過(guò)試驗測定尾砂的基本物理性 質(zhì),確定電石渣的最佳摻量;其次,利用數值仿真技術(shù)分析了細粒級尾砂在強力攪拌機中攪拌后料漿的均質(zhì)性;最后,利用工業(yè)試驗對充填效果進(jìn)行驗證.結果表明:最佳絮凝劑為BKY10,最佳絮凝劑摻量為,40 g/t,最佳尾礦漿入料質(zhì)量濃度為10%,最佳電石渣摻量為4000 g/t;DQJ01雙軸臥式強力攪拌機能將物料充分打散,攪拌效果較好,制備的充填料漿均質(zhì)性高;礦山充填系統建好并經(jīng)調試后,已經(jīng)能正常使用,并且充填效果較好,為降低礦石損失貧化、提高礦山的經(jīng)濟效益及保護生態(tài)環(huán)境奠定了基礎.

    • 向韞

      2024,44(6):172-180, DOI:

      Abstract:

      為科學(xué)合理地確定充填管道磨損風(fēng)險等級,引入了DEMATEL法和可拓云理論,建立了充填管道磨損風(fēng)險評價(jià)DEMATEL-改進(jìn)CRITIC-可拓云模型.在構建評估體系基礎上,應用DEMATEL法研究指標因素之間的影響關(guān)系,采用DEMATEL中心度-改進(jìn)CRITIC法獲取指標綜合權重,根據可拓云理論原理,以4座礦山為例,通過(guò)計算云綜合關(guān)聯(lián)度,評估磨損風(fēng)險狀況.結果顯示,管徑和料漿濃度是深井充填管道磨損的關(guān)鍵因素,4座礦山管道磨損風(fēng)險均處于較大風(fēng)險等級,與未確知測度和可變模糊集理論的評判結果完全一致,表明DEMATEL-改進(jìn)CRITIC-可拓云模型在管道磨損風(fēng)險評價(jià)方面具有適用性和有效性.

    • 白龍劍, 王勝開(kāi), 王勇兵, 王洪江, 嚴慶文, 茶強華

      2024,44(6):181-188, DOI:

      Abstract:

      清潔的充填管道不僅可以降低膏體輸送的沿程阻力,還能夠避免管道堵塞事故的發(fā)生.為了研究管道長(cháng)度、充填 倍線(xiàn)、洗管水流量和料漿質(zhì)量分數對洗管水用量的影響規律,采用自制的充填管道清洗試驗裝置開(kāi)展了管道清洗試 驗.結果表明:洗管水用量與被沖洗管道體積之間存在比例系數I,I 為0.87~1.60.洗管水用量隨管道長(cháng)度的增加呈線(xiàn)性增長(cháng),隨充填倍線(xiàn)的增加呈冪函數增長(cháng),隨流量的增加呈冪函數降低,隨料漿質(zhì)量分數的增加呈線(xiàn)性減小.洗管水流速存在一臨界值,此時(shí)洗管水對管內殘余膏體的剪應力等于其屈服應力,洗管水由層流轉換為湍流.基于比例系數I將模型試驗構建的洗管水用量計算模型擴展到工業(yè)原型,并利用實(shí)測數據驗證了該模型的可靠性,洗管水預測誤差小于10%.

    • 褚新勝, 盛高永, 張海云

      2024,44(6):189-197, DOI:

      Abstract:

      為科學(xué)合理評估充填智能控制系統運行狀態(tài),建立了基于博弈論后悔理論的充填智能控制系統成熟度綜合評價(jià)模型.首先,基于成熟度理論,從料漿制備、管路輸送浸茬、強度監測和系統可視化4個(gè)方面選取了16個(gè)評價(jià)指標,構建了礦山充填智能控制系統成熟度綜合評價(jià)體系;其次,運用博弈論思想確定指標綜合權重,通過(guò)計算總評估值,對待評對象進(jìn)行評價(jià);最后,以某鐵礦為例,確定充填智能控制系統成熟度等級,并與模糊綜合評價(jià)模型和物元可拓評價(jià)模型得到的評價(jià)結果比較.結果顯示,該礦山充填智能控制系統成熟度等級為Ⅳ級,三種評估模型的評價(jià)結果完全一致,驗證了本文模型在充填智能控制系統成熟度評估方面具有適用性和可靠性,可以為系統評估和改進(jìn)提供理論參考.

    • 張瑋, 馬凱, 楊天鴻, 侯俊旭, 馬慶山, 許友欽

      2024,44(6):198-204, DOI:

      Abstract:

      金屬礦多采區、多方法聯(lián)合開(kāi)采產(chǎn)生的地表移動(dòng)變形具有復雜性,為揭示聯(lián)合開(kāi)采巖體移動(dòng)變形規律,以大紅山鐵礦“露天崩落充填”聯(lián)合開(kāi)采為例,開(kāi)展了三維有限元全彈性數值模擬研究,并對地表自動(dòng)全站儀位移監測數據進(jìn)行了分析.研究結果表明:相比Ⅰ號銅礦體充填法開(kāi)采,主礦體崩落法開(kāi)采對地表移動(dòng)及露天邊坡的穩定性影響最大,移動(dòng)范圍已越過(guò)F2斷層,并波及到露天頂部境界;地下充填與崩落法開(kāi)采對露天頂部境界的水平位移是反向的,邊坡易產(chǎn)生張拉開(kāi)裂;地下主采區北部沿脈巷道在采動(dòng)應力疊加下易發(fā)生開(kāi)裂;監測數據表明,雖然地下崩落法開(kāi)采造成的沉降位移未波及露天邊坡,邊坡穩定性較好,且地表開(kāi)裂范圍無(wú)明顯擴展,但移動(dòng)范圍有進(jìn)一步外擴的趨勢.綜合數值計算與監測數據分析結果,提出了保障聯(lián)合開(kāi)采的安全防護措施,包括邊坡防護、設計優(yōu)化忌锯、監測系統升級、塌陷坑廢石回填治理等,從而有利于大紅山鐵礦多采區纯陨、多方法聯(lián)合開(kāi)采安全平穩過(guò)渡.

    • 左昊, 張廣有, 周澤森, 李仕賓, 曲治

      2024,44(6):205-216, DOI:

      Abstract:

      基于厚硬頂板直覆型沿空巷道沖擊失穩問(wèn)題,以山東某礦63上06工作面沿空巷道為工程背景,采用現場(chǎng)實(shí)測、理 論分析、數值模擬相結合的研究方法,分析直覆型頂板破斷特征、釋能機制及沿空巷道沖擊失穩能量判別準則,闡明厚硬頂板直覆型沿空巷道沖擊失穩機理.研究結果表明:厚硬頂板直覆采場(chǎng)“板殼”覆巖結構失穩演化具有周期長(cháng)、覆巖運移控制范圍廣及頂板破斷動(dòng)載突出的特征,相比一般巷道,厚硬頂板直覆型巷道受動(dòng)載擾動(dòng)影響更加突出;受直覆型厚硬頂板大范圍懸頂影響,“板殼”覆巖結構運動(dòng)將會(huì )增加沿空巷道超前靜載,同時(shí)會(huì )向下傳遞劇烈動(dòng)載,兩者共同 作用使直覆型厚硬頂板破斷產(chǎn)生超強動(dòng)載,從而引起巷道發(fā)生沖擊失穩;現場(chǎng)實(shí)例表明,直覆型厚硬頂板初次破斷尺寸 為58 m,破斷釋放能量為3.5×107 J,傳遞至巷道的能量為8.9×105 J,周期破斷尺寸為28 m,釋放能量為1.7×107J,傳遞至巷道的能量為4.36×105 J,小于63上06沿空巷道臨界沖擊能量1.25×106 J,表明常規條件下直覆型厚硬頂板初次破斷或周期破斷不會(huì )誘發(fā)巷道沖擊失移;提出了“工作面勻速或低速開(kāi)采+直覆厚硬頂板深孔爆破預裂+強化超前支護”的綜合防控對策,并在煤礦現場(chǎng)進(jìn)行了工業(yè)性試驗.研究成果可對類(lèi)似工程地質(zhì)條件下厚硬頂板直覆型沿空巷道沖擊失穩防控提供一定參考.

    • 李如仁, 李夢(mèng)晨, 葛永權

      2024,44(6):217-227, DOI:

      Abstract:

      為探明歷史滑坡治理后排土場(chǎng)邊坡的形變規律,以大孤山露天礦排土場(chǎng)為例,首先利用短基線(xiàn)子集干涉(SBAS-InSAR)技術(shù)進(jìn)行地表沉降時(shí)序監測,分析排土場(chǎng)邊坡的主要沉降區域及穩定性影響因素;然后采用COMSOL軟件建立典型沉降區域內部位移、安全系數對降雨的響應關(guān)系,對研究區的時(shí)空變形特征進(jìn)行協(xié)同分析;最后通過(guò)搭建集成多類(lèi)別損失函數的粒子群(PSO)優(yōu)化長(cháng)短期記憶網(wǎng)絡(luò )(LSTM)預測模型,開(kāi)展區域沉降時(shí)序預測. 結果表明,中北部地區存在3處典型沉降區域,最大累積沉降量達295.8 mm,年平均沉降速率最高約為134.2 mm/a;有效降雨量是邊坡形變的主要影響因素,且隨著(zhù)前期降雨過(guò)程的持續,邊坡穩定系數的下降速率最高約為0.025%.多類(lèi)別損失函數集成的PSO-LSTM 模型能反映排土場(chǎng)沉降波動(dòng)趨勢,且其預測精度綜合評價(jià)指標(Ltotal)為2.48 mm.研究成果可為后續排土場(chǎng)滑坡災害防治提供理論依據.

    • 李宏業(yè), 武拴軍, 王永定, 龍衛國, 龔臻, 譚寶會(huì ), 楊寧, 賈凱躍

      2024,44(6):228-233, DOI:

      Abstract:

      金川龍首礦西二采區為貧礦資源區,最初設計采用下向分層膠結充填法開(kāi)采,但在生產(chǎn)后期由于開(kāi)采成本的原因,將上部中段改用無(wú)底柱分段崩落法開(kāi)采,從而在采區內形成了上部中段崩落法與下部中段充填法同時(shí)進(jìn)行采礦作業(yè)的復雜局面.由于崩落法的地壓活動(dòng)規律及分布特點(diǎn)與充填法存在較大差異,為確保整個(gè)西二采區的穩定性,建立了立體包裹式微地震監測臺網(wǎng),對上野遇、下中段的采場(chǎng)實(shí)現全面監測,同時(shí)自主研發(fā)了微地震安全監測平臺,實(shí)現了微震信號的自動(dòng)識別與分類(lèi)谁屯、微震事件高精度定位及自動(dòng)預警等功能.利用所建立的微地震系統對西二采區的整體穩定性進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監測.微地震監測結果表明,在兩種采礦方法協(xié)同開(kāi)采過(guò)程中,上部崩落法采場(chǎng)回采進(jìn)路處于穩定狀態(tài),采場(chǎng)頂板膠結充填體發(fā)生冒落形成覆蓋層,下部中段膠結充填法采場(chǎng)整體處于穩定狀態(tài).

    • 解帥帥, 袁瑞甫, 王千喜, 李孟卓, 鄧浩坤

      2024,44(6):234-241, DOI:

      Abstract:

      為滿(mǎn)足煤礦井下沿空留巷巷旁支護的支護阻力及施工的易操作性,提出了采用注漿充填鋼管墩柱來(lái)進(jìn)行巷旁支護,即使用注漿材料代替混凝土作為鋼管的充填物.研究了注漿充填鋼管墩柱的承載能力及受力特性,利用ABAQUS軟件對注漿充填鋼管墩柱的受壓變形進(jìn)行了數值模擬分析.結果表明:Ф159 mm×8 mm 的鋼管灌注水灰比為0.4的注漿材料,承載能力達到2000 kN 以上,滿(mǎn)足煤礦井下沿空留巷巷旁支護及其他工程需求;注漿充填鋼管墩柱受載變形出現層狀折疊,變形最大處在中間位置;上下承壓板的護肋板結構具有很高的承載能力,能夠有效保護上下承壓板以維持墩柱的穩定性;短柱GST 試件在受載時(shí)應力最大值分布在柱體的加載面附近,但柱體中間位置應力分布均勻;長(cháng)柱墩柱的彎曲變形出現在中間位置,現場(chǎng)應用時(shí)應該考慮柱長(cháng)進(jìn)一步加長(cháng)墩柱后承載能力的折減,采用加固長(cháng)柱中間或加大鋼管直徑的方法來(lái)提高墩柱穩定性.研究結果對于掌握注漿鋼管墩柱的承載性能以及下一步的推廣應用具有重要價(jià)值.

    • 馮利鴻, 楊棟, 康志勤, 曹京哲

      2024,44(6):242-247, DOI:

      Abstract:

      在富有機質(zhì)頁(yè)巖原位注熱開(kāi)采過(guò)程中,熱力耦合作用下的抗拉強度直接關(guān)系到頁(yè)巖礦層的強度與穩定性,對頁(yè)巖的開(kāi)采有著(zhù)至關(guān)重要的影響.為研究高溫蒸汽加熱冷卻后和實(shí)時(shí)高溫蒸汽加熱下頁(yè)巖劈裂力學(xué)特性隨溫度變化的關(guān)系,采用自主研發(fā)的實(shí)時(shí)高溫蒸汽試驗系統和巖石壓力機,對500 ℃范圍內富有機質(zhì)頁(yè)巖進(jìn)行了巴西劈裂試驗.研究結果表明:隨著(zhù)溫度的升高,高溫蒸汽加熱冷卻后抗拉強度呈先降低后增大再降低的趨勢,300 ℃時(shí)達到最大值,峰值應變呈持續上升趨勢;實(shí)時(shí)蒸汽加熱下抗拉強度呈先降低后增大趨勢,在400 ℃時(shí)降到最低點(diǎn),峰值應變呈先下降后上升再下降趨勢;頁(yè)巖試樣劈裂破壞裂紋為復合型裂紋,主裂紋為貫穿型裂紋,次生裂紋為層理裂紋,且隨著(zhù)溫度的升高,次生裂紋數目有所增加.研究結果對流體運移通道改造時(shí)確定壓裂參數具有一定的工程意義.

    • 成詞峰, 趙海燕, 曾家鵬, 安家金, 戴仕鵬

      2024,44(6):248-257, DOI:

      Abstract:

      為解決礦山邊坡生態(tài)修復所需天然土壤匱乏的問(wèn)題,采用低堿水泥和甘蔗渣聚丙烯酰胺吸水樹(shù)脂酸性肥料(Bagasse-PAM-SAP-Fertilizer,BPSF)作為改良劑對尾礦性質(zhì)進(jìn)行改良,制成了可用于礦山邊坡生態(tài)修復的植生基材.通過(guò)L9(34)正交試驗,對不同配比植生基材初期的試樣進(jìn)行剪切試驗,以初期(3 d)抗剪強度為考核指標,通過(guò)極差分析確定基材的最優(yōu)配比;對最優(yōu)配比基材不同齡期的試樣進(jìn)行剪切試驗,研究了養護齡期對基材抗剪強度的影響;通過(guò)薄片鑒定、掃描電鏡(SEM)和X射線(xiàn)衍射(XRD)試驗,分析了水泥-BPSF協(xié)同改良尾礦型植生基材的抗剪強度特征與微觀(guān)機理.結果表明,水泥和甘蔗渣摻量是影響基材強度最為顯著(zhù)的因素,基材初期的抗剪強度隨著(zhù)水泥和甘蔗渣摻量的增加而增大;隨著(zhù)齡期的增長(cháng),基材的內摩擦角達到峰值后開(kāi)始降低,基材的破壞模式從初期的韌性破壞轉變?yōu)榇嘈云茐?水泥-BPSF協(xié)同改良的尾礦型植生基材具備植物生長(cháng)所需的類(lèi)土壤結構和強度. 最優(yōu)的基材配比為水泥12%、甘蔗渣4%、聚丙烯酰胺0.6%、吸水樹(shù)脂0.15%、酸性化肥1.2%.

    • 張一如, 張蕙, 劉乘溢, 盧亞杰

      2024,44(6):258-268, DOI:

      Abstract:

      “雙碳”戰略是推動(dòng)我國能源產(chǎn)業(yè)改革的催化劑.針對智能化人才隊伍較難滿(mǎn)足煤礦智能化高速發(fā)展的問(wèn)題,以2021—2022年間就職于煤礦企業(yè)的近5年高校畢業(yè)生問(wèn)卷數據為研究樣本,利用皮爾遜相關(guān)性算法對問(wèn)卷數據進(jìn)行信度檢驗和效度檢驗.在此基礎上,運用卡方檢驗算法分析人才培養的薄弱環(huán)節.然后,基于層次聚類(lèi)算法進(jìn)一步分析學(xué) 科教學(xué)與企業(yè)需求間的矛盾,并融合主成分分析算法和DBSCAN密度聚類(lèi)算法,探討煤礦智能化專(zhuān)業(yè)人才隊伍建設過(guò)程中,專(zhuān)業(yè)師資力量對其產(chǎn)生的影響.最后,對“雙碳”目標約束條件下煤礦智能化專(zhuān)業(yè)人才隊伍建設策略進(jìn)行了 研究,該策略的有效實(shí)施,為加快煤礦智能化人才培養提供了新的思路,可助力“雙碳”目標的實(shí)現.

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    2024年第44卷第6期
    • 高志新, , 徐效棟, 陳玉, 李文林, 孫路路

      DOI:

      Abstract:

      為解決阻化劑防火技術(shù)在應用過(guò)程中阻化材料滲透性差、滲流范圍難以監測等技術(shù)難題,在研究的阻化材料中添 加具有滲潤作用及熒光示蹤作用的羅丹明B。通過(guò)接觸角測定試驗、真三軸煤體滲流試驗、熱重分析試驗,對增潤阻 化材料進(jìn)行了滲潤性能和阻化性能的相關(guān)測定。研究發(fā)現:添加羅丹明B可提高原有阻化液的滲潤性能,并且仍具有優(yōu) 良的阻化性能。當羅丹明B添加量在0.1‰時(shí),其滲潤答肩、阻化性能最優(yōu),接觸角相較于未經(jīng)處理的煤樣降低了40.56°,滲透率提高70%左右,干裂溫度提升80.13 ℃,著(zhù)火溫度提高40.2℃.研究結果對滲潤范圍的快速表征及原位阻化工藝的發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用。

    • 左昊, 張廣有, 周澤森, 李仕賓, 曲治,

      DOI:

      Abstract:

      基于厚硬頂板直覆型沿空巷道沖擊失穩問(wèn)題,以山東某礦63上06工作面沿空巷道為工程背景,采用現場(chǎng)實(shí)測、理論分析未玻、數值模擬相結合的研究方法,分析直覆型頂板破斷特征、釋能機制及沿空巷道沖擊失穩能量判別準則跑伴,闡明厚硬頂板直覆型沿空巷道沖擊失穩機理。研究結果表明:厚硬頂板直覆采場(chǎng)“板-殼”覆巖結構失穩演化具有周期長(cháng)、覆巖運移控制范圍廣及頂板破斷動(dòng)載突出的特征,相比一般巷道破托,厚硬頂板直覆型巷道受動(dòng)載擾動(dòng)影響更加突出;受直覆型厚硬頂板大范圍懸頂影響规存,“板-殼”覆巖結構運動(dòng)將會(huì )增加沿空巷道超前靜載,同時(shí)會(huì )向下傳遞劇烈動(dòng)載,兩者共同作用使直覆型厚硬頂板破斷產(chǎn)生超強動(dòng)載,從而引起巷道發(fā)生沖擊失穩飒货;現場(chǎng)實(shí)例表明,直覆型厚硬頂板初次破斷尺寸為58m滴压,破斷釋放能量3.5×1107 J,傳遞至巷道的能量為8.9×105 J,周期破斷尺寸為28m怠蹂,釋放能量為1.7×107 J,傳遞至巷道的能量為4.36×105 J聋涨,小于63上06沿空巷道臨 界沖擊能量1.25×106 J,表明常規條件下直覆型厚硬頂板初次破斷或周期破斷不會(huì )誘發(fā)巷道沖擊失移;提出了“工作面勻速或低速開(kāi)采+直覆厚硬頂板深孔爆破預裂+強化超前支護”的綜合防控對策,并在煤礦現場(chǎng)進(jìn)行了工業(yè)性試驗盒件。研究成果可對類(lèi)似工程地質(zhì)條件下厚硬頂板直覆型沿空巷道沖擊失穩防控提供一定參考。

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    • 鋼渣-全尾砂充填料漿流變特性試驗研究

      薛振林, , 甘德清, 劉志義, 管旭

      Abstract:

      為探明不同配比條件下鋼渣-全尾砂充填料漿的流變特性尺碰,采用控制剪切速率法開(kāi)展了充填料漿流變試驗,分析了質(zhì)量濃度、灰砂比和鋼渣摻量對料漿流變參數的影響,闡述其流變特性业栅,通過(guò)中心復合設計響應曲面法,探究了質(zhì)量濃度、灰砂比和鋼渣摻量對料漿流變參數的交互作用。結果表明:質(zhì)量濃度對屈服應力和粘度的影響最顯著(zhù)酪少,隨著(zhù)質(zhì)量濃度的增加,屈服應力和粘度呈冪函數增長(cháng)規律洒沦。鋼渣的摻入降低了料漿的粘度與屈服應力,顯著(zhù)提升了流動(dòng)性,鋼渣摻量由0%提升至25%時(shí),屈服應力下降85.43%删广,粘度下降53.83%愈权。對于交互作用,質(zhì)量濃度與鋼渣摻量對屈服應力和粘度的交互影響最顯著(zhù),鋼渣摻量的增加促進(jìn)質(zhì)量濃度對流變參數的影響程度,即隨著(zhù)鋼渣摻量的增加缀尘,質(zhì)量濃度對屈服應力和粘度的影響逐漸增大。參數尋優(yōu)表明,當質(zhì)量濃度為60%、鋼渣摻量為30%荆永、灰砂比為1:8時(shí)杭悬,料漿屈服應力和粘度最小,流動(dòng)性最高。

      • 1
    • 拋落磨礦下多組元復雜礦石與其組元礦物磨礦特性研究

      楊金林, 馬少健

      Abstract:

      針對多組元復雜礦石選擇性磨礦現象及復雜礦石與其組元礦物關(guān)聯(lián)研究的缺乏臊酝,基于磨礦介質(zhì)運動(dòng)理論及選擇性磨礦原理分析方法,采用破碎率、磨礦速度影积、磨礦產(chǎn)品參數t10等指標進(jìn)行磨礦特性的表征粟婿,研究了拋落磨礦下多金屬復雜礦石與其組元礦物磁黃鐵礦枝扇、閃鋅礦段直、石英的磨礦特性之間的關(guān)系妒贞。結果表明,多金屬復雜礦石在拋落磨礦時(shí),閃鋅礦提高了礦石破碎效果,即閃鋅礦的存在對礦石破碎效果起積極作用;磁黃鐵礦和石英降低了礦石破碎效果,即磁黃鐵礦與石英的存在對礦石破碎效果起消極作用。不同組元礦物磨礦產(chǎn)品的粒度特性都會(huì )影響礦石磨礦產(chǎn)品的粒度特性亲善,且閃鋅礦的影響更為顯著(zhù)辰企。礦石與其組元礦物的磨礦速度均隨磨礦時(shí)間延長(cháng)呈指數減小弃衍,并在磨礦時(shí)間達到4min時(shí)磨礦速度快速減小的趨勢到達閾值流椒。研究結果可為后續拋落磨礦下多組元復雜礦石磨礦優(yōu)化調控研究提供理論指導户盯。

      • 1
    • 氨基和巰基雙官能團修飾煤矸石對重金屬離子的吸附性能研究

      雷銳, 董憲姝

      Abstract:

      煤炭開(kāi)采和洗選過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢物煤矸石以及工業(yè)廢水排放的Pb(II)對生態(tài)系統和人類(lèi)健康都會(huì )帶來(lái)巨大危害,研究Pb(II)的高效去除方法和煤矸石的合理利用對生態(tài)環(huán)境保護具有重要意義。本文提出以煤矸石嫁接(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷(MPTMS)和3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES),從而制備成一種低成本氨基巰基雙官能團改性煤矸石(CG-SHNH)復合材料。研究通過(guò)XRD、SEM-EDS窗拘、XFR、FTIR烧田、BET、Zeta電位等手段可以對吸附材料的物理和化學(xué)特性進(jìn)行全面分析。FTIR結果表明,復合材料在2930 cm-1和2560 cm-1處出現新的譜帶朴摊,分別對應C-H和S-H拉伸振動(dòng),在3367 cm-1處出現了新的峰身您,為N-H鍵的吸收峰镰钦,說(shuō)明CG-SHNH表面分布有豐富的氨基和巰基官能團。BET結果表明遵艰,CG-SHNH平均孔徑明顯增加,從17.33 nm增加到24.54 nm兔乞。將制備的CG-SHNH進(jìn)行對Pb(II)的吸附性能研究,結果表明村砂,在CG-SHNH投入量1 g/L、吸附時(shí)間20 h拔楣、溫度25 ℃,pH值6.6儒旬,初始濃度600 mg/L 時(shí),CG-SHNH對Pb(II)的吸附效果最佳惜轴,吸附容量為125 mg/g磨爪。吸附機理研究表明,氨基和巰基雙官能團對Pb(II)螯合吸附能夠協(xié)同促進(jìn),CG-SHNH展現出優(yōu)異的重金屬離子吸附能力,并且其吸附性能明顯高于煤矸石和僅接枝巰基的煤矸石。

      • 1
    • 遼寧省重要礦產(chǎn)資源供需形勢及保障程度分析

      高忠暉

      Abstract:

      為預測遼寧省“十四五”期間重要礦產(chǎn)資源需求情況,以“十三五”期間礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用情況為基礎饲漩,采用需求趨勢分析方法,通過(guò)追蹤產(chǎn)業(yè)鏈,在收集其上下游生產(chǎn)環(huán)節的開(kāi)發(fā)利用數據或其下游產(chǎn)品終端市場(chǎng)的消費數據,預測“十四五”期間,鐵礦、煤炭铆龙、金礦、菱鎂礦、熔劑用灰巖和硼礦的實(shí)際需求及保障能力吃顺。結果表明,未來(lái)5年,鐵礦需求量為18 375萬(wàn)~19 110萬(wàn)t/a亭妓,煤炭需求量為17 992萬(wàn)~19 135萬(wàn)t/a,金礦需求量為811萬(wàn)~892萬(wàn)t/a变钙,菱鎂礦需求量為3 048萬(wàn)~3 381萬(wàn)t/a,熔劑用灰巖需求量為1 496萬(wàn)~1 540萬(wàn)t/a,硼礦需求量為416萬(wàn)~539萬(wàn)t/a页跨。菱鎂礦和熔劑用灰巖保障程度較高,可達到供需平衡,金礦仍需要大量進(jìn)口虹菲,鐵礦、煤炭和硼礦保證程度不足,需進(jìn)一步加強深部及外圍礦產(chǎn)資源勘查让簿,強化開(kāi)采能力建設。

      • 1
    • 云南省滇西北地區歷史遺留廢棄礦山生態(tài)修復遙感調查與監測

      胡官兵

      Abstract:

      常規礦山生態(tài)修復調查具有時(shí)間長(cháng)、成本高、難于追溯過(guò)去等特點(diǎn),具有一定的局限性茵冗,為快速、直觀(guān)地獲取區域內歷史遺留廢棄礦山的分布和修復進(jìn)展情況。以滇西北為研究區,采用多時(shí)相遙感數據,總結區內歷史遺留廢棄礦山谍夭、礦山生態(tài)修復模式和具體修復措施等解譯標志,進(jìn)行詳細解譯分析,結合外業(yè)調查驗證工作,摸清了區內歷史遺留礦山圖斑分布和后續礦山生態(tài)修復情況胖直。結果表明,區內共有歷史遺留礦山圖斑3060個(gè),占損類(lèi)型以采場(chǎng)和中轉場(chǎng)地為主,占總圖斑數量的81.8%,涉及礦種以非金屬礦為主帜蘑;礦山修復方面磁香,完成修復治理圖斑765個(gè),面積約1468公頃,修復方式以工程修復為程,調查研究成果可為類(lèi)似的廢棄礦山調查與修復治理提供參考,也為礦山生態(tài)修復規劃捆探、政策制定和項目工作部署安排等提供重要數據支撐。

      • 1
    • 基于一種斜井提升容器防跑車(chē)裝置平道閉鎖器的研究

      周建

      Abstract:

      針對礦山斜井運輸系統中提升容器防跑車(chē)裝置存在的安全性和可靠性問(wèn)題奖棘,提出了一種新型平道閉鎖器設計。該研究首先對現有防跑車(chē)裝置進(jìn)行了系統分析,然后詳細介紹了新型閉鎖器的設計理念、結構以及潛在故障模式。通過(guò)構建故障樹(shù)分析模型,研究定性及定量地評估了系統失效的潛在原因,并運用最小割集預估了根本故障原因。同時(shí),概率重要度和關(guān)鍵重要度的計算為故障原因的重要性提供了量化指標玫霎。試驗結果表明秒遮,新設計的平道閉鎖器顯著(zhù)提高了斜井提升容器的制動(dòng)安全性和運行穩定性,不僅有效提升了物料運輸效率菜凿,還能借助故障量化指標進(jìn)一步加強該閉鎖器的可靠性。研究的結論為提升斜井運輸系統的安全水平提供了有力的技術(shù)支持,并為相關(guān)安全設備的設計與優(yōu)化貢獻了理論依據。

      • 1
    • 某深井礦山開(kāi)采巖爆傾向性研究

      胡軍生, 熊曉晨

      Abstract:

      我國多座礦山進(jìn)入深井開(kāi)采行列,巖爆問(wèn)題越發(fā)突出,通過(guò)巖爆問(wèn)題的研究,預測巖爆發(fā)生的可能性和強度等。以某深井礦山為研究對象彪炉,在礦區地應力分布特征和巖石力學(xué)試驗基礎上遭树,采用巖爆經(jīng)驗判據準則和數字模擬分析對巖爆進(jìn)行分析研究漱牵。通過(guò)經(jīng)驗判據中的Barton判據和沖擊能量指標進(jìn)行初步定性分析缭召,得出-1300m以上中段巖爆傾向性極低;如果發(fā)生,將會(huì )在局部產(chǎn)生輕微巖爆;-1300m以下中段,將會(huì )發(fā)生輕微~中等等級巖爆。通過(guò)局部能量釋放率指標進(jìn)行建模分析,得出在開(kāi)采該礦山一期(-780~-1020m)開(kāi)采過(guò)程中,巖爆風(fēng)險性不高,以輕微巖爆為主;在二期(-1020~-1754m)開(kāi)采過(guò)程中,礦體具有中等巖爆的風(fēng)險,其中采場(chǎng)頂板、間柱與底板的邊角處是發(fā)生巖爆的潛在區域。該研究對該礦山下一階段的施工和開(kāi)采具有指導意義。

      • 1
    • 基于CRITIC-GRA-AHP法的敏感性排序理論及其在邊坡穩定性分析中的應用

      趙黎, 粟登峰

      Abstract:

      摘要:邊坡穩定是礦山安全生產(chǎn)的基礎,研究邊坡穩定性影響因素敏感性順序具有重要的理論意義和實(shí)際意義。針對單一主觀(guān)算法受主觀(guān)影響較大和單一客觀(guān)算法結果與現場(chǎng)實(shí)際情況偏差較大且僅能分析特定工況的不足,提出了基于CRITIC-GRA-AHP法的敏感性排序理論。并以川西北某石灰石礦山為例秒泪,在分析確定邊坡高度、邊坡坡面角、巖體重度、巖體黏聚力、巖體內摩擦角等邊坡穩定性影響因素的基礎上,采用FLAC3D結合基于CRITIC-GRA-AHP聯(lián)合算法的敏感性排序理論對礦山邊坡穩定性影響因素敏感性進(jìn)行了分析。結果表明:天然工況、暴雨工況、地震工況條件下邊坡穩定性影響因素敏感性順序為:(1)天然工況下:內摩擦角辨考、坡高颊嫁、粘聚力、坡面角识骨、重度、體積模量;(2)暴雨工況下:內摩擦角、粘聚力、坡高胯究、重度、坡面角、體積模量赚丹;(3)地震工況下:內摩擦角、坡高、粘聚力、坡面角垢财、重度、體積模量。且暴雨工況下邊坡穩定性影響因素敏感性均強于地震工況對邊坡穩定性的影響,地震工況下邊坡穩定性影響因素敏感性均強于天然工況對邊坡穩定的影響,在此基礎上暗天,采用云模型理論對邊坡最終坡面角進(jìn)行了優(yōu)化簿混,最終確定礦山邊坡最終坡面角以51°為宜,此分析結果與礦山實(shí)際情況一致。論文研究成果可為類(lèi)似礦山邊坡災害預測和預防及后續工程處理提供參考颓彼。

      • 1
    • 某銅礦難崩礦體水力壓裂試驗與效果評價(jià)

      黃明發(fā)

      Abstract:

      針對某銅礦難崩礦體水力壓裂試驗效果評價(jià)問(wèn)題,采用室內試驗梢薪、數值模擬和現場(chǎng)試驗等方法,室內測試了難崩礦體壓裂物模試驗素厂,采用數值模擬研究了不同簇間距、不同施工排量、不同施工規模工況下壓裂裂縫擴展治宣,進(jìn)行了地表裸眼和射孔兩種壓裂工藝的水力壓裂工業(yè)性試驗和監測。結果表明:礦體可壓性較好,具備形成多條復雜裂縫條件妻率;數值模擬給出了水力壓裂施工排量在4~5m3/min范圍內,單段液量主體為200~450m3時(shí),能夠滿(mǎn)足40~70m裂縫半長(cháng)需求双抽,并形成復雜裂縫網(wǎng)絡(luò );工業(yè)試驗兩井水力裂縫在礦體短軸方向上延伸偏短匠甩,整體上符合延伸規律,基本達到設計要求。相比裸眼井壓裂赃阀,射孔井壓裂由于采用多簇射孔+暫堵轉向(孔眼+縫內),形成水力裂縫更密集诵芜,監測縫長(cháng)明顯比設計縫長(cháng)短。該研究為礦山自然崩落法開(kāi)發(fā)和壓裂誘導提供了依據。

      • 1
    • 基于耦合仿真技術(shù)的擺式磨機進(jìn)氣風(fēng)道優(yōu)化設計

      孟聲龍, 姚 嘉

      Abstract:

      為了解決擺式磨機存在高能耗、風(fēng)道積料和局部磨損等問(wèn)題,對現有進(jìn)氣風(fēng)道(蝸殼和風(fēng)道葉片)結構設計方案進(jìn)行研究≈蠓龋基于流體動(dòng)力學(xué)與多相流及離散元耦合仿真技術(shù),進(jìn)行擺式磨機的內部風(fēng)場(chǎng)與顆粒場(chǎng)的數值模擬拳昌。進(jìn)行蝸殼線(xiàn)型、風(fēng)道葉片角度和葉片數量的響應面仿真試驗,結果表明優(yōu)化蝸殼線(xiàn)型有利于降低壓損和設備能耗,合理選擇葉片角度和葉片數量有利于降低風(fēng)道的不均勻系數進(jìn)而調控流場(chǎng)“鳎基于壓損和不均勻系數的多目標優(yōu)化,確定風(fēng)道結構的最優(yōu)方案:蝸殼2,葉片數量18片、葉片角度55°屿附。優(yōu)化方案的成品收集效率高達95.3%,比企業(yè)原方案提高13.4%手欣。仿真結果與現場(chǎng)實(shí)驗數據的一致性較好芙坦,可以為擺式磨機的優(yōu)化與節能設計提供指導。

      • 1
    • 生態(tài)脆弱礦區礦井水特征及資源化適宜性研究

      謝國良, 廉開(kāi)元

      Abstract:

      掌握礦井水特征及功能性利用適宜性是實(shí)現礦井水分源處理、分級利用的資源化的前提驳棠。以榆樹(shù)嶺煤礦為研究對象慎近,采集各類(lèi)型礦井水進(jìn)行水樣檢測笋莹,劃分礦井水資源化利用類(lèi)型妹峭,建立評價(jià)體系綜合分析評價(jià)礦井水不同利用方向的功能適宜性是屎。研究表明:礦井水化學(xué)類(lèi)型主要為SO2-4·Cl--Na+型棘队,V類(lèi)水隸屬度為0.812~0.991呻疹,水化學(xué)組分含量高瓷翻,分析存在飲用、灌溉與工業(yè)用水三種潛在利用途徑;各類(lèi)礦井水飲用適宜性評價(jià)結果均為Ⅲ級癞亩、Ⅳ級汉惫,不適宜飲用,在灌溉和工業(yè)用水適宜性上址岛,不同類(lèi)型礦井水評價(jià)結果差異較大,采空區積水、裂隙水SAR[3~10.8 (mmol·L-1)1/2]敢拢、RSI(6.1~6.5)等指標顯示對土壤理化性質(zhì)影響較小且基本無(wú)腐蝕性,適宜灌溉和工業(yè)用水,火燒區積水LSI(0.8~1.2)>0.6,具有結垢傾向,一般不能直接作為灌溉水使用,但能夠用于工業(yè)用途,水倉水水質(zhì)受污染嚴重,SSP(78.4~84.5%)、MHR(62.9~72.0%)、RSI(7.2~7.7)、LR(8.0~12.0)等指標顯示該類(lèi)型水對土壤堿度及滲透性危害較高,并且具有嚴重腐蝕性戏溺,功能性利用潛力較差嘁捷。

      • 1
    • 基于A(yíng)rcGIS軟件構建中關(guān)鐵礦巖體質(zhì)量空間分布

      王志國, 吳儀慧

      Abstract:

      獲取巖體穩定性級別,對礦體深度開(kāi)采、圍巖支護以及采空區的充填具有十分重要的意義。基于中關(guān)鐵礦的工程地質(zhì)條件诲敲,通過(guò)室內巖石力學(xué)基本性質(zhì)試驗专虎、現場(chǎng)巖石力學(xué)測試盐腻、現場(chǎng)巖體節理調查、地應力測試等涌遏,計算得到測點(diǎn)位置巖石基本質(zhì)量BQ值;利用ArcGIS軟件的數據處理和空間分析功能汞么,通過(guò)克里金插值技術(shù)建立了研究區域巖體質(zhì)量的空間分布預測模型醇教,應用該模型對-230m水平礦體的巖體質(zhì)量進(jìn)行了預測分析;結合現場(chǎng)實(shí)測進(jìn)行驗證分析表明:預測結果與實(shí)際情況具有較好一致性,中關(guān)鐵礦-230m水平礦體質(zhì)量較差,易破碎金刃、不穩定浓恶。研究獲取的巖體質(zhì)量空間分布預測模型,為研究巖體工程未完全揭露情況下巖體穩定性級別提供了方法奇钞,也為后續中關(guān)鐵礦的安全開(kāi)采提供了理論依據子敷。

      • 1
    • 基于SwinV2-EfficientNetV2的銅礦石品位分類(lèi)方法研究

      黃源峰, 何劍鋒

      Abstract:

      針對現有銅礦石品位分類(lèi)中所應用的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )缺乏構建與歸納長(cháng)距離特征關(guān)系不足的問(wèn)題,作者提出了一種結合SwinTransformer-EfficientNet集成模型的銅礦石品位分類(lèi)方法。該方法充分利用了SwinTransformer V2-t架構對長(cháng)距離特征關(guān)系的歸納能力,以及EfficientNet V2-s捕捉細微局部特征上的優(yōu)勢,通過(guò)增設線(xiàn)性層以整合兩模型的輸出結果,并根據單個(gè)模型自身的輸出動(dòng)態(tài)調整線(xiàn)性層的權重,以?xún)?yōu)化映射關(guān)系,進(jìn)而顯著(zhù)提升分類(lèi)性能。實(shí)驗驗證表明,此融合模型在分類(lèi)任務(wù)上的準確率達到92.891%,精確率達到93.095%,召回率達到92.654%。相較于未集成前的單一模型,集成后的綜合模型在分類(lèi)準確率上提升了1.30%,精確率分別提升了1.9%和2.186%,召回率則分別提高了0.474%和0.237%,效果明顯唯碗。

      • 1
    • 分層廢石膠結充填體的充填效果研究

      郭團結, 陳 虎

      Abstract:

      廢石膠結充填體在充填過(guò)程中常出現分層現象德溯,可能影響充填效果,因此對分層充填體的充填效果進(jìn)行研究具有重要意義。本研究首先對廢石膠結充填體進(jìn)行切片,分析了充填體不同分層的骨料分布特征阱伤。然后通過(guò)數值模擬,對比分析分層和不分層廢石膠結充填體對采空區充填效果的影響。研究發(fā)現:(1)不分層充填體在頂板支護效果辆亏、頂板沉降、側幫受力和內部穩定性等方面表現更優(yōu)秀,能提供更穩定的支護效果,減小頂板沉降照宝,降低側幫受力,保障礦山作業(yè)安全。(2)不分層充填體在頂板中部應力略高于分層充填體,但在頂板兩側的應力分布上更均勻脐炼,提供更穩定的頂板支護;頂板沉降程度明顯更小,支護效果優(yōu)于分層充填體;側幫受力均勻,位移較小熄浓,相比之下分層充填體的側幫受力較大,位移不均勻。(3)分層充填體上層細骨料分布較多使其易受壓力變形,而不分層充填體內部廢石分布均勻混驰,整體承載能力更強,形變相對較小。綜上所述,不分層廢石膠結充填體在采空區支護效果和穩定性方面表現更出色,因此在進(jìn)行充填體配比時(shí)要盡量控制充填體的分層現象丧刷,為礦山運營(yíng)提供重要保障。

      • 1
    • 剛果(金)高氧化率銅鈷礦浮-磁聯(lián)合工藝試驗研究

      姚建云, 楊含蓄

      Abstract:

      剛果(金)銅鈷礦石含Cu 2.47%、含Co 0.237%,屬于高氧化率、礦物組成復雜礦石。針對單一浮選選礦成本高且回收率低等問(wèn)題,根據礦石性質(zhì)采用浮選-磁選聯(lián)合工藝進(jìn)行選礦試驗,結果表明,在磨礦粒度-0.074mm占比70%的情況下,通過(guò)逐步硫化浮選可選出易浮硫化銅精礦舔哪、氧化銅精礦和鈷精礦,浮選尾礦通過(guò)強磁選再回收其中的銅鈷礦物,最終獲得綜合銅回收率為79.83%、鈷回收率為54.79%,銅鈷回收率大幅提高,實(shí)現了資源綜合高效利用。

      • 1
    • 動(dòng)載下磁鐵礦石鐵硅比對其動(dòng)力學(xué)特性及能耗規律的影響

      路燕澤, 王立杰

      Abstract:

      為探明磁鐵礦石在沖擊載荷作用下的破碎特性及能量轉換規律,以不同鐵硅比的磁鐵礦石為研究對象,利用霍普金森壓桿對不同鐵硅比的磁鐵礦石進(jìn)行沖擊破碎試驗,分析磁鐵礦石在不同入射幅值下的破壞變形特性、抗壓強度特性及能量轉換規律,并結合掃描電鏡技術(shù)揭示宏微觀(guān)破碎機理,結果表明:在沖擊載荷的作用下,不同鐵硅比的磁鐵礦石應力應變曲線(xiàn)并無(wú)壓密階段,直接進(jìn)入線(xiàn)彈性階段,隨著(zhù)鐵硅比的增大,彈性模量和峰值應力在不斷減小,磁鐵礦石的動(dòng)態(tài)抗壓強度隨鐵硅比的增大而減小。在動(dòng)載的作用下,三種鐵硅比的磁鐵礦石的耗散能隨鐵硅比及入射能的增大而增大,擬合曲線(xiàn)的斜率隨鐵硅比的增大而增大。隨著(zhù)入射幅值的增大,礦石碎塊塊徑在不斷減小,當入射幅值相同時(shí),鐵硅比大的礦石碎塊比鐵硅比小的碎塊塊徑小醉鳖。隨入射幅值的增大,磁鐵礦石內部沿晶裂隙及穿晶裂隙在不斷增多,破碎形貌變得復雜,裂隙寬度及長(cháng)度隨鐵硅比的增大而增大增寬其馏。研究結果對于礦山破碎不同磁性鐵含量的磁鐵礦石有一定的指導意義,可以為礦山在一定程度上提高能量的利用率笋鄙。

      • 1
    • 基于LHS-WOA-ELM的隧道圍巖參數反演分析

      肖時(shí)輝, 徐國元

      Abstract:

      為提高隧道圍巖力學(xué)參數取值的合理性,依托珠海市某超大斷面隧道工程提出一種新型圍巖參數反演模型。基于拉丁超立方體抽樣(LHS)產(chǎn)生初始樣本后進(jìn)行參數敏感性分析以確定圍巖的關(guān)鍵參數和改進(jìn)樣本結構,然后利用鯨魚(yú)優(yōu)化算法(WOA)對極限學(xué)習機(ELM)的隱含層神經(jīng)元節點(diǎn)數、初始權重和閾值進(jìn)行優(yōu)化進(jìn)而組成LHS-WOA-ELM反演模型,將反演所得參數代入FLAC3D計算位移并與現場(chǎng)實(shí)測數據進(jìn)行對比分析。結果表明:采用基于LHS進(jìn)行的參數敏感性分析能夠以較少的樣本考察多參數共同變化的情況,并確定影響圍巖位移的主要參數為彈性模量E、黏聚力c和內摩擦角φ;相比于WOA、ELM辩郭、BP算法模型俱篡,LHS-WOA-ELM模型反演所獲得的位移計算值與實(shí)測值相差更小,表明該反演分析方法能夠很好地反映圍巖參數與變形之間的非線(xiàn)性、不確定性特征,進(jìn)一步提高圍巖反演的精度和效率,可為地下洞室厉遏、礦業(yè)工程的設計參數確定提供參考饿婴。

      • 1
    • 三貴口鉛鋅礦中深孔爆破參數優(yōu)化研究與應用

      馮慶杰

      Abstract:

      為了解決三貴口鉛鋅礦采用分段鑿巖階段空場(chǎng)嗣后充填法對礦塊進(jìn)行回采時(shí)出現的大塊率較高、二步采時(shí)兩側充填體及頂柱破壞嚴重酱讶、礦石貧化率較大等問(wèn)題,對原有爆破參數進(jìn)行了優(yōu)化研究,改用直徑為76mm的炮孔搬蚤,通過(guò)理論計算得到排距為1.8m,孔底距為2.1m;或者排距為1.9m儿苞,孔底距為2.0m。現場(chǎng)工業(yè)試驗采場(chǎng)相對使用原爆破參數的采場(chǎng),其貧化率降低了19.8%着否,損失率降低了4.6%,炸藥單耗降低了12.2%,大塊率降低了34.8%气绩;同時(shí)結合LS-DYNA有限元軟件對優(yōu)化前后爆破效果的模擬結果表明:采用優(yōu)化后的爆破參數進(jìn)行爆破時(shí)馒毙,大塊率較小,對兩側的充填體巍嘶、頂柱及鑿巖巷道眉線(xiàn)的損傷較小。

      • 1
    • 基于響應面法的全尾砂靜動(dòng)態(tài)絮凝沉降規律研究

      姚遠, 祝鑫

      Abstract:

      尾砂濃密脫水是尾砂充填工藝的關(guān)鍵環(huán)節,為探究某礦山全尾砂濃密脫水性能,在尾砂基本物化性質(zhì)的基礎上,開(kāi)展了全尾砂靜動(dòng)態(tài)絮凝沉降試驗绞惦,設計了以尾砂漿入料質(zhì)量濃度、絮凝劑添加類(lèi)型豺型、絮凝劑摻量為影響因素,沉降速率為研究指標的靜態(tài)絮凝沉降試驗经备,以給料速度、給料質(zhì)量濃度、絮凝劑摻量為影響因素,溢流水含固量秀贾、底流質(zhì)量濃度和尾砂沉降速度為研究指標的動(dòng)態(tài)絮凝沉降試驗,并基于響應面分析法,揭示了全尾砂在多因素交互作用下的動(dòng)態(tài)絮凝沉降規律民傻。結果表明:1)通過(guò)靜態(tài)絮凝沉降試驗,最優(yōu)絮凝劑型號為CKFA02#舶赔,絮凝劑最佳添加量為20g/t,尾砂料漿最佳進(jìn)料質(zhì)量濃度為10%~12.5%淫韧;2)根據動(dòng)態(tài)絮凝沉降試驗構建的響應面模型,底流質(zhì)量濃度和溢流水含固量影響最大因素為料漿進(jìn)料速度艾蓝,尾砂沉降速度最大影響因素為料漿進(jìn)料質(zhì)量濃度,料漿進(jìn)料速度與進(jìn)料質(zhì)量濃度交互作用對底流質(zhì)量濃度影響最大版蛹,料漿進(jìn)料速度與絮凝劑添加量對溢流水含固量影響最大,料漿進(jìn)料速度和絮凝劑添加量對尾砂沉降速度影響最大悍本;3)最優(yōu)沉降參數為尾砂漿進(jìn)料速度0.55 t/m2·h,進(jìn)料質(zhì)量濃度11.12%纱新,絮凝劑添加量為30.0g/t,在該最優(yōu)絮凝沉降參數下陋锚,底流質(zhì)量濃度為60.6%问络,溢流水含固量為251.4mg/L,尾砂沉降速度為58.06mm/s宗而。

      • 1
    • 高海拔多礦種緩傾斜多層貧礦脈協(xié)同開(kāi)采研究

      程東旭

      Abstract:

      某緩傾斜多層貧礦脈,礦區同時(shí)賦存鉛鋅途质、磁鐵和硫銅礦種,根據礦體的賦存特征及品位低等特點(diǎn),為了更加安全經(jīng)濟合理的開(kāi)采,提出了偽傾斜條帶進(jìn)路充填采礦法開(kāi)采方案剧坷,并利用FLAC3D軟件模擬分析了不同進(jìn)路寬度的頂板位移、礦柱受力情況和塑性區分布情況。研究表明,偽傾斜條帶進(jìn)路充填采礦法可有效減小礦石的損失貧化掀鹅,極大的減小采切工程甲捏,增大采場(chǎng)的生產(chǎn)能力歇万,并實(shí)現不同礦種的分采分運蒿庙,可靈活適用于礦體復雜多變的緩傾斜礦體娜珍,經(jīng)過(guò)數值模擬分析得到該礦山最佳的進(jìn)路寬度是5 m~6 m凌彬。

      • 1

    主管單位:長(cháng)沙礦山研究院有限責任公司

    主辦單位:長(cháng)沙礦山研究院有限責任公司;中國有色金屬學(xué)會(huì )

    總編:褚洪濤

    主編:尹彥波

    副主編:羅園園

    創(chuàng )刊:1981年

    國際標準連續出版物號: ISSN 1005-2763

    國內統一連續出版物號: CN 43-1215/TD

    刊期:月刊

    聯(lián)系電話(huà):0731-88671578

    E-mail:kyyk@chinamine.org.cn

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