2017年第4期目录
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    矿山地质与力学
  • 刘忠,赵康,赵占清
    摘要:
    关庙—银沙地区位于北淮阳成矿带东段。区内早古生代地层较发育,岩浆岩和火山岩发育,区内矿床分布多分布于NE向和NW向断裂交汇部位,且矿化具一定的横向和纵向变化。本文通过总结区内成矿地质背景,对不同类型的矿床(点)的成矿地质特征和指示标志进行分类总结,为该区下一步寻找钼铅锌多金属矿提供依据。
  • 矿山环境与设备
  • 吴永刚
    摘要:
    随着矿产资源的开发,岩爆已经逐步成为深部开采矿山的重要安全威胁。本文通过介绍某磷矿遇到的岩爆问题,对岩爆问题进行了初步探索。岩爆发生的强度和频率随着埋深的增大而递增,同时也出现在矿体倾角变化、矿体厚度变化较为频繁地段。根据探索的初步经验,该矿通过采取合理的开挖和支护方式并加强预报等防范措施后,使得岩爆产生的破坏得到了有效控制。由地应力引起的岩爆问题属于区域问题,因此本文的研究成果可以为该矿以及邻近进入深部开采的矿山提供参考。
  • 何亚清,杜红波,彭府华
    摘要:
    三道庄矿为典型的地下转露天开采矿山,经过前期几十年的地下无序开采,目前在露天台阶下方形成了大量极复杂地下采空区。针对采空区分布特征,建立了一套地下和露天联合监测的48通道微震监测系统。通过长期现场监测,确定了微震事件率、微震定位事件空间聚集度、微震b值、微震分形维值、能量指数-累计视体积和微震事件时间熵的六个微震预警参数及“三个数值四个趋势”的预警阀值。同时,对矿山典型的岩体工程灾害进行了监测预警分析,证明了该预警方法具有较强的适用性。建立的微震监测系统多次对地表台阶开裂、塌陷和井下冒顶片帮等进行了监测预警,保证了无地压灾害安全事故的发生,为矿山的安全生产提供了重要的技术保障。
  • 矿山支护
  • 覃庆韩,刘立顺
    摘要:
    在介绍块体理论及程序的基础上,以铜坑矿92号矿体4个裂隙岩体试验区巷道为例,充分利用一般块体理论GeneralBlock程序和关键块体理论Unwedge程序快速确定1#、2#、3#和4#四个试验区内巷道的最优锚网支护参数。研究成果可为其它地下工程复杂裂隙岩体的锚网支护提供参考。
  • 矿山通风
  • 张文方,王文丽,王春
    摘要:
    某金矿1#、2# 通风系统采用自然通风方式进行通风,3# 通风系统采用抽出式通风,随着开采深度的增加,通风风量控制难度大、污风循环、通风短路等问题逐渐突出,严重影响了矿山生产的安全性。基于上述问题,经研究提出1#、2# 通风系统采用压入式通风,3# 通风系统仍采用抽出式通风,同时优化了相应的通风网络,调整了主风机布置的位置。基于优化后的通风网络,估算了各通风系统的矿井需风量及通风阻力,合理选择了通风设备,完善了该金矿的通风管理方案,为矿山的安全生产提供了保障。
  • 矿山开采与安全
  • 郭进平,王小林
    摘要:
    针对四方金矿无底柱分段崩落法17m分段过高导致悬顶的问题,提出12.5m的低分段方案。通过端部放矿相似物理实验,结合椭球体放矿理论和数学回归分析,测定了反映四方金矿矿石流动规律的移动边界系数和移动迹线指数,分段高度为12.5m时,矿石放出体a轴长12.5m,b轴长4.0m,c轴长4.5m。在此基础上,根据矿石放出体大间距排列理论确定最佳进路间距为14m,根据放出体为前倾扁椭球体缺推导出崩矿步距与矿石回收率、贫化率之间的函数关系,构建回贫差计算模型,以回贫差评价矿石回收效果,确定最佳崩矿步距在3.1-3.3m之间。研究结果为矿山优化结构参数、避免悬顶事故提供了依据。
  • 矿山地质与力学
  • 杨宏智,逄伟,张朋,赵岩,张森,寇林林
    摘要:
    吉林长白临江铜矿为典型的矽卡岩型矿床。为精确厘定成矿时代,在前人研究基础上,本文对与成矿密切的石英闪长玢岩开展锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,定年结果显示,石英闪长玢岩获得2组年龄,第1组年龄为128.7±2.8Ma和131.4±3.78Ma,为捕获的锆石年龄,第2组加权平均年龄为122.6±1.1Ma(n=16,MSWD=0.80),代表石英闪长玢岩结晶年龄,结合锆石特点和矿床成因类型,认为临江铜矿成矿时代为早白垩世晚期,结合区域构造演化,临江铜矿成矿构造环境应为早白垩世晚期古太平洋板块向欧亚大陆俯冲的地球动力学背景。
  • 矿山支护
  • 祁赟朴,王洪江
    摘要:
    伽师铜辉矿业公司拜什塔木铜矿围岩条件属松软破碎范畴,围岩吸水后强度迅速降低,其坚固性系数在3~4之间,且存在冲击地压影响。其现行支护方案为管缝式锚杆和T型钢拱架支护,实际生产中表明其支护强度不足。针对这一问题,设计采用水力膨胀式锚杆和钢管混凝土支架两种新型的支护技术对其沿脉单轨段巷道进行支护设计,通过锚杆长度、间排距、直径、材料,以及钢管混凝土支架的直径、壁厚、形状、材料、布置密度的设计,达到提高支护强度、降低支护成本的目的。
  • 矿山开采与安全
  • 祁焕斌,张海栋,杨彦军
    摘要:
    五龙沟矿区3555m平硐以上中段已回采完毕,采用空场法形成了较大的采空区,部分离地表靠近的空区造成地表塌陷,为避免冲击地压隐患以及对后续正常开采产生不必要的麻烦,现对已形成的采空区和塌陷区域进行处理。利用采空区三维激光扫描仪对采空区基本情况进行扫描,对形成的采空区研究处理。三维激光扫描技术获取数据的快速性、高效性、高精度和高分辨率特性是传统测量方法无法比拟的,该技术的应用有着广泛的前景。通过对采空区的安全性能、对后续采矿作业的影响、经济效益以及地表实际现状的探讨,最终决定采用崩落法和封闭法处理采空区。
  • 矿山环境
  • 王瑞山,谢容生,杨艺行,王少龙
    摘要:
    由采矿、冶炼、加工及废弃物处置等造成的重金属污染土壤问题日益严重,环境污染影响越显突出。围绕云雾苔草与蜈蚣草超富集植物间种对重金属污染土壤联合修复的运用与实践进行试验探索。结果表明:分别采用云雾苔草、蜈蚣草和两者间种联合修复重金属污染土壤,铅、锌、铜、镉、砷等重金属含量均呈逐年下降趋势,间种方式的修复效果明显优于单独种植修复重金属的效果。采用云雾苔草和蜈蚣草间种方式联合修复重金属土壤,对污染土壤的重金属修复效果持续有效,土壤中铅、锌、铜、镉、砷的浓度可降低至12.54 mg/kg、40.21 mg/kg、11.23 mg/kg、0.06 mg/kg和0.32 mg/kg。
  • 先进技术
  • 肖勇杰,陈福全
    摘要:
    随着全套管振动取土灌注桩施工工艺的发展,灌注桩在工程中的应用越来越广泛,但是关于灌注桩套管高频振动贯入机理,特别是套管贯入引起的超孔隙水压力的研究还不全面。在全面介绍了套管高频振动贯入有限元分析模型的建立过程后,对套管高频振动贯入引起的超孔隙水压力分布规律、变化趋势进行了详细研究。同时,采用正交试验与数值模拟相结合的正交有限元法评价了各因素对孔压性状的影响程度。研究结果表明:套管振动贯入过程中,超孔隙水压力随距套管端部垂直距离、水平距离的增大而减小,且超孔隙水压力幅值随时间逐渐增大,随振动频率增大而减小;套管振动贯入结束后,超孔隙水压力随时间大致呈指数型衰退,且主要沿套管内侧路径消散;影响孔压性状的主要因素为贯入深度和渗透系数。研究结果对套管高频振动贯入砂土中孔压性状分析具有理论和实际意义。
  • 综合利用与其它
  • 李腾,郭建民,杨纪光,王义海
    摘要:
    焦家金矿采用上向分层进路充填采矿法进行开采,目前现场使用的尾砂充填料浆固体浓度为68%,其对尾砂利用不够充分,且早期强度也较低,因此采用提高浓度的方式来增加尾砂利用率,由于提高浓度必然使得充填料浆的流动性能变差,不再满足自流输送的需求,因此在充填料浆中加入减水剂改善高浓度料浆的流动特性。经试验发现在加入萘系减水剂之后,明显提高了充填料浆的流动性,同时泌水率有所增加但增幅较小,凝结时间相应缩短,此外随着减水剂的加入,略微增高了尾砂充填体的强度,随着龄期的增长,减水剂对强度的增加作用越明显,相比不掺减水剂的分级尾砂充填体,3d强度提高了10.8%,28d强度增长了29.6%。
  • 矿山开采与安全
  • 王振昌,刘青灵,张元庆,李斌
    摘要:
    为解决缓倾斜中厚矿体,尤其是倾角为20~35°的缓倾斜中厚矿体的高效率开采技术难题,提出了基于组合棋盘式底部结构的缓倾斜矿脉连续采矿法。以悦洋银多金属矿为背景,运用层次分析法和多目标灰色局势决策方法对包括新方案在内的四种采矿方案进行优选,结果表明,基于组合棋盘式底部结构的缓倾斜矿脉连续采矿法为最佳采矿方案。最后,重点阐述了新方案的矿块结构参数与采场布置、采切工程布置和回采工艺方面的内容,分析了新方案的主要优势。这一新的采矿方法具有一定的指导意义和实用价值,可以在矿山使用并推广。
  • 矿山环境与设备
  • 王海军
    摘要:
    本文克服经典地表移动带圈定方法的缺点,采用岩石力学数值模拟圈定办法完成了复杂地表环境的地下开采移动带的圈定工作,实现了该“三下”矿山地下开采对地表建构筑物和铁路影响的量化分析,确保了矿山地下开采经济效益与环境效益的平衡
  • 矿山开采与安全
  • 冯盼学,解联库,万串串,陈赞成,何水清,郭建伟
    摘要:
    针对甲玛铜矿高海拔环境和缓倾斜厚大矿体赋存条件,初选了两种大直径束孔高分段空场嗣后充填采矿方法,经综合技术经济比较,最终确定为阶段凿岩束孔高分段爆破方案,并进行工业试验。现场实践表明,本方案实现了高原环境束状孔高分层落矿、边排孔轮廓控制、大型无轨设备出矿、高效采场充填的技术集成及应用示范,是高海拔地下金属矿山安全高效采矿技术的新突破。
  • 矿山支护
  • 柳宏儒,张元生,黄文柏
    摘要:
    针对复杂地质条件下井筒工程施工技术难题,根据岩石力学、爆破理论、支护技术和井巷施工工艺,对辽宁柏杖子金矿混合井施工进行应用研究。重点解决了施工工艺、安全高效、竖井排水、井筒支护、通风等问题,揭示了特定地质条件下混合井施工技术的应用方法,对于同类矿山的井筒工程施工具有指导意义。
  • 矿山环境与设备
  • 吴鹏,冯盼学
    摘要:
    本文以河北某银(金)矿采空区为研究背景,通过建立FLAC3D数值模型,研究分析了采空区周围的应力、位移、塑性区分布情况。研究结果表明,27个空区中的4个属于隐患空区中的关键空区,需要在下步残矿回采方案制定过程中重点研究和优先治理;14个空区局部可能出现破坏,需要结合残矿回采方案确定合理治理顺序和方案。研究过程及结论可供空区治理方案研究及类似矿山参考。
  • 其它
  • 顾晓薇,王忠康,胥孝川,黄晓红,王青
    摘要:
    铁矿石价格受多种因素影响,对其进行准确预测较为困难,尤其是在近些年铁矿石价格波动明显的情况下。结合1995-2015年间铁矿石价格统计数据,着重分析了对铁矿石价格影响较为明显的GDP、固定资产投资、钢材产量、废钢消耗量、原矿供给量以及铁精粉生产成本等六大因素,建立了多元线性回归预测模型,对未来五年铁矿石市场价格做出了科学预测,得到未来五年铁矿石市场价格分别为555.56元/吨、613.94元/吨、665.90元/吨、709.93元/吨、744.35元/吨,年均增长率约为5.70%。研究表明,2016年的预测值与该年度市场实际价格较为接近。预测值可在一定程度上反映未来五年铁矿石市场价格变化趋势,为相关企业决策提供参考。
  • 矿山开采与安全
  • 杨悦增,何少博,王金波,朱鹏瑞
    摘要:
    采空区是金属矿山重大危险源之一。采空区稳定与否是保证矿山企业正常生产的关键因素之一。夏甸金矿于2003年8月20日开始在-363m水平以下部分矿体采用无底柱分段崩落法进行开采,经10余年的开采,目前已开采至-692m水平,崩落法隐伏采空区稳定性的稳定性分析至关重要。利用surpac建立崩落法开采的矿体模型,进行冒落带高度预测,计算得到冒落带最高点为-251m,并采用FLAC3D程序进行数值模拟,按照矿山回采顺序,共划分12次进行开挖,分析了应力、位移与塑性区破坏规律,变形以采空区上方为中心,呈圆形向外扩展,中心的变形为最大,沉降18cm,采空区边界沉降最小,为4cm。地表沉降位移不大,采空区不会塌陷到地表,并采用相似试验验证了这一结论。
  • 岩体力学
  • 徐佳俊,陈宇龙,曾成华,蒋成荣,张士举
    摘要:
    粗粒土是一种天然填筑材料,在工程中应用广泛。大量学者对加筋粗粒土的力学性质进行了研究,但对直剪过程中颗粒破碎特性尚无人研究。本文采用大型直剪仪,对粗粒土和加筋粗粒土进行了直剪试验研究,研究了其直剪力学行为与直剪过程中的颗粒破碎特性。试验结果表明:粒径和垂直压力越大,峰值强度越大;加筋后,粘聚力均大幅提高,而内摩擦角有一定程度的减小,粘聚力和内摩擦角均随着粒径的增大而增大;土工格栅除了受到与土的摩擦力外,还受到土体对横肋的阻挡力,阻挡力大幅提高了粘聚力;由不同方法计算得到的颗粒破碎率均随着垂直压力的增大而增大。垂直压力越大,颗粒间的接触越紧密,相互作用越剧烈,破碎率越大。同时在相同垂直压力下粒径越大,破碎越严重。加筋后颗粒破碎率显著降低,加筋可以有效防止颗粒破碎。
    矿山地质与力学
  • 刘忠,赵康,赵占清
    摘要:
    关庙—银沙地区位于北淮阳成矿带东段。区内早古生代地层较发育,岩浆岩和火山岩发育,区内矿床分布多分布于NE向和NW向断裂交汇部位,且矿化具一定的横向和纵向变化。本文通过总结区内成矿地质背景,对不同类型的矿床(点)的成矿地质特征和指示标志进行分类总结,为该区下一步寻找钼铅锌多金属矿提供依据。
  • 矿山环境与设备
  • 吴永刚
    摘要:
    随着矿产资源的开发,岩爆已经逐步成为深部开采矿山的重要安全威胁。本文通过介绍某磷矿遇到的岩爆问题,对岩爆问题进行了初步探索。岩爆发生的强度和频率随着埋深的增大而递增,同时也出现在矿体倾角变化、矿体厚度变化较为频繁地段。根据探索的初步经验,该矿通过采取合理的开挖和支护方式并加强预报等防范措施后,使得岩爆产生的破坏得到了有效控制。由地应力引起的岩爆问题属于区域问题,因此本文的研究成果可以为该矿以及邻近进入深部开采的矿山提供参考。
  • 何亚清,杜红波,彭府华
    摘要:
    三道庄矿为典型的地下转露天开采矿山,经过前期几十年的地下无序开采,目前在露天台阶下方形成了大量极复杂地下采空区。针对采空区分布特征,建立了一套地下和露天联合监测的48通道微震监测系统。通过长期现场监测,确定了微震事件率、微震定位事件空间聚集度、微震b值、微震分形维值、能量指数-累计视体积和微震事件时间熵的六个微震预警参数及“三个数值四个趋势”的预警阀值。同时,对矿山典型的岩体工程灾害进行了监测预警分析,证明了该预警方法具有较强的适用性。建立的微震监测系统多次对地表台阶开裂、塌陷和井下冒顶片帮等进行了监测预警,保证了无地压灾害安全事故的发生,为矿山的安全生产提供了重要的技术保障。
  • 矿山支护
  • 覃庆韩,刘立顺
    摘要:
    在介绍块体理论及程序的基础上,以铜坑矿92号矿体4个裂隙岩体试验区巷道为例,充分利用一般块体理论GeneralBlock程序和关键块体理论Unwedge程序快速确定1#、2#、3#和4#四个试验区内巷道的最优锚网支护参数。研究成果可为其它地下工程复杂裂隙岩体的锚网支护提供参考。
  • 矿山通风
  • 张文方,王文丽,王春
    摘要:
    某金矿1#、2# 通风系统采用自然通风方式进行通风,3# 通风系统采用抽出式通风,随着开采深度的增加,通风风量控制难度大、污风循环、通风短路等问题逐渐突出,严重影响了矿山生产的安全性。基于上述问题,经研究提出1#、2# 通风系统采用压入式通风,3# 通风系统仍采用抽出式通风,同时优化了相应的通风网络,调整了主风机布置的位置。基于优化后的通风网络,估算了各通风系统的矿井需风量及通风阻力,合理选择了通风设备,完善了该金矿的通风管理方案,为矿山的安全生产提供了保障。
  • 矿山开采与安全
  • 郭进平,王小林
    摘要:
    针对四方金矿无底柱分段崩落法17m分段过高导致悬顶的问题,提出12.5m的低分段方案。通过端部放矿相似物理实验,结合椭球体放矿理论和数学回归分析,测定了反映四方金矿矿石流动规律的移动边界系数和移动迹线指数,分段高度为12.5m时,矿石放出体a轴长12.5m,b轴长4.0m,c轴长4.5m。在此基础上,根据矿石放出体大间距排列理论确定最佳进路间距为14m,根据放出体为前倾扁椭球体缺推导出崩矿步距与矿石回收率、贫化率之间的函数关系,构建回贫差计算模型,以回贫差评价矿石回收效果,确定最佳崩矿步距在3.1-3.3m之间。研究结果为矿山优化结构参数、避免悬顶事故提供了依据。
  • 矿山地质与力学
  • 杨宏智,逄伟,张朋,赵岩,张森,寇林林
    摘要:
    吉林长白临江铜矿为典型的矽卡岩型矿床。为精确厘定成矿时代,在前人研究基础上,本文对与成矿密切的石英闪长玢岩开展锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,定年结果显示,石英闪长玢岩获得2组年龄,第1组年龄为128.7±2.8Ma和131.4±3.78Ma,为捕获的锆石年龄,第2组加权平均年龄为122.6±1.1Ma(n=16,MSWD=0.80),代表石英闪长玢岩结晶年龄,结合锆石特点和矿床成因类型,认为临江铜矿成矿时代为早白垩世晚期,结合区域构造演化,临江铜矿成矿构造环境应为早白垩世晚期古太平洋板块向欧亚大陆俯冲的地球动力学背景。
  • 矿山支护
  • 祁赟朴,王洪江
    摘要:
    伽师铜辉矿业公司拜什塔木铜矿围岩条件属松软破碎范畴,围岩吸水后强度迅速降低,其坚固性系数在3~4之间,且存在冲击地压影响。其现行支护方案为管缝式锚杆和T型钢拱架支护,实际生产中表明其支护强度不足。针对这一问题,设计采用水力膨胀式锚杆和钢管混凝土支架两种新型的支护技术对其沿脉单轨段巷道进行支护设计,通过锚杆长度、间排距、直径、材料,以及钢管混凝土支架的直径、壁厚、形状、材料、布置密度的设计,达到提高支护强度、降低支护成本的目的。
  • 矿山开采与安全
  • 祁焕斌,张海栋,杨彦军
    摘要:
    五龙沟矿区3555m平硐以上中段已回采完毕,采用空场法形成了较大的采空区,部分离地表靠近的空区造成地表塌陷,为避免冲击地压隐患以及对后续正常开采产生不必要的麻烦,现对已形成的采空区和塌陷区域进行处理。利用采空区三维激光扫描仪对采空区基本情况进行扫描,对形成的采空区研究处理。三维激光扫描技术获取数据的快速性、高效性、高精度和高分辨率特性是传统测量方法无法比拟的,该技术的应用有着广泛的前景。通过对采空区的安全性能、对后续采矿作业的影响、经济效益以及地表实际现状的探讨,最终决定采用崩落法和封闭法处理采空区。
  • 矿山环境
  • 王瑞山,谢容生,杨艺行,王少龙
    摘要:
    由采矿、冶炼、加工及废弃物处置等造成的重金属污染土壤问题日益严重,环境污染影响越显突出。围绕云雾苔草与蜈蚣草超富集植物间种对重金属污染土壤联合修复的运用与实践进行试验探索。结果表明:分别采用云雾苔草、蜈蚣草和两者间种联合修复重金属污染土壤,铅、锌、铜、镉、砷等重金属含量均呈逐年下降趋势,间种方式的修复效果明显优于单独种植修复重金属的效果。采用云雾苔草和蜈蚣草间种方式联合修复重金属土壤,对污染土壤的重金属修复效果持续有效,土壤中铅、锌、铜、镉、砷的浓度可降低至12.54 mg/kg、40.21 mg/kg、11.23 mg/kg、0.06 mg/kg和0.32 mg/kg。
  • 先进技术
  • 肖勇杰,陈福全
    摘要:
    随着全套管振动取土灌注桩施工工艺的发展,灌注桩在工程中的应用越来越广泛,但是关于灌注桩套管高频振动贯入机理,特别是套管贯入引起的超孔隙水压力的研究还不全面。在全面介绍了套管高频振动贯入有限元分析模型的建立过程后,对套管高频振动贯入引起的超孔隙水压力分布规律、变化趋势进行了详细研究。同时,采用正交试验与数值模拟相结合的正交有限元法评价了各因素对孔压性状的影响程度。研究结果表明:套管振动贯入过程中,超孔隙水压力随距套管端部垂直距离、水平距离的增大而减小,且超孔隙水压力幅值随时间逐渐增大,随振动频率增大而减小;套管振动贯入结束后,超孔隙水压力随时间大致呈指数型衰退,且主要沿套管内侧路径消散;影响孔压性状的主要因素为贯入深度和渗透系数。研究结果对套管高频振动贯入砂土中孔压性状分析具有理论和实际意义。
  • 综合利用与其它
  • 李腾,郭建民,杨纪光,王义海
    摘要:
    焦家金矿采用上向分层进路充填采矿法进行开采,目前现场使用的尾砂充填料浆固体浓度为68%,其对尾砂利用不够充分,且早期强度也较低,因此采用提高浓度的方式来增加尾砂利用率,由于提高浓度必然使得充填料浆的流动性能变差,不再满足自流输送的需求,因此在充填料浆中加入减水剂改善高浓度料浆的流动特性。经试验发现在加入萘系减水剂之后,明显提高了充填料浆的流动性,同时泌水率有所增加但增幅较小,凝结时间相应缩短,此外随着减水剂的加入,略微增高了尾砂充填体的强度,随着龄期的增长,减水剂对强度的增加作用越明显,相比不掺减水剂的分级尾砂充填体,3d强度提高了10.8%,28d强度增长了29.6%。
  • 矿山开采与安全
  • 王振昌,刘青灵,张元庆,李斌
    摘要:
    为解决缓倾斜中厚矿体,尤其是倾角为20~35°的缓倾斜中厚矿体的高效率开采技术难题,提出了基于组合棋盘式底部结构的缓倾斜矿脉连续采矿法。以悦洋银多金属矿为背景,运用层次分析法和多目标灰色局势决策方法对包括新方案在内的四种采矿方案进行优选,结果表明,基于组合棋盘式底部结构的缓倾斜矿脉连续采矿法为最佳采矿方案。最后,重点阐述了新方案的矿块结构参数与采场布置、采切工程布置和回采工艺方面的内容,分析了新方案的主要优势。这一新的采矿方法具有一定的指导意义和实用价值,可以在矿山使用并推广。
  • 矿山环境与设备
  • 王海军
    摘要:
    本文克服经典地表移动带圈定方法的缺点,采用岩石力学数值模拟圈定办法完成了复杂地表环境的地下开采移动带的圈定工作,实现了该“三下”矿山地下开采对地表建构筑物和铁路影响的量化分析,确保了矿山地下开采经济效益与环境效益的平衡
  • 矿山开采与安全
  • 冯盼学,解联库,万串串,陈赞成,何水清,郭建伟
    摘要:
    针对甲玛铜矿高海拔环境和缓倾斜厚大矿体赋存条件,初选了两种大直径束孔高分段空场嗣后充填采矿方法,经综合技术经济比较,最终确定为阶段凿岩束孔高分段爆破方案,并进行工业试验。现场实践表明,本方案实现了高原环境束状孔高分层落矿、边排孔轮廓控制、大型无轨设备出矿、高效采场充填的技术集成及应用示范,是高海拔地下金属矿山安全高效采矿技术的新突破。
  • 矿山支护
  • 柳宏儒,张元生,黄文柏
    摘要:
    针对复杂地质条件下井筒工程施工技术难题,根据岩石力学、爆破理论、支护技术和井巷施工工艺,对辽宁柏杖子金矿混合井施工进行应用研究。重点解决了施工工艺、安全高效、竖井排水、井筒支护、通风等问题,揭示了特定地质条件下混合井施工技术的应用方法,对于同类矿山的井筒工程施工具有指导意义。
  • 矿山环境与设备
  • 吴鹏,冯盼学
    摘要:
    本文以河北某银(金)矿采空区为研究背景,通过建立FLAC3D数值模型,研究分析了采空区周围的应力、位移、塑性区分布情况。研究结果表明,27个空区中的4个属于隐患空区中的关键空区,需要在下步残矿回采方案制定过程中重点研究和优先治理;14个空区局部可能出现破坏,需要结合残矿回采方案确定合理治理顺序和方案。研究过程及结论可供空区治理方案研究及类似矿山参考。
  • 其它
  • 顾晓薇,王忠康,胥孝川,黄晓红,王青
    摘要:
    铁矿石价格受多种因素影响,对其进行准确预测较为困难,尤其是在近些年铁矿石价格波动明显的情况下。结合1995-2015年间铁矿石价格统计数据,着重分析了对铁矿石价格影响较为明显的GDP、固定资产投资、钢材产量、废钢消耗量、原矿供给量以及铁精粉生产成本等六大因素,建立了多元线性回归预测模型,对未来五年铁矿石市场价格做出了科学预测,得到未来五年铁矿石市场价格分别为555.56元/吨、613.94元/吨、665.90元/吨、709.93元/吨、744.35元/吨,年均增长率约为5.70%。研究表明,2016年的预测值与该年度市场实际价格较为接近。预测值可在一定程度上反映未来五年铁矿石市场价格变化趋势,为相关企业决策提供参考。
  • 矿山开采与安全
  • 杨悦增,何少博,王金波,朱鹏瑞
    摘要:
    采空区是金属矿山重大危险源之一。采空区稳定与否是保证矿山企业正常生产的关键因素之一。夏甸金矿于2003年8月20日开始在-363m水平以下部分矿体采用无底柱分段崩落法进行开采,经10余年的开采,目前已开采至-692m水平,崩落法隐伏采空区稳定性的稳定性分析至关重要。利用surpac建立崩落法开采的矿体模型,进行冒落带高度预测,计算得到冒落带最高点为-251m,并采用FLAC3D程序进行数值模拟,按照矿山回采顺序,共划分12次进行开挖,分析了应力、位移与塑性区破坏规律,变形以采空区上方为中心,呈圆形向外扩展,中心的变形为最大,沉降18cm,采空区边界沉降最小,为4cm。地表沉降位移不大,采空区不会塌陷到地表,并采用相似试验验证了这一结论。
  • 岩体力学
  • 徐佳俊,陈宇龙,曾成华,蒋成荣,张士举
    摘要:
    粗粒土是一种天然填筑材料,在工程中应用广泛。大量学者对加筋粗粒土的力学性质进行了研究,但对直剪过程中颗粒破碎特性尚无人研究。本文采用大型直剪仪,对粗粒土和加筋粗粒土进行了直剪试验研究,研究了其直剪力学行为与直剪过程中的颗粒破碎特性。试验结果表明:粒径和垂直压力越大,峰值强度越大;加筋后,粘聚力均大幅提高,而内摩擦角有一定程度的减小,粘聚力和内摩擦角均随着粒径的增大而增大;土工格栅除了受到与土的摩擦力外,还受到土体对横肋的阻挡力,阻挡力大幅提高了粘聚力;由不同方法计算得到的颗粒破碎率均随着垂直压力的增大而增大。垂直压力越大,颗粒间的接触越紧密,相互作用越剧烈,破碎率越大。同时在相同垂直压力下粒径越大,破碎越严重。加筋后颗粒破碎率显著降低,加筋可以有效防止颗粒破碎。
    矿山地质与力学
  • 刘忠,赵康,赵占清
    摘要:
    关庙—银沙地区位于北淮阳成矿带东段。区内早古生代地层较发育,岩浆岩和火山岩发育,区内矿床分布多分布于NE向和NW向断裂交汇部位,且矿化具一定的横向和纵向变化。本文通过总结区内成矿地质背景,对不同类型的矿床(点)的成矿地质特征和指示标志进行分类总结,为该区下一步寻找钼铅锌多金属矿提供依据。
  • 矿山环境与设备
  • 吴永刚
    摘要:
    随着矿产资源的开发,岩爆已经逐步成为深部开采矿山的重要安全威胁。本文通过介绍某磷矿遇到的岩爆问题,对岩爆问题进行了初步探索。岩爆发生的强度和频率随着埋深的增大而递增,同时也出现在矿体倾角变化、矿体厚度变化较为频繁地段。根据探索的初步经验,该矿通过采取合理的开挖和支护方式并加强预报等防范措施后,使得岩爆产生的破坏得到了有效控制。由地应力引起的岩爆问题属于区域问题,因此本文的研究成果可以为该矿以及邻近进入深部开采的矿山提供参考。
  • 何亚清,杜红波,彭府华
    摘要:
    三道庄矿为典型的地下转露天开采矿山,经过前期几十年的地下无序开采,目前在露天台阶下方形成了大量极复杂地下采空区。针对采空区分布特征,建立了一套地下和露天联合监测的48通道微震监测系统。通过长期现场监测,确定了微震事件率、微震定位事件空间聚集度、微震b值、微震分形维值、能量指数-累计视体积和微震事件时间熵的六个微震预警参数及“三个数值四个趋势”的预警阀值。同时,对矿山典型的岩体工程灾害进行了监测预警分析,证明了该预警方法具有较强的适用性。建立的微震监测系统多次对地表台阶开裂、塌陷和井下冒顶片帮等进行了监测预警,保证了无地压灾害安全事故的发生,为矿山的安全生产提供了重要的技术保障。
  • 矿山支护
  • 覃庆韩,刘立顺
    摘要:
    在介绍块体理论及程序的基础上,以铜坑矿92号矿体4个裂隙岩体试验区巷道为例,充分利用一般块体理论GeneralBlock程序和关键块体理论Unwedge程序快速确定1#、2#、3#和4#四个试验区内巷道的最优锚网支护参数。研究成果可为其它地下工程复杂裂隙岩体的锚网支护提供参考。
  • 矿山通风
  • 张文方,王文丽,王春
    摘要:
    某金矿1#、2# 通风系统采用自然通风方式进行通风,3# 通风系统采用抽出式通风,随着开采深度的增加,通风风量控制难度大、污风循环、通风短路等问题逐渐突出,严重影响了矿山生产的安全性。基于上述问题,经研究提出1#、2# 通风系统采用压入式通风,3# 通风系统仍采用抽出式通风,同时优化了相应的通风网络,调整了主风机布置的位置。基于优化后的通风网络,估算了各通风系统的矿井需风量及通风阻力,合理选择了通风设备,完善了该金矿的通风管理方案,为矿山的安全生产提供了保障。
  • 矿山开采与安全
  • 郭进平,王小林
    摘要:
    针对四方金矿无底柱分段崩落法17m分段过高导致悬顶的问题,提出12.5m的低分段方案。通过端部放矿相似物理实验,结合椭球体放矿理论和数学回归分析,测定了反映四方金矿矿石流动规律的移动边界系数和移动迹线指数,分段高度为12.5m时,矿石放出体a轴长12.5m,b轴长4.0m,c轴长4.5m。在此基础上,根据矿石放出体大间距排列理论确定最佳进路间距为14m,根据放出体为前倾扁椭球体缺推导出崩矿步距与矿石回收率、贫化率之间的函数关系,构建回贫差计算模型,以回贫差评价矿石回收效果,确定最佳崩矿步距在3.1-3.3m之间。研究结果为矿山优化结构参数、避免悬顶事故提供了依据。
  • 矿山地质与力学
  • 杨宏智,逄伟,张朋,赵岩,张森,寇林林
    摘要:
    吉林长白临江铜矿为典型的矽卡岩型矿床。为精确厘定成矿时代,在前人研究基础上,本文对与成矿密切的石英闪长玢岩开展锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,定年结果显示,石英闪长玢岩获得2组年龄,第1组年龄为128.7±2.8Ma和131.4±3.78Ma,为捕获的锆石年龄,第2组加权平均年龄为122.6±1.1Ma(n=16,MSWD=0.80),代表石英闪长玢岩结晶年龄,结合锆石特点和矿床成因类型,认为临江铜矿成矿时代为早白垩世晚期,结合区域构造演化,临江铜矿成矿构造环境应为早白垩世晚期古太平洋板块向欧亚大陆俯冲的地球动力学背景。
  • 矿山支护
  • 祁赟朴,王洪江
    摘要:
    伽师铜辉矿业公司拜什塔木铜矿围岩条件属松软破碎范畴,围岩吸水后强度迅速降低,其坚固性系数在3~4之间,且存在冲击地压影响。其现行支护方案为管缝式锚杆和T型钢拱架支护,实际生产中表明其支护强度不足。针对这一问题,设计采用水力膨胀式锚杆和钢管混凝土支架两种新型的支护技术对其沿脉单轨段巷道进行支护设计,通过锚杆长度、间排距、直径、材料,以及钢管混凝土支架的直径、壁厚、形状、材料、布置密度的设计,达到提高支护强度、降低支护成本的目的。
  • 矿山开采与安全
  • 祁焕斌,张海栋,杨彦军
    摘要:
    五龙沟矿区3555m平硐以上中段已回采完毕,采用空场法形成了较大的采空区,部分离地表靠近的空区造成地表塌陷,为避免冲击地压隐患以及对后续正常开采产生不必要的麻烦,现对已形成的采空区和塌陷区域进行处理。利用采空区三维激光扫描仪对采空区基本情况进行扫描,对形成的采空区研究处理。三维激光扫描技术获取数据的快速性、高效性、高精度和高分辨率特性是传统测量方法无法比拟的,该技术的应用有着广泛的前景。通过对采空区的安全性能、对后续采矿作业的影响、经济效益以及地表实际现状的探讨,最终决定采用崩落法和封闭法处理采空区。
  • 矿山环境
  • 王瑞山,谢容生,杨艺行,王少龙
    摘要:
    由采矿、冶炼、加工及废弃物处置等造成的重金属污染土壤问题日益严重,环境污染影响越显突出。围绕云雾苔草与蜈蚣草超富集植物间种对重金属污染土壤联合修复的运用与实践进行试验探索。结果表明:分别采用云雾苔草、蜈蚣草和两者间种联合修复重金属污染土壤,铅、锌、铜、镉、砷等重金属含量均呈逐年下降趋势,间种方式的修复效果明显优于单独种植修复重金属的效果。采用云雾苔草和蜈蚣草间种方式联合修复重金属土壤,对污染土壤的重金属修复效果持续有效,土壤中铅、锌、铜、镉、砷的浓度可降低至12.54 mg/kg、40.21 mg/kg、11.23 mg/kg、0.06 mg/kg和0.32 mg/kg。
  • 先进技术
  • 肖勇杰,陈福全
    摘要:
    随着全套管振动取土灌注桩施工工艺的发展,灌注桩在工程中的应用越来越广泛,但是关于灌注桩套管高频振动贯入机理,特别是套管贯入引起的超孔隙水压力的研究还不全面。在全面介绍了套管高频振动贯入有限元分析模型的建立过程后,对套管高频振动贯入引起的超孔隙水压力分布规律、变化趋势进行了详细研究。同时,采用正交试验与数值模拟相结合的正交有限元法评价了各因素对孔压性状的影响程度。研究结果表明:套管振动贯入过程中,超孔隙水压力随距套管端部垂直距离、水平距离的增大而减小,且超孔隙水压力幅值随时间逐渐增大,随振动频率增大而减小;套管振动贯入结束后,超孔隙水压力随时间大致呈指数型衰退,且主要沿套管内侧路径消散;影响孔压性状的主要因素为贯入深度和渗透系数。研究结果对套管高频振动贯入砂土中孔压性状分析具有理论和实际意义。
  • 综合利用与其它
  • 李腾,郭建民,杨纪光,王义海
    摘要:
    焦家金矿采用上向分层进路充填采矿法进行开采,目前现场使用的尾砂充填料浆固体浓度为68%,其对尾砂利用不够充分,且早期强度也较低,因此采用提高浓度的方式来增加尾砂利用率,由于提高浓度必然使得充填料浆的流动性能变差,不再满足自流输送的需求,因此在充填料浆中加入减水剂改善高浓度料浆的流动特性。经试验发现在加入萘系减水剂之后,明显提高了充填料浆的流动性,同时泌水率有所增加但增幅较小,凝结时间相应缩短,此外随着减水剂的加入,略微增高了尾砂充填体的强度,随着龄期的增长,减水剂对强度的增加作用越明显,相比不掺减水剂的分级尾砂充填体,3d强度提高了10.8%,28d强度增长了29.6%。
  • 矿山开采与安全
  • 王振昌,刘青灵,张元庆,李斌
    摘要:
    为解决缓倾斜中厚矿体,尤其是倾角为20~35°的缓倾斜中厚矿体的高效率开采技术难题,提出了基于组合棋盘式底部结构的缓倾斜矿脉连续采矿法。以悦洋银多金属矿为背景,运用层次分析法和多目标灰色局势决策方法对包括新方案在内的四种采矿方案进行优选,结果表明,基于组合棋盘式底部结构的缓倾斜矿脉连续采矿法为最佳采矿方案。最后,重点阐述了新方案的矿块结构参数与采场布置、采切工程布置和回采工艺方面的内容,分析了新方案的主要优势。这一新的采矿方法具有一定的指导意义和实用价值,可以在矿山使用并推广。
  • 矿山环境与设备
  • 王海军
    摘要:
    本文克服经典地表移动带圈定方法的缺点,采用岩石力学数值模拟圈定办法完成了复杂地表环境的地下开采移动带的圈定工作,实现了该“三下”矿山地下开采对地表建构筑物和铁路影响的量化分析,确保了矿山地下开采经济效益与环境效益的平衡
  • 矿山开采与安全
  • 冯盼学,解联库,万串串,陈赞成,何水清,郭建伟
    摘要:
    针对甲玛铜矿高海拔环境和缓倾斜厚大矿体赋存条件,初选了两种大直径束孔高分段空场嗣后充填采矿方法,经综合技术经济比较,最终确定为阶段凿岩束孔高分段爆破方案,并进行工业试验。现场实践表明,本方案实现了高原环境束状孔高分层落矿、边排孔轮廓控制、大型无轨设备出矿、高效采场充填的技术集成及应用示范,是高海拔地下金属矿山安全高效采矿技术的新突破。
  • 矿山支护
  • 柳宏儒,张元生,黄文柏
    摘要:
    针对复杂地质条件下井筒工程施工技术难题,根据岩石力学、爆破理论、支护技术和井巷施工工艺,对辽宁柏杖子金矿混合井施工进行应用研究。重点解决了施工工艺、安全高效、竖井排水、井筒支护、通风等问题,揭示了特定地质条件下混合井施工技术的应用方法,对于同类矿山的井筒工程施工具有指导意义。
  • 矿山环境与设备
  • 吴鹏,冯盼学
    摘要:
    本文以河北某银(金)矿采空区为研究背景,通过建立FLAC3D数值模型,研究分析了采空区周围的应力、位移、塑性区分布情况。研究结果表明,27个空区中的4个属于隐患空区中的关键空区,需要在下步残矿回采方案制定过程中重点研究和优先治理;14个空区局部可能出现破坏,需要结合残矿回采方案确定合理治理顺序和方案。研究过程及结论可供空区治理方案研究及类似矿山参考。
  • 其它
  • 顾晓薇,王忠康,胥孝川,黄晓红,王青
    摘要:
    铁矿石价格受多种因素影响,对其进行准确预测较为困难,尤其是在近些年铁矿石价格波动明显的情况下。结合1995-2015年间铁矿石价格统计数据,着重分析了对铁矿石价格影响较为明显的GDP、固定资产投资、钢材产量、废钢消耗量、原矿供给量以及铁精粉生产成本等六大因素,建立了多元线性回归预测模型,对未来五年铁矿石市场价格做出了科学预测,得到未来五年铁矿石市场价格分别为555.56元/吨、613.94元/吨、665.90元/吨、709.93元/吨、744.35元/吨,年均增长率约为5.70%。研究表明,2016年的预测值与该年度市场实际价格较为接近。预测值可在一定程度上反映未来五年铁矿石市场价格变化趋势,为相关企业决策提供参考。
  • 矿山开采与安全
  • 杨悦增,何少博,王金波,朱鹏瑞
    摘要:
    采空区是金属矿山重大危险源之一。采空区稳定与否是保证矿山企业正常生产的关键因素之一。夏甸金矿于2003年8月20日开始在-363m水平以下部分矿体采用无底柱分段崩落法进行开采,经10余年的开采,目前已开采至-692m水平,崩落法隐伏采空区稳定性的稳定性分析至关重要。利用surpac建立崩落法开采的矿体模型,进行冒落带高度预测,计算得到冒落带最高点为-251m,并采用FLAC3D程序进行数值模拟,按照矿山回采顺序,共划分12次进行开挖,分析了应力、位移与塑性区破坏规律,变形以采空区上方为中心,呈圆形向外扩展,中心的变形为最大,沉降18cm,采空区边界沉降最小,为4cm。地表沉降位移不大,采空区不会塌陷到地表,并采用相似试验验证了这一结论。
  • 岩体力学
  • 徐佳俊,陈宇龙,曾成华,蒋成荣,张士举
    摘要:
    粗粒土是一种天然填筑材料,在工程中应用广泛。大量学者对加筋粗粒土的力学性质进行了研究,但对直剪过程中颗粒破碎特性尚无人研究。本文采用大型直剪仪,对粗粒土和加筋粗粒土进行了直剪试验研究,研究了其直剪力学行为与直剪过程中的颗粒破碎特性。试验结果表明:粒径和垂直压力越大,峰值强度越大;加筋后,粘聚力均大幅提高,而内摩擦角有一定程度的减小,粘聚力和内摩擦角均随着粒径的增大而增大;土工格栅除了受到与土的摩擦力外,还受到土体对横肋的阻挡力,阻挡力大幅提高了粘聚力;由不同方法计算得到的颗粒破碎率均随着垂直压力的增大而增大。垂直压力越大,颗粒间的接触越紧密,相互作用越剧烈,破碎率越大。同时在相同垂直压力下粒径越大,破碎越严重。加筋后颗粒破碎率显著降低,加筋可以有效防止颗粒破碎。

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