安全工程
王 平1,2,冯兴隆3,石 峰1,2,刘华武3,蔡永顺1,2,赵冰峰3,袁本胜1,2,彭 张3
摘要:
为更好地研究自然崩落法开采过程中断层活化及顶板冒落规律,并在顶板发生大范围崩落前进行有效预警,利用微震监测技术对岩体活动进行监测。发现大部分微震事件发生在断层附近,且生产过程中主要断层附近岩体破裂较为严重。基于微震监测数据分析得出顶板大范围崩落前兆信息,提出衡量岩体内部损伤程度的能量指数与累积视体积之比EV值,并基于归一化处理量化EV值下降程度,成功对现场顶板冒落进行了预警。
陈 凯1,2,3,张 达1,3,张元生1,3
摘要:
三维激光扫描仪是一款获取空间点云数据的测量设备,能够有效地获取被测物体三维空间形态,但是,由于被测对象空间形态复杂、人员难于进入等原因,导致扫描点云数据存在盲区且识别困难。针对该问题,采用了一种三维激光扫描点云数据盲区识别方法,可获取点云数据盲区边界,该方法主要通过对点云数据进行KD-Tree改造,然后估计点云数据法式,最后提取点云数据边界。为验证本文提出的盲区识别算法,选取矿山采空区点云数据进行实际验证,可准确识别点云数据边界信息,为后续数据进一步利用提供了基础。
童大志1,汪 杰2
摘要:
根据红岭铅锌矿开采技术条件,用HyperMesh软件建立符合矿体复杂特征的三维有限元数值模型,对红岭铅锌矿各中段开挖后的岩层移动规律进行了深入分析,获得了红岭铅锌矿岩层移动范围。结果表明:岩层移动破坏范围的模拟结果与现场实测值较为吻合,通过数值模拟位移分析,确定了矿体上盘岩层移动角59.2°,下盘岩层移动角63.8°,端部岩层移动角68.9°,圈定了红岭铅锌矿矿床开采地表移动范围,为红岭铅锌矿安全高效开采提供了理论依据。
李鸿飞1,2,汪为平1,2,肖益盖1,2,刘海林1,2,刘涛影1,3
摘要:
采用数值模拟法进行实测采空区群稳定性分析存在建模效率低、数值模拟精度差的问题。介绍了一种高效的实测复杂三维采空区群稳定性分析技术,以北辛庄矿区为例,采用Faro激光扫描仪探测采空区群,经3DMine处理生成矿山三维采空区群模型和多组剖面线,再导入Midas中建模,最后在FLAC3D中进行采空区群稳定性数值模拟。结果表明:基于Faro-3DMine及Midas-FLAC3D耦合技术能高效的对复杂采空区群进行精细化建模,准确模拟分析采空区群的稳定性,为采空区群治理提供了理论依据。
陈 何1,黄 丹1,于世波1,秦秀山1,王 昌2,赵瑶瑶2,田维刚3,张 升2
摘要:
根据矿岩工程地质条件、岩石力学性质及采矿方案建立二维相似模型试验。通过试验研究不同采矿区域周边的近域与远域尤其是顶板覆岩的受力、变形和塑性破坏特性,分析该种方法开采的竖直方向影响高度,确定覆岩移动变形规律及铝土矿开采的影响程度。试验表明,放顶与切顶方法可有效控制采场压力、控制上部岩层的均匀沉降。
刘 强1,2,赵 冉3,王 平1,2,蔡永顺1,2,袁本胜1,2
摘要:
运用微震监测技术对承德铜兴矿业下三中段采空区周边主巷道顶板裂缝区域进行监测,监测过程中有效预警了该区域发生的顶板冒落事件,通过对微震监测数据验证分析,可知监测区域内微震事件聚集程度以及微震事件数量变化、微震事件能量指数、岩体累积视体积与能量指数时间变化均可用于后续对承德铜兴矿业采空区周边巷道岩体稳定性分析与地压灾害危险预警的参考。
刘 鹏1,2,曹 辉1,2,余 斌1,2,秦秀山1,2
摘要:
为研究复杂采空区群影响下的边坡稳定性特征,针对银山露天矿现状边坡与二期边坡,采用FLAC3D三维数值模拟方法,基于复杂采空区群与露天边坡形成历史的返演,计算了固定长高比的三维边坡模型在不同边界约束下的安全系数,并分析了复杂采空区群影响下边坡的整体稳定性特征以及单个采空区对边坡局部稳定性的影响,从而对露天矿开采过程中边坡岩体潜在危险区域进行了分类区划。研究成果为银山露天矿山安全生产防控提供了可靠依据。
孙宇超,赵周能,陈星明,张志贵,谭宝会
摘要:
通过AHP和模糊数学方法建立了评价下向水平分层胶结充填法充填前采空区稳定性的评价模型。采用德尔菲法对采空区稳定性的影响因素进行了分析,构造了判断矩阵,通过层次分析法确定了各影响因素的权重;结合采空区四值逻辑评分表和定量表述的采空区灾害危险度的影响因素的隶属函数确定表确定了各影响因素的隶属度,建立了评判矩阵。并对某矿山采空区进行稳定性判断,最终得出该采空区稳定性为Ⅱ级,属于较稳定级别。
高鹏飞,王建文,周汉民,崔 旋,李学民
摘要:
山坡型尾矿库由于地形以及周围环境限制,若按照传统的方法设计堆积坝,则坡度太缓,将大大减少尾矿库的有效库容。对此,以某尾矿库工程为例,尝试将岩土工程中加筋土的理念应用到尾矿库堆积坝设计中,以增大尾矿库的堆高和库容。通过GEO-studio专业软件对土工织物加筋加固尾矿库堆积坝坝坡的效果进行了模拟分析,结果表明:采用土工织物加筋后,尾矿库的堆积坡比从1︰4.5提高到1︰2.5,尾矿库的有效库容增加了38%。该研究成果可为山坡型尾矿库堆积坝设计提供借鉴和参考。
李宏业1,苏华友2,范永亮1,雷国荣2,尹幸乐2
摘要:
龙首矿西二采区计划在1 595 m水平开展无底柱分段崩落法工业试验,并已完成了试验采场的部分采切工程,回采进路的稳定性将直接影响到该采矿方法的试验效果。分析进路围岩松动圈的分布规律并对其实际范围进行测定,对于设计和优化进路的支护方式、支护参数有着重要的指导意义。本文采用不连续变形分析(DDA)方法对西二采区崩落法试验采场回采进路围岩松动圈分布规律进行了模拟研究,模拟结果表明在西二采区地质条件下,回采进路顶部的围岩松动圈范围要大于进路两帮松动圈范围。在此基础上,利用RSM-SY5型超声仪对回采进路松动圈范围进行了声波测试,测试结果表明1 595 m水平回采进路的松动圈范围大约在1.3~1.8 m,且进路顶部的松动圈实测范围要大于进路两帮松动圈实测范围。数值模拟研究及现场测试的结果为矿山巷道支护设计及优化提供了参考依据。
罗 佳1,2,刘 超1,2,柳小胜1,2,薛小蒙1,2,赖 伟1,2,莫东旭1,2
摘要:
为了确定30 m×20 m大结构参数无底柱分段崩落法合理的覆盖层厚度,通过理论计算和数值模拟方法对覆盖层厚度进行了研究。先根据放矿椭球体理论、缓冲冲击气浪计算出覆盖层厚度分别为43.8 m、22.5 m;然后利用PFC3D对不同覆盖层厚度下放矿进行了模拟,得出矿石回收率、废石混入率指标最优时的覆盖层厚度为45 m。综合理论计算和数值模拟结果,推荐矿山合理的覆盖层厚度为45 m,可确保生产安全并取得较好技术经济指标。
韩珮珦
摘要:
分析现有的边坡监测技术,阐述远程在线雷达监测技术在边坡滑塌破坏过程中的数据采集、数据分析、滑坡预警等方面的特有优势。通过分析边坡雷达实时监测数据,及时发现露天矿边坡的风险区域,了解边坡的变形破坏规律及稳定状态,结合远程在线监测雷达监测边坡滑动破坏实例分析,表明该技术能够准确判断边坡稳定性、预测边坡滑动破坏发生时间,最大限度的保证露天矿山的安全生产。
杜振斐1,2,武伟伟3,吴永刚1
摘要:
为保证排洪系统安全、可靠运行,本文通过制作尾矿库排洪系统水工模型,模拟1#~3#排水竖井逐级运行方式下,排水竖井的溢流特性及其他工程水力学问题,研究排洪系统在最不利运行工况下主、支洞交汇区泄洪隧洞内流态、壅高及压力分布规律,检验库内排洪系统和库外主泄洪隧洞是否存在空化、气蚀等现象,校核各泄洪系统的泄流能力,可为尾矿库或类似工程设计和应用提供参考。
张 宇,张树茂,崔 旋,周汉民
摘要:
尾矿库在渗流条件下的稳定性是影响整个矿山安全的重要因素。本文以国内某上游法堆筑尾矿库为研究对象,采用强度折减法对尾矿库在渗流条件下的稳定性进行了系统的分析,对比了不同失稳判别准则在尾矿库稳定性分析中的适用性和局限性,提出了以初期坝附近尾砂出现指向坝外、向上的变形矢量为标志的“变形矢量图准则”。研究结果表明,基于强度折减法进行尾矿库稳定性分析时,采用“变形矢量图准则”可以更准确高效地获得尾矿库的稳定安全系数。
马 增,刘正宇,虎万杰,王飞飞,邹 平,李爱兵,孟中华
摘要:
根据刚果(金)排土场边坡实际情况,以软弱夹层厚度与降雨量为变量,进行了两者耦合与边坡安全系数的影响研究,基于Geostudio-SEEP/W、SLOPE/W模块的计算能力,应用Bishop方法计算了在不同夹层厚度、不同降雨量下的边坡最小安全系数, 同时进行了排土场边坡的滑动面分析及渗流分析。研究表明:降雨量增加,水位逐渐上升,抗剪强度减弱,安全系数逐渐降低;软弱层厚度增加,滑面半径增大,抗滑力减小,安全系数减小,降低速率大于降雨。
杜 镀1,张向阳2,王肖辉1,刘智振2
摘要:
为了获得尾矿坝上限安全系数,采用切线法将非线性Mohr-Coulomb破坏准则与极限分析上限法相结合,基于尾矿坝对数螺旋破坏模式,建立了基于极限分析上限定理的尾矿坝非线性安全系数上限分析模型。以某尾矿坝为工程背景,求解得到了不同非线性系数和抗拉强度下的安全系数。结果表明,尾矿坝的安全系数随着非线性系数和抗拉强度的增大,呈递减趋势。在满足尾矿坝设计安全的前提下,运用尾矿坝上限非线性安全系数数学模型,反演设计参数,根据反演结果可优化设计方案。
张岗涛,邱德如,郑钦源,张昆昆,江 健,张兵兵
摘要:
水孔爆破以乳化炸药为主,而爆破成本偏高,考虑到铵油炸药的经济实用性,在水孔中尝试进行了袋装条状铵油炸药试验。将试验样品分为A、B两组,确定了铵油:矿石质量比为2.9︰1,通过分析其在地面站及施工现场的密封性情况,强化了密封方式。在此基础上,测定了在水孔中的装药效率,满足现场正常施工效率要求。以大宝山露天矿某区域的5 个水孔为工程背景,进行了袋装条状铵油炸药现场试验,表明炸药单耗有所减小,但推动现象不明显,爆破效果未能达到预期效果,是水孔铵油爆破的有效尝试。
田爱军1,2,马严辉3,龚 兵1,2
摘要:
介绍了在复杂地质条件下大断面竖井开挖中,采用深孔掏槽爆破结合周边光面爆破技术,并根据地质条件的变化,合理选择光面爆破参数能加快施工进度,缩短工期,取得良好的爆破效果,可供类似工程参考。
黄明健1,2,王加闯2,过 江2
摘要:
针对岩爆倾向性预测的模糊性和不确定性,提出了基于粗糙集理论和改进的云模型相结合的预测模型。在原有云模型的基础上,提出模糊区间的概念,进而对云模型的定义加以完善,对于云模型特征参数的求取也进行了改善。结合粗糙集理论的基本知识,把求解权重问题转变为求取属性重要度问题,进而求得综合权重,根据最大隶属度原则确定岩爆等级。选取岩石单轴抗压强度σc、岩石抗拉强度σt、切向应力σθ、弹性变形能Wet为评价因子,以国内外40组数据为学习样本,通过冬瓜山铜矿岩爆实测数据为待测样本验证其准确性。经计算,通过该模型确定的岩爆等级与实际岩爆等级基本相符,说明该模型具有较好的预测性和科学性,也为岩爆倾向性预测问题提供了新的思路。
李亚俊1,2,李印洪1,2,吴洁葵1,2,姚银佩1,2
摘要:
为研究巷道风流分布规律,并依此为井巷风量精确测定提供指导,利用自行改造设计的试验系统对圆形巷道断面风流分布规律进行研究,结果显示同一巷道断面风速变化趋势与风速无关,风速沿巷道中心线至巷道壁呈现逐渐减小的趋势,且巷道风流在靠近边壁约20%距离处存在风速骤降区,实际风速测定时应考虑此区域对风量测定的影响,同时利用曲线拟合的方式对巷道风流分布进行进一步分析,该拟合具有较高可信度,可依此计算巷道断面任一点的风速值。
王建国,李 玮,张世珍
摘要:
在有色金属矿山的开采过程中,矿山突水、透水事故是十分重要的安全生产隐患之一,科学预测地质体中可能分布的导水构造、含水破裂带也是研究的难点和热点之一,所以,开展隐伏水体预测至关重要。以查藏错铜铅锌矿床为例,运用电阻率法有关原理,在矿山采集岩矿样品,探讨岩矿含水率分布特征及其对电阻率的影响,预测地质体电阻率的变化趋势。研究发现,地质体电阻率与含水率具有较好的分布拟合度,总体呈NW向、NNE向延伸,推断矿区内可能发育2~3条断层或破碎带,预测有3处突水威胁区,分别是I区、II区和III区。结果表明,通过分析岩矿含水率对电阻率的影响,以及电阻率分析技术可以推测地质体电阻率变化规律,并具有指示含水断裂带空间展布的意义,该研究结论能够有效避免或减少矿山突水事故的发生,减少人员伤亡和经济损失。
梅国栋,卢 尧
摘要:
分析了目前国内安全生产责任险发展及投保方式现状,提出了依据风险状况对企业进行分级投保的思路和方法。将企业风险分为固有风险、人员素质、安全管理和安全业绩四个要素,分析了各个要素的影响因素,提出了企业风险值的量化指标及计算方法,并按照风险值及定性分析结果将企业划分为5级,为指导企业投保安全生产责任险保费厘定提供了一种参考准则。
洪 松1,孙海洋2,冯 锐1
摘要:
尾矿库安全管理是选矿厂安全管理的重点,对于山谷型尾矿库,其排洪系统安全管理显得尤为重要。文章通过对河南发恩德矿业公司石洼沟尾矿库“4.12”尾矿库5#排水井拱板侧漏事件分析,发现拱板在制作、存放、运输和安装过程中存在瑕疵,通过制定工作表单监管拱板制作到安装的各个阶段,借助于“事事明”对其实施落地,目前尾矿库安全运行得到了保障。“事事明”管理工具应用对尾矿库和矿山安全管理具有指导意义。
安全工程
王 平1,2,冯兴隆3,石 峰1,2,刘华武3,蔡永顺1,2,赵冰峰3,袁本胜1,2,彭 张3
摘要:
为更好地研究自然崩落法开采过程中断层活化及顶板冒落规律,并在顶板发生大范围崩落前进行有效预警,利用微震监测技术对岩体活动进行监测。发现大部分微震事件发生在断层附近,且生产过程中主要断层附近岩体破裂较为严重。基于微震监测数据分析得出顶板大范围崩落前兆信息,提出衡量岩体内部损伤程度的能量指数与累积视体积之比EV值,并基于归一化处理量化EV值下降程度,成功对现场顶板冒落进行了预警。
陈 凯1,2,3,张 达1,3,张元生1,3
摘要:
三维激光扫描仪是一款获取空间点云数据的测量设备,能够有效地获取被测物体三维空间形态,但是,由于被测对象空间形态复杂、人员难于进入等原因,导致扫描点云数据存在盲区且识别困难。针对该问题,采用了一种三维激光扫描点云数据盲区识别方法,可获取点云数据盲区边界,该方法主要通过对点云数据进行KD-Tree改造,然后估计点云数据法式,最后提取点云数据边界。为验证本文提出的盲区识别算法,选取矿山采空区点云数据进行实际验证,可准确识别点云数据边界信息,为后续数据进一步利用提供了基础。
童大志1,汪 杰2
摘要:
根据红岭铅锌矿开采技术条件,用HyperMesh软件建立符合矿体复杂特征的三维有限元数值模型,对红岭铅锌矿各中段开挖后的岩层移动规律进行了深入分析,获得了红岭铅锌矿岩层移动范围。结果表明:岩层移动破坏范围的模拟结果与现场实测值较为吻合,通过数值模拟位移分析,确定了矿体上盘岩层移动角59.2°,下盘岩层移动角63.8°,端部岩层移动角68.9°,圈定了红岭铅锌矿矿床开采地表移动范围,为红岭铅锌矿安全高效开采提供了理论依据。
李鸿飞1,2,汪为平1,2,肖益盖1,2,刘海林1,2,刘涛影1,3
摘要:
采用数值模拟法进行实测采空区群稳定性分析存在建模效率低、数值模拟精度差的问题。介绍了一种高效的实测复杂三维采空区群稳定性分析技术,以北辛庄矿区为例,采用Faro激光扫描仪探测采空区群,经3DMine处理生成矿山三维采空区群模型和多组剖面线,再导入Midas中建模,最后在FLAC3D中进行采空区群稳定性数值模拟。结果表明:基于Faro-3DMine及Midas-FLAC3D耦合技术能高效的对复杂采空区群进行精细化建模,准确模拟分析采空区群的稳定性,为采空区群治理提供了理论依据。
陈 何1,黄 丹1,于世波1,秦秀山1,王 昌2,赵瑶瑶2,田维刚3,张 升2
摘要:
根据矿岩工程地质条件、岩石力学性质及采矿方案建立二维相似模型试验。通过试验研究不同采矿区域周边的近域与远域尤其是顶板覆岩的受力、变形和塑性破坏特性,分析该种方法开采的竖直方向影响高度,确定覆岩移动变形规律及铝土矿开采的影响程度。试验表明,放顶与切顶方法可有效控制采场压力、控制上部岩层的均匀沉降。
刘 强1,2,赵 冉3,王 平1,2,蔡永顺1,2,袁本胜1,2
摘要:
运用微震监测技术对承德铜兴矿业下三中段采空区周边主巷道顶板裂缝区域进行监测,监测过程中有效预警了该区域发生的顶板冒落事件,通过对微震监测数据验证分析,可知监测区域内微震事件聚集程度以及微震事件数量变化、微震事件能量指数、岩体累积视体积与能量指数时间变化均可用于后续对承德铜兴矿业采空区周边巷道岩体稳定性分析与地压灾害危险预警的参考。
刘 鹏1,2,曹 辉1,2,余 斌1,2,秦秀山1,2
摘要:
为研究复杂采空区群影响下的边坡稳定性特征,针对银山露天矿现状边坡与二期边坡,采用FLAC3D三维数值模拟方法,基于复杂采空区群与露天边坡形成历史的返演,计算了固定长高比的三维边坡模型在不同边界约束下的安全系数,并分析了复杂采空区群影响下边坡的整体稳定性特征以及单个采空区对边坡局部稳定性的影响,从而对露天矿开采过程中边坡岩体潜在危险区域进行了分类区划。研究成果为银山露天矿山安全生产防控提供了可靠依据。
孙宇超,赵周能,陈星明,张志贵,谭宝会
摘要:
通过AHP和模糊数学方法建立了评价下向水平分层胶结充填法充填前采空区稳定性的评价模型。采用德尔菲法对采空区稳定性的影响因素进行了分析,构造了判断矩阵,通过层次分析法确定了各影响因素的权重;结合采空区四值逻辑评分表和定量表述的采空区灾害危险度的影响因素的隶属函数确定表确定了各影响因素的隶属度,建立了评判矩阵。并对某矿山采空区进行稳定性判断,最终得出该采空区稳定性为Ⅱ级,属于较稳定级别。
高鹏飞,王建文,周汉民,崔 旋,李学民
摘要:
山坡型尾矿库由于地形以及周围环境限制,若按照传统的方法设计堆积坝,则坡度太缓,将大大减少尾矿库的有效库容。对此,以某尾矿库工程为例,尝试将岩土工程中加筋土的理念应用到尾矿库堆积坝设计中,以增大尾矿库的堆高和库容。通过GEO-studio专业软件对土工织物加筋加固尾矿库堆积坝坝坡的效果进行了模拟分析,结果表明:采用土工织物加筋后,尾矿库的堆积坡比从1︰4.5提高到1︰2.5,尾矿库的有效库容增加了38%。该研究成果可为山坡型尾矿库堆积坝设计提供借鉴和参考。
李宏业1,苏华友2,范永亮1,雷国荣2,尹幸乐2
摘要:
龙首矿西二采区计划在1 595 m水平开展无底柱分段崩落法工业试验,并已完成了试验采场的部分采切工程,回采进路的稳定性将直接影响到该采矿方法的试验效果。分析进路围岩松动圈的分布规律并对其实际范围进行测定,对于设计和优化进路的支护方式、支护参数有着重要的指导意义。本文采用不连续变形分析(DDA)方法对西二采区崩落法试验采场回采进路围岩松动圈分布规律进行了模拟研究,模拟结果表明在西二采区地质条件下,回采进路顶部的围岩松动圈范围要大于进路两帮松动圈范围。在此基础上,利用RSM-SY5型超声仪对回采进路松动圈范围进行了声波测试,测试结果表明1 595 m水平回采进路的松动圈范围大约在1.3~1.8 m,且进路顶部的松动圈实测范围要大于进路两帮松动圈实测范围。数值模拟研究及现场测试的结果为矿山巷道支护设计及优化提供了参考依据。
罗 佳1,2,刘 超1,2,柳小胜1,2,薛小蒙1,2,赖 伟1,2,莫东旭1,2
摘要:
为了确定30 m×20 m大结构参数无底柱分段崩落法合理的覆盖层厚度,通过理论计算和数值模拟方法对覆盖层厚度进行了研究。先根据放矿椭球体理论、缓冲冲击气浪计算出覆盖层厚度分别为43.8 m、22.5 m;然后利用PFC3D对不同覆盖层厚度下放矿进行了模拟,得出矿石回收率、废石混入率指标最优时的覆盖层厚度为45 m。综合理论计算和数值模拟结果,推荐矿山合理的覆盖层厚度为45 m,可确保生产安全并取得较好技术经济指标。
韩珮珦
摘要:
分析现有的边坡监测技术,阐述远程在线雷达监测技术在边坡滑塌破坏过程中的数据采集、数据分析、滑坡预警等方面的特有优势。通过分析边坡雷达实时监测数据,及时发现露天矿边坡的风险区域,了解边坡的变形破坏规律及稳定状态,结合远程在线监测雷达监测边坡滑动破坏实例分析,表明该技术能够准确判断边坡稳定性、预测边坡滑动破坏发生时间,最大限度的保证露天矿山的安全生产。
杜振斐1,2,武伟伟3,吴永刚1
摘要:
为保证排洪系统安全、可靠运行,本文通过制作尾矿库排洪系统水工模型,模拟1#~3#排水竖井逐级运行方式下,排水竖井的溢流特性及其他工程水力学问题,研究排洪系统在最不利运行工况下主、支洞交汇区泄洪隧洞内流态、壅高及压力分布规律,检验库内排洪系统和库外主泄洪隧洞是否存在空化、气蚀等现象,校核各泄洪系统的泄流能力,可为尾矿库或类似工程设计和应用提供参考。
张 宇,张树茂,崔 旋,周汉民
摘要:
尾矿库在渗流条件下的稳定性是影响整个矿山安全的重要因素。本文以国内某上游法堆筑尾矿库为研究对象,采用强度折减法对尾矿库在渗流条件下的稳定性进行了系统的分析,对比了不同失稳判别准则在尾矿库稳定性分析中的适用性和局限性,提出了以初期坝附近尾砂出现指向坝外、向上的变形矢量为标志的“变形矢量图准则”。研究结果表明,基于强度折减法进行尾矿库稳定性分析时,采用“变形矢量图准则”可以更准确高效地获得尾矿库的稳定安全系数。
马 增,刘正宇,虎万杰,王飞飞,邹 平,李爱兵,孟中华
摘要:
根据刚果(金)排土场边坡实际情况,以软弱夹层厚度与降雨量为变量,进行了两者耦合与边坡安全系数的影响研究,基于Geostudio-SEEP/W、SLOPE/W模块的计算能力,应用Bishop方法计算了在不同夹层厚度、不同降雨量下的边坡最小安全系数, 同时进行了排土场边坡的滑动面分析及渗流分析。研究表明:降雨量增加,水位逐渐上升,抗剪强度减弱,安全系数逐渐降低;软弱层厚度增加,滑面半径增大,抗滑力减小,安全系数减小,降低速率大于降雨。
杜 镀1,张向阳2,王肖辉1,刘智振2
摘要:
为了获得尾矿坝上限安全系数,采用切线法将非线性Mohr-Coulomb破坏准则与极限分析上限法相结合,基于尾矿坝对数螺旋破坏模式,建立了基于极限分析上限定理的尾矿坝非线性安全系数上限分析模型。以某尾矿坝为工程背景,求解得到了不同非线性系数和抗拉强度下的安全系数。结果表明,尾矿坝的安全系数随着非线性系数和抗拉强度的增大,呈递减趋势。在满足尾矿坝设计安全的前提下,运用尾矿坝上限非线性安全系数数学模型,反演设计参数,根据反演结果可优化设计方案。
张岗涛,邱德如,郑钦源,张昆昆,江 健,张兵兵
摘要:
水孔爆破以乳化炸药为主,而爆破成本偏高,考虑到铵油炸药的经济实用性,在水孔中尝试进行了袋装条状铵油炸药试验。将试验样品分为A、B两组,确定了铵油:矿石质量比为2.9︰1,通过分析其在地面站及施工现场的密封性情况,强化了密封方式。在此基础上,测定了在水孔中的装药效率,满足现场正常施工效率要求。以大宝山露天矿某区域的5 个水孔为工程背景,进行了袋装条状铵油炸药现场试验,表明炸药单耗有所减小,但推动现象不明显,爆破效果未能达到预期效果,是水孔铵油爆破的有效尝试。
田爱军1,2,马严辉3,龚 兵1,2
摘要:
介绍了在复杂地质条件下大断面竖井开挖中,采用深孔掏槽爆破结合周边光面爆破技术,并根据地质条件的变化,合理选择光面爆破参数能加快施工进度,缩短工期,取得良好的爆破效果,可供类似工程参考。
黄明健1,2,王加闯2,过 江2
摘要:
针对岩爆倾向性预测的模糊性和不确定性,提出了基于粗糙集理论和改进的云模型相结合的预测模型。在原有云模型的基础上,提出模糊区间的概念,进而对云模型的定义加以完善,对于云模型特征参数的求取也进行了改善。结合粗糙集理论的基本知识,把求解权重问题转变为求取属性重要度问题,进而求得综合权重,根据最大隶属度原则确定岩爆等级。选取岩石单轴抗压强度σc、岩石抗拉强度σt、切向应力σθ、弹性变形能Wet为评价因子,以国内外40组数据为学习样本,通过冬瓜山铜矿岩爆实测数据为待测样本验证其准确性。经计算,通过该模型确定的岩爆等级与实际岩爆等级基本相符,说明该模型具有较好的预测性和科学性,也为岩爆倾向性预测问题提供了新的思路。
李亚俊1,2,李印洪1,2,吴洁葵1,2,姚银佩1,2
摘要:
为研究巷道风流分布规律,并依此为井巷风量精确测定提供指导,利用自行改造设计的试验系统对圆形巷道断面风流分布规律进行研究,结果显示同一巷道断面风速变化趋势与风速无关,风速沿巷道中心线至巷道壁呈现逐渐减小的趋势,且巷道风流在靠近边壁约20%距离处存在风速骤降区,实际风速测定时应考虑此区域对风量测定的影响,同时利用曲线拟合的方式对巷道风流分布进行进一步分析,该拟合具有较高可信度,可依此计算巷道断面任一点的风速值。
王建国,李 玮,张世珍
摘要:
在有色金属矿山的开采过程中,矿山突水、透水事故是十分重要的安全生产隐患之一,科学预测地质体中可能分布的导水构造、含水破裂带也是研究的难点和热点之一,所以,开展隐伏水体预测至关重要。以查藏错铜铅锌矿床为例,运用电阻率法有关原理,在矿山采集岩矿样品,探讨岩矿含水率分布特征及其对电阻率的影响,预测地质体电阻率的变化趋势。研究发现,地质体电阻率与含水率具有较好的分布拟合度,总体呈NW向、NNE向延伸,推断矿区内可能发育2~3条断层或破碎带,预测有3处突水威胁区,分别是I区、II区和III区。结果表明,通过分析岩矿含水率对电阻率的影响,以及电阻率分析技术可以推测地质体电阻率变化规律,并具有指示含水断裂带空间展布的意义,该研究结论能够有效避免或减少矿山突水事故的发生,减少人员伤亡和经济损失。
梅国栋,卢 尧
摘要:
分析了目前国内安全生产责任险发展及投保方式现状,提出了依据风险状况对企业进行分级投保的思路和方法。将企业风险分为固有风险、人员素质、安全管理和安全业绩四个要素,分析了各个要素的影响因素,提出了企业风险值的量化指标及计算方法,并按照风险值及定性分析结果将企业划分为5级,为指导企业投保安全生产责任险保费厘定提供了一种参考准则。
洪 松1,孙海洋2,冯 锐1
摘要:
尾矿库安全管理是选矿厂安全管理的重点,对于山谷型尾矿库,其排洪系统安全管理显得尤为重要。文章通过对河南发恩德矿业公司石洼沟尾矿库“4.12”尾矿库5#排水井拱板侧漏事件分析,发现拱板在制作、存放、运输和安装过程中存在瑕疵,通过制定工作表单监管拱板制作到安装的各个阶段,借助于“事事明”对其实施落地,目前尾矿库安全运行得到了保障。“事事明”管理工具应用对尾矿库和矿山安全管理具有指导意义。
安全工程
王 平1,2,冯兴隆3,石 峰1,2,刘华武3,蔡永顺1,2,赵冰峰3,袁本胜1,2,彭 张3
摘要:
为更好地研究自然崩落法开采过程中断层活化及顶板冒落规律,并在顶板发生大范围崩落前进行有效预警,利用微震监测技术对岩体活动进行监测。发现大部分微震事件发生在断层附近,且生产过程中主要断层附近岩体破裂较为严重。基于微震监测数据分析得出顶板大范围崩落前兆信息,提出衡量岩体内部损伤程度的能量指数与累积视体积之比EV值,并基于归一化处理量化EV值下降程度,成功对现场顶板冒落进行了预警。
陈 凯1,2,3,张 达1,3,张元生1,3
摘要:
三维激光扫描仪是一款获取空间点云数据的测量设备,能够有效地获取被测物体三维空间形态,但是,由于被测对象空间形态复杂、人员难于进入等原因,导致扫描点云数据存在盲区且识别困难。针对该问题,采用了一种三维激光扫描点云数据盲区识别方法,可获取点云数据盲区边界,该方法主要通过对点云数据进行KD-Tree改造,然后估计点云数据法式,最后提取点云数据边界。为验证本文提出的盲区识别算法,选取矿山采空区点云数据进行实际验证,可准确识别点云数据边界信息,为后续数据进一步利用提供了基础。
童大志1,汪 杰2
摘要:
根据红岭铅锌矿开采技术条件,用HyperMesh软件建立符合矿体复杂特征的三维有限元数值模型,对红岭铅锌矿各中段开挖后的岩层移动规律进行了深入分析,获得了红岭铅锌矿岩层移动范围。结果表明:岩层移动破坏范围的模拟结果与现场实测值较为吻合,通过数值模拟位移分析,确定了矿体上盘岩层移动角59.2°,下盘岩层移动角63.8°,端部岩层移动角68.9°,圈定了红岭铅锌矿矿床开采地表移动范围,为红岭铅锌矿安全高效开采提供了理论依据。
李鸿飞1,2,汪为平1,2,肖益盖1,2,刘海林1,2,刘涛影1,3
摘要:
采用数值模拟法进行实测采空区群稳定性分析存在建模效率低、数值模拟精度差的问题。介绍了一种高效的实测复杂三维采空区群稳定性分析技术,以北辛庄矿区为例,采用Faro激光扫描仪探测采空区群,经3DMine处理生成矿山三维采空区群模型和多组剖面线,再导入Midas中建模,最后在FLAC3D中进行采空区群稳定性数值模拟。结果表明:基于Faro-3DMine及Midas-FLAC3D耦合技术能高效的对复杂采空区群进行精细化建模,准确模拟分析采空区群的稳定性,为采空区群治理提供了理论依据。
陈 何1,黄 丹1,于世波1,秦秀山1,王 昌2,赵瑶瑶2,田维刚3,张 升2
摘要:
根据矿岩工程地质条件、岩石力学性质及采矿方案建立二维相似模型试验。通过试验研究不同采矿区域周边的近域与远域尤其是顶板覆岩的受力、变形和塑性破坏特性,分析该种方法开采的竖直方向影响高度,确定覆岩移动变形规律及铝土矿开采的影响程度。试验表明,放顶与切顶方法可有效控制采场压力、控制上部岩层的均匀沉降。
刘 强1,2,赵 冉3,王 平1,2,蔡永顺1,2,袁本胜1,2
摘要:
运用微震监测技术对承德铜兴矿业下三中段采空区周边主巷道顶板裂缝区域进行监测,监测过程中有效预警了该区域发生的顶板冒落事件,通过对微震监测数据验证分析,可知监测区域内微震事件聚集程度以及微震事件数量变化、微震事件能量指数、岩体累积视体积与能量指数时间变化均可用于后续对承德铜兴矿业采空区周边巷道岩体稳定性分析与地压灾害危险预警的参考。
刘 鹏1,2,曹 辉1,2,余 斌1,2,秦秀山1,2
摘要:
为研究复杂采空区群影响下的边坡稳定性特征,针对银山露天矿现状边坡与二期边坡,采用FLAC3D三维数值模拟方法,基于复杂采空区群与露天边坡形成历史的返演,计算了固定长高比的三维边坡模型在不同边界约束下的安全系数,并分析了复杂采空区群影响下边坡的整体稳定性特征以及单个采空区对边坡局部稳定性的影响,从而对露天矿开采过程中边坡岩体潜在危险区域进行了分类区划。研究成果为银山露天矿山安全生产防控提供了可靠依据。
孙宇超,赵周能,陈星明,张志贵,谭宝会
摘要:
通过AHP和模糊数学方法建立了评价下向水平分层胶结充填法充填前采空区稳定性的评价模型。采用德尔菲法对采空区稳定性的影响因素进行了分析,构造了判断矩阵,通过层次分析法确定了各影响因素的权重;结合采空区四值逻辑评分表和定量表述的采空区灾害危险度的影响因素的隶属函数确定表确定了各影响因素的隶属度,建立了评判矩阵。并对某矿山采空区进行稳定性判断,最终得出该采空区稳定性为Ⅱ级,属于较稳定级别。
高鹏飞,王建文,周汉民,崔 旋,李学民
摘要:
山坡型尾矿库由于地形以及周围环境限制,若按照传统的方法设计堆积坝,则坡度太缓,将大大减少尾矿库的有效库容。对此,以某尾矿库工程为例,尝试将岩土工程中加筋土的理念应用到尾矿库堆积坝设计中,以增大尾矿库的堆高和库容。通过GEO-studio专业软件对土工织物加筋加固尾矿库堆积坝坝坡的效果进行了模拟分析,结果表明:采用土工织物加筋后,尾矿库的堆积坡比从1︰4.5提高到1︰2.5,尾矿库的有效库容增加了38%。该研究成果可为山坡型尾矿库堆积坝设计提供借鉴和参考。
李宏业1,苏华友2,范永亮1,雷国荣2,尹幸乐2
摘要:
龙首矿西二采区计划在1 595 m水平开展无底柱分段崩落法工业试验,并已完成了试验采场的部分采切工程,回采进路的稳定性将直接影响到该采矿方法的试验效果。分析进路围岩松动圈的分布规律并对其实际范围进行测定,对于设计和优化进路的支护方式、支护参数有着重要的指导意义。本文采用不连续变形分析(DDA)方法对西二采区崩落法试验采场回采进路围岩松动圈分布规律进行了模拟研究,模拟结果表明在西二采区地质条件下,回采进路顶部的围岩松动圈范围要大于进路两帮松动圈范围。在此基础上,利用RSM-SY5型超声仪对回采进路松动圈范围进行了声波测试,测试结果表明1 595 m水平回采进路的松动圈范围大约在1.3~1.8 m,且进路顶部的松动圈实测范围要大于进路两帮松动圈实测范围。数值模拟研究及现场测试的结果为矿山巷道支护设计及优化提供了参考依据。
罗 佳1,2,刘 超1,2,柳小胜1,2,薛小蒙1,2,赖 伟1,2,莫东旭1,2
摘要:
为了确定30 m×20 m大结构参数无底柱分段崩落法合理的覆盖层厚度,通过理论计算和数值模拟方法对覆盖层厚度进行了研究。先根据放矿椭球体理论、缓冲冲击气浪计算出覆盖层厚度分别为43.8 m、22.5 m;然后利用PFC3D对不同覆盖层厚度下放矿进行了模拟,得出矿石回收率、废石混入率指标最优时的覆盖层厚度为45 m。综合理论计算和数值模拟结果,推荐矿山合理的覆盖层厚度为45 m,可确保生产安全并取得较好技术经济指标。
韩珮珦
摘要:
分析现有的边坡监测技术,阐述远程在线雷达监测技术在边坡滑塌破坏过程中的数据采集、数据分析、滑坡预警等方面的特有优势。通过分析边坡雷达实时监测数据,及时发现露天矿边坡的风险区域,了解边坡的变形破坏规律及稳定状态,结合远程在线监测雷达监测边坡滑动破坏实例分析,表明该技术能够准确判断边坡稳定性、预测边坡滑动破坏发生时间,最大限度的保证露天矿山的安全生产。
杜振斐1,2,武伟伟3,吴永刚1
摘要:
为保证排洪系统安全、可靠运行,本文通过制作尾矿库排洪系统水工模型,模拟1#~3#排水竖井逐级运行方式下,排水竖井的溢流特性及其他工程水力学问题,研究排洪系统在最不利运行工况下主、支洞交汇区泄洪隧洞内流态、壅高及压力分布规律,检验库内排洪系统和库外主泄洪隧洞是否存在空化、气蚀等现象,校核各泄洪系统的泄流能力,可为尾矿库或类似工程设计和应用提供参考。
张 宇,张树茂,崔 旋,周汉民
摘要:
尾矿库在渗流条件下的稳定性是影响整个矿山安全的重要因素。本文以国内某上游法堆筑尾矿库为研究对象,采用强度折减法对尾矿库在渗流条件下的稳定性进行了系统的分析,对比了不同失稳判别准则在尾矿库稳定性分析中的适用性和局限性,提出了以初期坝附近尾砂出现指向坝外、向上的变形矢量为标志的“变形矢量图准则”。研究结果表明,基于强度折减法进行尾矿库稳定性分析时,采用“变形矢量图准则”可以更准确高效地获得尾矿库的稳定安全系数。
马 增,刘正宇,虎万杰,王飞飞,邹 平,李爱兵,孟中华
摘要:
根据刚果(金)排土场边坡实际情况,以软弱夹层厚度与降雨量为变量,进行了两者耦合与边坡安全系数的影响研究,基于Geostudio-SEEP/W、SLOPE/W模块的计算能力,应用Bishop方法计算了在不同夹层厚度、不同降雨量下的边坡最小安全系数, 同时进行了排土场边坡的滑动面分析及渗流分析。研究表明:降雨量增加,水位逐渐上升,抗剪强度减弱,安全系数逐渐降低;软弱层厚度增加,滑面半径增大,抗滑力减小,安全系数减小,降低速率大于降雨。
杜 镀1,张向阳2,王肖辉1,刘智振2
摘要:
为了获得尾矿坝上限安全系数,采用切线法将非线性Mohr-Coulomb破坏准则与极限分析上限法相结合,基于尾矿坝对数螺旋破坏模式,建立了基于极限分析上限定理的尾矿坝非线性安全系数上限分析模型。以某尾矿坝为工程背景,求解得到了不同非线性系数和抗拉强度下的安全系数。结果表明,尾矿坝的安全系数随着非线性系数和抗拉强度的增大,呈递减趋势。在满足尾矿坝设计安全的前提下,运用尾矿坝上限非线性安全系数数学模型,反演设计参数,根据反演结果可优化设计方案。
张岗涛,邱德如,郑钦源,张昆昆,江 健,张兵兵
摘要:
水孔爆破以乳化炸药为主,而爆破成本偏高,考虑到铵油炸药的经济实用性,在水孔中尝试进行了袋装条状铵油炸药试验。将试验样品分为A、B两组,确定了铵油:矿石质量比为2.9︰1,通过分析其在地面站及施工现场的密封性情况,强化了密封方式。在此基础上,测定了在水孔中的装药效率,满足现场正常施工效率要求。以大宝山露天矿某区域的5 个水孔为工程背景,进行了袋装条状铵油炸药现场试验,表明炸药单耗有所减小,但推动现象不明显,爆破效果未能达到预期效果,是水孔铵油爆破的有效尝试。
田爱军1,2,马严辉3,龚 兵1,2
摘要:
介绍了在复杂地质条件下大断面竖井开挖中,采用深孔掏槽爆破结合周边光面爆破技术,并根据地质条件的变化,合理选择光面爆破参数能加快施工进度,缩短工期,取得良好的爆破效果,可供类似工程参考。
黄明健1,2,王加闯2,过 江2
摘要:
针对岩爆倾向性预测的模糊性和不确定性,提出了基于粗糙集理论和改进的云模型相结合的预测模型。在原有云模型的基础上,提出模糊区间的概念,进而对云模型的定义加以完善,对于云模型特征参数的求取也进行了改善。结合粗糙集理论的基本知识,把求解权重问题转变为求取属性重要度问题,进而求得综合权重,根据最大隶属度原则确定岩爆等级。选取岩石单轴抗压强度σc、岩石抗拉强度σt、切向应力σθ、弹性变形能Wet为评价因子,以国内外40组数据为学习样本,通过冬瓜山铜矿岩爆实测数据为待测样本验证其准确性。经计算,通过该模型确定的岩爆等级与实际岩爆等级基本相符,说明该模型具有较好的预测性和科学性,也为岩爆倾向性预测问题提供了新的思路。
李亚俊1,2,李印洪1,2,吴洁葵1,2,姚银佩1,2
摘要:
为研究巷道风流分布规律,并依此为井巷风量精确测定提供指导,利用自行改造设计的试验系统对圆形巷道断面风流分布规律进行研究,结果显示同一巷道断面风速变化趋势与风速无关,风速沿巷道中心线至巷道壁呈现逐渐减小的趋势,且巷道风流在靠近边壁约20%距离处存在风速骤降区,实际风速测定时应考虑此区域对风量测定的影响,同时利用曲线拟合的方式对巷道风流分布进行进一步分析,该拟合具有较高可信度,可依此计算巷道断面任一点的风速值。
王建国,李 玮,张世珍
摘要:
在有色金属矿山的开采过程中,矿山突水、透水事故是十分重要的安全生产隐患之一,科学预测地质体中可能分布的导水构造、含水破裂带也是研究的难点和热点之一,所以,开展隐伏水体预测至关重要。以查藏错铜铅锌矿床为例,运用电阻率法有关原理,在矿山采集岩矿样品,探讨岩矿含水率分布特征及其对电阻率的影响,预测地质体电阻率的变化趋势。研究发现,地质体电阻率与含水率具有较好的分布拟合度,总体呈NW向、NNE向延伸,推断矿区内可能发育2~3条断层或破碎带,预测有3处突水威胁区,分别是I区、II区和III区。结果表明,通过分析岩矿含水率对电阻率的影响,以及电阻率分析技术可以推测地质体电阻率变化规律,并具有指示含水断裂带空间展布的意义,该研究结论能够有效避免或减少矿山突水事故的发生,减少人员伤亡和经济损失。
梅国栋,卢 尧
摘要:
分析了目前国内安全生产责任险发展及投保方式现状,提出了依据风险状况对企业进行分级投保的思路和方法。将企业风险分为固有风险、人员素质、安全管理和安全业绩四个要素,分析了各个要素的影响因素,提出了企业风险值的量化指标及计算方法,并按照风险值及定性分析结果将企业划分为5级,为指导企业投保安全生产责任险保费厘定提供了一种参考准则。
洪 松1,孙海洋2,冯 锐1
摘要:
尾矿库安全管理是选矿厂安全管理的重点,对于山谷型尾矿库,其排洪系统安全管理显得尤为重要。文章通过对河南发恩德矿业公司石洼沟尾矿库“4.12”尾矿库5#排水井拱板侧漏事件分析,发现拱板在制作、存放、运输和安装过程中存在瑕疵,通过制定工作表单监管拱板制作到安装的各个阶段,借助于“事事明”对其实施落地,目前尾矿库安全运行得到了保障。“事事明”管理工具应用对尾矿库和矿山安全管理具有指导意义。