2020年第2期目录
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    矿山开采与安全
  • 彭张,刘强,魏银鸿,沙文忠,黄正高
    摘要:
    普朗铜矿运用自然崩落法进行开采,未放出的矿体作用在底部结构之上,易导致矿柱产生受压破坏,威胁底部结构稳定性。利用地压监测手段及时掌握开采过程中底部结构的应力分布情况,可锁定底部结构应力集中区域,并通过研究放矿量与底部结构应力分布的变化关系,优化和平衡各放矿口的放矿计划,调节底部结构应力分布,从而减少应力集中对底部结构的破坏。
  • 石宏伟,黄吉荣,乔登攀,滕高礼,王彬
    摘要:
    为研究超深井长距离膏体充填管道自流输送问题,根据云南某矿山实际充填管路采用Gambit建立三维数值模型,用ANSYS FLUENT软件进行数值模拟计算,以水平管道和弯管为例研究了不同配比、浓度和流量下的管道压力、流速变化规律和管道阻力损失之间的关系。通过井下工业环网的压力监测系统,统计分析矿山井下实际管道压力监测值,其井下实际监测结果和采用ANSYS FLUENT软件三维数值模拟研究结果较为接近,表明ANSYS FLUENT软件模拟超深井长距离膏体充填管道输送是可行的,研究结果为矿山实现超深井、长距离、大倍线条件下膏体充填管道输送提供技术支持。
  • 母永烨
    2020,72(2):13-18 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对传统爆破作业普遍存在凿岩精度低,爆破效果差,事故率高等问题,结合矿山爆破作业特点,将精细爆破的理念引入矿山爆破。本文首先简要介绍了精细爆破的定义及其发展现状,其次分别从精细化设计、精细化施工、精细化管理三个方面进行论述,并结合精细爆破技术在黑岱沟露天矿和山东唐口煤矿的应用情况作了进一步阐述。结果表明,与传统爆破相比,采用精细爆破技术,在施工效率,爆破效果,安全环保等方面具有明显优势。最后对我国未来精细爆破技术的发展进行简单介绍。
  • 李保健
    2020,72(2):19-23 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了应对某矿山顶板岩层破碎、采场稳定性难以控制的工程特点,以现有矿山开采技术条件为基准,从待充填空区三维激光探测、充填材料的选择、充填浓度配比的优化、料浆的制作与输送、上向分层充填工艺的改进等角度对该矿充填采矿法进行优化。通过多环节的技术更新优化,有效降低了该矿山的资源浪费、财产损失以及安全生产事故隐患。本文对该矿上向分层充填采矿法的充填工艺和材料进行了详细阐述,以期对类似复杂工况条件的矿山起到一定的参考作用。
  • 孙金海,明建,毛市龙,李智慧
    2020,72(2):24-29 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对矿岩散体成拱对软岩巷道的稳定性产生影响的问题,对不同成拱结构条件下巷道变形破坏规律进行了研究。以矿山岩石力学理论为指导,对巷道稳定性受散体成拱影响的力学机理进行了理论分析。采用三维数值模拟实验方法,对不同的散体成拱的方式进行了实验研究,获得了成拱条件下软岩巷道的稳定性特征。研究结果表明当出现散体成拱现象时,成拱空区与巷道之间的塑形区将显著增大,从而加剧了巷道的变形破坏。
  • 李俊超,刘朝伟,高峰
    2020,72(2):30-32 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    段村铝土矿煤窑沟露天采坑北部边坡出现垮塌,已经影响到北部公路及井下开采作业。结合矿山周边环境,分析了边坡滑坡形成的原因及带来的安全影响,通过上部加固下部回填的治理措施,控制了边坡滑坡的趋势。
  • 矿山地质与力学
  • 廖诗进,黄俊亚,何 镇,宁 勇,廖帅北
    2020,72(2):33-38 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    叶家庄金矿体赋存于秦岭群石槽沟岩组的蚀变白云石英片岩中,矿体受断裂破碎带控制,Au元素呈正常背景极强分异分布,Ag、As、Hg、Cr呈强分异分布。△T平面等值线特征表现出北西向的串珠状正磁异常,形成了北西向的带状异常。笔者从叶家庄金矿体赋存的特征进行了论述,通过地质、物化探等方法的综合运用,得出本区金矿体是一条低温热液蚀变型半隐伏矿体。叶家庄金矿体的发现,为峡河群地层金的找矿指明了下一步的方向。
  • 曹惠锋,刘厚宁,王军礼,田亮
    2020,72(2):39-44 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为解决鄂尔多斯盆地东南缘双龙铀矿铀矿化与有机质的关系,探索以矿点野外露头观察、钻孔岩心观察、矿石电子探针研究以及有机质成熟度测定等方法,对铀矿与有机质的关系进行剖析。初步认为含矿砂体上、下部有机质存在明显差异,上部有机质呈密集分布的细线状、细条状;下部有机质呈粗条状、枝状、块状、粒状,密集程度差,分布不均匀;铀矿化全部赋存在直罗组下段砂体上部,并且受砂体上部细而密集的有机质控制(具体表现为有铀矿化必然存在大量有机质),这部分有机质总体热演化程度较低,具有活性大,孔隙度高,比表面积大的特点,对铀具有很好的吸附作用。但这种吸附不是很牢固,只能形成铀的预富集,还需下部油气和煤层气中的硫化氢对其进行二次富集和还原固矿。通过鄂尔多斯盆地东南缘双龙铀矿铀矿化与有机质的关系研究,对后期该地区铀矿找矿工作有一定的指导作用。
  • 汪子杰
    2020,72(2):45-51 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    山东省铍铌钽矿以新泰石棚铌钽矿较典型,为一花岗伟晶岩型小型铌钽矿床。本文在充分收集山东省铌钽相关资料的基础上,选取新泰石棚铌钽矿作为典型矿床进行了实地踏查及综合分析,研究了山东省内铌钽矿矿产资源的成矿地质条件、矿床特征及成矿机制,划分了矿床类型,总结了找矿规律,建立了找矿模型,指出了找矿方向,划分了找矿远景区。山东省内共划分找矿远景区2处,并对远景区进行了找矿远景评价,提出了铌钽矿勘查工作的建议。该研究成果进一步提高了山东省铌钽矿床的地质研究水平,可为山东省下一步铌钽矿勘查工作部署提供重要的参考和借鉴。
  • 王鹏,杨瑞,景志华
    2020,72(2):52-57 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    内蒙古西乌珠穆沁旗萨如拉锡力地区大地构造位置处于华北板块-西伯利亚板块缝合带上,区域岩浆活动频繁,褶皱、断裂发育,具备良好的贵金属成矿地质条件。本文通过深入研究航磁异常查证取得的地质成果,总结了区内银铅锌多金属矿与航磁、地磁异常的关系,分析了区内矿体的矿床地质特征、成矿地质条件及矿床成因机制,建立了成矿地质模型,为区内寻找与中-酸性岩浆活动有关的中温热液裂隙充填型多金属矿床指出了方向,对区内下一步勘查工作的部署提供重要的参考和借鉴。
  • 周朝兰,李斌,许梦国
    2020,72(2):58-63 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为促进深部矿产资源的安全高效开采,基于取自程潮铁矿西区-395m水平的主要围岩花岗岩的试件,通过伺服试验系统开展高应力下的常规三轴压缩强度试验,研究花岗岩的破坏、强度和参数特征。研究结果表明:(1)随着围压的增加,花岗岩的破坏形式由剪切破坏逐渐向剪切劈裂复合型破坏转变,破坏形态由单一破坏断面逐渐转变为多破坏断面,破坏断裂角逐渐减小。(2)花岗岩的三轴强度和抗剪强度与围压的关系在低围压下基本均呈线性,在高围压下则均呈上凸的非线性。(3)花岗岩抗剪强度参数具有明显的围压效应特征,具体表现为凝聚力和内摩擦角随着围压的增加分别呈逐渐增大和减小的趋势。结合Hoek-Brown准则对瞬态抗剪强度参数的确定进行了初探,结果表明参数推导值的变化趋势符合参数试验规律,但推导值与试验值存在一定的差异,说明Hoek-Brown准则在表征高应力下岩石三轴强度的非线性上仍存在局限,有待进一步研究。
  • 郭延辉,李靖,侯克鹏
    2020,72(2):64-69 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    深部岩体初始水平构造应力场反演的可靠性对于工程后续计算结果的影响至关重要。为了研究深部矿区岩体初始构造应力场的3DEC模拟反演方法,对比分析了位移边界条件和基于初始应变能理论的反演方法两种地应力反演结果。表明位移边界条件仅能够模拟初始自重应力场,基于初始应变能理论的反演方法能够较好的反演深部岩体初始水平构造应力场,应用该方法对狮子山矿区40号剖面线地应力场进行反演分析,深部各点最大水平主应力迹线水平展布,等值线间隔较好,研究成果对于运用3DEC进行高构造应力型矿山初始地应力场的生成及其开采模拟具有重要的意义。
  • 刘铁钢
    2020,72(2):70-76 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    大石门铅锌矿是安徽省南部地区近年来新发现的、具有较高经济价值的中-低温岩浆热液型铅锌多金属硫化物矿床。矿体主要赋存于震旦系蓝田组上部的角岩化碳硅质板岩、大理岩化条带灰岩及灰质白云岩地层中,其次赋存于北东向构造破碎带中;矿体呈层状、透镜状产出,主要受北东向断裂构造、燕山期花岗闪长斑岩及蓝田组地层控制。矿区围岩蚀变类型主要包括黄铁矿化、硅化、绢英岩化和绿泥石化。本文在分析矿床具体特征的基础上对该矿的成因和控矿因素进行了研究,提出在研究区寻找此类矿床的几条建议。
  • 矿山环境与设备
  • 秦秀山,曹 辉,王志修,刘 鹏
    2020,72(2):77-80 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为充分认识露天矿边坡各区域岩体节理的分布规律及质量特征,统计出各区域优势结构面产状信息,需对露天边坡开展现场工程地质调查测试。常规的现场人工量测具有效率低、测试范围有限、边坡下作业安全风险大等缺点。针对现场选定的结构面差异明显的重点露天边坡,通过无人机航测技术开展非接触式现场工程地质调查。通过室内统计分析,得出了调查范围内结构面的倾向、倾角、密度、间距、迹长等内容。该技术的成功应用,可为露天边坡工程地质调查提供新的技术手段,大大提高了现场工作的效率和安全性。
  • 石潇杰,李恒通,石峰,郭鑫,高泽宇
    2020,72(2):81-83 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    地下铲运机在井下巷道环境中无法通过接收GPS信号来实现车辆的定位,因此需要搭建其他定位系统来替代。UWB定位系统通过基站与车载标签进行车辆井下位置定位。由于地下巷道狭长的特点,单一的UWB定位成本很高。本文对此展开研究,在地表搭建模拟巷道分别对UWB定位系统与UWB与激光测距融合定位系统进行测试,实验表明两种定位系统误差相距不大,都可满足使用要求,但采用UWB与激光测距融合定位系统可以极大的降低UWB基站的使用数量,从而降低系统成本。
  • 综合利用与其它
  • 宋宏元,周乐,刘龙琼,程文文,赵龙
    2020,72(2):84-88 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为解决尾砂利用率低下的问题,金山湾家坞矿区拟采用全尾砂来替代原有的废石和分级尾砂充填。基于此,需要对全尾砂中大量水进行脱水处理,因此开展了全尾砂充填脱水模拟试验研究,旨在探索出一条全尾砂充填快速脱水的有效途径。本文通过对定高度和不定高度分次充填渗透脱水情况进行试验研究,检测了渗水量、脱水含泥情况、脱水尾砂含水率等试验参数,探究出了金山金矿全尾砂脱水规律,建立起金山全尾砂滤水管渗透脱水的经验模型,为井下特大空区群充填脱水提供了技术支撑。
  • 张雄天,朱文志
    2020,72(2):89-96 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    胶结充填材料及配合比既是决定充填材料力学性能的关键指标,又是影响充填成本的主要因素。灰砂比、充填浓度、养护龄期等多因素对充填材料力学性能的影响程度不同,同时不同因素在对充填材料力学性能的影响方面彼此又有潜在的联系。为全面考察不同因素对全尾砂胶结充填材料力学性能的影响,本文以厂坝铅锌矿为依托,基于产能、技术和经济指标要求,以不同灰砂比、充填浓度、养护龄期下充填试块的强度参数为依据,展开了多因素下全尾砂胶结充填材料的力学性能试验研究。为准确的获得试验信息,对多因素、多水平的系统问题,进行了正交试验设计。通过对试验结果的多因素极差、方差分析,分析了不同因素影响全尾砂胶结充填材料力学性能的显著性程度,找出了最优化的配比条件,同时利用CIA800-3D超景深三维显微镜从微观角度对多因素下全尾砂胶结充填材料的力学性能进行了研究,最后在综合分析了多因素对全尾砂胶结充填材料力学性能影响的基础上,利用SOM神经网络技术,建立了不同养护龄期下全尾砂胶结充填材料的预测模型。研究结果表明,多因素下的全尾砂胶结充填材料力学性能的试验研究及预测模型的建立,对开展全尾砂胶结充填材料力学性能的研究探索了一种新的途径,为充填系统的设计和运行提供了可靠的技术保证。
  • 瞿靖,陈俊智,李云
    2020,72(2):97-101 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    时差线性定位算法主要参考时间差时,波速等参数构建线性方程组进行代数方法的求解,该法原理和计算过程都较为简单,但缺点是方程组可能会出现无解导致定位计算失败。Geiger迭代定位算法在选取了合适迭代初值的基础上进行多次迭代,得到定位结果,其在原理上比时差线性定位算法更精确,本文对时差定位中的线性定位和Geiger迭代定位两种算法结合云南某大型铁矿的声发射监测系统监测到的声发射事件进行了分析,通过两种定位算法得到的定位结果误差对比分析来具体说明两种方法对于工程实际的适用性和精确度。
  • 阮诗昆,黄玉锦,蓝先灵
    2020,72(2):102-106 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    紫金山露天矿采用多种开拓运输方式,设备大型化、机械化程度较高,但采矿生产过程存在机械设备作业范围大、作业面广、作业点多的特征,安全管理、生产管理形势严峻。本文立足紫金山生产模式,针对该矿智能卡车调度系统的建设,提出进一步完善卡调系统运行管理、提高露采数字化管控水平的措施,旨在充分发挥卡调系统对生产的智能辅助,提升露天采矿安全管理、生产管理、资源管理及成本管理水平,打造新时期智慧矿山建设新标杆。
    矿山开采与安全
  • 彭张,刘强,魏银鸿,沙文忠,黄正高
    摘要:
    普朗铜矿运用自然崩落法进行开采,未放出的矿体作用在底部结构之上,易导致矿柱产生受压破坏,威胁底部结构稳定性。利用地压监测手段及时掌握开采过程中底部结构的应力分布情况,可锁定底部结构应力集中区域,并通过研究放矿量与底部结构应力分布的变化关系,优化和平衡各放矿口的放矿计划,调节底部结构应力分布,从而减少应力集中对底部结构的破坏。
  • 石宏伟,黄吉荣,乔登攀,滕高礼,王彬
    摘要:
    为研究超深井长距离膏体充填管道自流输送问题,根据云南某矿山实际充填管路采用Gambit建立三维数值模型,用ANSYS FLUENT软件进行数值模拟计算,以水平管道和弯管为例研究了不同配比、浓度和流量下的管道压力、流速变化规律和管道阻力损失之间的关系。通过井下工业环网的压力监测系统,统计分析矿山井下实际管道压力监测值,其井下实际监测结果和采用ANSYS FLUENT软件三维数值模拟研究结果较为接近,表明ANSYS FLUENT软件模拟超深井长距离膏体充填管道输送是可行的,研究结果为矿山实现超深井、长距离、大倍线条件下膏体充填管道输送提供技术支持。
  • 母永烨
    2020,72(2):13-18 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对传统爆破作业普遍存在凿岩精度低,爆破效果差,事故率高等问题,结合矿山爆破作业特点,将精细爆破的理念引入矿山爆破。本文首先简要介绍了精细爆破的定义及其发展现状,其次分别从精细化设计、精细化施工、精细化管理三个方面进行论述,并结合精细爆破技术在黑岱沟露天矿和山东唐口煤矿的应用情况作了进一步阐述。结果表明,与传统爆破相比,采用精细爆破技术,在施工效率,爆破效果,安全环保等方面具有明显优势。最后对我国未来精细爆破技术的发展进行简单介绍。
  • 李保健
    2020,72(2):19-23 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了应对某矿山顶板岩层破碎、采场稳定性难以控制的工程特点,以现有矿山开采技术条件为基准,从待充填空区三维激光探测、充填材料的选择、充填浓度配比的优化、料浆的制作与输送、上向分层充填工艺的改进等角度对该矿充填采矿法进行优化。通过多环节的技术更新优化,有效降低了该矿山的资源浪费、财产损失以及安全生产事故隐患。本文对该矿上向分层充填采矿法的充填工艺和材料进行了详细阐述,以期对类似复杂工况条件的矿山起到一定的参考作用。
  • 孙金海,明建,毛市龙,李智慧
    2020,72(2):24-29 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对矿岩散体成拱对软岩巷道的稳定性产生影响的问题,对不同成拱结构条件下巷道变形破坏规律进行了研究。以矿山岩石力学理论为指导,对巷道稳定性受散体成拱影响的力学机理进行了理论分析。采用三维数值模拟实验方法,对不同的散体成拱的方式进行了实验研究,获得了成拱条件下软岩巷道的稳定性特征。研究结果表明当出现散体成拱现象时,成拱空区与巷道之间的塑形区将显著增大,从而加剧了巷道的变形破坏。
  • 李俊超,刘朝伟,高峰
    2020,72(2):30-32 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    段村铝土矿煤窑沟露天采坑北部边坡出现垮塌,已经影响到北部公路及井下开采作业。结合矿山周边环境,分析了边坡滑坡形成的原因及带来的安全影响,通过上部加固下部回填的治理措施,控制了边坡滑坡的趋势。
  • 矿山地质与力学
  • 廖诗进,黄俊亚,何 镇,宁 勇,廖帅北
    2020,72(2):33-38 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    叶家庄金矿体赋存于秦岭群石槽沟岩组的蚀变白云石英片岩中,矿体受断裂破碎带控制,Au元素呈正常背景极强分异分布,Ag、As、Hg、Cr呈强分异分布。△T平面等值线特征表现出北西向的串珠状正磁异常,形成了北西向的带状异常。笔者从叶家庄金矿体赋存的特征进行了论述,通过地质、物化探等方法的综合运用,得出本区金矿体是一条低温热液蚀变型半隐伏矿体。叶家庄金矿体的发现,为峡河群地层金的找矿指明了下一步的方向。
  • 曹惠锋,刘厚宁,王军礼,田亮
    2020,72(2):39-44 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为解决鄂尔多斯盆地东南缘双龙铀矿铀矿化与有机质的关系,探索以矿点野外露头观察、钻孔岩心观察、矿石电子探针研究以及有机质成熟度测定等方法,对铀矿与有机质的关系进行剖析。初步认为含矿砂体上、下部有机质存在明显差异,上部有机质呈密集分布的细线状、细条状;下部有机质呈粗条状、枝状、块状、粒状,密集程度差,分布不均匀;铀矿化全部赋存在直罗组下段砂体上部,并且受砂体上部细而密集的有机质控制(具体表现为有铀矿化必然存在大量有机质),这部分有机质总体热演化程度较低,具有活性大,孔隙度高,比表面积大的特点,对铀具有很好的吸附作用。但这种吸附不是很牢固,只能形成铀的预富集,还需下部油气和煤层气中的硫化氢对其进行二次富集和还原固矿。通过鄂尔多斯盆地东南缘双龙铀矿铀矿化与有机质的关系研究,对后期该地区铀矿找矿工作有一定的指导作用。
  • 汪子杰
    2020,72(2):45-51 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    山东省铍铌钽矿以新泰石棚铌钽矿较典型,为一花岗伟晶岩型小型铌钽矿床。本文在充分收集山东省铌钽相关资料的基础上,选取新泰石棚铌钽矿作为典型矿床进行了实地踏查及综合分析,研究了山东省内铌钽矿矿产资源的成矿地质条件、矿床特征及成矿机制,划分了矿床类型,总结了找矿规律,建立了找矿模型,指出了找矿方向,划分了找矿远景区。山东省内共划分找矿远景区2处,并对远景区进行了找矿远景评价,提出了铌钽矿勘查工作的建议。该研究成果进一步提高了山东省铌钽矿床的地质研究水平,可为山东省下一步铌钽矿勘查工作部署提供重要的参考和借鉴。
  • 王鹏,杨瑞,景志华
    2020,72(2):52-57 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    内蒙古西乌珠穆沁旗萨如拉锡力地区大地构造位置处于华北板块-西伯利亚板块缝合带上,区域岩浆活动频繁,褶皱、断裂发育,具备良好的贵金属成矿地质条件。本文通过深入研究航磁异常查证取得的地质成果,总结了区内银铅锌多金属矿与航磁、地磁异常的关系,分析了区内矿体的矿床地质特征、成矿地质条件及矿床成因机制,建立了成矿地质模型,为区内寻找与中-酸性岩浆活动有关的中温热液裂隙充填型多金属矿床指出了方向,对区内下一步勘查工作的部署提供重要的参考和借鉴。
  • 周朝兰,李斌,许梦国
    2020,72(2):58-63 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为促进深部矿产资源的安全高效开采,基于取自程潮铁矿西区-395m水平的主要围岩花岗岩的试件,通过伺服试验系统开展高应力下的常规三轴压缩强度试验,研究花岗岩的破坏、强度和参数特征。研究结果表明:(1)随着围压的增加,花岗岩的破坏形式由剪切破坏逐渐向剪切劈裂复合型破坏转变,破坏形态由单一破坏断面逐渐转变为多破坏断面,破坏断裂角逐渐减小。(2)花岗岩的三轴强度和抗剪强度与围压的关系在低围压下基本均呈线性,在高围压下则均呈上凸的非线性。(3)花岗岩抗剪强度参数具有明显的围压效应特征,具体表现为凝聚力和内摩擦角随着围压的增加分别呈逐渐增大和减小的趋势。结合Hoek-Brown准则对瞬态抗剪强度参数的确定进行了初探,结果表明参数推导值的变化趋势符合参数试验规律,但推导值与试验值存在一定的差异,说明Hoek-Brown准则在表征高应力下岩石三轴强度的非线性上仍存在局限,有待进一步研究。
  • 郭延辉,李靖,侯克鹏
    2020,72(2):64-69 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    深部岩体初始水平构造应力场反演的可靠性对于工程后续计算结果的影响至关重要。为了研究深部矿区岩体初始构造应力场的3DEC模拟反演方法,对比分析了位移边界条件和基于初始应变能理论的反演方法两种地应力反演结果。表明位移边界条件仅能够模拟初始自重应力场,基于初始应变能理论的反演方法能够较好的反演深部岩体初始水平构造应力场,应用该方法对狮子山矿区40号剖面线地应力场进行反演分析,深部各点最大水平主应力迹线水平展布,等值线间隔较好,研究成果对于运用3DEC进行高构造应力型矿山初始地应力场的生成及其开采模拟具有重要的意义。
  • 刘铁钢
    2020,72(2):70-76 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    大石门铅锌矿是安徽省南部地区近年来新发现的、具有较高经济价值的中-低温岩浆热液型铅锌多金属硫化物矿床。矿体主要赋存于震旦系蓝田组上部的角岩化碳硅质板岩、大理岩化条带灰岩及灰质白云岩地层中,其次赋存于北东向构造破碎带中;矿体呈层状、透镜状产出,主要受北东向断裂构造、燕山期花岗闪长斑岩及蓝田组地层控制。矿区围岩蚀变类型主要包括黄铁矿化、硅化、绢英岩化和绿泥石化。本文在分析矿床具体特征的基础上对该矿的成因和控矿因素进行了研究,提出在研究区寻找此类矿床的几条建议。
  • 矿山环境与设备
  • 秦秀山,曹 辉,王志修,刘 鹏
    2020,72(2):77-80 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为充分认识露天矿边坡各区域岩体节理的分布规律及质量特征,统计出各区域优势结构面产状信息,需对露天边坡开展现场工程地质调查测试。常规的现场人工量测具有效率低、测试范围有限、边坡下作业安全风险大等缺点。针对现场选定的结构面差异明显的重点露天边坡,通过无人机航测技术开展非接触式现场工程地质调查。通过室内统计分析,得出了调查范围内结构面的倾向、倾角、密度、间距、迹长等内容。该技术的成功应用,可为露天边坡工程地质调查提供新的技术手段,大大提高了现场工作的效率和安全性。
  • 石潇杰,李恒通,石峰,郭鑫,高泽宇
    2020,72(2):81-83 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    地下铲运机在井下巷道环境中无法通过接收GPS信号来实现车辆的定位,因此需要搭建其他定位系统来替代。UWB定位系统通过基站与车载标签进行车辆井下位置定位。由于地下巷道狭长的特点,单一的UWB定位成本很高。本文对此展开研究,在地表搭建模拟巷道分别对UWB定位系统与UWB与激光测距融合定位系统进行测试,实验表明两种定位系统误差相距不大,都可满足使用要求,但采用UWB与激光测距融合定位系统可以极大的降低UWB基站的使用数量,从而降低系统成本。
  • 综合利用与其它
  • 宋宏元,周乐,刘龙琼,程文文,赵龙
    2020,72(2):84-88 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为解决尾砂利用率低下的问题,金山湾家坞矿区拟采用全尾砂来替代原有的废石和分级尾砂充填。基于此,需要对全尾砂中大量水进行脱水处理,因此开展了全尾砂充填脱水模拟试验研究,旨在探索出一条全尾砂充填快速脱水的有效途径。本文通过对定高度和不定高度分次充填渗透脱水情况进行试验研究,检测了渗水量、脱水含泥情况、脱水尾砂含水率等试验参数,探究出了金山金矿全尾砂脱水规律,建立起金山全尾砂滤水管渗透脱水的经验模型,为井下特大空区群充填脱水提供了技术支撑。
  • 张雄天,朱文志
    2020,72(2):89-96 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    胶结充填材料及配合比既是决定充填材料力学性能的关键指标,又是影响充填成本的主要因素。灰砂比、充填浓度、养护龄期等多因素对充填材料力学性能的影响程度不同,同时不同因素在对充填材料力学性能的影响方面彼此又有潜在的联系。为全面考察不同因素对全尾砂胶结充填材料力学性能的影响,本文以厂坝铅锌矿为依托,基于产能、技术和经济指标要求,以不同灰砂比、充填浓度、养护龄期下充填试块的强度参数为依据,展开了多因素下全尾砂胶结充填材料的力学性能试验研究。为准确的获得试验信息,对多因素、多水平的系统问题,进行了正交试验设计。通过对试验结果的多因素极差、方差分析,分析了不同因素影响全尾砂胶结充填材料力学性能的显著性程度,找出了最优化的配比条件,同时利用CIA800-3D超景深三维显微镜从微观角度对多因素下全尾砂胶结充填材料的力学性能进行了研究,最后在综合分析了多因素对全尾砂胶结充填材料力学性能影响的基础上,利用SOM神经网络技术,建立了不同养护龄期下全尾砂胶结充填材料的预测模型。研究结果表明,多因素下的全尾砂胶结充填材料力学性能的试验研究及预测模型的建立,对开展全尾砂胶结充填材料力学性能的研究探索了一种新的途径,为充填系统的设计和运行提供了可靠的技术保证。
  • 瞿靖,陈俊智,李云
    2020,72(2):97-101 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    时差线性定位算法主要参考时间差时,波速等参数构建线性方程组进行代数方法的求解,该法原理和计算过程都较为简单,但缺点是方程组可能会出现无解导致定位计算失败。Geiger迭代定位算法在选取了合适迭代初值的基础上进行多次迭代,得到定位结果,其在原理上比时差线性定位算法更精确,本文对时差定位中的线性定位和Geiger迭代定位两种算法结合云南某大型铁矿的声发射监测系统监测到的声发射事件进行了分析,通过两种定位算法得到的定位结果误差对比分析来具体说明两种方法对于工程实际的适用性和精确度。
  • 阮诗昆,黄玉锦,蓝先灵
    2020,72(2):102-106 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    紫金山露天矿采用多种开拓运输方式,设备大型化、机械化程度较高,但采矿生产过程存在机械设备作业范围大、作业面广、作业点多的特征,安全管理、生产管理形势严峻。本文立足紫金山生产模式,针对该矿智能卡车调度系统的建设,提出进一步完善卡调系统运行管理、提高露采数字化管控水平的措施,旨在充分发挥卡调系统对生产的智能辅助,提升露天采矿安全管理、生产管理、资源管理及成本管理水平,打造新时期智慧矿山建设新标杆。
    矿山开采与安全
  • 彭张,刘强,魏银鸿,沙文忠,黄正高
    摘要:
    普朗铜矿运用自然崩落法进行开采,未放出的矿体作用在底部结构之上,易导致矿柱产生受压破坏,威胁底部结构稳定性。利用地压监测手段及时掌握开采过程中底部结构的应力分布情况,可锁定底部结构应力集中区域,并通过研究放矿量与底部结构应力分布的变化关系,优化和平衡各放矿口的放矿计划,调节底部结构应力分布,从而减少应力集中对底部结构的破坏。
  • 石宏伟,黄吉荣,乔登攀,滕高礼,王彬
    摘要:
    为研究超深井长距离膏体充填管道自流输送问题,根据云南某矿山实际充填管路采用Gambit建立三维数值模型,用ANSYS FLUENT软件进行数值模拟计算,以水平管道和弯管为例研究了不同配比、浓度和流量下的管道压力、流速变化规律和管道阻力损失之间的关系。通过井下工业环网的压力监测系统,统计分析矿山井下实际管道压力监测值,其井下实际监测结果和采用ANSYS FLUENT软件三维数值模拟研究结果较为接近,表明ANSYS FLUENT软件模拟超深井长距离膏体充填管道输送是可行的,研究结果为矿山实现超深井、长距离、大倍线条件下膏体充填管道输送提供技术支持。
  • 母永烨
    2020,72(2):13-18 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对传统爆破作业普遍存在凿岩精度低,爆破效果差,事故率高等问题,结合矿山爆破作业特点,将精细爆破的理念引入矿山爆破。本文首先简要介绍了精细爆破的定义及其发展现状,其次分别从精细化设计、精细化施工、精细化管理三个方面进行论述,并结合精细爆破技术在黑岱沟露天矿和山东唐口煤矿的应用情况作了进一步阐述。结果表明,与传统爆破相比,采用精细爆破技术,在施工效率,爆破效果,安全环保等方面具有明显优势。最后对我国未来精细爆破技术的发展进行简单介绍。
  • 李保健
    2020,72(2):19-23 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了应对某矿山顶板岩层破碎、采场稳定性难以控制的工程特点,以现有矿山开采技术条件为基准,从待充填空区三维激光探测、充填材料的选择、充填浓度配比的优化、料浆的制作与输送、上向分层充填工艺的改进等角度对该矿充填采矿法进行优化。通过多环节的技术更新优化,有效降低了该矿山的资源浪费、财产损失以及安全生产事故隐患。本文对该矿上向分层充填采矿法的充填工艺和材料进行了详细阐述,以期对类似复杂工况条件的矿山起到一定的参考作用。
  • 孙金海,明建,毛市龙,李智慧
    2020,72(2):24-29 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对矿岩散体成拱对软岩巷道的稳定性产生影响的问题,对不同成拱结构条件下巷道变形破坏规律进行了研究。以矿山岩石力学理论为指导,对巷道稳定性受散体成拱影响的力学机理进行了理论分析。采用三维数值模拟实验方法,对不同的散体成拱的方式进行了实验研究,获得了成拱条件下软岩巷道的稳定性特征。研究结果表明当出现散体成拱现象时,成拱空区与巷道之间的塑形区将显著增大,从而加剧了巷道的变形破坏。
  • 李俊超,刘朝伟,高峰
    2020,72(2):30-32 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    段村铝土矿煤窑沟露天采坑北部边坡出现垮塌,已经影响到北部公路及井下开采作业。结合矿山周边环境,分析了边坡滑坡形成的原因及带来的安全影响,通过上部加固下部回填的治理措施,控制了边坡滑坡的趋势。
  • 矿山地质与力学
  • 廖诗进,黄俊亚,何 镇,宁 勇,廖帅北
    2020,72(2):33-38 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    叶家庄金矿体赋存于秦岭群石槽沟岩组的蚀变白云石英片岩中,矿体受断裂破碎带控制,Au元素呈正常背景极强分异分布,Ag、As、Hg、Cr呈强分异分布。△T平面等值线特征表现出北西向的串珠状正磁异常,形成了北西向的带状异常。笔者从叶家庄金矿体赋存的特征进行了论述,通过地质、物化探等方法的综合运用,得出本区金矿体是一条低温热液蚀变型半隐伏矿体。叶家庄金矿体的发现,为峡河群地层金的找矿指明了下一步的方向。
  • 曹惠锋,刘厚宁,王军礼,田亮
    2020,72(2):39-44 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为解决鄂尔多斯盆地东南缘双龙铀矿铀矿化与有机质的关系,探索以矿点野外露头观察、钻孔岩心观察、矿石电子探针研究以及有机质成熟度测定等方法,对铀矿与有机质的关系进行剖析。初步认为含矿砂体上、下部有机质存在明显差异,上部有机质呈密集分布的细线状、细条状;下部有机质呈粗条状、枝状、块状、粒状,密集程度差,分布不均匀;铀矿化全部赋存在直罗组下段砂体上部,并且受砂体上部细而密集的有机质控制(具体表现为有铀矿化必然存在大量有机质),这部分有机质总体热演化程度较低,具有活性大,孔隙度高,比表面积大的特点,对铀具有很好的吸附作用。但这种吸附不是很牢固,只能形成铀的预富集,还需下部油气和煤层气中的硫化氢对其进行二次富集和还原固矿。通过鄂尔多斯盆地东南缘双龙铀矿铀矿化与有机质的关系研究,对后期该地区铀矿找矿工作有一定的指导作用。
  • 汪子杰
    2020,72(2):45-51 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    山东省铍铌钽矿以新泰石棚铌钽矿较典型,为一花岗伟晶岩型小型铌钽矿床。本文在充分收集山东省铌钽相关资料的基础上,选取新泰石棚铌钽矿作为典型矿床进行了实地踏查及综合分析,研究了山东省内铌钽矿矿产资源的成矿地质条件、矿床特征及成矿机制,划分了矿床类型,总结了找矿规律,建立了找矿模型,指出了找矿方向,划分了找矿远景区。山东省内共划分找矿远景区2处,并对远景区进行了找矿远景评价,提出了铌钽矿勘查工作的建议。该研究成果进一步提高了山东省铌钽矿床的地质研究水平,可为山东省下一步铌钽矿勘查工作部署提供重要的参考和借鉴。
  • 王鹏,杨瑞,景志华
    2020,72(2):52-57 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    内蒙古西乌珠穆沁旗萨如拉锡力地区大地构造位置处于华北板块-西伯利亚板块缝合带上,区域岩浆活动频繁,褶皱、断裂发育,具备良好的贵金属成矿地质条件。本文通过深入研究航磁异常查证取得的地质成果,总结了区内银铅锌多金属矿与航磁、地磁异常的关系,分析了区内矿体的矿床地质特征、成矿地质条件及矿床成因机制,建立了成矿地质模型,为区内寻找与中-酸性岩浆活动有关的中温热液裂隙充填型多金属矿床指出了方向,对区内下一步勘查工作的部署提供重要的参考和借鉴。
  • 周朝兰,李斌,许梦国
    2020,72(2):58-63 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为促进深部矿产资源的安全高效开采,基于取自程潮铁矿西区-395m水平的主要围岩花岗岩的试件,通过伺服试验系统开展高应力下的常规三轴压缩强度试验,研究花岗岩的破坏、强度和参数特征。研究结果表明:(1)随着围压的增加,花岗岩的破坏形式由剪切破坏逐渐向剪切劈裂复合型破坏转变,破坏形态由单一破坏断面逐渐转变为多破坏断面,破坏断裂角逐渐减小。(2)花岗岩的三轴强度和抗剪强度与围压的关系在低围压下基本均呈线性,在高围压下则均呈上凸的非线性。(3)花岗岩抗剪强度参数具有明显的围压效应特征,具体表现为凝聚力和内摩擦角随着围压的增加分别呈逐渐增大和减小的趋势。结合Hoek-Brown准则对瞬态抗剪强度参数的确定进行了初探,结果表明参数推导值的变化趋势符合参数试验规律,但推导值与试验值存在一定的差异,说明Hoek-Brown准则在表征高应力下岩石三轴强度的非线性上仍存在局限,有待进一步研究。
  • 郭延辉,李靖,侯克鹏
    2020,72(2):64-69 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    深部岩体初始水平构造应力场反演的可靠性对于工程后续计算结果的影响至关重要。为了研究深部矿区岩体初始构造应力场的3DEC模拟反演方法,对比分析了位移边界条件和基于初始应变能理论的反演方法两种地应力反演结果。表明位移边界条件仅能够模拟初始自重应力场,基于初始应变能理论的反演方法能够较好的反演深部岩体初始水平构造应力场,应用该方法对狮子山矿区40号剖面线地应力场进行反演分析,深部各点最大水平主应力迹线水平展布,等值线间隔较好,研究成果对于运用3DEC进行高构造应力型矿山初始地应力场的生成及其开采模拟具有重要的意义。
  • 刘铁钢
    2020,72(2):70-76 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    大石门铅锌矿是安徽省南部地区近年来新发现的、具有较高经济价值的中-低温岩浆热液型铅锌多金属硫化物矿床。矿体主要赋存于震旦系蓝田组上部的角岩化碳硅质板岩、大理岩化条带灰岩及灰质白云岩地层中,其次赋存于北东向构造破碎带中;矿体呈层状、透镜状产出,主要受北东向断裂构造、燕山期花岗闪长斑岩及蓝田组地层控制。矿区围岩蚀变类型主要包括黄铁矿化、硅化、绢英岩化和绿泥石化。本文在分析矿床具体特征的基础上对该矿的成因和控矿因素进行了研究,提出在研究区寻找此类矿床的几条建议。
  • 矿山环境与设备
  • 秦秀山,曹 辉,王志修,刘 鹏
    2020,72(2):77-80 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为充分认识露天矿边坡各区域岩体节理的分布规律及质量特征,统计出各区域优势结构面产状信息,需对露天边坡开展现场工程地质调查测试。常规的现场人工量测具有效率低、测试范围有限、边坡下作业安全风险大等缺点。针对现场选定的结构面差异明显的重点露天边坡,通过无人机航测技术开展非接触式现场工程地质调查。通过室内统计分析,得出了调查范围内结构面的倾向、倾角、密度、间距、迹长等内容。该技术的成功应用,可为露天边坡工程地质调查提供新的技术手段,大大提高了现场工作的效率和安全性。
  • 石潇杰,李恒通,石峰,郭鑫,高泽宇
    2020,72(2):81-83 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    地下铲运机在井下巷道环境中无法通过接收GPS信号来实现车辆的定位,因此需要搭建其他定位系统来替代。UWB定位系统通过基站与车载标签进行车辆井下位置定位。由于地下巷道狭长的特点,单一的UWB定位成本很高。本文对此展开研究,在地表搭建模拟巷道分别对UWB定位系统与UWB与激光测距融合定位系统进行测试,实验表明两种定位系统误差相距不大,都可满足使用要求,但采用UWB与激光测距融合定位系统可以极大的降低UWB基站的使用数量,从而降低系统成本。
  • 综合利用与其它
  • 宋宏元,周乐,刘龙琼,程文文,赵龙
    2020,72(2):84-88 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为解决尾砂利用率低下的问题,金山湾家坞矿区拟采用全尾砂来替代原有的废石和分级尾砂充填。基于此,需要对全尾砂中大量水进行脱水处理,因此开展了全尾砂充填脱水模拟试验研究,旨在探索出一条全尾砂充填快速脱水的有效途径。本文通过对定高度和不定高度分次充填渗透脱水情况进行试验研究,检测了渗水量、脱水含泥情况、脱水尾砂含水率等试验参数,探究出了金山金矿全尾砂脱水规律,建立起金山全尾砂滤水管渗透脱水的经验模型,为井下特大空区群充填脱水提供了技术支撑。
  • 张雄天,朱文志
    2020,72(2):89-96 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    胶结充填材料及配合比既是决定充填材料力学性能的关键指标,又是影响充填成本的主要因素。灰砂比、充填浓度、养护龄期等多因素对充填材料力学性能的影响程度不同,同时不同因素在对充填材料力学性能的影响方面彼此又有潜在的联系。为全面考察不同因素对全尾砂胶结充填材料力学性能的影响,本文以厂坝铅锌矿为依托,基于产能、技术和经济指标要求,以不同灰砂比、充填浓度、养护龄期下充填试块的强度参数为依据,展开了多因素下全尾砂胶结充填材料的力学性能试验研究。为准确的获得试验信息,对多因素、多水平的系统问题,进行了正交试验设计。通过对试验结果的多因素极差、方差分析,分析了不同因素影响全尾砂胶结充填材料力学性能的显著性程度,找出了最优化的配比条件,同时利用CIA800-3D超景深三维显微镜从微观角度对多因素下全尾砂胶结充填材料的力学性能进行了研究,最后在综合分析了多因素对全尾砂胶结充填材料力学性能影响的基础上,利用SOM神经网络技术,建立了不同养护龄期下全尾砂胶结充填材料的预测模型。研究结果表明,多因素下的全尾砂胶结充填材料力学性能的试验研究及预测模型的建立,对开展全尾砂胶结充填材料力学性能的研究探索了一种新的途径,为充填系统的设计和运行提供了可靠的技术保证。
  • 瞿靖,陈俊智,李云
    2020,72(2):97-101 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    时差线性定位算法主要参考时间差时,波速等参数构建线性方程组进行代数方法的求解,该法原理和计算过程都较为简单,但缺点是方程组可能会出现无解导致定位计算失败。Geiger迭代定位算法在选取了合适迭代初值的基础上进行多次迭代,得到定位结果,其在原理上比时差线性定位算法更精确,本文对时差定位中的线性定位和Geiger迭代定位两种算法结合云南某大型铁矿的声发射监测系统监测到的声发射事件进行了分析,通过两种定位算法得到的定位结果误差对比分析来具体说明两种方法对于工程实际的适用性和精确度。
  • 阮诗昆,黄玉锦,蓝先灵
    2020,72(2):102-106 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    紫金山露天矿采用多种开拓运输方式,设备大型化、机械化程度较高,但采矿生产过程存在机械设备作业范围大、作业面广、作业点多的特征,安全管理、生产管理形势严峻。本文立足紫金山生产模式,针对该矿智能卡车调度系统的建设,提出进一步完善卡调系统运行管理、提高露采数字化管控水平的措施,旨在充分发挥卡调系统对生产的智能辅助,提升露天采矿安全管理、生产管理、资源管理及成本管理水平,打造新时期智慧矿山建设新标杆。

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