2021年第5期目录
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    安全工程
  • 董凯程,汪海峰,于永纯,施仁智,蒋志明
    摘要:
    为探索破碎顶板下缓倾斜中厚矿体地下开采技术,实现矿体的快速、高效开采。以金厂河多金属矿缓倾斜中厚矿体为研究对象,分析了矿岩岩石力学参数及岩体质量级别,根据不同的开采技术条件,优化选取合理的采矿方法及采矿装备。根据研究成果,矿体顶板大理岩稳固性较差,矿体稳固性较好。厚大矿体采用大直径深孔嗣后充填采矿法,中厚矿体采用预留矿体护顶的中深孔空场嗣后充填采矿方法。研究表明:根据矿岩稳固性分级及矿体开采技术条件,研究采用不同的采矿方法,能够满足矿山开采产能和贫损指标控制的要求;破碎顶板采用支护加固处理或预定矿体顶板护顶的方式,能够很好的保障采场顶板的稳定性,为采场的大规模开采创造有利外部条件;该开采技术适用于破碎顶板下的缓倾斜中厚及厚大矿体的地下精细化开采,可提高大幅提高开采效率,有效控制矿体开采经济指标。
  • 杜树浩,张永亮,杨正松
    摘要:
    三山岛金矿属于典型海底开采金属矿山,现已进入深部开采,采场地压显现活动增多,深部区域矿体开采过程中诱发动力灾害的监测技术亟待提升解决。选取三山岛金矿典型采场作为试验采场,构建爆破模型;同时确定监测区域,采用局域式微震监测技术进行监测,对采场开采过程围岩受应力变化及爆破扰动造成岩体微破裂事件进行监测分析,结果表明现有扇形中深孔爆破参数较合理,并可适当降低炸药单耗;此外,监测区域内岩体稳定性较好,开采诱发应力急剧增加并释放的可能性较低,但爆破落矿区域存在的安全风险较高。研究结果能够对开采过程的采场围岩稳定性进行有效评价和精确预测分析。
  • 谷中元,李彩虹,郭利杰,杨扬
    2021,73(5):14-19 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为研究地下开采对竖井稳定性的影响,以东风铁矿为工程背景,根据地质资料和矿体分布情况建立精细化三维模型,通过室内试验和Hoek-Brown强度准则获得岩体力学参数,并利用Flac3D数值模拟软件进行计算分析。研究表明,随着矿体的不断开采,竖井的变形值越来越大,且开采对竖井上部的影响较为明显,但变形值均符合安全规范要求。地下开采对竖井和井筒附近岩体的应力场影响较小,竖井无应力集中区,同时竖井塑性区分布范围较小,无塑性贯通区,因此地下开采对竖井稳定性影响较小,竖井可以保持稳定。该研究成果可为矿山后续安全开采提供一定指导。
  • 于世波,杨小聪,王志修,原 野
    2021,73(5):20-23 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    深部非爆卸荷帷幕是对深部高应力高风险残留矿柱实现解危的重要方式,但仍然存在形成机制及力学作用不清晰等问题。通过理论分析优选帷幕排孔内部孔间距离,并采用数值模拟方法,建立非爆卸荷帷幕和对应的爆破切缝帷幕模型,通过非爆卸荷帷幕和爆破切缝帷幕应力场和碎裂不稳定区对比分析,探索深部非爆卸荷帷幕的等效力学作用。研究结果表明:非爆卸荷帷幕在应力场和高应力碎裂不稳定区分布上与爆破切缝帷幕都具有高度的一致性,在力学上具有明显的等效作用。研究结果能够为类似条件下岩爆严重采场的解危提供理论支撑。
  • 况丹阳
    2021,73(5):24-28 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    下向进路胶结充填采矿中进路顶板的稳定性主要取决于假顶层的强度。本文以三山岛金矿极破碎矿体为研究对象,根据下向进路人工假顶层充填体的受力特征,采用弹性力学-梁模型与弹性力学-薄板模型分别计算下向进路胶结充填假顶层强度需求。在考虑安全系数的基础上,结合经验图表法与典型矿山类比法,综合推荐下向进路假顶层胶结充填体强度,为矿山人工假顶设计提供借鉴和技术支撑。
  • 王志修,于世波,董凯程,黄发凯
    2021,73(5):29-34 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为解决新疆某铜镍矿巷道支护难度大、水平应力高、支护应对策略不清晰、支护成本高等问题,以490m中段巷道为研究对象,通过现场踏勘及破化形式调查,聚类分析并总结巷道主要破坏形式,开展工程地质调查分析、物化实验及岩体完整性现场试验,揭示该区域巷道围岩属于典型软岩巷道,提出破坏聚类破坏形式的机理。针对各类破坏形式,基于变形力学机制转换,提出各类围岩失稳模式的支护对策。现场工程表明基于分类支护方式工况下,破坏方式所需要支护方案选择简便,施工便于组织施工,对矿山安全生产具有一定指导意义。
  • 蔡文倩,王建德,姜立春
    2021,73(5):35-42 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对岭南沿海地区露天矿山排土场边坡分层特征,基于分层边坡降雨入渗模型,计算在一定降雨强度下雨水入渗深度,采用有限元强度折减法计算得出安全系数,结合工程实例,数值模拟确定不同降雨入渗条件下的体积含水率、降雨入渗深度以及安全系数的变化,进行边坡稳定性分析。结果表明:降雨强度与渗透系数的关系对土体体积含水率的分布影响显著,建立的分层边坡雨水入渗深度理论计算结果与数值分析得到的结果基本一致,表明该公式能较好地反应分层边坡降雨入渗过程,在降雨初期以及湿润峰到达土体分层界面时,安全系数降幅最大,随后安全系数降幅逐渐减小且趋于稳定。边坡整体稳定性良好,现场位移监测结果验证了计算结果的合理性。研究成果为分层边坡降雨入渗灾害防治提供理论依据。
  • 耿剑统,苏齐松,耿毅轩,苗勇刚
    2021,73(5):43-51 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为保证露天矿山采场边坡稳定,避免滑坡、崩塌、滑塌、地裂缝等灾害的发生,开展了露天采场边坡稳定性分析及安全对策的研究。本文以上房沟钼矿采场东部采区边坡稳定性分析为例,采用工程地质踏勘、极限平衡法迭代计算及理论分析的研究方法,综合分析上房沟钼矿边坡的稳定性,并提出针对性的采场边坡治理安全措施。
  • 冯德润
    2021,73(5):52-57 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    露天矿山边坡稳定性是矿山安全生产的重要组成部分。本文基于赤平投影法对某矿山终了边坡进行稳定性分析,分析表明边坡在动载的作用下存在失稳的可能;故进一步基于强度折减法对边坡进行数值模拟。模拟结果显示:在爆破工况下,选取的剖面所在边坡安全系数分别为2.16和2.54,均大于允许安全系数1.18,地震+暴雨工况下安全系数分别为1.34和1.52,也大于允许安全系数1.18,即终了边坡处于稳定状态。但由于地震+暴雨工况下安全系数与允许安全系数较为接近,因此需在矿山生产过程中密切关注边坡的稳定性情况。
  • 多晓松
    2021,73(5):58-62 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    冀北山区一小区毗邻发生采空塌陷某铁矿,附近居民较为恐慌。为探查小区地下是否存在采空区,采用INSAR遥感监测与TRT超前地质预报技术相结合的方法进行探查验证。通过验证分析,发现异常体为松散破碎带,即该破碎带为充填体或断裂破碎带,存在采空区的可能性小。这两种方法的联合应用,极大的提高了验证效率,可用于大范围的采空区勘查工作。
  • 陈学松,林卫星,曹 亮,肖木恩
    2021,73(5):63-68 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对拉斯邦巴斯目前爆破存在的爆破后块度小,成本高及台阶边坡形成效果差等问题,结合现场爆破现状,开展废石生产爆破参数优化试验和边坡控制爆破技术试验,对炸药、装药结构、孔网参数、微差时间与超深以及控制爆破技术进行了优化调整,试验后取得了良好效果,废石凿岩爆破成本较原爆破降低10.02~16.27%,大幅提高了矿山的经济效益,同时改善了边坡形成质量,提高了边坡的稳定性,为其它爆破、采矿施工提供了经验与参考。
  • 袁明礼,侯克鹏,孙华芬,李琪琪,夏 辉,陈 硕
    2021,73(5):69-74 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为评估某深竖井目前施工段围岩岩爆烈度等级,基于AHP-FUZZY理论方法并结合现场施工实际,综合考虑现有理论判据和岩爆发生机理,选取脆性系数、弹性能指数等8个评价指标预测岩爆等级,结果表明其竖井围岩无岩爆倾向性。同时结合损伤理论从岩体强度、储能能力、劣化程度等方面解释了其倾向性,其结果可为竖井现场施工和支护设计提供参考价值。
  • 赵浩宇,李鹏飞
    2021,73(5):75-80 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    建立深孔预裂爆破柱状孔间应力作用力学模型,以塔吉克斯坦吉劳露天矿南部边帮1915平台现场参数为试验模拟基础,利用ANSYS/LS-DYNA建立分段空气间隔装药条件下三维双孔预裂爆破数值模型,分析了预裂爆破中柱状孔间不同部位处应力作用过程,研究表明:孔口部位主要以反射拉伸破坏为主,炮孔中部可近似看作是平行于炮孔轴线方向的应力波多重叠加导致破坏,炮孔底部采用加强装药后,应力大小及持续时间大大加强,有助于克服孔底夹制力,形成孔底贯通预裂缝。
  • 矿山地质
  • 张 松,刘 建,王建蕊
    2021,73(5):81-88 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对贵州织金地区的红土型钛矿资源特征,为查明该钛矿的矿物学性质和稀土、微量元素的地球化学特征内容,以贵州织金某红土型钛矿资源为研究对象,通过XRD、XRF、显微镜观察、扫描电镜等研究手段,知钛元素的主要载体为锐钛矿,TiO2品位在5.02 %到8.6 %之间。分析稀土元素特征,知该地区钛矿属于LREE富集,HREE亏损型,且Ce具有负异常特征,Eu具有负-无异常特征,说明其母岩成岩环境为还原性条件下;分析微量元素特征,知该地区的钛矿是温湿气候下由母岩风化形成。研究结果表明:本次研究的红土型钛矿的钛元素主要载体为锐钛矿,TiO2品位在5.02 %到8.6 %之间,稀土氧化物∑REO含量分布为310.40×10-6~1174.93×10-6,对比矿床一般工业指标中风化壳离子吸附型稀土矿床边界品位为0.03 %,认为该钛矿中稀土元素呈现出有意义的富集,属钛多金属富集矿石;该钛矿的母岩成岩环境为还原性条件,温湿气候下风化形成
  • 黄 波,杨 涛,马力克,朱和书
    2021,73(5):89-96 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    本文以“螺旋”学说为指导,对黔西南—黔西地区中新生代成矿地质背景作系统总结。贵州地处扬子地块西南缘,在“东亚螺旋”作用下,使SE120°—150°方向的黔西南—黔西地区形成了由NE向SW旋转动力和SE往NW的向心挤压力,产生了西厚东薄引起的“加厚旋涌”效应和以垭都—紫云为主的NW向构造体系;使黔西南—黔西地区下地壳加厚深切上地幔软流圈的成矿地质背景(壳幔作用、温度、压力、高密度元素分异及塑化等),改变了软流圈运动方式,在以NW为主的走滑、逆冲推覆拉张等作用提供的岩浆活动、成矿流体的运移、沉淀空间,并在碳酸盐岩—碎屑岩建造中完成了成矿元素的迁移与富集,造就了黔西南—黔西地区中新生代重要的沉积改造型矿产集中区和中低温成矿域。建立了贵州成矿地质背景的理论体系,为研究贵州大地构造演化和成矿规律奠定了基础。
  • 白 云,周 游,潘 寅,邓世林,唐 耀,沈位元,张 鹏,严成明,黄雪林
    2021,73(5):97-105 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    拉浪麦为青海东昆仑成矿带中东段近几年新发现的一处矽卡岩型钨多金属矿床。通过开展1∶1万地质填图,确定矿区出露地层主要为白沙河组片麻岩段(Pt1ba)片麻岩、片岩段(Pt1bb)片岩、大理岩段(Pt1bc)碳酸盐岩。断裂构造主要发育一条北东-南西向断裂F1。岩浆活动强烈,岩浆岩以英云闪长岩、花岗闪长岩类、二长花岗岩类为主,具有多期活动的特点,岩浆岩时代以加里东期、华力西期分布最广泛,其次是晚三叠世印支期。目前,通过探槽和钻探工程揭露发现5条矽卡岩型钨矿体,钨多金属矿体赋存于白沙河组大理岩段(Pt1bc)与加里东期英云闪长岩接触带的含钨矽卡岩中。矿石类型为含钨矽卡岩。通过显微镜下鉴定,金属矿物主要为白钨矿、黄铁矿,偶见黄铜矿;非金属矿物主要为石榴子石、透辉石、绿帘石、绿泥石、方解石、石英、角闪石等。围岩蚀变主要为矽卡岩化、绿帘石化、绿泥石化、蛇纹石化、硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、黄铜矿化,矿床类型初步判断为矽卡岩型矿床,矿床形成严格受岩性条件(地层条件)、岩浆岩条件、构造条件等控制,成矿地质条件优越,深部和外围地段找矿潜力巨大,有望达到中-大型矿床。
  • 张鹏,张璐,姚夫义,寇昕
    2021,73(5):106-112 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    秦岭钼矿带是世界上典型钼矿带之一,目前探明储量约800万吨,长期以来备受国内外专家学者的关注。以往发现的钼矿床90%以上都集中分布在东秦岭-西大别山,特别是华北克拉通南缘的小秦岭成矿区内,少部分发现在西秦岭地区,南秦岭地区钼矿床发现极少[1-4]。近年来随着勘查工作深入,在南秦岭宁陕-镇安一带先后发现了多个中小型钼矿床(点),如月河坪钼矿、大西沟钼矿、深潭沟钼矿点、桂林沟钼矿、大竹山钼矿、香子坪钼矿等,但相关钼矿报道较少,研究程度相对较低[5-7]。 本次研究的杨木沟钼矿就位于南秦岭构造带中部的杨木沟岩体内,属于典型的斑岩型钼矿床[8]。笔者以钼矿床为对象,在前人工作基础上,从地质和地球化学角度对矿床成因进行初步探析,建立成矿模型,为后期区域内钼矿勘查研究工作提供依据。
  • 刘小平,陈星明,刘传举,龙林健,李斌
    2021,73(5):113-118 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了研究硫酸溶液对石灰岩细观结构以及宏观力学性质的变化,采用室内试验研究方法,对受酸腐蚀后的石灰岩进行波速测试试验和单轴压缩试验。试验结果表明:硫酸溶液中石灰岩水化作用以化学腐蚀为主,生成的CaSO4晶体部分会附着在试样表面;各组试样的纵波波速、单轴压缩强度以及弹性模量均随时间呈现下降—上升—下降的规律,而生成的CaSO4晶体是造成此变化规律的主要原因;酸性环境会使岩石内部裂隙进一步发育,造成岩石内部结构疏松,在外力作用下,该部分内部结构更容易闭合,导致试样形变增大,抵抗变形能力变差,在宏观上表现为岩石单轴强度、弹性模量的下降。
  • 矿山环境
  • 苏文湫,周连碧
    2021,73(5):119-121 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    黄河流域矿产资源丰富,自然条件复杂,生态环境脆弱,历史遗留矿区的环境问题日益突出,生态环境亟待改善。本文以黄河流域某历史遗留金矿氰渣库为例,通过污染成因分析,筛选出主要的环境隐患,并创新性提出通过采取完善环库截排洪设施、库面阻隔防渗及生态修复、下游建垂直防渗墙等一系列生态修复与风险管控措施,阻断尾矿库污染物扩散途径,降低尾矿库污染风险,技术的成功应用可为类似尾矿库环境整治提供参考。
  • 许慧玲,李炜,李俊,何金霖,张士举
    2021,73(5):122-127 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    矿产资源的开发受制于矿区资源环境承载力,准确评价矿区资源环境承载力,对矿产资源的合理开发具有重要意义。运用层次分析法,选取7个重要环境约束因子作为评价指标,采用加权平均综合评价模型,对云南省60个矿产资源开发区环境承载力进行了评价。依据综合评价结果,将60个开发区环境承载力分为高、较高、中等、较低和低5个类型区,其中环境承载力高的有11个矿区;较高的有15个矿区;中等的有15个矿区;较低的有10个矿区;低的有9个矿区。研究结果有效反应各矿产开发区环境承载力情况,认为云南省矿产资源开发区环境承载力整体属于较高。针对不同矿产资源开发区的环境承载力情况提出了相应的开发建议,为云南省矿床资源开发区矿产资源的可持续开采提供参考。
  • 徐星,陈斌,霍汉鑫,祝怡斌
    2021,73(5):128-131 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    离子型稀土开采以硫酸铵为浸矿剂进行原地浸矿,大量的浸矿剂通过离子交换作用置换出稀土元素离子后,高浓度的氨氮则留存于稀土矿层土壤中。以广东某稀土矿区为研究对象,采用土柱模拟试验,对浸矿后的土柱体进行清水淋洗,研究了不同pH值浸矿剂、不同清水淋洗工艺特征下氨氮的解析规律。结果表明,以出水氨氮浓度达到《稀土工业污染物排放标准》(GB26451-2011)且变化平稳为淋洗终点,所用淋洗水量与矿样体积比在2.1~2.3倍之间,氨氮淋出率大于62%,硫酸盐淋出率大于58%,淋洗初期淋洗液氨氮浓度大幅下降,而后随着淋洗水量增加缓慢下降。研究结论为离子型稀土矿区土壤氨氮污染控制奠定一定理论基础。
  • 官旭晖,黄晓辉
    2021,73(5):132-137 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    随着生态文明的兴起,矿山企业对环境的保护与治理越加重视。故在分析国内矿山企业环境工作与环保投资状况的基础上,探讨环保发展战略,针对不同规模矿山企业的环境治理与环保投资战略进行归类分析。结果表明:矿山企业决策者应深入了解掌握企业绿色生产经营状况,不断探索合理的环保投资标准,在此基础上实施企业环保投资战略;对于中小型矿山企业,要拓宽治理和投资面,完善治理和投资体系,充分发挥政策法规的优势;对于大型矿山企业,要重视技术与工艺的革新,树立可持续发展的思想,可将投入产出的方法应用于决策层制定环保投资战略。展望未来,制度创新和技术创新对于企业环保投资战略的实施尤为关键。
  • 冯媛,赵侣璇,梁晓华,吴开庆,何彦芳,黄俊凯,刘冰燕
    2021,73(5):138-141 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    广西是我国重要的铝土矿资源基地,铝工业作为广西的传统支柱产业,在多年发展中暴露出一些问题。本文剖析了铝工业发展存在的环境问题以及后续发展的环境制约因素,阐述了铝工业环境污染治理技术进展,从优化产业布局、落实环保措施、加强环境风险防范、加强固废利用途径研究等方面提出对策建议,为推动铝工业转型升级、高质量发展提供技术支撑。
  • 矿山设备
  • 于涛
    2021,73(5):142-146 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    近年来大尹格庄金矿开采深度及开采范围不断增加,矿井通风线路更加复杂,通风管理工作日益繁重,通过开展巷道环境感知、采掘面环境感知、智能喷雾降尘、通风系统大数据分析平台建设等研究,改善了井下空气质量,提升了矿山通风管理自动化水平,构建了通风系统大数据分析平台,为向深部开拓延伸提供了良好的通风基础。
  • 王孝东,符浩南,刘杰,童学林,陈书鹏
    2021,73(5):147-152 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了解决回风井在井口段冬季的成雾问题,保障周边居民生活环境质量以及施工运输行车安全,依托云南某铅锌矿通风优化工程,通过对起雾段空气静压、空气温度以及空气相对湿度进行现场测试,依据测算结果分析了井口段雾气形成的影响因素,运用工程热力学原理计算出温度、湿度、风量等因素对雾气形成的作用量,提出了惯性分离式除雾器与活性炭联合作业的除雾方案,介绍了除雾方案结构设计,并结合计算流体力学的离散相模型得出治理方案随机产生的雾气颗粒为1,167,620粒并充满整个巷道空间,巷道劈面及除雾器共同捕集的雾气颗粒有1,149,650粒,除雾器逃离及巷道空间剩余雾气颗粒有17970粒,除雾效率高达90%以上,从而有效解决了回风井口除雾问题,为矿山井口除雾技术提供了一定的理论指导。
    安全工程
  • 董凯程,汪海峰,于永纯,施仁智,蒋志明
    摘要:
    为探索破碎顶板下缓倾斜中厚矿体地下开采技术,实现矿体的快速、高效开采。以金厂河多金属矿缓倾斜中厚矿体为研究对象,分析了矿岩岩石力学参数及岩体质量级别,根据不同的开采技术条件,优化选取合理的采矿方法及采矿装备。根据研究成果,矿体顶板大理岩稳固性较差,矿体稳固性较好。厚大矿体采用大直径深孔嗣后充填采矿法,中厚矿体采用预留矿体护顶的中深孔空场嗣后充填采矿方法。研究表明:根据矿岩稳固性分级及矿体开采技术条件,研究采用不同的采矿方法,能够满足矿山开采产能和贫损指标控制的要求;破碎顶板采用支护加固处理或预定矿体顶板护顶的方式,能够很好的保障采场顶板的稳定性,为采场的大规模开采创造有利外部条件;该开采技术适用于破碎顶板下的缓倾斜中厚及厚大矿体的地下精细化开采,可提高大幅提高开采效率,有效控制矿体开采经济指标。
  • 杜树浩,张永亮,杨正松
    摘要:
    三山岛金矿属于典型海底开采金属矿山,现已进入深部开采,采场地压显现活动增多,深部区域矿体开采过程中诱发动力灾害的监测技术亟待提升解决。选取三山岛金矿典型采场作为试验采场,构建爆破模型;同时确定监测区域,采用局域式微震监测技术进行监测,对采场开采过程围岩受应力变化及爆破扰动造成岩体微破裂事件进行监测分析,结果表明现有扇形中深孔爆破参数较合理,并可适当降低炸药单耗;此外,监测区域内岩体稳定性较好,开采诱发应力急剧增加并释放的可能性较低,但爆破落矿区域存在的安全风险较高。研究结果能够对开采过程的采场围岩稳定性进行有效评价和精确预测分析。
  • 谷中元,李彩虹,郭利杰,杨扬
    2021,73(5):14-19 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为研究地下开采对竖井稳定性的影响,以东风铁矿为工程背景,根据地质资料和矿体分布情况建立精细化三维模型,通过室内试验和Hoek-Brown强度准则获得岩体力学参数,并利用Flac3D数值模拟软件进行计算分析。研究表明,随着矿体的不断开采,竖井的变形值越来越大,且开采对竖井上部的影响较为明显,但变形值均符合安全规范要求。地下开采对竖井和井筒附近岩体的应力场影响较小,竖井无应力集中区,同时竖井塑性区分布范围较小,无塑性贯通区,因此地下开采对竖井稳定性影响较小,竖井可以保持稳定。该研究成果可为矿山后续安全开采提供一定指导。
  • 于世波,杨小聪,王志修,原 野
    2021,73(5):20-23 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    深部非爆卸荷帷幕是对深部高应力高风险残留矿柱实现解危的重要方式,但仍然存在形成机制及力学作用不清晰等问题。通过理论分析优选帷幕排孔内部孔间距离,并采用数值模拟方法,建立非爆卸荷帷幕和对应的爆破切缝帷幕模型,通过非爆卸荷帷幕和爆破切缝帷幕应力场和碎裂不稳定区对比分析,探索深部非爆卸荷帷幕的等效力学作用。研究结果表明:非爆卸荷帷幕在应力场和高应力碎裂不稳定区分布上与爆破切缝帷幕都具有高度的一致性,在力学上具有明显的等效作用。研究结果能够为类似条件下岩爆严重采场的解危提供理论支撑。
  • 况丹阳
    2021,73(5):24-28 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    下向进路胶结充填采矿中进路顶板的稳定性主要取决于假顶层的强度。本文以三山岛金矿极破碎矿体为研究对象,根据下向进路人工假顶层充填体的受力特征,采用弹性力学-梁模型与弹性力学-薄板模型分别计算下向进路胶结充填假顶层强度需求。在考虑安全系数的基础上,结合经验图表法与典型矿山类比法,综合推荐下向进路假顶层胶结充填体强度,为矿山人工假顶设计提供借鉴和技术支撑。
  • 王志修,于世波,董凯程,黄发凯
    2021,73(5):29-34 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为解决新疆某铜镍矿巷道支护难度大、水平应力高、支护应对策略不清晰、支护成本高等问题,以490m中段巷道为研究对象,通过现场踏勘及破化形式调查,聚类分析并总结巷道主要破坏形式,开展工程地质调查分析、物化实验及岩体完整性现场试验,揭示该区域巷道围岩属于典型软岩巷道,提出破坏聚类破坏形式的机理。针对各类破坏形式,基于变形力学机制转换,提出各类围岩失稳模式的支护对策。现场工程表明基于分类支护方式工况下,破坏方式所需要支护方案选择简便,施工便于组织施工,对矿山安全生产具有一定指导意义。
  • 蔡文倩,王建德,姜立春
    2021,73(5):35-42 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对岭南沿海地区露天矿山排土场边坡分层特征,基于分层边坡降雨入渗模型,计算在一定降雨强度下雨水入渗深度,采用有限元强度折减法计算得出安全系数,结合工程实例,数值模拟确定不同降雨入渗条件下的体积含水率、降雨入渗深度以及安全系数的变化,进行边坡稳定性分析。结果表明:降雨强度与渗透系数的关系对土体体积含水率的分布影响显著,建立的分层边坡雨水入渗深度理论计算结果与数值分析得到的结果基本一致,表明该公式能较好地反应分层边坡降雨入渗过程,在降雨初期以及湿润峰到达土体分层界面时,安全系数降幅最大,随后安全系数降幅逐渐减小且趋于稳定。边坡整体稳定性良好,现场位移监测结果验证了计算结果的合理性。研究成果为分层边坡降雨入渗灾害防治提供理论依据。
  • 耿剑统,苏齐松,耿毅轩,苗勇刚
    2021,73(5):43-51 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为保证露天矿山采场边坡稳定,避免滑坡、崩塌、滑塌、地裂缝等灾害的发生,开展了露天采场边坡稳定性分析及安全对策的研究。本文以上房沟钼矿采场东部采区边坡稳定性分析为例,采用工程地质踏勘、极限平衡法迭代计算及理论分析的研究方法,综合分析上房沟钼矿边坡的稳定性,并提出针对性的采场边坡治理安全措施。
  • 冯德润
    2021,73(5):52-57 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    露天矿山边坡稳定性是矿山安全生产的重要组成部分。本文基于赤平投影法对某矿山终了边坡进行稳定性分析,分析表明边坡在动载的作用下存在失稳的可能;故进一步基于强度折减法对边坡进行数值模拟。模拟结果显示:在爆破工况下,选取的剖面所在边坡安全系数分别为2.16和2.54,均大于允许安全系数1.18,地震+暴雨工况下安全系数分别为1.34和1.52,也大于允许安全系数1.18,即终了边坡处于稳定状态。但由于地震+暴雨工况下安全系数与允许安全系数较为接近,因此需在矿山生产过程中密切关注边坡的稳定性情况。
  • 多晓松
    2021,73(5):58-62 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    冀北山区一小区毗邻发生采空塌陷某铁矿,附近居民较为恐慌。为探查小区地下是否存在采空区,采用INSAR遥感监测与TRT超前地质预报技术相结合的方法进行探查验证。通过验证分析,发现异常体为松散破碎带,即该破碎带为充填体或断裂破碎带,存在采空区的可能性小。这两种方法的联合应用,极大的提高了验证效率,可用于大范围的采空区勘查工作。
  • 陈学松,林卫星,曹 亮,肖木恩
    2021,73(5):63-68 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对拉斯邦巴斯目前爆破存在的爆破后块度小,成本高及台阶边坡形成效果差等问题,结合现场爆破现状,开展废石生产爆破参数优化试验和边坡控制爆破技术试验,对炸药、装药结构、孔网参数、微差时间与超深以及控制爆破技术进行了优化调整,试验后取得了良好效果,废石凿岩爆破成本较原爆破降低10.02~16.27%,大幅提高了矿山的经济效益,同时改善了边坡形成质量,提高了边坡的稳定性,为其它爆破、采矿施工提供了经验与参考。
  • 袁明礼,侯克鹏,孙华芬,李琪琪,夏 辉,陈 硕
    2021,73(5):69-74 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为评估某深竖井目前施工段围岩岩爆烈度等级,基于AHP-FUZZY理论方法并结合现场施工实际,综合考虑现有理论判据和岩爆发生机理,选取脆性系数、弹性能指数等8个评价指标预测岩爆等级,结果表明其竖井围岩无岩爆倾向性。同时结合损伤理论从岩体强度、储能能力、劣化程度等方面解释了其倾向性,其结果可为竖井现场施工和支护设计提供参考价值。
  • 赵浩宇,李鹏飞
    2021,73(5):75-80 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    建立深孔预裂爆破柱状孔间应力作用力学模型,以塔吉克斯坦吉劳露天矿南部边帮1915平台现场参数为试验模拟基础,利用ANSYS/LS-DYNA建立分段空气间隔装药条件下三维双孔预裂爆破数值模型,分析了预裂爆破中柱状孔间不同部位处应力作用过程,研究表明:孔口部位主要以反射拉伸破坏为主,炮孔中部可近似看作是平行于炮孔轴线方向的应力波多重叠加导致破坏,炮孔底部采用加强装药后,应力大小及持续时间大大加强,有助于克服孔底夹制力,形成孔底贯通预裂缝。
  • 矿山地质
  • 张 松,刘 建,王建蕊
    2021,73(5):81-88 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对贵州织金地区的红土型钛矿资源特征,为查明该钛矿的矿物学性质和稀土、微量元素的地球化学特征内容,以贵州织金某红土型钛矿资源为研究对象,通过XRD、XRF、显微镜观察、扫描电镜等研究手段,知钛元素的主要载体为锐钛矿,TiO2品位在5.02 %到8.6 %之间。分析稀土元素特征,知该地区钛矿属于LREE富集,HREE亏损型,且Ce具有负异常特征,Eu具有负-无异常特征,说明其母岩成岩环境为还原性条件下;分析微量元素特征,知该地区的钛矿是温湿气候下由母岩风化形成。研究结果表明:本次研究的红土型钛矿的钛元素主要载体为锐钛矿,TiO2品位在5.02 %到8.6 %之间,稀土氧化物∑REO含量分布为310.40×10-6~1174.93×10-6,对比矿床一般工业指标中风化壳离子吸附型稀土矿床边界品位为0.03 %,认为该钛矿中稀土元素呈现出有意义的富集,属钛多金属富集矿石;该钛矿的母岩成岩环境为还原性条件,温湿气候下风化形成
  • 黄 波,杨 涛,马力克,朱和书
    2021,73(5):89-96 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    本文以“螺旋”学说为指导,对黔西南—黔西地区中新生代成矿地质背景作系统总结。贵州地处扬子地块西南缘,在“东亚螺旋”作用下,使SE120°—150°方向的黔西南—黔西地区形成了由NE向SW旋转动力和SE往NW的向心挤压力,产生了西厚东薄引起的“加厚旋涌”效应和以垭都—紫云为主的NW向构造体系;使黔西南—黔西地区下地壳加厚深切上地幔软流圈的成矿地质背景(壳幔作用、温度、压力、高密度元素分异及塑化等),改变了软流圈运动方式,在以NW为主的走滑、逆冲推覆拉张等作用提供的岩浆活动、成矿流体的运移、沉淀空间,并在碳酸盐岩—碎屑岩建造中完成了成矿元素的迁移与富集,造就了黔西南—黔西地区中新生代重要的沉积改造型矿产集中区和中低温成矿域。建立了贵州成矿地质背景的理论体系,为研究贵州大地构造演化和成矿规律奠定了基础。
  • 白 云,周 游,潘 寅,邓世林,唐 耀,沈位元,张 鹏,严成明,黄雪林
    2021,73(5):97-105 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    拉浪麦为青海东昆仑成矿带中东段近几年新发现的一处矽卡岩型钨多金属矿床。通过开展1∶1万地质填图,确定矿区出露地层主要为白沙河组片麻岩段(Pt1ba)片麻岩、片岩段(Pt1bb)片岩、大理岩段(Pt1bc)碳酸盐岩。断裂构造主要发育一条北东-南西向断裂F1。岩浆活动强烈,岩浆岩以英云闪长岩、花岗闪长岩类、二长花岗岩类为主,具有多期活动的特点,岩浆岩时代以加里东期、华力西期分布最广泛,其次是晚三叠世印支期。目前,通过探槽和钻探工程揭露发现5条矽卡岩型钨矿体,钨多金属矿体赋存于白沙河组大理岩段(Pt1bc)与加里东期英云闪长岩接触带的含钨矽卡岩中。矿石类型为含钨矽卡岩。通过显微镜下鉴定,金属矿物主要为白钨矿、黄铁矿,偶见黄铜矿;非金属矿物主要为石榴子石、透辉石、绿帘石、绿泥石、方解石、石英、角闪石等。围岩蚀变主要为矽卡岩化、绿帘石化、绿泥石化、蛇纹石化、硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、黄铜矿化,矿床类型初步判断为矽卡岩型矿床,矿床形成严格受岩性条件(地层条件)、岩浆岩条件、构造条件等控制,成矿地质条件优越,深部和外围地段找矿潜力巨大,有望达到中-大型矿床。
  • 张鹏,张璐,姚夫义,寇昕
    2021,73(5):106-112 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    秦岭钼矿带是世界上典型钼矿带之一,目前探明储量约800万吨,长期以来备受国内外专家学者的关注。以往发现的钼矿床90%以上都集中分布在东秦岭-西大别山,特别是华北克拉通南缘的小秦岭成矿区内,少部分发现在西秦岭地区,南秦岭地区钼矿床发现极少[1-4]。近年来随着勘查工作深入,在南秦岭宁陕-镇安一带先后发现了多个中小型钼矿床(点),如月河坪钼矿、大西沟钼矿、深潭沟钼矿点、桂林沟钼矿、大竹山钼矿、香子坪钼矿等,但相关钼矿报道较少,研究程度相对较低[5-7]。 本次研究的杨木沟钼矿就位于南秦岭构造带中部的杨木沟岩体内,属于典型的斑岩型钼矿床[8]。笔者以钼矿床为对象,在前人工作基础上,从地质和地球化学角度对矿床成因进行初步探析,建立成矿模型,为后期区域内钼矿勘查研究工作提供依据。
  • 刘小平,陈星明,刘传举,龙林健,李斌
    2021,73(5):113-118 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了研究硫酸溶液对石灰岩细观结构以及宏观力学性质的变化,采用室内试验研究方法,对受酸腐蚀后的石灰岩进行波速测试试验和单轴压缩试验。试验结果表明:硫酸溶液中石灰岩水化作用以化学腐蚀为主,生成的CaSO4晶体部分会附着在试样表面;各组试样的纵波波速、单轴压缩强度以及弹性模量均随时间呈现下降—上升—下降的规律,而生成的CaSO4晶体是造成此变化规律的主要原因;酸性环境会使岩石内部裂隙进一步发育,造成岩石内部结构疏松,在外力作用下,该部分内部结构更容易闭合,导致试样形变增大,抵抗变形能力变差,在宏观上表现为岩石单轴强度、弹性模量的下降。
  • 矿山环境
  • 苏文湫,周连碧
    2021,73(5):119-121 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    黄河流域矿产资源丰富,自然条件复杂,生态环境脆弱,历史遗留矿区的环境问题日益突出,生态环境亟待改善。本文以黄河流域某历史遗留金矿氰渣库为例,通过污染成因分析,筛选出主要的环境隐患,并创新性提出通过采取完善环库截排洪设施、库面阻隔防渗及生态修复、下游建垂直防渗墙等一系列生态修复与风险管控措施,阻断尾矿库污染物扩散途径,降低尾矿库污染风险,技术的成功应用可为类似尾矿库环境整治提供参考。
  • 许慧玲,李炜,李俊,何金霖,张士举
    2021,73(5):122-127 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    矿产资源的开发受制于矿区资源环境承载力,准确评价矿区资源环境承载力,对矿产资源的合理开发具有重要意义。运用层次分析法,选取7个重要环境约束因子作为评价指标,采用加权平均综合评价模型,对云南省60个矿产资源开发区环境承载力进行了评价。依据综合评价结果,将60个开发区环境承载力分为高、较高、中等、较低和低5个类型区,其中环境承载力高的有11个矿区;较高的有15个矿区;中等的有15个矿区;较低的有10个矿区;低的有9个矿区。研究结果有效反应各矿产开发区环境承载力情况,认为云南省矿产资源开发区环境承载力整体属于较高。针对不同矿产资源开发区的环境承载力情况提出了相应的开发建议,为云南省矿床资源开发区矿产资源的可持续开采提供参考。
  • 徐星,陈斌,霍汉鑫,祝怡斌
    2021,73(5):128-131 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    离子型稀土开采以硫酸铵为浸矿剂进行原地浸矿,大量的浸矿剂通过离子交换作用置换出稀土元素离子后,高浓度的氨氮则留存于稀土矿层土壤中。以广东某稀土矿区为研究对象,采用土柱模拟试验,对浸矿后的土柱体进行清水淋洗,研究了不同pH值浸矿剂、不同清水淋洗工艺特征下氨氮的解析规律。结果表明,以出水氨氮浓度达到《稀土工业污染物排放标准》(GB26451-2011)且变化平稳为淋洗终点,所用淋洗水量与矿样体积比在2.1~2.3倍之间,氨氮淋出率大于62%,硫酸盐淋出率大于58%,淋洗初期淋洗液氨氮浓度大幅下降,而后随着淋洗水量增加缓慢下降。研究结论为离子型稀土矿区土壤氨氮污染控制奠定一定理论基础。
  • 官旭晖,黄晓辉
    2021,73(5):132-137 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    随着生态文明的兴起,矿山企业对环境的保护与治理越加重视。故在分析国内矿山企业环境工作与环保投资状况的基础上,探讨环保发展战略,针对不同规模矿山企业的环境治理与环保投资战略进行归类分析。结果表明:矿山企业决策者应深入了解掌握企业绿色生产经营状况,不断探索合理的环保投资标准,在此基础上实施企业环保投资战略;对于中小型矿山企业,要拓宽治理和投资面,完善治理和投资体系,充分发挥政策法规的优势;对于大型矿山企业,要重视技术与工艺的革新,树立可持续发展的思想,可将投入产出的方法应用于决策层制定环保投资战略。展望未来,制度创新和技术创新对于企业环保投资战略的实施尤为关键。
  • 冯媛,赵侣璇,梁晓华,吴开庆,何彦芳,黄俊凯,刘冰燕
    2021,73(5):138-141 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    广西是我国重要的铝土矿资源基地,铝工业作为广西的传统支柱产业,在多年发展中暴露出一些问题。本文剖析了铝工业发展存在的环境问题以及后续发展的环境制约因素,阐述了铝工业环境污染治理技术进展,从优化产业布局、落实环保措施、加强环境风险防范、加强固废利用途径研究等方面提出对策建议,为推动铝工业转型升级、高质量发展提供技术支撑。
  • 矿山设备
  • 于涛
    2021,73(5):142-146 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    近年来大尹格庄金矿开采深度及开采范围不断增加,矿井通风线路更加复杂,通风管理工作日益繁重,通过开展巷道环境感知、采掘面环境感知、智能喷雾降尘、通风系统大数据分析平台建设等研究,改善了井下空气质量,提升了矿山通风管理自动化水平,构建了通风系统大数据分析平台,为向深部开拓延伸提供了良好的通风基础。
  • 王孝东,符浩南,刘杰,童学林,陈书鹏
    2021,73(5):147-152 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了解决回风井在井口段冬季的成雾问题,保障周边居民生活环境质量以及施工运输行车安全,依托云南某铅锌矿通风优化工程,通过对起雾段空气静压、空气温度以及空气相对湿度进行现场测试,依据测算结果分析了井口段雾气形成的影响因素,运用工程热力学原理计算出温度、湿度、风量等因素对雾气形成的作用量,提出了惯性分离式除雾器与活性炭联合作业的除雾方案,介绍了除雾方案结构设计,并结合计算流体力学的离散相模型得出治理方案随机产生的雾气颗粒为1,167,620粒并充满整个巷道空间,巷道劈面及除雾器共同捕集的雾气颗粒有1,149,650粒,除雾器逃离及巷道空间剩余雾气颗粒有17970粒,除雾效率高达90%以上,从而有效解决了回风井口除雾问题,为矿山井口除雾技术提供了一定的理论指导。
    安全工程
  • 董凯程,汪海峰,于永纯,施仁智,蒋志明
    摘要:
    为探索破碎顶板下缓倾斜中厚矿体地下开采技术,实现矿体的快速、高效开采。以金厂河多金属矿缓倾斜中厚矿体为研究对象,分析了矿岩岩石力学参数及岩体质量级别,根据不同的开采技术条件,优化选取合理的采矿方法及采矿装备。根据研究成果,矿体顶板大理岩稳固性较差,矿体稳固性较好。厚大矿体采用大直径深孔嗣后充填采矿法,中厚矿体采用预留矿体护顶的中深孔空场嗣后充填采矿方法。研究表明:根据矿岩稳固性分级及矿体开采技术条件,研究采用不同的采矿方法,能够满足矿山开采产能和贫损指标控制的要求;破碎顶板采用支护加固处理或预定矿体顶板护顶的方式,能够很好的保障采场顶板的稳定性,为采场的大规模开采创造有利外部条件;该开采技术适用于破碎顶板下的缓倾斜中厚及厚大矿体的地下精细化开采,可提高大幅提高开采效率,有效控制矿体开采经济指标。
  • 杜树浩,张永亮,杨正松
    摘要:
    三山岛金矿属于典型海底开采金属矿山,现已进入深部开采,采场地压显现活动增多,深部区域矿体开采过程中诱发动力灾害的监测技术亟待提升解决。选取三山岛金矿典型采场作为试验采场,构建爆破模型;同时确定监测区域,采用局域式微震监测技术进行监测,对采场开采过程围岩受应力变化及爆破扰动造成岩体微破裂事件进行监测分析,结果表明现有扇形中深孔爆破参数较合理,并可适当降低炸药单耗;此外,监测区域内岩体稳定性较好,开采诱发应力急剧增加并释放的可能性较低,但爆破落矿区域存在的安全风险较高。研究结果能够对开采过程的采场围岩稳定性进行有效评价和精确预测分析。
  • 谷中元,李彩虹,郭利杰,杨扬
    2021,73(5):14-19 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为研究地下开采对竖井稳定性的影响,以东风铁矿为工程背景,根据地质资料和矿体分布情况建立精细化三维模型,通过室内试验和Hoek-Brown强度准则获得岩体力学参数,并利用Flac3D数值模拟软件进行计算分析。研究表明,随着矿体的不断开采,竖井的变形值越来越大,且开采对竖井上部的影响较为明显,但变形值均符合安全规范要求。地下开采对竖井和井筒附近岩体的应力场影响较小,竖井无应力集中区,同时竖井塑性区分布范围较小,无塑性贯通区,因此地下开采对竖井稳定性影响较小,竖井可以保持稳定。该研究成果可为矿山后续安全开采提供一定指导。
  • 于世波,杨小聪,王志修,原 野
    2021,73(5):20-23 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    深部非爆卸荷帷幕是对深部高应力高风险残留矿柱实现解危的重要方式,但仍然存在形成机制及力学作用不清晰等问题。通过理论分析优选帷幕排孔内部孔间距离,并采用数值模拟方法,建立非爆卸荷帷幕和对应的爆破切缝帷幕模型,通过非爆卸荷帷幕和爆破切缝帷幕应力场和碎裂不稳定区对比分析,探索深部非爆卸荷帷幕的等效力学作用。研究结果表明:非爆卸荷帷幕在应力场和高应力碎裂不稳定区分布上与爆破切缝帷幕都具有高度的一致性,在力学上具有明显的等效作用。研究结果能够为类似条件下岩爆严重采场的解危提供理论支撑。
  • 况丹阳
    2021,73(5):24-28 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    下向进路胶结充填采矿中进路顶板的稳定性主要取决于假顶层的强度。本文以三山岛金矿极破碎矿体为研究对象,根据下向进路人工假顶层充填体的受力特征,采用弹性力学-梁模型与弹性力学-薄板模型分别计算下向进路胶结充填假顶层强度需求。在考虑安全系数的基础上,结合经验图表法与典型矿山类比法,综合推荐下向进路假顶层胶结充填体强度,为矿山人工假顶设计提供借鉴和技术支撑。
  • 王志修,于世波,董凯程,黄发凯
    2021,73(5):29-34 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为解决新疆某铜镍矿巷道支护难度大、水平应力高、支护应对策略不清晰、支护成本高等问题,以490m中段巷道为研究对象,通过现场踏勘及破化形式调查,聚类分析并总结巷道主要破坏形式,开展工程地质调查分析、物化实验及岩体完整性现场试验,揭示该区域巷道围岩属于典型软岩巷道,提出破坏聚类破坏形式的机理。针对各类破坏形式,基于变形力学机制转换,提出各类围岩失稳模式的支护对策。现场工程表明基于分类支护方式工况下,破坏方式所需要支护方案选择简便,施工便于组织施工,对矿山安全生产具有一定指导意义。
  • 蔡文倩,王建德,姜立春
    2021,73(5):35-42 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对岭南沿海地区露天矿山排土场边坡分层特征,基于分层边坡降雨入渗模型,计算在一定降雨强度下雨水入渗深度,采用有限元强度折减法计算得出安全系数,结合工程实例,数值模拟确定不同降雨入渗条件下的体积含水率、降雨入渗深度以及安全系数的变化,进行边坡稳定性分析。结果表明:降雨强度与渗透系数的关系对土体体积含水率的分布影响显著,建立的分层边坡雨水入渗深度理论计算结果与数值分析得到的结果基本一致,表明该公式能较好地反应分层边坡降雨入渗过程,在降雨初期以及湿润峰到达土体分层界面时,安全系数降幅最大,随后安全系数降幅逐渐减小且趋于稳定。边坡整体稳定性良好,现场位移监测结果验证了计算结果的合理性。研究成果为分层边坡降雨入渗灾害防治提供理论依据。
  • 耿剑统,苏齐松,耿毅轩,苗勇刚
    2021,73(5):43-51 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为保证露天矿山采场边坡稳定,避免滑坡、崩塌、滑塌、地裂缝等灾害的发生,开展了露天采场边坡稳定性分析及安全对策的研究。本文以上房沟钼矿采场东部采区边坡稳定性分析为例,采用工程地质踏勘、极限平衡法迭代计算及理论分析的研究方法,综合分析上房沟钼矿边坡的稳定性,并提出针对性的采场边坡治理安全措施。
  • 冯德润
    2021,73(5):52-57 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    露天矿山边坡稳定性是矿山安全生产的重要组成部分。本文基于赤平投影法对某矿山终了边坡进行稳定性分析,分析表明边坡在动载的作用下存在失稳的可能;故进一步基于强度折减法对边坡进行数值模拟。模拟结果显示:在爆破工况下,选取的剖面所在边坡安全系数分别为2.16和2.54,均大于允许安全系数1.18,地震+暴雨工况下安全系数分别为1.34和1.52,也大于允许安全系数1.18,即终了边坡处于稳定状态。但由于地震+暴雨工况下安全系数与允许安全系数较为接近,因此需在矿山生产过程中密切关注边坡的稳定性情况。
  • 多晓松
    2021,73(5):58-62 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    冀北山区一小区毗邻发生采空塌陷某铁矿,附近居民较为恐慌。为探查小区地下是否存在采空区,采用INSAR遥感监测与TRT超前地质预报技术相结合的方法进行探查验证。通过验证分析,发现异常体为松散破碎带,即该破碎带为充填体或断裂破碎带,存在采空区的可能性小。这两种方法的联合应用,极大的提高了验证效率,可用于大范围的采空区勘查工作。
  • 陈学松,林卫星,曹 亮,肖木恩
    2021,73(5):63-68 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对拉斯邦巴斯目前爆破存在的爆破后块度小,成本高及台阶边坡形成效果差等问题,结合现场爆破现状,开展废石生产爆破参数优化试验和边坡控制爆破技术试验,对炸药、装药结构、孔网参数、微差时间与超深以及控制爆破技术进行了优化调整,试验后取得了良好效果,废石凿岩爆破成本较原爆破降低10.02~16.27%,大幅提高了矿山的经济效益,同时改善了边坡形成质量,提高了边坡的稳定性,为其它爆破、采矿施工提供了经验与参考。
  • 袁明礼,侯克鹏,孙华芬,李琪琪,夏 辉,陈 硕
    2021,73(5):69-74 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为评估某深竖井目前施工段围岩岩爆烈度等级,基于AHP-FUZZY理论方法并结合现场施工实际,综合考虑现有理论判据和岩爆发生机理,选取脆性系数、弹性能指数等8个评价指标预测岩爆等级,结果表明其竖井围岩无岩爆倾向性。同时结合损伤理论从岩体强度、储能能力、劣化程度等方面解释了其倾向性,其结果可为竖井现场施工和支护设计提供参考价值。
  • 赵浩宇,李鹏飞
    2021,73(5):75-80 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    建立深孔预裂爆破柱状孔间应力作用力学模型,以塔吉克斯坦吉劳露天矿南部边帮1915平台现场参数为试验模拟基础,利用ANSYS/LS-DYNA建立分段空气间隔装药条件下三维双孔预裂爆破数值模型,分析了预裂爆破中柱状孔间不同部位处应力作用过程,研究表明:孔口部位主要以反射拉伸破坏为主,炮孔中部可近似看作是平行于炮孔轴线方向的应力波多重叠加导致破坏,炮孔底部采用加强装药后,应力大小及持续时间大大加强,有助于克服孔底夹制力,形成孔底贯通预裂缝。
  • 矿山地质
  • 张 松,刘 建,王建蕊
    2021,73(5):81-88 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对贵州织金地区的红土型钛矿资源特征,为查明该钛矿的矿物学性质和稀土、微量元素的地球化学特征内容,以贵州织金某红土型钛矿资源为研究对象,通过XRD、XRF、显微镜观察、扫描电镜等研究手段,知钛元素的主要载体为锐钛矿,TiO2品位在5.02 %到8.6 %之间。分析稀土元素特征,知该地区钛矿属于LREE富集,HREE亏损型,且Ce具有负异常特征,Eu具有负-无异常特征,说明其母岩成岩环境为还原性条件下;分析微量元素特征,知该地区的钛矿是温湿气候下由母岩风化形成。研究结果表明:本次研究的红土型钛矿的钛元素主要载体为锐钛矿,TiO2品位在5.02 %到8.6 %之间,稀土氧化物∑REO含量分布为310.40×10-6~1174.93×10-6,对比矿床一般工业指标中风化壳离子吸附型稀土矿床边界品位为0.03 %,认为该钛矿中稀土元素呈现出有意义的富集,属钛多金属富集矿石;该钛矿的母岩成岩环境为还原性条件,温湿气候下风化形成
  • 黄 波,杨 涛,马力克,朱和书
    2021,73(5):89-96 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    本文以“螺旋”学说为指导,对黔西南—黔西地区中新生代成矿地质背景作系统总结。贵州地处扬子地块西南缘,在“东亚螺旋”作用下,使SE120°—150°方向的黔西南—黔西地区形成了由NE向SW旋转动力和SE往NW的向心挤压力,产生了西厚东薄引起的“加厚旋涌”效应和以垭都—紫云为主的NW向构造体系;使黔西南—黔西地区下地壳加厚深切上地幔软流圈的成矿地质背景(壳幔作用、温度、压力、高密度元素分异及塑化等),改变了软流圈运动方式,在以NW为主的走滑、逆冲推覆拉张等作用提供的岩浆活动、成矿流体的运移、沉淀空间,并在碳酸盐岩—碎屑岩建造中完成了成矿元素的迁移与富集,造就了黔西南—黔西地区中新生代重要的沉积改造型矿产集中区和中低温成矿域。建立了贵州成矿地质背景的理论体系,为研究贵州大地构造演化和成矿规律奠定了基础。
  • 白 云,周 游,潘 寅,邓世林,唐 耀,沈位元,张 鹏,严成明,黄雪林
    2021,73(5):97-105 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    拉浪麦为青海东昆仑成矿带中东段近几年新发现的一处矽卡岩型钨多金属矿床。通过开展1∶1万地质填图,确定矿区出露地层主要为白沙河组片麻岩段(Pt1ba)片麻岩、片岩段(Pt1bb)片岩、大理岩段(Pt1bc)碳酸盐岩。断裂构造主要发育一条北东-南西向断裂F1。岩浆活动强烈,岩浆岩以英云闪长岩、花岗闪长岩类、二长花岗岩类为主,具有多期活动的特点,岩浆岩时代以加里东期、华力西期分布最广泛,其次是晚三叠世印支期。目前,通过探槽和钻探工程揭露发现5条矽卡岩型钨矿体,钨多金属矿体赋存于白沙河组大理岩段(Pt1bc)与加里东期英云闪长岩接触带的含钨矽卡岩中。矿石类型为含钨矽卡岩。通过显微镜下鉴定,金属矿物主要为白钨矿、黄铁矿,偶见黄铜矿;非金属矿物主要为石榴子石、透辉石、绿帘石、绿泥石、方解石、石英、角闪石等。围岩蚀变主要为矽卡岩化、绿帘石化、绿泥石化、蛇纹石化、硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、黄铜矿化,矿床类型初步判断为矽卡岩型矿床,矿床形成严格受岩性条件(地层条件)、岩浆岩条件、构造条件等控制,成矿地质条件优越,深部和外围地段找矿潜力巨大,有望达到中-大型矿床。
  • 张鹏,张璐,姚夫义,寇昕
    2021,73(5):106-112 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    秦岭钼矿带是世界上典型钼矿带之一,目前探明储量约800万吨,长期以来备受国内外专家学者的关注。以往发现的钼矿床90%以上都集中分布在东秦岭-西大别山,特别是华北克拉通南缘的小秦岭成矿区内,少部分发现在西秦岭地区,南秦岭地区钼矿床发现极少[1-4]。近年来随着勘查工作深入,在南秦岭宁陕-镇安一带先后发现了多个中小型钼矿床(点),如月河坪钼矿、大西沟钼矿、深潭沟钼矿点、桂林沟钼矿、大竹山钼矿、香子坪钼矿等,但相关钼矿报道较少,研究程度相对较低[5-7]。 本次研究的杨木沟钼矿就位于南秦岭构造带中部的杨木沟岩体内,属于典型的斑岩型钼矿床[8]。笔者以钼矿床为对象,在前人工作基础上,从地质和地球化学角度对矿床成因进行初步探析,建立成矿模型,为后期区域内钼矿勘查研究工作提供依据。
  • 刘小平,陈星明,刘传举,龙林健,李斌
    2021,73(5):113-118 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了研究硫酸溶液对石灰岩细观结构以及宏观力学性质的变化,采用室内试验研究方法,对受酸腐蚀后的石灰岩进行波速测试试验和单轴压缩试验。试验结果表明:硫酸溶液中石灰岩水化作用以化学腐蚀为主,生成的CaSO4晶体部分会附着在试样表面;各组试样的纵波波速、单轴压缩强度以及弹性模量均随时间呈现下降—上升—下降的规律,而生成的CaSO4晶体是造成此变化规律的主要原因;酸性环境会使岩石内部裂隙进一步发育,造成岩石内部结构疏松,在外力作用下,该部分内部结构更容易闭合,导致试样形变增大,抵抗变形能力变差,在宏观上表现为岩石单轴强度、弹性模量的下降。
  • 矿山环境
  • 苏文湫,周连碧
    2021,73(5):119-121 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    黄河流域矿产资源丰富,自然条件复杂,生态环境脆弱,历史遗留矿区的环境问题日益突出,生态环境亟待改善。本文以黄河流域某历史遗留金矿氰渣库为例,通过污染成因分析,筛选出主要的环境隐患,并创新性提出通过采取完善环库截排洪设施、库面阻隔防渗及生态修复、下游建垂直防渗墙等一系列生态修复与风险管控措施,阻断尾矿库污染物扩散途径,降低尾矿库污染风险,技术的成功应用可为类似尾矿库环境整治提供参考。
  • 许慧玲,李炜,李俊,何金霖,张士举
    2021,73(5):122-127 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    矿产资源的开发受制于矿区资源环境承载力,准确评价矿区资源环境承载力,对矿产资源的合理开发具有重要意义。运用层次分析法,选取7个重要环境约束因子作为评价指标,采用加权平均综合评价模型,对云南省60个矿产资源开发区环境承载力进行了评价。依据综合评价结果,将60个开发区环境承载力分为高、较高、中等、较低和低5个类型区,其中环境承载力高的有11个矿区;较高的有15个矿区;中等的有15个矿区;较低的有10个矿区;低的有9个矿区。研究结果有效反应各矿产开发区环境承载力情况,认为云南省矿产资源开发区环境承载力整体属于较高。针对不同矿产资源开发区的环境承载力情况提出了相应的开发建议,为云南省矿床资源开发区矿产资源的可持续开采提供参考。
  • 徐星,陈斌,霍汉鑫,祝怡斌
    2021,73(5):128-131 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    离子型稀土开采以硫酸铵为浸矿剂进行原地浸矿,大量的浸矿剂通过离子交换作用置换出稀土元素离子后,高浓度的氨氮则留存于稀土矿层土壤中。以广东某稀土矿区为研究对象,采用土柱模拟试验,对浸矿后的土柱体进行清水淋洗,研究了不同pH值浸矿剂、不同清水淋洗工艺特征下氨氮的解析规律。结果表明,以出水氨氮浓度达到《稀土工业污染物排放标准》(GB26451-2011)且变化平稳为淋洗终点,所用淋洗水量与矿样体积比在2.1~2.3倍之间,氨氮淋出率大于62%,硫酸盐淋出率大于58%,淋洗初期淋洗液氨氮浓度大幅下降,而后随着淋洗水量增加缓慢下降。研究结论为离子型稀土矿区土壤氨氮污染控制奠定一定理论基础。
  • 官旭晖,黄晓辉
    2021,73(5):132-137 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    随着生态文明的兴起,矿山企业对环境的保护与治理越加重视。故在分析国内矿山企业环境工作与环保投资状况的基础上,探讨环保发展战略,针对不同规模矿山企业的环境治理与环保投资战略进行归类分析。结果表明:矿山企业决策者应深入了解掌握企业绿色生产经营状况,不断探索合理的环保投资标准,在此基础上实施企业环保投资战略;对于中小型矿山企业,要拓宽治理和投资面,完善治理和投资体系,充分发挥政策法规的优势;对于大型矿山企业,要重视技术与工艺的革新,树立可持续发展的思想,可将投入产出的方法应用于决策层制定环保投资战略。展望未来,制度创新和技术创新对于企业环保投资战略的实施尤为关键。
  • 冯媛,赵侣璇,梁晓华,吴开庆,何彦芳,黄俊凯,刘冰燕
    2021,73(5):138-141 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    广西是我国重要的铝土矿资源基地,铝工业作为广西的传统支柱产业,在多年发展中暴露出一些问题。本文剖析了铝工业发展存在的环境问题以及后续发展的环境制约因素,阐述了铝工业环境污染治理技术进展,从优化产业布局、落实环保措施、加强环境风险防范、加强固废利用途径研究等方面提出对策建议,为推动铝工业转型升级、高质量发展提供技术支撑。
  • 矿山设备
  • 于涛
    2021,73(5):142-146 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    近年来大尹格庄金矿开采深度及开采范围不断增加,矿井通风线路更加复杂,通风管理工作日益繁重,通过开展巷道环境感知、采掘面环境感知、智能喷雾降尘、通风系统大数据分析平台建设等研究,改善了井下空气质量,提升了矿山通风管理自动化水平,构建了通风系统大数据分析平台,为向深部开拓延伸提供了良好的通风基础。
  • 王孝东,符浩南,刘杰,童学林,陈书鹏
    2021,73(5):147-152 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了解决回风井在井口段冬季的成雾问题,保障周边居民生活环境质量以及施工运输行车安全,依托云南某铅锌矿通风优化工程,通过对起雾段空气静压、空气温度以及空气相对湿度进行现场测试,依据测算结果分析了井口段雾气形成的影响因素,运用工程热力学原理计算出温度、湿度、风量等因素对雾气形成的作用量,提出了惯性分离式除雾器与活性炭联合作业的除雾方案,介绍了除雾方案结构设计,并结合计算流体力学的离散相模型得出治理方案随机产生的雾气颗粒为1,167,620粒并充满整个巷道空间,巷道劈面及除雾器共同捕集的雾气颗粒有1,149,650粒,除雾器逃离及巷道空间剩余雾气颗粒有17970粒,除雾效率高达90%以上,从而有效解决了回风井口除雾问题,为矿山井口除雾技术提供了一定的理论指导。

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