冲击荷载下磁铁矿动力学特性及破坏特征研究

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作者 牛俊超 李吉民 +6 位作者 梅林芳 任高峰 葛永翔 张聪瑞 鲁习奎 赵亮 SATIMIN NOER REFKY ADI NATA 《爆破》 北大核心 2025年第2期52-59,共8页

为探究磁铁矿开采过程中爆破破岩的能量演化及破坏形态规律,减少爆破扰动对矿柱及围岩稳定性的影响,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置对磁铁矿试样开展多级强度冲击试验,以动态峰值抗压强度、破坏形态、破碎尺寸和能量耗散密度为... 为探究磁铁矿开采过程中爆破破岩的能量演化及破坏形态规律,减少爆破扰动对矿柱及围岩稳定性的影响,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置对磁铁矿试样开展多级强度冲击试验,以动态峰值抗压强度、破坏形态、破碎尺寸和能量耗散密度为切入点,分析磁铁矿的动力学响应特征及各动力学参数的应变率效应。研究结果表明:磁铁矿的动态峰值抗压强度和能量耗散密度随应变率增大呈指数增长,破碎尺寸随应变率增大呈指数下降,具有明显的率相关性;磁铁矿的破坏过程分为裂隙压密阶段—弹性变形阶段—破碎阶段,动态强度增强因子DIF值随应变率的增大而增大;磁铁矿试样的破坏模式主要以劈裂破坏为主,随着应变率的增大,裂隙间的相互作用愈加明显,破坏模式从劈裂破坏转为压碎破坏。因此,在满足破碎块度要求的前提下,采用爆破破岩方式开采磁铁矿时应综合考虑冲击强度与能量耗散,以改善磁铁矿石破碎效果,论文研究成果可为磁铁矿精细化破岩、安全高效开采提供理论支撑。 展开更多

关键词 磁铁矿 分离式霍普金森压杆(SHPB) 动态峰值抗压强度 破坏形态 能量耗散 应变率效应

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大冶铁矿井下通风系统改造设计 被引量：6

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作者 梅林芳 吴冷峻 《矿业快报》 2007年第4期63-64,共2页

针对大冶铁矿井下通风系统存在的新风大量短路、采区污风循环、通风网络复杂难调的问题,深入研究了该系统分区通风、多机站联合运行的特点,对通风系统改造方案进行了优化设计,预测了通风效果。

关键词 分区通风 多机站 网络解算

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基于FLAC及神经网络的岩体力学参数反分析 被引量：7

3

作者 王鹏 周传波 +2 位作者 郭廖武 梅林芳 李扬 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期5-8,共4页

以大冶铁矿高陡边坡为例,应用差分法、正交设计和BP神经网络建立了边坡岩体物理力学参数反分析方法。按照正交设计要求选取不同物理力学参数,用FLAC3D差分程序建立模型并计算得出相应的BP神经网络分析样本,对样本进行了BP网络训练,再将... 以大冶铁矿高陡边坡为例,应用差分法、正交设计和BP神经网络建立了边坡岩体物理力学参数反分析方法。按照正交设计要求选取不同物理力学参数,用FLAC3D差分程序建立模型并计算得出相应的BP神经网络分析样本,对样本进行了BP网络训练,再将现场监测数据作为输入样本值,对岩体力学参数进行了神经网络反分析,分析结果满足工程要求,表明该反分析方法的可行性和精确性。 展开更多

关键词 岩石力学 力学参数反分析 有限差分法 神经网络 高陡边坡

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大间距无底柱分段崩落法采场地压变化规律研究 被引量：10

4

作者 宋卫东 梅林芳 +1 位作者 谭玉叶 黄勇 《金属矿山》 CAS 北大核心 2008年第8期13-16,39,共5页

以大冶铁矿井下车间采场结构参数调整为工程背景,依据宏观调查和巷道围岩变形实测资料,采用位移反分析的方法,运用FLAC数值模拟分析软件,从应力变化规律、位移场分布特征和塑性破坏区变化特点等多个方面,对采场结构参数调整前后的采场... 以大冶铁矿井下车间采场结构参数调整为工程背景,依据宏观调查和巷道围岩变形实测资料,采用位移反分析的方法,运用FLAC数值模拟分析软件,从应力变化规律、位移场分布特征和塑性破坏区变化特点等多个方面,对采场结构参数调整前后的采场地压变化规律进行数值模拟对比研究。研究揭示了大间距无底柱分段崩落法开采过程中采场地压的基本变化规律,对于大间距无底柱分段崩落法在地下金属矿山的推广与应用具有重要意义。 展开更多

关键词 大间距 无底柱分段崩落法 采场地压 FLAC数值模拟

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露天转地下开采覆盖层漏风特性的实验研究 被引量：9

5

作者 杜翠凤 王宾 +2 位作者 刘志军 梅林芳 盛建红 《金属矿山》 CAS 北大核心 2009年第8期122-125,共4页

大冶铁矿是由露天转地下并采用崩落法开采的矿井,生产过程中地表漏风严重,导致井下通风困难。为控制地表漏风,拟通过回填崩落围岩和抛尾矿颗粒形成覆盖层。基于实验室相似模拟实验,对4种粒径岩石颗粒的孔隙率及覆盖层的漏风特性进行了研... 大冶铁矿是由露天转地下并采用崩落法开采的矿井,生产过程中地表漏风严重,导致井下通风困难。为控制地表漏风,拟通过回填崩落围岩和抛尾矿颗粒形成覆盖层。基于实验室相似模拟实验,对4种粒径岩石颗粒的孔隙率及覆盖层的漏风特性进行了研究,得到孔隙率与覆盖层高度的关系。其结果不仅为大冶铁矿确定覆盖层高度提供理论依据,而且对其他矿山也具有参考价值。 展开更多

关键词 覆盖层 相似模拟实验 漏风特性

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露天转地下崩落法开采对高陡边坡影响的数值模拟 被引量：17

6

作者 李扬 梅林芳 周传波 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期14-18,21,共6页

针对大冶铁矿采用无底柱分段崩落法形成的塌陷区问题,采用ANSYS和FLAC3D联合建立了三维模型,研究了塌陷区回填和不回填两种情况对露天转地下开采形成的高陡边坡的影响。通过对位移场、塑性区和应力场的计算结果分析,得出了影响规律。并... 针对大冶铁矿采用无底柱分段崩落法形成的塌陷区问题,采用ANSYS和FLAC3D联合建立了三维模型,研究了塌陷区回填和不回填两种情况对露天转地下开采形成的高陡边坡的影响。通过对位移场、塑性区和应力场的计算结果分析,得出了影响规律。并设立位移监测点,分析高陡边坡的变形规律,将计算结果与实测结果进行了对比。结果表明,数值模拟分析结果与实际情况比较吻合,对塌陷区的回填限制了高陡边坡岩体的位移,改善了边坡岩体的应力状态,使边坡更加趋于稳定。 展开更多

关键词 无底柱崩落法 塌陷区 数值模拟 高陡露天边坡

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大冶铁矿嗣后充填采场围岩变形机理研究 被引量：7

7

作者 王东旭 宋卫东 +1 位作者 颜钦武 梅林芳 《金属矿山》 CAS 北大核心 2012年第8期1-5,共5页

以相似材料模拟实验技术为主要研究手段,借助全站仪、应变计和数码相机等仪器监测了模型围岩的变形、应力以及破坏情况,研究了不同结构参数条件下分段空场嗣后充填采场的围岩变形与应力变化特征,以及发生破坏时的规律与特征。主要研究... 以相似材料模拟实验技术为主要研究手段,借助全站仪、应变计和数码相机等仪器监测了模型围岩的变形、应力以及破坏情况,研究了不同结构参数条件下分段空场嗣后充填采场的围岩变形与应力变化特征,以及发生破坏时的规律与特征。主要研究结果为:揭示了大冶铁矿合理的采场结构参数;采场顶板与矿柱所受应力分布为拉剪应力和压应力;顶板是采场稳定的关键因素,应保证充填体与顶板良好的接触关系,提高接顶率;采场内应力分布规律与回采方向相反,偏向于首采矿块。 展开更多

关键词 嗣后充填 物理实验 跨度 变形 顶板

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地下深孔爆破模拟相似律与模型制作 被引量：6

8

作者 马建军 黄宝 +2 位作者 江兵 梅林芳 黄勇 《中国矿业》 北大核心 2001年第4期38-41,共4页

本文结合工程实例 ,介绍了地下深孔爆破模拟的相似律及由模型试验结果推导实际爆破参数的方法 ,并认为在模拟试验中 ,要每一个影响因素都满足相似律 ,往往做不到 ,应对各因素进行分析 ,确定其对所考虑问题的影响程度 ,尽可能满足主要因... 本文结合工程实例 ,介绍了地下深孔爆破模拟的相似律及由模型试验结果推导实际爆破参数的方法 ,并认为在模拟试验中 ,要每一个影响因素都满足相似律 ,往往做不到 ,应对各因素进行分析 ,确定其对所考虑问题的影响程度 ,尽可能满足主要因素的相似 ,不能满足的要求近似相似 ,影响较小的因素忽略不计。同时按爆破模拟相似律的要求设计了小型水泥砂浆试验模型 。 展开更多

关键词 地下深孔爆破 爆破模拟 相似律 模型试验

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大冶铁矿高阶段并段开采结构参数稳定性研究 被引量：2

9

作者 石劲 张欢 +1 位作者 梅林芳 宋卫东 《有色金属（矿山部分）》 2024年第4期36-42,53,共8页

目的:针对大冶铁矿随着采深的降低矿石储量逐渐减小的问题,将-450 m中段及-540 m中段进行并段开采是解决深部开采开拓工程量大、投资高的有效途径,充填法高阶段并段开采的可行性和安全性都有待进行探索及研究。为保证大冶铁矿高阶段并... 目的:针对大冶铁矿随着采深的降低矿石储量逐渐减小的问题,将-450 m中段及-540 m中段进行并段开采是解决深部开采开拓工程量大、投资高的有效途径,充填法高阶段并段开采的可行性和安全性都有待进行探索及研究。为保证大冶铁矿高阶段并段开采安全高效进行,基于工程地质条件和岩体质量分级结果,开展了大冶铁矿采场高阶段并段开采结构参数优化研究。方法:基于Q系统岩体分级的采场最大无支护跨度计算方法,引入矿岩质量指标,分析矿山各个巷道开采安全要求和断面尺寸,合理确定相应的采场结构参数,计算得到采场最大允许安全跨度。针对高阶段并段开采扰动对上覆岩层的影响,利用FLAC 3D有限元模拟软件对采场高度为105、120、135 m三种方案分别进行了数值模拟研究,得到了不同开采方案下采场顶底板位移变化值和应力分布规律。结果:当阶段高度不超过120 m时,最大位移出现在顶底板中部且变形较小,出现塑性破坏区较少,能保证矿山安全开采。当采场高度达到135 m时,充填体两侧出现拉应力,采场两侧充填体位移量较大,超过采场稳定性。结论:1)结合“Q系统岩体分级的采场最大无支护跨度计算”方法,综合考虑岩体完整性、节理特征、地下水和地应力等因素的影响,确定大冶铁矿高阶段并段开采极限跨度为20 m。2)基于FLAC 3D数值模拟软件,针对三种采场阶段高度一步骤和二步骤回采前后应力场、位移场和塑性区对比分析,确定采场高度不宜超过120 m。意义:研究结果以期为大冶铁矿高阶段并段安全开采合理的采场结构参数优化提供依据,并为国内外同类矿山高阶段开采采场结构参数设计提供参考。 展开更多

关键词 高阶段开采 数值模拟 采场结构参数 二步骤回采 参数优化 稳定性

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机制砂对喷射混凝土强度影响试验研究

10

作者 唐斌 陈清运 +4 位作者 梅林芳 向柳 邵春悦 石啸天 魏敬芮 《现代矿业》 CAS 2024年第5期190-195,共6页

以金山店铁矿机制砂为研究对象,对2种不同种类母岩机制砂分别开展X射线衍射试验、筛分试验和抗压强度试验,并与黄砂进行对比。试验结果表明,母岩为火成岩的机制砂喷射混凝土抗压强度最高,黄砂次之,沉积岩最低;长石含量是影响机制砂混凝... 以金山店铁矿机制砂为研究对象,对2种不同种类母岩机制砂分别开展X射线衍射试验、筛分试验和抗压强度试验,并与黄砂进行对比。试验结果表明,母岩为火成岩的机制砂喷射混凝土抗压强度最高,黄砂次之,沉积岩最低;长石含量是影响机制砂混凝土强度的主要因素,其次矿物的结晶结构和晶粒大小也影响机制砂强度;沉积岩机制砂母岩强度高、细度模数大,机制砂混凝土抗压强度与黄砂混凝土相比降低了14.4%;建议选用长石含量高,抗压强度适中的岩石制备的机制砂来作为井下喷浆用砂。 展开更多

关键词 机制砂混凝土 X射线衍射 筛分试验 抗压强度试验

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大冶铁矿露天转地下巷道围岩变形监测与稳定性预报研究 被引量：2

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作者 夏敬欢 梅林芳 张世雄 《矿业快报》 2006年第12期36-38,共3页

介绍了大冶铁矿高陡边坡露天转地下开采的巷道变形监测与稳定性预报研究工作。查明首采分段存在的安全隐患,提出了治理措施。

关键词 露天转地下开采 边坡 围岩变形监测 稳定性

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尖灭矿体用浅孔留矿法衔接无底柱分段崩落法的实践

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作者 祝存卫 梅林芳 《矿业快报》 2003年第1期12-15,共4页

大冶铁矿尖林山西区 - 40 m水平以下尖灭矿体 ,用浅孔留矿法来衔接无底柱分段崩落法进行采矿 。

关键词 浅孔留矿法 无底柱分段崩落法 铁矿 经济效益 开采方案

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