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三维巷道模型空间交汇自动分割与连接
1
作者 陈应显 李星华 +2 位作者 徐梦飞 王璞 周涛 《黄金科学技术》 北大核心 2025年第4期900-910,共11页
在矿山智能化建设中,三维巷道模型的快速、精确和自动生成是迫切需要解决的难题之一,由于巷道空间复杂交错,如何实现三维巷道模型空间交汇自动分割与连接是解决这一难题的关键。在分析巷道模型空间交汇方式的基础上,提出了一种空间交汇... 在矿山智能化建设中,三维巷道模型的快速、精确和自动生成是迫切需要解决的难题之一,由于巷道空间复杂交错,如何实现三维巷道模型空间交汇自动分割与连接是解决这一难题的关键。在分析巷道模型空间交汇方式的基础上,提出了一种空间交汇巷道自动分割连接方法。该方法基于分层处理框架,通过粗筛阶段、精修阶段与容错阶段的协同优化,实现了“粗筛—精修—容错”一体化处理,显著提升了三维巷道模型空间交汇处处理的稳定性与效率。首先通过AABB相交检测快速筛选潜在相交的巷道三角面,并对包围盒相交的三角面进行精确求交运算;然后将闭合交线分别加入到巷道三角面网中,基于约束Delaunay剖分对相交区域进行局部拓扑重建,利用相交多边形将巷道三角面网分割为多个子区域;完成分割之后,确定在原始三角面网内部的子三角面网,并将其删除;最终将剩余的三角面网组合形成新的巷道网格结构,实现巷道空间交汇处的完全贯通。以某矿的巷道为例,运用该方法成功实现了巷道空间交汇处的自动分割与连接,交线闭合度达100%,拓扑错误率低于2%,验证了该方法在复杂三维巷道自动建模中的有效性。 展开更多
关键词 三维巷道 空间交汇 自动分割连接 协同优化 Delaunay准则 相交多边形
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不同节理开度及连通率下非贯通节理岩体剪切力学特性研究
2
作者 王刚 李洪奇 刘廷方 《矿业科学学报》 北大核心 2025年第4期607-617,共11页
结合室内直剪试验和数值模拟手段,研究不同节理开度、节理连通率和法向应力下的非贯通节理岩体宏细观剪切力学行为,系统分析剪切应力-剪切位移曲线和峰值剪切强度、法向位移-剪切位移曲线、应力演化等特征。结果表明:①非贯通节理岩体... 结合室内直剪试验和数值模拟手段,研究不同节理开度、节理连通率和法向应力下的非贯通节理岩体宏细观剪切力学行为,系统分析剪切应力-剪切位移曲线和峰值剪切强度、法向位移-剪切位移曲线、应力演化等特征。结果表明:①非贯通节理岩体剪切应力-剪切位移曲线均存在明显峰值,且基本会经历压密阶段、裂纹扩展阶段、峰后破坏阶段和残余摩擦阶段,各工况下剪切曲线形态可划分为峰前上升峰后爬升型(Ⅰ型)、峰前上升峰后阶梯型(Ⅱ型)和峰前台阶峰后爬升型(Ⅲ型);②峰值剪切强度与节理开度、节理连通率呈负相关关系,与法向应力呈正相关关系,峰值法向位移与节理开度、最终法向位移与节理连通率均呈负相关关系,峰值法向位移、最终法向位移均随法向应力的增加而减少;③岩桥未贯通破坏前,节理端部及裂纹延伸处会产生应力集中现象,随着节理连通率、节理开度的增加,应力集中程度增加,岩桥贯通破坏形成剪切断面后,应力集中于断面处。 展开更多
关键词 非贯通节理 节理开度 节理连通率 直剪试验 数值模拟
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煤层吸附气密度模型及气体吸附行为再认识 被引量：1
3
作者 武守亚 梁卫国 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1115-1126,共12页
明确煤层吸附气密度是研究煤层气吸附特征及煤层气真实含气量的基础,而现有吸附气密度计算方法未体现温度、压力的影响。鉴于此,采用气体分子间、气固分子间相互作用势能理论,构建了近壁面处气体密度非均匀分布模型,进而获得了吸附厚度... 明确煤层吸附气密度是研究煤层气吸附特征及煤层气真实含气量的基础,而现有吸附气密度计算方法未体现温度、压力的影响。鉴于此,采用气体分子间、气固分子间相互作用势能理论,构建了近壁面处气体密度非均匀分布模型,进而获得了吸附厚度与吸附层数计算方程,推导了吸附气密度计算模型,从而建立了吸附量计算模型。所建模型的可靠性通过了分子动力学模拟结果以及吸附物理实验结果的验证。通过模型分析可知,吸附气密度受气固相互作用强度、温度、压力的影响:煤体对气体吸附能力越强,气固相互作用强度越大,近壁面处气体密度越大,吸附气密度越大,吸附层数越大;距壁面1个分子层区域内为强吸附区域,强吸附区域内吸附行为主控因素是气固相互作用;距离孔隙壁面大于1个分子层吸附区域为弱吸附区域,强吸附区域内吸附行为主控因素是外压作用。随着压力升高,近壁面处气体密度增加,且气体吸附过程为优先填充强吸附区域,后填充弱吸附区域。吸附气密度与游离气密度均随压力升高而增大,但吸附层数减小。过剩吸附量在吸附气密度与吸附层厚度的综合作用下随压力升高呈现下降或稳定趋势。吸附气密度与游离气密度、吸附层数、吸附量均随温度升高而呈现降低趋势。降压和增温能够有效解吸距壁面大于0.2 nm范围内的吸附气,然而距壁面小于0.2 nm范围内气体吸附行为唯一控制因素是气固相互作用,通过减弱气固相互作用强度能够进一步增加气体解吸量。此外,温度升高和压力增大引起气体吸附层数下降是深部煤层吸附气占比下降的原因。 展开更多
关键词 煤层气 吸附气密度 吸附模型 气固相互作用 吸附特征
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磷石膏复合凝胶充填体配比优化及可行性分析
4
作者 王培鑫 杨春 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第10期1854-1862,共9页
“十四五”发展规划推进下,原材料工业固废综合利用迎来新机遇,磷石膏作为矿山低成本充填胶凝材料的工业化应用获极大推进。针对某地下磷矿磷石膏充填项目,开展了改性磷石膏充填材料配比优化研究,旨在提升材料性能、降低应用成本。结合... “十四五”发展规划推进下,原材料工业固废综合利用迎来新机遇,磷石膏作为矿山低成本充填胶凝材料的工业化应用获极大推进。针对某地下磷矿磷石膏充填项目,开展了改性磷石膏充填材料配比优化研究,旨在提升材料性能、降低应用成本。结合矿山实际,经抗压强度测试和成本效益分析,筛选出最优配比方案。为确保可行性,进一步采用流变性试验探究料浆在充填管道中的流动特性,确保其能够满足高效、连续的充填作业要求;并通过精密测量分析浸出液中有害离子浓度,评估改性磷石膏充填材料环境安全性。研究结果显示,优化后的充填体抗压强度满足试验采场充填体强度设计要求,充填料浆流变性良好,浸出液有害离子浓度符合标准,且大幅节约了充填成本。 展开更多
关键词 磷石膏 配比优化 抗压强度 流变性 可行性分析
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缓倾斜近距离双层磷矿房柱法开采矿柱稳定性研究
5
作者 罗斌玉 李大忠 +3 位作者 刘晓云 苏辕 李鹏程 杨世荣 《金属矿山》 北大核心 2025年第10期20-29,共10页
缓倾斜近距离双层磷矿房柱法开采中,受二次采动影响,矿柱失稳风险增大,威胁矿山安全生产。以鄂西某缓倾斜双层磷矿为背景,探究矿层倾角、夹层厚度、矿柱对齐方式三因素共同影响下矿柱的稳定性。设计三因素四水平正交试验方案,开展16种... 缓倾斜近距离双层磷矿房柱法开采中,受二次采动影响,矿柱失稳风险增大,威胁矿山安全生产。以鄂西某缓倾斜双层磷矿为背景,探究矿层倾角、夹层厚度、矿柱对齐方式三因素共同影响下矿柱的稳定性。设计三因素四水平正交试验方案,开展16种工况的数值模拟;采用考虑倾角因素的矿柱强度经验公式,通过fish语言编写安全系数公式,计算得到每种工况下采场中各矿柱的安全系数;然后对上下层矿柱稳定性因素进行方差分析,分析夹层厚度和上下层矿柱偏移率对矿柱稳定性的影响。结果显示,采场中矿柱安全系数均呈现“非对称式盆状”,下层采场矿柱安全系数较上层低,受倾角影响,矿柱出现明显的剪切破坏;夹层厚度变大后,矿柱间相互扰动变小,矿柱稳定性主要受矿层埋深影响;矿柱偏移率增大,矿柱安全系数呈现先减小后增大再减小的趋势。研究为双层矿房柱法开采矿柱设计与稳定性分析提供参考。 展开更多
关键词 双层磷矿 矿层倾角 夹层厚度 矿柱 稳定性
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煤基固废功能材料井下利用研究进展与展望
6
作者 张吉雄 周楠 +3 位作者 刘恒凤 谢亚辰 孙志辉 欧阳神央 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第6期1-28,共28页
煤基固废功能材料井下利用是实现煤炭资源绿色开采、推动煤炭行业可持续发展的关键技术路径。论文在总结煤基固废处置与利用现状的基础上,遵循功能导向分类方法,将煤基固废功能材料分为矿山建设型、采热型、净水型、储能型、负碳型和承... 煤基固废功能材料井下利用是实现煤炭资源绿色开采、推动煤炭行业可持续发展的关键技术路径。论文在总结煤基固废处置与利用现状的基础上,遵循功能导向分类方法,将煤基固废功能材料分为矿山建设型、采热型、净水型、储能型、负碳型和承载型六大类功能材料。并系统介绍了煤基固废功能材料的分类及性能,深入探讨了煤基固废功能材料性能调控机理及方法,全面展望了煤基固废功能材料的发展方向。研究表明:通过活化改性、纤维增强及级配优化可显著提升建设型功能材料的力学性能与环境适应性;采热型功能材料的导热系数、比热容和蓄热系数分别是传统材料的1.75、2.12和1.72倍,3者的最主要影响因子是定型相变材料;净水型功能材料通过物理吸附、离子交换、表面配位吸附和化学沉淀等多种反应实现对矿井水中重金属离子的有效去除;储能型功能材料经过电学改性,能够调节其表面电子结构和化学性质,从而提高材料的导电性能、储能密度以及循环稳定性;负碳型功能材料内部矿化和水化产物可强化其空隙结构,并进一步实现CO_(2)的长期固存;承载型功能材料作为岩层与采空区稳定性控制的基础材料,多采用粒径级配、复合优化与机械活化等方式增强其自稳性、力学及输送性能。综上,目前在煤基固废功能材料组成成分、制备方法、性能调控等方面取得了较大进展,基本构建出煤基固废功能材料理论体系,未来将重点围绕材料性能新调控方法、新制备技术和新应用场景等方面开展研究。现有研究现状及发展趋势综合表明,煤基固废功能材料不仅能有效提升煤基固废资源化利用效率,还可实现煤基固废的大规模消纳与增值利用。 展开更多
关键词 煤基固废 功能材料 材料性能 井下利用 绿色开采
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基于不同浓度氯盐作用下充填膏体时效性特征研究
7
作者 温卓越 杜兆文 李帅乾 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第5期114-126,共13页
为研究矿井水作用下充填膏体时效性,配制了质量分数为0%、5%、10%、15%氯盐溶液,开展了侵蚀周期为4次、8次、12次、16次的氯盐干湿循环试验,分析了充填膏体宏观和微观特征,基于构建的压实-弹塑性本构模型获得了充填膏体损伤曲线,探讨了... 为研究矿井水作用下充填膏体时效性,配制了质量分数为0%、5%、10%、15%氯盐溶液,开展了侵蚀周期为4次、8次、12次、16次的氯盐干湿循环试验,分析了充填膏体宏观和微观特征,基于构建的压实-弹塑性本构模型获得了充填膏体损伤曲线,探讨了氯盐作用下充填膏体应力演化机制。结果表明:充填膏体质量随氯盐侵蚀周期增加呈急剧增长、缓慢增长和缓慢下降趋势,高浓度氯盐溶液会加速充填膏体质量变化;随氯盐侵蚀周期增加,充填膏体依次呈现出高应力-低应变、低应力-高应变和低应力-低应变宏观力学特征;压实度呈先急剧减小后小幅度增降发展动态,塑性因子呈先稳定后急剧增降变化趋势。氯盐会促使充填膏体损伤进程的平稳发展,抑制塑性后期的损伤激增;质量分数为5%和10%氯盐溶液中经历16次干湿循环后的损伤曲线发展曲率相对较小,质量分数为15%氯盐溶液中经历12次干湿循环后的损伤曲线发展曲率相对较小。化学腐蚀是引起充填膏体胶结性能弱化的重要原因,化学腐蚀的盐蚀产物一部分来源于氯盐与未参与水化反应铝酸三钙(C_(3)A)化学结合,另一部分来源于氯盐与水化产物钙矾石(AFt)化学结合。盐蚀产物与内部结构协调变形是造成充填膏体性能异化的关键因素,盐蚀产物充实抵抗内部应力致使压密性能和裂隙扩展能力降低。可为矿井水中充填膏体时效稳定性分析提供理论依据,对维护充填膏体长期稳定具有重要意义。 展开更多
关键词 时效性 充填膏体 干湿循环 本构模型 损伤进程
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矿山深部开采顺序优化与岩爆灾害超前控制效果研究
8
作者 陈璐 陈青 +2 位作者 张梅 于世波 杨小聪 《中国矿业》 北大核心 2025年第4期76-86,共11页
矿山开采扰动特征与开采过程密切相关,是典型不可逆的非线性过程。在高应力等复杂地质环境影响下,这一非线性扰动过程机制更加复杂,诱发的灾害问题也更为突出,严重制约着某滇东北矿山的深部矿体开采。高地应力与强开采扰动是诱发岩爆等... 矿山开采扰动特征与开采过程密切相关,是典型不可逆的非线性过程。在高应力等复杂地质环境影响下,这一非线性扰动过程机制更加复杂,诱发的灾害问题也更为突出,严重制约着某滇东北矿山的深部矿体开采。高地应力与强开采扰动是诱发岩爆等动力灾害本因。为了确保该矿山深部矿产资源的安全、高效开采,首先通过深部原位地应力的测量数据,分析反演了矿区深部三维地应力场。其次综合深部开采方案、岩体力学参数、工程地质结构和应力环境等,依托Map3D边界元模拟软件构建了高精度三维仿真模型,用以深部开采模拟与待开采矿体整体规划研究。通过系统的数值模拟与研究讨论,得出结果如下:该矿山当前的开采方案较为合理,浅部的矿体回采完毕后所产生的应力环境扰动并未影响到深部矿体,深部矿体所在区域力学环境与浅部不存在交叉扰动风险;针对开采中段内部沿矿体走向、垂直矿体走向、沿最大主应力三种采矿方向方案,结果显示沿最大主应力方案最优,垂直矿体走向方案次之,但二者差值不大,现场亦可按照垂直矿体走向方案执行,该方案也对岩爆灾害控制具有一定的改善作用;多中段同时开采时,随着开采的推进,应力集中范围逐渐扩大,矿体内部尖角处充填体容易遭到破坏,外围局部过硬岩体存在岩爆灾害风险。本文研究成果可为国内类似矿山的深部开采方案规划提供参考。 展开更多
关键词 深部开采 整体规划 开采顺序 岩爆 灾害控制
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我国深部矿井分类及其临界深度探讨 被引量：36
9
作者 胡社荣 戚春前 +2 位作者 赵胜利 彭纪超 蔺丽娜 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第7期10-13,43,共5页
目前对深矿井的概念和临界深度问题没有取得共识,这给探讨矿山深部开采遇到的地质灾害等问题带来了不便。在通过厘清深矿井分类历史的基础上,对我国煤矿深部开采中遇到的高地温、冲击地压、瓦斯涌出、奥陶纪灰岩突水和采动效应的影响等... 目前对深矿井的概念和临界深度问题没有取得共识,这给探讨矿山深部开采遇到的地质灾害等问题带来了不便。在通过厘清深矿井分类历史的基础上,对我国煤矿深部开采中遇到的高地温、冲击地压、瓦斯涌出、奥陶纪灰岩突水和采动效应的影响等问题的研究,提出深矿井概念及其分类原则：基于不同煤矿有不同的地质条件、采煤方法、支护方式等,提出深矿井的分类与临界深度应该是一个区间的概念,在此基础上,提出了深矿井的上限为600~800 m,而800~1 200和1 200 m以上深为其2亚类的方案。 展开更多
关键词 开采深度 临界深度 深部矿井 地质灾害
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煤矿“短充长采”科学开采模式研究 被引量：22
10
作者 祁和刚 张农 +3 位作者 李剑 郑忠友 朱磊 管增伦 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1-11,共11页
随着我国煤炭持续高强度开发,开采条件逐渐恶化,传统开采方法带来一系列资源、安全与环境问题。基于"岩层低损伤","无煤柱开采"和"固废零排放"的思路,提出了以煤矿井下采区内就近分选矸石为主形成的固体... 随着我国煤炭持续高强度开发,开采条件逐渐恶化,传统开采方法带来一系列资源、安全与环境问题。基于"岩层低损伤","无煤柱开采"和"固废零排放"的思路,提出了以煤矿井下采区内就近分选矸石为主形成的固体废弃物充填带取代区段煤柱的"短充长采"科学开采构想及其技术原理。探索了"采-选-充-留"关键技术路径,统筹研究解决遗留煤柱的资源浪费、固废排放的环境污染、传统开采的技术瓶颈和深部开采的安全风险等问题。建立了"短充长采"固体废弃物充填带能量缓释理论和低损伤岩层控制理论。阐述了5项关键技术:"短充长采"系统设计方法,井下智能干法轻量模块化分选系统,自成巷前进高效采充技术与装备,沿充填带留巷技术与装备,"短充长采"系统集成控制技术。现场应用结果表明:"短充长采"科学开采模式在葫芦素煤矿和刘庄煤矿井下矸石直接充填能力分别达到200万t/a和100万t/a,利用有限的的固废资源集成解决了煤炭开采的资源、安全和环保问题,可以实现井下无煤柱、地面固废零排放。该模式创新了绿色开采新理论、新技术、新方法,构建了我国新型绿色开采的科学开采体系。 展开更多
关键词 短充长采 绿色开采 无煤柱 低损伤 零排放
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相变储能充填体孔隙结构及强度劣化机制研究 被引量：9
11
作者 金爱兵 巨有 +4 位作者 孙浩 赵怡晴 李海 张舟 陆通 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2623-2633,共11页
为探究相变储能充填体孔隙结构特征及其对充填体强度劣化的影响,以硬脂酸丁酯为相变材料,膨胀珍珠岩为吸附介质制备复合相变材料,将其与水泥、尾砂混合制备不同复合相变材料添加量的相变储能充填体,并采用CT(电子计算机断层)扫描、MRI(... 为探究相变储能充填体孔隙结构特征及其对充填体强度劣化的影响,以硬脂酸丁酯为相变材料,膨胀珍珠岩为吸附介质制备复合相变材料,将其与水泥、尾砂混合制备不同复合相变材料添加量的相变储能充填体,并采用CT(电子计算机断层)扫描、MRI(核磁共振成像)分析、单轴压缩试验等方法得到不同添加量相变储能充填体的强度特征和结构特征,分析其影响机制。研究结果表明:(1)相变储能充填体孔隙率随添加量增大逐渐增大,其中大孔孔隙率近似线性增加,大孔占比逐渐增加,孔隙趋近球体。(2)随着相变材料添加量增加,充填体连通性增大,孔喉长度增加,大孔径孔隙数量增多,孔喉配位数集中在5以下,分形维数先下降再大幅上升,孔隙分布复杂。(3)当复合相变材料的添加量为5%时,受大孔隙及孔隙连通性增大的影响,充填体单轴抗压强度下降了30.2%;当复合相变材料的添加量为10%时,孔径分布趋于均匀,充填体单轴抗压强度下降了48.9%。 展开更多
关键词 相变材料 充填体 孔隙特征 CT扫描 核磁共振成像 单轴抗压强度
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基于未确知测度理论的地下金属矿山合理产能优选 被引量：8
12
作者 陈顺满 许梦国 +2 位作者 王平 徐钊 雒凯 《武汉科技大学学报》 CAS 2013年第6期461-464,共4页
基于未确知测度理论建立矿山合理产能优选模型,选择矿山合理产能最优方案。选取年利润等5个指标体系建立未确知测度模型,对可供选择的7个方案优选结果表明,最优方案为,矿山年产金属量15万t,年利润13.5亿元,年成本5.3亿元,全员生产率1650... 基于未确知测度理论建立矿山合理产能优选模型,选择矿山合理产能最优方案。选取年利润等5个指标体系建立未确知测度模型,对可供选择的7个方案优选结果表明,最优方案为,矿山年产金属量15万t,年利润13.5亿元,年成本5.3亿元,全员生产率1650.6t/人,万吨通风量4.8m3/(万t·s),服务年限11a。所得结果同灰色局势决策优化方法评价结果一致,证明未确知测度理论评判方法可靠。 展开更多
关键词 矿山 合理产能 未确知测度理论 灰色局势决策
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深部花岗岩钻孔卸荷三维数值模拟 被引量：9
13
作者 张强 孙国庆 +1 位作者 索江伟 王海舰 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期988-994,共7页
为了解决深部岩体掘进效率低、能耗大的问题,提出一种三维模拟的方法对深部岩石钻孔分析。采用ABAQUS软件建立动力学模型,结合切片法针对钻孔卸荷形成应力集中区域沿深度分布规律模拟分析;分析深部高应力花岗岩钻孔卸荷后形成的应力集... 为了解决深部岩体掘进效率低、能耗大的问题,提出一种三维模拟的方法对深部岩石钻孔分析。采用ABAQUS软件建立动力学模型,结合切片法针对钻孔卸荷形成应力集中区域沿深度分布规律模拟分析;分析深部高应力花岗岩钻孔卸荷后形成的应力集中区沿深度变化的规律,研究在不同地应力的环境下不同钻孔深度及直径条件下应力的变化规律。结果表明:在50MPa地应力下钻孔直径为80mm和钻孔深度为120cm时,形成的应力集中区最大,成孔后岩体内部最大应力最小,卸荷效果显著。对于不同地应力的最佳钻孔卸荷参数不同,但都达到明显卸荷效果。研究结果为深部硬岩破岩机理和提高破岩效率提供了方法和理论依据。 展开更多
关键词 深部硬岩 ABAQUS 切片法 应力集中区 钻孔深度 钻孔直径 地应力
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相变储能充填体强度与热学性能 被引量：7
14
作者 金爱兵 巨有 +4 位作者 孙浩 赵怡晴 李海 陆通 张舟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期81-89,共9页
以硬脂酸丁酯为相变材料、膨胀珍珠岩为吸附介质制备复合相变材料,将其按一定质量分数替代尾砂后与水泥、尾砂混合制成相变储能充填体。为探究相变储能充填体强度和热学性能表现,分别制备不同灰砂比、质量分数和复合相变材料质量分数添... 以硬脂酸丁酯为相变材料、膨胀珍珠岩为吸附介质制备复合相变材料,将其按一定质量分数替代尾砂后与水泥、尾砂混合制成相变储能充填体。为探究相变储能充填体强度和热学性能表现,分别制备不同灰砂比、质量分数和复合相变材料质量分数添加量的相变储能充填体,并采用DSC、SEM、单轴压缩试验、巴西劈裂试验和导热系数试验等测试方法得到不同配比相变储能充填体的强度特征、导热系数及微观特征。结果表明:相变储能充填体内存在3种孔隙结构,分别为微小气泡、胶结物质与复合相变材料黏结裂隙以及膨胀珍珠岩内部多孔结构。灰砂比1∶6制备的充填体强度约为1∶4充填体强度值的1/2;相同配比时质量分数由68%增加到72%,其强度近似线性增加;充填体强度随复合相变材料添加量的增大逐渐下降,但下降趋势随添加量继续增大而有所减缓。复合相变材料与硬脂酸丁酯相比相变温度下降1.1℃,相变焓值减少45.24 J/g,比热容不变,添加复合相变材料后相变储能充填体导热系数最大下降幅度为6.5%。 展开更多
关键词 相变材料 充填体 单轴抗压强度 抗拉强度 导热系数
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隔离矿柱回采稳定性影响因素的正交试验分析 被引量：5
15
作者 党洁 张晨洁 +3 位作者 郭生茂 何良军 赵文奇 刘涛 《金属矿山》 CAS 北大核心 2014年第5期24-26,共3页
通过分析隔离矿柱在回采过程中的影响因素,结合工程实际,选取了隔离矿柱矿房侧壁的回采高度(A)、侧壁厚度(B)、采场长度(C)、采场宽度(D)、是否采一充一(E)和第二步骤充填是否采用全尾砂胶结充填(F)6个影响因素,每个影响因素取2个水平,... 通过分析隔离矿柱在回采过程中的影响因素,结合工程实际,选取了隔离矿柱矿房侧壁的回采高度(A)、侧壁厚度(B)、采场长度(C)、采场宽度(D)、是否采一充一(E)和第二步骤充填是否采用全尾砂胶结充填(F)6个影响因素,每个影响因素取2个水平,选用L8(27)正交表,确定了8个模拟试验方案。建立了隔离矿柱回采模型,对隔离矿柱开挖之前的应力分布进行反演分析,运用FLAC3D数值模拟软件对正交试验方案进行开挖模拟运算,分析了各个方案隔离矿柱回采之后的应力分布情况及其位移变化,得出模拟结果。分析结果显示:A、B、C、D、E、F 6个影响因素产生的Y方向位移极差分别为4.8、0.698、1.404、1.305、1.623、0.164 mm,即隔离矿柱矿房侧壁的回采高度(A)对其稳定性影响最为显著,而第二步骤是否采用全尾胶充填(F)影响最小。 展开更多
关键词 隔离矿柱 稳定性分析 正交试验 影响因素
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基于3DMine的多层缓倾斜矿床阶段高度方案优选 被引量：6
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作者 张萌萌 叶义成 +1 位作者 卢雅琪 鲁方 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第3期19-22,共4页
矿床开采阶段高度的优选研究是直接关系到矿山生产安全可靠性和经营效益的课题之一。以某多层缓倾斜矿床开拓系统为基础,首先利用3DMine矿业工程软件的三维可视化技术,构建了矿床开拓系统三维模型,实现了复杂多层矿床地下开采工程的三... 矿床开采阶段高度的优选研究是直接关系到矿山生产安全可靠性和经营效益的课题之一。以某多层缓倾斜矿床开拓系统为基础,首先利用3DMine矿业工程软件的三维可视化技术,构建了矿床开拓系统三维模型,实现了复杂多层矿床地下开采工程的三维可视化;其次,在常用的CAD工程设计基础上,建立了中段开拓工程多维可视、可采矿量计算、工程量核算等功能的阶段开拓工程实体模型,并展示了模型的动态剖面和透明显示效果;最后选用阶段单位掘进量最小的阶段高度优化方法,对研究矿床4个备选方案进行了优化选择。优选方案与矿山实际基本一致,验证了三维可视化的阶段高度优选方法合理可行。 展开更多
关键词 3DMine 多层缓倾斜矿床 阶段高度 方案优选
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地下铝土矿采矿环境再造连续采矿理念 被引量：8
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作者 周科平 陈庆发 胡建华 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2008年第2期168-172,共5页
为解决复杂难采、水害突出的铝土矿地下开采技术难题,基于采矿环境再造和连续采矿理论,提出了地下铝土矿采矿环境再造连续采矿理念.新理念主要包括基于疏、导、引、堵和用等综合水处理措施的开采水环境再造技术、借鉴金属矿无间柱连续... 为解决复杂难采、水害突出的铝土矿地下开采技术难题,基于采矿环境再造和连续采矿理论,提出了地下铝土矿采矿环境再造连续采矿理念.新理念主要包括基于疏、导、引、堵和用等综合水处理措施的开采水环境再造技术、借鉴金属矿无间柱连续采矿技术和煤炭机械化采煤技术的连续采矿技术、以矿岩地应力人为控制方式实现的应力环境再造技术等三项主要内容.新理念为复杂难采、水害突出、低价值软破及原本不具备开采价值等矿体的开发利用提供了一条新思路. 展开更多
关键词 铝土矿 地下开采 采矿环境再造 连续采矿
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地下开采引起地表沉陷的电算化研究 被引量：7
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作者 张春会 于广明 +1 位作者 杨伦 邹雷 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2003年第6期740-742,共3页
分析了地下开采引起地表沉陷的计算原理,描述了地下开采引起地表沉陷的预计模型,同时,以VC为开发平台,开发了地表沉陷预计程序CXYJ2001。该程序与AutoCAD、Matlab接口,具有良好的图形交互和结果显示界面。本文以姚桥矿西九采区为例,进... 分析了地下开采引起地表沉陷的计算原理,描述了地下开采引起地表沉陷的预计模型,同时,以VC为开发平台,开发了地表沉陷预计程序CXYJ2001。该程序与AutoCAD、Matlab接口,具有良好的图形交互和结果显示界面。本文以姚桥矿西九采区为例,进行了实际运算,计算结果与手算结果基本吻合,预计下沉边界与实际下沉边界基本一致,证明了在非急倾斜条件下,该软件计算结果是可靠的。 展开更多
关键词 地下开采 地表沉陷 电算化 预计模型 软件开发
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选矿废水拌合尾砂胶结充填体强度演化规律及声发射特征 被引量：4
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作者 曾鹏 曹蔚 +4 位作者 赵奎 龚囱 宋林 刘光卓 李彦达 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期167-181,共15页
尾砂胶结充填体是充填采矿中的核心承载单元,其稳定性关乎矿山生产安全。近年来,一些地下矿山为减少环境污染等问题,选择二次利用选矿排放废水进行充填,因此,对于采用选矿废水进行充填的矿山,明确选矿废水对尾砂胶结充填体强度的影响至... 尾砂胶结充填体是充填采矿中的核心承载单元,其稳定性关乎矿山生产安全。近年来,一些地下矿山为减少环境污染等问题,选择二次利用选矿排放废水进行充填,因此,对于采用选矿废水进行充填的矿山,明确选矿废水对尾砂胶结充填体强度的影响至关重要。为此,以3种pH选矿废水(pH=7、8、9)和普通自来水(pH=7)为拌合水制备4种养护龄期(7、14、21、28 d)的尾砂胶结充填体试件。利用声发射(AE)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等试验手段,分析充填体试件的单轴抗压强度、微观结构及其破坏过程中AE振铃计数率、bi值、能量变化特征。研究表明:(1)在相同养护龄期下,选矿废水拌合的充填体强度低于普通自来水拌合的充填体强度,选矿废水拌合的充填体强度随pH的增大而减小,且CO_(3)^(2-)与充填体单轴抗压强度指标间的灰色关联性最好,而Ca^(2+)的关联性最差,阴离子的关联性整体好于阳离子;(2)在相同养护龄期下,选矿废水拌合的充填体内部C—S—H凝胶的质量浓度及衍射峰强度低于普通自来水拌合的充填体内部C—S—H凝胶的质量浓度与衍射峰强度,而选矿废水拌合的充填体中钙矾石的质量浓度及衍射峰强度高于普通自来水拌合的充填体中钙矾石的质量浓度和衍射峰强度;随着选矿废水pH的升高,充填体内部C—S—H凝胶的质量浓度减少、衍射峰强度降低,而钙矾石的质量浓度增多、衍射峰强度升高,从而导致充填体强度下降;(3)充填体破坏过程中AE振铃计数率及b^(i)值整体上分别呈现“升—降—突增—峰值”和“波动上升—剧烈下降—逐步上升”的变化规律;在相同养护龄期下,对于破坏过程中AE b^(i1)、b^(i2)、b^(i3)、峰值应力处每10 s累计振铃计数率及能量数值,选矿废水拌合的充填体均小于普通自来水拌合的充填体,且上述AE特征指标均随着选矿废水pH的增大逐渐减小。 展开更多
关键词 选矿废水 尾砂胶结充填体 微观结构 水化反应 声发射(AE)
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含复合相变材料的充填体力学特性 被引量：11
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作者 金爱兵 巨有 +2 位作者 孙浩 李海 张舟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期3153-3163,共11页
为探究复合相变材料对充填体力学行为的影响,采用硬脂酸丁酯和膨胀珍珠岩制备了含复合相变材料充填体。首先,对充填体进行差示扫描量热法(DSC)测试和热学试验,分析其热学性能表现;其次,进行了压缩试验以实现数值模拟参数匹配;最后,利用P... 为探究复合相变材料对充填体力学行为的影响,采用硬脂酸丁酯和膨胀珍珠岩制备了含复合相变材料充填体。首先,对充填体进行差示扫描量热法(DSC)测试和热学试验,分析其热学性能表现;其次,进行了压缩试验以实现数值模拟参数匹配;最后,利用PFC3D软件研究复合相变材料添加量、粒径及强度这3种因素对充填体强度影响。研究结果表明:充填体强度随复合相变材料添加量增加而近似线性下降,应变随复合相变材料添加量增加无明显改变;在一定范围内复合相变材料粒径和强度对充填体试件强度及变形特征影响均较小,应用中可不考虑其影响;当复合相变材料添加量在10%以内时,充填体强度降低幅度最大为14%,充填体储热性能有明显改善,故可少量用于矿山充填改善深井高温环境。添加量是充填体强度降低的主要影响因素。 展开更多
关键词 复合相变材料 多孔介质材料 充填体 力学特性 数值模拟
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