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基于渗流作用下含断层的露天矿边坡稳定性的数值模拟研究 被引量：2
1
作者 何锋 刘春学 《有色金属（矿山部分）》 2024年第2期70-75,87,共7页
为研究含断层露天边坡在渗流作用下的稳定性问题,采用FLAC3D数值模拟技术构建断层作用下的滑体力学模型,获得顺倾层状边坡分条稳定系数表达式,进而对渗流作用下含断层边坡稳定性进行数值模拟分析。对岩体强度的弹性模量、内聚力、内摩... 为研究含断层露天边坡在渗流作用下的稳定性问题,采用FLAC3D数值模拟技术构建断层作用下的滑体力学模型,获得顺倾层状边坡分条稳定系数表达式,进而对渗流作用下含断层边坡稳定性进行数值模拟分析。对岩体强度的弹性模量、内聚力、内摩擦角和岩体抗拉强度等4种影响因素进行敏感性分析,通过分析这4种因素在不同工况下边坡的位移、应力、应变和安全系数,得出了各参数的敏感性分析曲线。从敏感性分析曲线可知,岩体的内聚力对边坡稳定性的影响最大,弹性模量对边坡稳定性的影响最小。开挖不同阶段边坡稳定性的主要影响因素存在差别,其中,前期以断层为主,后期则逐渐转化为渗流作用。该研究为今后露天矿边坡稳定性分析提供了科学依据,对于边坡稳定性分析具有重大的工程实际意义。 展开更多
关键词 露天矿 边坡稳定 渗流 数值模拟 安全系数
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地震动力响应下某矿山排土场边坡稳定性分析 被引量：5
2
作者 刘泉 王晨 《有色金属（矿山部分）》 2024年第2期76-79,共4页
地震引起的边坡动力响应是诱发排土场失稳的主要诱因之一。以某矿山排土场边坡为背景,采用Geostudio软件模拟分析了Ⅷ级地震作用下某排土场边坡质点位移时程曲线、质点应变时程曲线以及安全系数时程变化曲线。研究结果表明:在地震力作... 地震引起的边坡动力响应是诱发排土场失稳的主要诱因之一。以某矿山排土场边坡为背景,采用Geostudio软件模拟分析了Ⅷ级地震作用下某排土场边坡质点位移时程曲线、质点应变时程曲线以及安全系数时程变化曲线。研究结果表明:在地震力作用时间段内,该矿山排土场边坡最大质点位移、最大质点应变仅为8 cm与0.002 5,安全系数最小值为1.65,大于规定的许用安全系数1.10,表明该排土场边坡处于稳定状态。 展开更多
关键词 地震动力响应 排土场 边坡稳定性 质点位移 质点应变 安全系数
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深部金属矿山巷道TBM掘进技术应用现状及研究进展 被引量：1
3
作者 刘泉声 潘玉丛 +3 位作者 余宏淦 邓鹏海 陈梓韬 杜承磊 《有色金属（矿山部分）》 2024年第6期25-41,共17页
未来10年,我国将有30%以上金属矿山开采深度达到或超过千米。深部金属矿山开采面临高地应力、高地温、地层多变、采掘强扰动等复杂地质环境,给巷道掘进带来严峻挑战。传统钻爆法巷道掘进非连续作业、效率低、灾害频发,难以满足建设需求... 未来10年,我国将有30%以上金属矿山开采深度达到或超过千米。深部金属矿山开采面临高地应力、高地温、地层多变、采掘强扰动等复杂地质环境,给巷道掘进带来严峻挑战。传统钻爆法巷道掘进非连续作业、效率低、灾害频发,难以满足建设需求,采用隧道掘进机(TBM)进行机械化连续掘进是深部金属矿山巷道建设的未来发展方向。然而,因深部金属矿山独有工程地质特点和巷道掘进需求,TBM技术在深部金属矿山巷道掘进中仍存在一些技术难题和挑战。本文首先总结了TBM技术在深部金属矿山巷道掘进中的三个应用难点:1)缺乏适用于深部金属矿山巷道的TBM适应性选型设计理论;2)缺乏适用于深部金属矿山巷道的TBM高效掘进技术;3)缺乏适用于深部金属矿山巷道的TBM掘进灾害监测预警与防控技术。然后,从六个方面介绍了深部金属矿山巷道TBM掘进技术应用的研究进展:适应性选型与设计技术、刀盘刀具高效破岩理论、掘进性能精准预测与评价方法、小半径转弯和倾斜巷道掘进技术、掘进灾害智能预警与防控技术、智能决策和辅助驾驶技术。上述研究成果为推动TBM掘进技术在深部金属矿山巷道中的广泛应用,实现深部金属矿山巷道快速掘进指明了发展方向。 展开更多
关键词 深部金属矿山巷道 隧道掘进机 采掘失衡 适应性选型与设计 掘进灾害预警与防控 智能决策和辅助驾驶
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多目标金属露天矿配矿装载点选取问题及求解算法 被引量：1
4
作者 顾清华 张文雅 王倩 《有色金属（矿山部分）》 2024年第4期12-20,共9页
目的:为了减少矿产资源浪费,提高贫矿的利用率,针对大型金属露天矿多装载点配矿问题,综合考虑矿石剩余量不足、铲装设备数量有限等因素对配装载点选取的影响,以品位偏差最小、生产成本最小、车辆总排队时间最短为目标建立配矿装载点选... 目的:为了减少矿产资源浪费,提高贫矿的利用率,针对大型金属露天矿多装载点配矿问题,综合考虑矿石剩余量不足、铲装设备数量有限等因素对配装载点选取的影响,以品位偏差最小、生产成本最小、车辆总排队时间最短为目标建立配矿装载点选取模型。方法:采用二维矩阵整数编码法,并设计一种基于随机片段交叉与特定变异算子相结合的间接二次遗传优化算法对模型进行求解。结果:以国内某大型金属露天矿实际生产数据为例进行仿真实验,结果表明:所得出的装载点选取方案在受铲装设备数量限制、优先开采矿石剩余量相对较少装载点的条件下,仍能满足配矿计划需求。结论:所提模型、算法能普遍适用于大型金属露天矿山开采,使装载点的矿石得到充分利用。意义:提高了企业的经济效益和矿山整体开采效率。 展开更多
关键词 金属露天矿 配矿 装载点选取 间接二次遗传 改进遗传算法 仿真实验
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一种基于贝叶斯优化和XGBoost的膏体流变参数预测模型
5
作者 赵艳伟 胡正祥 +4 位作者 乔登攀 姚晋龙 李广涛 杨天雨 王俊 《有色金属（矿山部分）》 2024年第5期118-128,共11页
探究膏体充填料浆流变特性,对矿山合理布置充填管路,高效进行充填作业有重要意义。目的:将繁琐且影响因素众多的膏体流变参数测量试验与先进的机器学习回归预测模型相结合,实现膏体流变参数的准确预测。方法:利用不同物料配合比条件下共... 探究膏体充填料浆流变特性,对矿山合理布置充填管路,高效进行充填作业有重要意义。目的:将繁琐且影响因素众多的膏体流变参数测量试验与先进的机器学习回归预测模型相结合,实现膏体流变参数的准确预测。方法:利用不同物料配合比条件下共128组膏体流变特性试验数据作为模型数据集,选择极度梯度提升回归树(XGBoost)模型,结合贝叶斯算法(BO)对模型进行超参数寻优设置,建立了多目标参数回归预测模型。结果:研究结果表明:经贝叶斯算法优化后的BO-XGBoost模型较XGBoost模型性能显著提升,决定系数R^(2)提高6%。所构建BO-XGBoost模型真实值与预测值在屈服应力数据集上相对误差维持在0.02水平;黏度数据集维持在0.1水平。结论:BO-XGBoost模型可实现膏体流变参数的高效准确预测,创新性地使用了多目标回归模型,为矿山充填作业设计提供参考,具有一定实际工程应用意义。 展开更多
关键词 膏体充填 流变特性 机器学习 贝叶斯优化 极度提升回归树
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基于离散元方法的急倾斜极薄矿脉机械化开采爆破参数仿真优化
6
作者 熊有为 朱建国 +2 位作者 刘福春 张军 陈伟 《有色金属（矿山部分）》 2024年第3期32-38,共7页
急倾斜极薄矿脉留矿法开采爆破空间规整平齐是实现小型采矿机器人高效通行和稳定作业的关键因素。为了提高狭小空间爆破光面控制效果,采用离散元方法和黏结颗粒模型耦合仿真方法,开展了不同炮孔参数条件下急倾斜极薄矿脉爆破模拟,以爆... 急倾斜极薄矿脉留矿法开采爆破空间规整平齐是实现小型采矿机器人高效通行和稳定作业的关键因素。为了提高狭小空间爆破光面控制效果,采用离散元方法和黏结颗粒模型耦合仿真方法,开展了不同炮孔参数条件下急倾斜极薄矿脉爆破模拟,以爆破空间轮廓规整性系数为评价指标,对急倾斜极薄矿脉炮孔布置方式和参数进行了优化。研究结果表明:同等排距和孔距条件下,矩形方式布孔的爆破规整性系数最高,矩形+间隔空孔布孔方式爆破规整性系数次之,之字形炮孔布置方式爆破效果最差;结合爆破经济性指标和采场断面规整性系数综合考虑,对于急倾斜极薄矿脉机械化开采,推荐采用矩形+间隔空孔装药的爆破方式,炮孔排距0.4 m,孔距0.8 m。 展开更多
关键词 急倾斜极薄矿脉 机械化开采 留矿法 爆破 离散元仿真
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岩体弱化方法及其在深部高应力硬岩机械化开采中的应用
7
作者 李夕兵 郭懿德 +1 位作者 陈江湛 黄麟淇 《有色金属（矿山部分）》 2024年第6期51-63,共13页
战略性矿产资源的安全保供是国家重大战略需求,向地球深部要矿产资源在未来相当长一段时间内具有不可替代的战略性。为了保障矿产资源需求,深部高应力硬岩的安全高效开采是深部采矿必须解决的重大问题。首先,本文阐述了深部高应力硬岩... 战略性矿产资源的安全保供是国家重大战略需求,向地球深部要矿产资源在未来相当长一段时间内具有不可替代的战略性。为了保障矿产资源需求,深部高应力硬岩的安全高效开采是深部采矿必须解决的重大问题。首先,本文阐述了深部高应力硬岩采矿的技术挑战及“变害为利”的采矿变革思路,提出了高应力硬岩弱化后再开展机械破岩以实现商业化开采的关键技术对策。然后,总结了“接触式”和“非接触式”岩体弱化方法的机理、具体特点与发展现状,并对比分析了两类岩体弱化方法在辅助高应力硬岩机械破岩领域的发展潜力。最后,展望了以深部高应力硬岩热剥落损伤弱化辅助机械破岩为代表的安全高效连续采矿技术,为深部战略性矿产资源安全保供与深地工程发展提供了有益指导。 展开更多
关键词 深部矿产 动静组合加载 高应力硬岩 岩体弱化 机械破岩 岩石破裂
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喀斯特地区尾矿库周边植物重金属富集特征及空间分布
8
作者 韦岩松 农韦杰 +1 位作者 郑华明 李秀玲 《有色金属（矿山部分）》 2024年第4期133-141,共9页
目的:了解典型喀斯特地区尾矿库周边植物的重金属富集特性和空间分布特征,筛选优势植物品种。方法:计算富集系数来判断不同植物对不同重金属的富集能力;采用地理信息分析软件(GIS)通过普通克里金插值和半变异函数分析,建立植物重金属空... 目的:了解典型喀斯特地区尾矿库周边植物的重金属富集特性和空间分布特征,筛选优势植物品种。方法:计算富集系数来判断不同植物对不同重金属的富集能力;采用地理信息分析软件(GIS)通过普通克里金插值和半变异函数分析,建立植物重金属空间分布模型;计算皮尔逊相关系数,以分析植物体内各重金属之间及与土壤pH值的相关性。结果:该尾矿库周边28种植物中,茄科植物红丝线、菊科的野茼蒿和荨麻科的八角麻对Cd有较强富集能力,植物中Cd污染严重;乌毛蕨科的苏铁蕨、海金沙科的小叶海金沙和大戟科的禾串树对Pb有较强富集能力;各植物对Cu和Zn均无富集作用。重金属空间分布模型显示,Cd主要分布在尾矿库南面、西南面、东南面和西北面;Pb主要分布在东南部、坝下小溪及正南面;Cu主要分布在正南、西南和坝下小溪方向;Zn主要分布在西面、西南、西北和正北面。在半变异函数模型参数中,Cd和Zn以随机性因素误差为主,各点的空间相关性弱,Pb、Cu以结构性因素误差为主,空间相关性较强;植物体内重金属含量空间变异性和空间相关性排序为Zn<Cd<Cu<Pb。Cd与Cu存在中等程度正相关关系,Cd与Pb、Zn呈正弱相关关系;植物体内各重金属含量与土壤pH值相关性不强。结论:筛选出的部分优势植物可作为矿区土壤重金属富集转移和生物修复的备选品种,初步了解了该区域重金属在土壤和植物之间的迁移规律,为开展矿区重金属污染治理提供了依据。 展开更多
关键词 喀斯特地区 铅锌尾矿库 植物重金属富集 空间分布特征 富集系数
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金属矿山深部硬岩矿床非爆连续采矿技术及应用
9
作者 刘福春 郭钦鹏 熊有为 《有色金属（矿山部分）》 2024年第6期64-69,83,共7页
随着我国矿产资源需求的不断攀升及浅层矿产资源的日益枯竭,向深部拓展开采新的矿产资源已成为必然的趋势。首先,针对传统的凿岩爆破工艺在深部开采中面临的诸多挑战,阐述了深部硬岩矿床非爆连续采矿技术及装备。然后,以某深部硬岩矿山... 随着我国矿产资源需求的不断攀升及浅层矿产资源的日益枯竭,向深部拓展开采新的矿产资源已成为必然的趋势。首先,针对传统的凿岩爆破工艺在深部开采中面临的诸多挑战,阐述了深部硬岩矿床非爆连续采矿技术及装备。然后,以某深部硬岩矿山为例,详细介绍了非爆连续采矿技术的应用实践,并展示了所带来的积极成效,为深部硬岩矿床非爆连续开采提供案例借鉴;最后,基于实践经验,结合人工智能等前沿技术,提出了矿石制浆与水力输送技术,有望为深井矿石的提升提供一种更为高效、环保的解决方案,进一步优化和提升深部矿山的开采效率和安全性。 展开更多
关键词 深部开采 硬岩矿床 综合机械化掘进 机械破岩 水力输送
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基于ISSA-XGBoost模型的多特征融合露天矿卡车行程时间预测
10
作者 顾清华 王燕 +1 位作者 王倩 魏瑾瑜 《有色金属（矿山部分）》 2024年第1期1-10,共10页
针对露天矿运输系统卡车行程时间预测问题,提出了一种基于特征选择及改进麻雀算法优化XGBoost的露天矿卡车行程时间预测模型。模型充分考虑了卡车特征、道路特征、气象特征以及时间特征对卡车行程时间的影响,并使用皮尔逊系数法深入分... 针对露天矿运输系统卡车行程时间预测问题,提出了一种基于特征选择及改进麻雀算法优化XGBoost的露天矿卡车行程时间预测模型。模型充分考虑了卡车特征、道路特征、气象特征以及时间特征对卡车行程时间的影响,并使用皮尔逊系数法深入分析影响因素的贡献度。针对麻雀算法中全局搜索能力薄弱的问题引入反向学习和螺旋搜索策略,以提高算法的收敛性能。最后,使用改进的麻雀算法对XGBoost的关键参数进行寻优,进而构建露天矿卡车行程时间预测模型。选取国内某大型露天矿卡车调度系统采集的数据进行仿真模拟,并将所提出模型与SVM、BP、RBF和RF等其他机器学习模型进行对比。结果表明:所提出模型的预测误差均低于其他模型,相关系数可达0.9819。开发的模型和分析结果可以极大地帮助决策者规划、运营和管理更高效的露天矿运输系统。 展开更多
关键词 行程时间预测 露天矿卡车 XGBoost 改进麻雀算法 均值滤波
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基于拓展的Mathews稳定图法和数值模拟的采空区稳定性分析 被引量：5
11
作者 杨立新 陈俊智 +2 位作者 任春芳 魏行 王鸿 《有色金属（矿山部分）》 2024年第1期40-46,共7页
某铅锌矿经多年开采遗留下一些未处理采空区,为进行后续开采,现需对采空区进行稳定性研究。通过拓展的Mathews稳定图法、FLAC3D数值模拟软件进行研究,并基于Mathews稳定图法分析暴露时间对采空区稳定性的影响。以矿山三个未处理采空区... 某铅锌矿经多年开采遗留下一些未处理采空区,为进行后续开采,现需对采空区进行稳定性研究。通过拓展的Mathews稳定图法、FLAC3D数值模拟软件进行研究,并基于Mathews稳定图法分析暴露时间对采空区稳定性的影响。以矿山三个未处理采空区作为研究对象,利用RMR和Q′值进行岩体质量分级,根据获得的岩体力学参数,使用增加了稳定性等概率线的Mathews稳定图,计算出采空区顶板及上盘的稳定性及稳定概率;计算考虑暴露时间的采空区稳定性概率,进行比较;利用FLAC3D数值模拟软件对采空区进行稳定性数值模拟分析,并与Mathews合成图得出的结果进行对比。结果表明:综合Mathews稳定图法和FLAC3D数值模拟,6204采空区顶板评价结果为不稳定,其他采空面均为稳定;随着暴露时间的增加,采空区稳定性随之降低,且对岩性较差的采空区有较大影响;拓展的Mathews稳定图法与数值模拟可以相互验证,综合分析采空区的稳定性。 展开更多
关键词 Mathews稳定图 岩体质量分级 数值模拟 采空区稳定性
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大跨度破碎岩体顶板预应力锚固支护机理及效果研究 被引量：2
12
作者 龙赣 王俊 +3 位作者 乔登攀 李子彬 施仁智 张希 《有色金属（矿山部分）》 2024年第3期101-111,124,共12页
大跨度破碎岩体顶板采用预应力锚固支护,能最大程度地维持顶板围岩稳定,因此研究预应力锚固对大跨度破碎岩体顶板的支护机理及支护效果,对于保障破碎岩体下大跨度地下工程、露天大断面隧道工程的长期稳定性具有重要意义。对锚固后锚固... 大跨度破碎岩体顶板采用预应力锚固支护,能最大程度地维持顶板围岩稳定,因此研究预应力锚固对大跨度破碎岩体顶板的支护机理及支护效果,对于保障破碎岩体下大跨度地下工程、露天大断面隧道工程的长期稳定性具有重要意义。对锚固后锚固体强度变化进行力学解析,剖析大跨度破碎岩体顶板预应力锚固支护机理,以云南金厂河多金属矿Ⅳ级破碎岩体大跨度顶板支护难题为工程背景,针对其支护方式建立数值模型进行分析,对FLAC3D软件中结构单元Cable的布置,设计新的三段式布置法,将预应力锚杆(索)在FLAC3D软件层面分为预紧段、自由段、锚固段分别赋予指定参数进行数值计算,建立3组不同支护方式的数值模拟方案对预应力锚固支护效果进行验证。结果表明:预应力锚固后,支护区域顶板受拉应力基本小于破碎岩体顶板抗拉强度,塑性区体积对比普通无预应力支护方案,下降比率达到61.95%,顶板Z方向垂直沉降量降低比率高达83.90%,预应力锚固范围内围岩得到了有效控制。 展开更多
关键词 破碎岩体 大跨度顶板 预应力 支护机理 数值模拟
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软弱结构面参数对顺层岩质边坡动力响应的影响研究 被引量：2
13
作者 陈文倩 陈俊智 +2 位作者 陈明清 安南 任春芳 《有色金属（矿山部分）》 2024年第3期86-94,共9页
为了探究地震作用下软弱结构面对岩质边坡动力响应特征的影响。以云南省某露天矿山边坡为研究背景,利用有限差分软件中的非线性动力分析法对顺层岩质边坡进行动力计算,通过控制变量法设计了一系列的数值实验,探究了软弱结构面参数的改... 为了探究地震作用下软弱结构面对岩质边坡动力响应特征的影响。以云南省某露天矿山边坡为研究背景,利用有限差分软件中的非线性动力分析法对顺层岩质边坡进行动力计算,通过控制变量法设计了一系列的数值实验,探究了软弱结构面参数的改变对岩质边坡动力响应的影响规律,再基于正交试验以及极差分析法对影响岩质边坡动力响应的结构面参数进行了敏感性分析。结果表明:结构面参数的改变对于顺层边坡的动力响应有较大影响;各影响因子对顺层岩质边坡动力响应影响程度大小排序为结构面黏聚力>结构面倾角>结构面内摩擦角>结构面厚度。动力响应的研究可为地处地震频发区域的顺层岩质边坡提供抗震依据。 展开更多
关键词 软弱结构面 动力响应 正交试验 数值模拟 顺层边坡
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金属矿绿色高效膏体充填胶凝材料研究与应用进展 被引量：1
14
作者 肖柏林 王建栋 +1 位作者 阮竹恩 吴爱祥 《有色金属（矿山部分）》 2024年第5期1-13,共13页
目的:为摸清金属矿充填胶凝材料的现状,认清行业难题,启发研究思路,探索发展方向,推进绿色、低成本、高效膏体充填。方法:本文通过文献查阅、经验总结、实地调研、统计分析等方法,综述了当前充填胶凝材料的研究与应用进展。结果:首先,... 目的:为摸清金属矿充填胶凝材料的现状,认清行业难题,启发研究思路,探索发展方向,推进绿色、低成本、高效膏体充填。方法:本文通过文献查阅、经验总结、实地调研、统计分析等方法,综述了当前充填胶凝材料的研究与应用进展。结果:首先,总结了充填胶凝材料的主要类型包括水泥类、冶金渣类、电热渣类、化工渣类、尾砂类5大类十余种小类;其次,归纳了充填胶凝材料在活性激发、水化机理、有害离子固化、节能减排等方面的研究进展;再次,探讨总结了充填胶凝材料的应用现状,仍以水泥最为常见,胶固粉次之,钢渣固结粉和CH(ChanHen)半水磷石膏充填案例效果显著,固废基充填胶凝材料逐渐取代水泥是趋势;最后,指出了充填胶凝材料研究与应用方面亟待解决的问题,包括水硬化模拟、极端环境下材料性能、水硬化过程控制、地域性固废处置、充填胶凝材料的技术标准等。结论:本文为推进绿色、高效膏体充填及行业发展提供借鉴与依据。 展开更多
关键词 膏体充填 充填胶凝材料 固废基胶凝材料 水化机理 应用现状
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大屯锡矿尾砂膏体环管管输数值模拟研究 被引量：2
15
作者 陈剑 李聪 +1 位作者 王俊 杨天雨 《有色金属（矿山部分）》 2024年第2期26-34,44,共10页
膏体管输沿程阻力是影响管道设计与采场充填质量的关键因素之一,采用Fluent建立与实际环管实验系统一样的管道输送的几何模型,分析得到不同管线沿程阻力损失之间的关系以及膏体配比参数对沿程阻力损失的影响规律。研究表明:膏体在管道... 膏体管输沿程阻力是影响管道设计与采场充填质量的关键因素之一,采用Fluent建立与实际环管实验系统一样的管道输送的几何模型,分析得到不同管线沿程阻力损失之间的关系以及膏体配比参数对沿程阻力损失的影响规律。研究表明:膏体在管道中弯管处的速度和压力都发生急剧的变化,弯管外侧压力和速度明显大于弯管内侧,有着明显的梯度。在水平管段速度和压力在管道径向上存在明显的梯度,呈结构流的特点,分为柱塞流动区和边界层区域。在膏体管道输送中管道内膏体的速度和压力均存在着边界效应,随着流速的增大,管输阻力增大;随着膏体质量浓度增加,沿程管道阻力损失变大;随着屈服应力与塑性黏度的增加,沿程阻力损失也增大,获得了不同物料组成、管道内径、管流流速下水平段膏体压力损失,为大屯锡矿最终输送泵、充填管道选型提供了依据。 展开更多
关键词 环管模拟 管道输送 沿程阻力损失 速度梯度 结构流 边界效应 膏体配比 管道选型
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基于小波包理论研究地下断层对爆破振动传播的影响 被引量：2
16
作者 贾皓琦 黄永辉 张智宇 《有色金属（矿山部分）》 2024年第2期35-44,共10页
为了研究云南某金属地下矿山断层对爆破振动波传播的影响,选用含有断层区域3736北部中段区域、无断层区域3736南部中段区域布置测点。以云南某金属地下矿山真实采集爆破振动数据为研究对象,基于小波包变换、HHT算法、STFT算法开展爆破... 为了研究云南某金属地下矿山断层对爆破振动波传播的影响,选用含有断层区域3736北部中段区域、无断层区域3736南部中段区域布置测点。以云南某金属地下矿山真实采集爆破振动数据为研究对象,基于小波包变换、HHT算法、STFT算法开展爆破振动波衰减规律的研究。结果表明:云南某地下金属矿山振动波经过断层前瞬时能量幅值达到10×10^(-4)dB,经过断层后瞬时能量幅值达到1.5×10^(-4)dB,瞬时能量幅值衰减85%;断层在一定程度上会扰乱振动波能量分布情况,延缓振动能量迅速上升;振动波经过断层后低频能量衰减60%,高频能量衰减71%,总体能量功率衰减77%,无断层区域高频能量衰减18%,低频能量衰减17%,总体能量功率衰减15%;爆破振动波经过断层后,过滤大量高频能量,能量总体分布呈现向低频域方向发展的趋势。 展开更多
关键词 爆破振动 地下断层 振动主频 小波包变换
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底泥资源化利用研究进展 被引量：1
17
作者 卜若凡 李萌萌 +1 位作者 陈慧华 陈亮 《有色金属（矿山部分）》 2024年第5期14-27,212,共15页
目的:为解决以底泥为主的内源污染问题,清淤疏浚等工程措施被广泛应用于河流、湖泊和水库等水体环境治理工程。目前,我国因清淤疏浚而产生的底泥高达7000万t,且仍以每年4%~6%的速度增长。同时,底泥“污染”和“资源”的双重属性也为其... 目的:为解决以底泥为主的内源污染问题,清淤疏浚等工程措施被广泛应用于河流、湖泊和水库等水体环境治理工程。目前,我国因清淤疏浚而产生的底泥高达7000万t,且仍以每年4%~6%的速度增长。同时,底泥“污染”和“资源”的双重属性也为其资源化利用带来了机遇与挑战。方法:为此,本文通过文献总结对现阶段底泥资源化利用技术的原理、优缺点、成本以及未来发展方向等进行了系统性梳理。结果与结论:发现底泥资源化利用已经涉及生态恢复、建筑施工、建材制造、能源回收、环保材料等多个领域。未来,底泥资源化利用应通过分区建立底泥数据库,提高疏浚工程精度,并在此基础上分区、分层、分类利用底泥,因地制宜选择资源化利用技术;同时,需要优化底泥前处理技术,提升底泥相关产品质量品级,并聚焦底泥中的有毒有害物质和新污染物以实现其安全利用;最终,完善底泥资源化利用全过程标准体系,逐步规范底泥资源化利用市场。 展开更多
关键词 水污染 底泥 清淤疏浚 资源化利用 内源污染 成本
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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：1
18
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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等离子冲击波作用下红砂岩的动态破裂行为试验与数值模拟研究 被引量：1
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作者 李欣冉 饶珂嘉 +4 位作者 苏贺 侯雨函 冯茂根 彭建宇 张凤鹏 《有色金属（矿山部分）》 2024年第3期170-177,185,共9页
为了研究等离子冲击波作用下岩石的破裂行为,开展了不同放电间距下的高压脉冲击穿红砂岩试验。利用超高速相机观测了红砂岩试件的裂纹扩展过程,讨论了放电间距对等离子冲击波作用下红砂岩试样表面裂纹密度的影响。随后,利用数值模拟软件... 为了研究等离子冲击波作用下岩石的破裂行为,开展了不同放电间距下的高压脉冲击穿红砂岩试验。利用超高速相机观测了红砂岩试件的裂纹扩展过程,讨论了放电间距对等离子冲击波作用下红砂岩试样表面裂纹密度的影响。随后,利用数值模拟软件LS-DYNA建立与实验条件一致的有限元模型,对比了模拟和实验结果,再现了试验过程。结果表明:等离子冲击波作用下,垂直放电通道方向的两个表面上的破坏主要是径向裂纹;平行放电通道的四个侧面则是横向裂纹占主导。随着放电间距的增大,试件表面的裂纹密度逐渐增大。依据数值模拟结果对试件内部的破裂过程及应力波的衰减进行了分析。结果表明:随着放电间距的增加,等离子冲击波在红砂岩试样内部形成的有效应力呈现出指数型衰减,在自由面附近有效应力峰值趋于稳定。 展开更多
关键词 高压电脉冲 放电间距 裂纹扩展 裂纹密度 应力波
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高海拔破碎巷道支护参数优选 被引量：3
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作者 严体 孙进辉 田敏 《有色金属（矿山部分）》 2024年第2期80-87,共8页
巷道支护参数选择的合理性是保障巷道稳定的关键。针对高海拔破碎围岩巷道变形严重的问题,以某矿山的运输平巷为工程背景,采取现场岩体结构调查,调查巷道的变形破坏状态,采用巷道松动圈声波测试,松动圈厚度在1.2~1.4 m,巷道支护松动圈... 巷道支护参数选择的合理性是保障巷道稳定的关键。针对高海拔破碎围岩巷道变形严重的问题,以某矿山的运输平巷为工程背景,采取现场岩体结构调查,调查巷道的变形破坏状态,采用巷道松动圈声波测试,松动圈厚度在1.2~1.4 m,巷道支护松动圈分类为中松动圈Ⅱ类。基于上述研究,初步确定支护参数,最后用数值模拟软件对支护参数进行优化,采用喷锚网联合支护能满足要求,锚杆网度1.2 m×1.2 m,锚杆长度1.5 m,喷射混凝土厚度100 mm联合支护能满足安全要求。研究成果为该矿区巷道的支护设计提供了理论依据,也为类似工程的设计及施工提供借鉴思路。 展开更多
关键词 破碎围岩 巷道 松动圈 支护参数 数值模拟
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