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金属矿急倾斜矿体开采地表移动范围理论分析初探 被引量:1
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作者 马凯 杨天鸿 +7 位作者 赵永 刘洪磊 董鑫 高源 刘一龙 李金多 何荣兴 侯俊旭 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期1-11,共11页
为揭示金属矿急倾斜矿体开采地表移动规律,有效预测地表移动范围,以弓长岭铁矿急倾斜矿体开采上盘地表移动为例,考虑地形、废石回填、采深3个因素,建立了用于计算地表主应力分布与易开裂范围的力学模型。基于力学模型,将移动角与地表易... 为揭示金属矿急倾斜矿体开采地表移动规律,有效预测地表移动范围,以弓长岭铁矿急倾斜矿体开采上盘地表移动为例,考虑地形、废石回填、采深3个因素,建立了用于计算地表主应力分布与易开裂范围的力学模型。基于力学模型,将移动角与地表易开裂范围建立了力学联系,并对移动角进行了补充定义:由最深部开采层边缘向地表作直线,位移为0且使地表开裂范围最大的直线即为移动边界线,移动边界线与水平方向的夹角即为移动角。提出了借助力学模型计算移动角的试算法:预设不同的移动角,由力学模型计算得到的地表最大易开裂范围所对应的预设移动角即为真实移动角。在得到真实移动角后,由力学模型可确定地表易开裂范围与深度。同时,借助极限平衡原理将地表易开裂范围与块体滑移建立了力学联系,提出了地表潜在陷落范围的计算方法:对地表易开裂区内不同开裂点对应的潜在滑移块体列极限平衡方程,依次判别块体是否会发生剪切滑移,可确定地表潜在陷落范围。经计算,弓长岭铁矿下盘含铁带地下开采对上盘地表的移动角为60°,上盘地表具有初次滑移风险的位置距离初采位置的水平距离为130 m,潜在滑移角为55°。根据弓长岭铁矿露天与地下联合开采的现场经验,利用废石及时对地下采空区进行密实回填,并通过优化联合开采时空顺序与开采强度可有效控制地表移动,实现露天与地下安全联合开采。 展开更多
关键词 金属矿 急倾斜矿体 地表移动 移动角 力学模型 极限平衡
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金属矿山井下采场六足机器人运动分析及步态规划
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作者 张旭飞 王运森 +3 位作者 孟祥凯 王瑜 周红 李元辉 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第4期193-201,共9页
六足机器人因其结构特殊带来的良好越障能力成为仿生机器人研究的热点,然而,金属矿山井下采场矿石堆积、崎岖不平的特点,给这类机器人的行走稳定性、越障性带来更多的挑战。因此,为使六足机器人在井下具有更好的通过性,对其运动能力和... 六足机器人因其结构特殊带来的良好越障能力成为仿生机器人研究的热点,然而,金属矿山井下采场矿石堆积、崎岖不平的特点,给这类机器人的行走稳定性、越障性带来更多的挑战。因此,为使六足机器人在井下具有更好的通过性,对其运动能力和步态规划进行了相关研究。首先仿照自然界六足生物,设计六足机器人结构,对其腿部进行运动学分析;然后规划了用于采场的直行步态,结合采场路面环境设计了一种直线—摆线复合轨迹提升越障性,同时分析了机器人爬坡稳定性,对爬坡步态进行了优选;最后对规划步态进行仿真和现场模拟试验。仿真和试验结果表明,所规划的足端轨迹能跨越抬腿高度85%的障碍物,并且对矿石堆积形成的采场路面有更好的避障能力;三角步态爬坡时在坡底和坡顶过渡阶段容易打滑,而横向步态可以实现平滑的过渡,爬坡性能更佳。 展开更多
关键词 足式机器人 六足机器人 步态规划 采矿机器人 足端轨迹
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金属矿山地下开采方法三维建模技术研究 被引量:9
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作者 梁瑞余 徐帅 +1 位作者 侯朋远 朱晨迪 《中国矿业》 北大核心 2019年第3期73-77,共5页
三维建模技术在各领域应用广泛。矿业领域中,采矿方法三维建模技术是矿山数字化的基础。一个兼容性良好的采矿方法三维模型能够满足教学演示、三维仿真场景搭建及物理模型输出等多方面要求。工业领域建模技术发展较为完善,矿业领域复杂... 三维建模技术在各领域应用广泛。矿业领域中,采矿方法三维建模技术是矿山数字化的基础。一个兼容性良好的采矿方法三维模型能够满足教学演示、三维仿真场景搭建及物理模型输出等多方面要求。工业领域建模技术发展较为完善,矿业领域复杂地质体等矿业领域的建模技术也早有学者涉略,但完整的采矿方法三维建模却缺少一套系统的方法。本文依托三维建模软件,基于工程实践二维图纸,结合工业领域建模经验,就采矿方法三维建模技术进行研究,提出基于三视图的三维模型重构法,采用B-Rep模型和CSG模型组合的方式,实现采矿方法三维模型的快速构建。重构的三维模型能够满足教学演示、三维仿真场景搭建与物理模型输出要求。 展开更多
关键词 采矿方法 三维建模 重构三维模型 金属矿山
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煤与共伴生战略性金属矿产协调开采理论与技术构想 被引量:16
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作者 黄炳香 赵兴龙 +13 位作者 余斌 贺桂成 岳中文 杨成祥 王长申 孟庆彬 杨玉贵 刘江峰 冯秀娟 陈大勇 邢岳堃 朱卫兵 段晓恒 鞠金峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2516-2533,共18页
煤与煤系共伴生矿产协调开采是国家重大战略需求。我国煤系共伴生有铝、铀、铁、镓等22种战略性金属矿产,种类多、储量丰富、与煤层叠置,赋存状态与开采方法差异大,各矿产开采的岩层活动、流体迁移等影响彼此正常开采。传统煤矿仅开采煤... 煤与煤系共伴生矿产协调开采是国家重大战略需求。我国煤系共伴生有铝、铀、铁、镓等22种战略性金属矿产,种类多、储量丰富、与煤层叠置,赋存状态与开采方法差异大,各矿产开采的岩层活动、流体迁移等影响彼此正常开采。传统煤矿仅开采煤炭,对煤系共伴生矿产考虑较少或没有考虑,导致资源浪费;近些年国内开始出现煤与共伴生矿产开采的矛盾,煤与共伴生矿产协调开采迫在眉睫。面向煤系全部共伴生战略性金属矿产,聚焦典型代表性的煤系铝土矿和铀矿,保障研究成果的通用性。煤与共伴生矿产协调开采亟需解决的核心共性重大科学问题是:协调开采的固液气应力场、渗流场、化学场、微生物场、采动裂隙场耦合机制及岩层活动叠加影响规律。亟需攻克的关键技术包括:煤与共伴生矿产协调、协同及共采的分区错时协调开采技术、减振高效爆破开挖技术、水位主动调控技术、污染物的微生物原位还原-矿化治理技术。针对协调开采的重大科学问题和关键技术,研究揭示协调开采多相多场耦合机制与岩层活动叠加影响规律,提出协调开采成套方法,研发协调开采关键技术与装备,构建全资源、全生命周期协调开采规划理论,制定协调开采技术标准,形成通用性的协调开采理论与技术体系,保障各矿产开采活动不影响彼此正常开采。实现煤与共伴生矿产可持续绿色协调性开采,释放矿产储量,保障资源集约开发,经济社会效益显著。 展开更多
关键词 协调开采 战略性金属 煤系 共伴生矿产 多相多场耦合 岩层活动叠加 全生命周期采矿
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金属矿山岩体质量评价方法进展与展望 被引量:14
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作者 王运森 郑贵平 +1 位作者 李元辉 吴钦正 《中国矿业》 北大核心 2019年第8期149-153,共5页
本文概述了岩体质量由定性单因素评价到定量多因素综合评价的发展历程,介绍了RMR和BQ两种矿山常用的传统岩体质量评价方法,总结了神经网络法、可拓理论法、模糊评价法与灰色聚类法等智能岩石力学评价方法在金属矿山的应用情况。通过研... 本文概述了岩体质量由定性单因素评价到定量多因素综合评价的发展历程,介绍了RMR和BQ两种矿山常用的传统岩体质量评价方法,总结了神经网络法、可拓理论法、模糊评价法与灰色聚类法等智能岩石力学评价方法在金属矿山的应用情况。通过研究现有的岩体质量分级方法在矿山的应用情况,分析其存在的不足,提出在未来金属矿山岩体质量评价中应先建立岩体力学数据库,借助综合信息管理平台,运用计算机技术进行快速、实时评价,并将评价结果进行可视化展示。同时,应根据深部开采的特点,建立适用于深部环境的岩体质量评价方法。 展开更多
关键词 岩体质量评价方法 金属矿山 岩体质量分级 深部开采
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金属矿山可控循环风利用与节能 被引量:8
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作者 刘晓培 宫锐 +2 位作者 常德强 曲元龙 柳静献 《金属矿山》 CAS 北大核心 2014年第9期132-136,共5页
随着我国矿山开采深度的不断增加,矿井通风系统所需耗能更是不断增加。如何经济合理地向深部矿井送风,已是矿山深部开采所面临的重要问题之一。针对这种深部开采,采用可控循环风技术,可解决深部矿井的节能送风问题。以辽宁抚顺红透山矿... 随着我国矿山开采深度的不断增加,矿井通风系统所需耗能更是不断增加。如何经济合理地向深部矿井送风,已是矿山深部开采所面临的重要问题之一。针对这种深部开采,采用可控循环风技术,可解决深部矿井的节能送风问题。以辽宁抚顺红透山矿为例,在回风气流有害气体净化实验成果基础上,在-287 m中段设置以水净化为主的循环风净化装置、有害气体监测监控装置,同时采取相应的密闭措施及安装远程操作电控风门,形成矿山的循环风可控利用。通过对红透山气流质量监测表明,混合入风的风流质量完全符合国家有关规定。根据循环风的掺混比例及矿山耗能的理论计算,红透山矿利用可控循环风后,最低可节约能耗32.1%。在冬季利用循环风对新入空气进行预热,也可防止冬季冻井并节能。 展开更多
关键词 金属矿山 深部开采 矿井通风 可控循环风 循环风净化
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深部金属矿采场顶板滑移冒落微震时空演化规律 被引量:11
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作者 刘建坡 魏登铖 +1 位作者 师宏旭 王永昕 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第11期13-18,共6页
针对阿舍勒铜矿深部采场顶板滑移性破裂过程中的微震时空演化、灾害孕育诱发因素与发生机制进行了系统研究。结果表明:微震时空分布可以直观反映岩体内部裂纹的演化过程;采场冒落前,微震活动性出现明显减弱现象,但微震能量呈现幂率加速... 针对阿舍勒铜矿深部采场顶板滑移性破裂过程中的微震时空演化、灾害孕育诱发因素与发生机制进行了系统研究。结果表明:微震时空分布可以直观反映岩体内部裂纹的演化过程;采场冒落前,微震活动性出现明显减弱现象,但微震能量呈现幂率加速释放态势;在所监测的微震事件中,剪切型破裂占比达68%,且主要集中于矿岩接触带处,顶板则为张拉型破裂为主的非剪切破坏区。采场顶板滑移性冒落是接触带两侧矿岩体物理力学性质差异性和附近采场强烈回采爆破扰动共同作用造成的。在进行深部金属矿体边界区域回采时,应加强地压灾害孕育发生过程的实时监测,并采用及时充填和减小爆破扰动等措施,降低采场顶板冒落风险。 展开更多
关键词 深部开采 微震监测 顶板冒落 破裂机制 E_(S)/E_(P)
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金属矿山通风系统三维仿真优化 被引量:5
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作者 刘晓培 常德强 +2 位作者 宫锐 张柬 柳静献 《中国矿山工程》 2015年第3期25-28,共4页
以红透山铜锌矿为例,基于Ventsim三维通风仿真软件,建立了红透山矿通风系统三维模型,并对矿山的通风现状进行了模拟。在制定通风系统测试方案基础上,对井下不同风机开启状态时的通风现状进行测试和数据分析,发现浅部矿井存在一定的漏风... 以红透山铜锌矿为例,基于Ventsim三维通风仿真软件,建立了红透山矿通风系统三维模型,并对矿山的通风现状进行了模拟。在制定通风系统测试方案基础上,对井下不同风机开启状态时的通风现状进行测试和数据分析,发现浅部矿井存在一定的漏风,需要加强密闭。另外,模拟结果与实测结果偏差小于6%,证明所建模型的准确性;进而提出了深井通风系统改进的可行性方案,通过解算确定了在东侧新建风井的最优方案,其通风效率高达到71.5%。 展开更多
关键词 矿井通风 三维仿真模拟 Ventsim软件 通风系统优化
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地下金属矿采动作用下断层带滑移失稳机制及影响规律
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作者 曾斌鹏 张家华 +1 位作者 安龙 李元辉 《中国矿业》 北大核心 2024年第8期115-126,共12页
以山东省某矿山为工程背景,针对采动作用下断层带易产生滑移失稳问题,采用三维离散-连续耦合数值方法和理论分析的方法开展研究。计算了岩体质量RMR、原岩应力、开采条件及断层产状对断层及其近区围岩稳定性的影响规律,基于断层滑移量... 以山东省某矿山为工程背景,针对采动作用下断层带易产生滑移失稳问题,采用三维离散-连续耦合数值方法和理论分析的方法开展研究。计算了岩体质量RMR、原岩应力、开采条件及断层产状对断层及其近区围岩稳定性的影响规律,基于断层滑移量和剪应力差两个指标,建立了开采卸荷对断层影响程度的量化评估方法。研究结果表明:随着采场跨度、采场埋深的增大,断层的扰动区范围逐渐增大;随着RMR、断层倾角、采场到断层距离的增大,断层的扰动区范围逐渐减小;当断层倾角小于45°时,断层极易产生滑移;在此基础上,采用扰动响应准则与摩尔-库伦准则,分析获得不同条件影响下开采后作用在断层上的正应力和附加剪应力的变化规律,揭示采动作用对断层滑移失稳的影响机制。进一步采用矩阵散点图方法,得出各影响因素之间的相关性较弱,采场到断层距离与断层滑移量之间的相关性最强;采用核岭回归算法建立断层滑移量的预测模型,验证模型预测误差低于10%,表明该模型可以实现对采动作用下的断层滑移量的预测,本研究为采动作用下断层滑移及其近区围岩稳定性分析及预测提供理论及思路支撑。 展开更多
关键词 断层滑移 数值模拟 力学模型 断层扰动区 核岭回归算法
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金属矿山采场稳定性评价方法进展与展望 被引量:5
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作者 尹延天 刘焕新 +3 位作者 刘震 吴钦正 张皓钦 王运森 《中国矿业》 2023年第6期96-103,共8页
影响矿山采场稳定性的因素错综复杂,为了减少矿山采场开采过程中人为因素的影响,对矿山采场的稳定性进行分析评价是十分必要的。概述了金属矿山采场稳定性评价体系由依赖单一岩体质量评价指标到多指标定量定性分析的发展历程,总结了经... 影响矿山采场稳定性的因素错综复杂,为了减少矿山采场开采过程中人为因素的影响,对矿山采场的稳定性进行分析评价是十分必要的。概述了金属矿山采场稳定性评价体系由依赖单一岩体质量评价指标到多指标定量定性分析的发展历程,总结了经典力学解析法与评价体系中应用较多的工程类比法、Mathews稳定图表法与国标评价法,介绍了数值模拟法、不确定理论法和神经网络法评价体系在金属矿山中的应用。根据目前各评价系统的应用情况,分析其存在的问题与不足。研究结果表明,在金属矿山中,各类评价体系均有其优势与不足,针对不同类别、不同大小的矿山应采用不同的评价体系进行分析评价。提出要借助现代计算机技术,实现基础数据的日常化快速采集与信息化管理,从而实现采场稳定性的快速连续评价,并且应根据深部岩体“三高一扰动”的恶劣赋存条件,探究适用于深部采场的稳定性评价体系。 展开更多
关键词 采场稳定性 评价体系 金属矿山 深部开采
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充填法开采过程中爆破震动波传递规律与围岩破坏模式研究
11
作者 郭志东 祝贺超 +2 位作者 潘博 柴青平 刘惠洋 《金属矿山》 北大核心 2025年第1期65-71,共7页
目前地下厚大矿体开采方法主要采用嗣后充填法,研究爆破开采对围岩和充填体的动力学响应至关重要。为此,针对鞍本区域某厚大矿体空场嗣后充填法开采中面临的围岩—充填体损伤破坏和地表爆破振动控制安全问题,通过拉—压剪耦合爆破损伤... 目前地下厚大矿体开采方法主要采用嗣后充填法,研究爆破开采对围岩和充填体的动力学响应至关重要。为此,针对鞍本区域某厚大矿体空场嗣后充填法开采中面临的围岩—充填体损伤破坏和地表爆破振动控制安全问题,通过拉—压剪耦合爆破损伤力学模型数值模拟,开展了围岩—充填体损伤区空间分布规律研究,揭示了矿体与充填体的损伤区分布以及爆破震动波传播规律,为爆破参数优化设计提供理论支撑。研究结果表明:在采场生产爆破作用下,可将爆破损伤区划分为强扰动区(D=1.0)和弱扰动区(D<1.0),强扰动区深度均大于弱扰动区,整体分布随着深度呈现出非线性递减规律;充填体对爆破振动波的传播有明显地弱化机制,振动速度场总体呈现出非对称分布,地表监测质点峰值振动速度满足规范要求。 展开更多
关键词 充填开采 爆破振动 损伤本构模型 围岩破坏 数值模拟
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大型地下矿山采场开挖矿岩稳定性相似材料—数值模拟耦合分析方法
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作者 王子介 崔宇 +3 位作者 胡世超 李海峰 李光 梁峻瑀 《金属矿山》 北大核心 2025年第2期81-85,共5页
多盘区、大采矿结构参数充填采矿法下的地下矿山采场开挖过程中的矿岩稳定性主要采用数值模拟或者相似材料试验等单一方法进行评价。为此,本研究结合室内相似材料试验与数值模拟手段,提出了相似材料—数值模拟耦合分析方法。以西鞍山铁... 多盘区、大采矿结构参数充填采矿法下的地下矿山采场开挖过程中的矿岩稳定性主要采用数值模拟或者相似材料试验等单一方法进行评价。为此,本研究结合室内相似材料试验与数值模拟手段,提出了相似材料—数值模拟耦合分析方法。以西鞍山铁矿为例,采用所提方法对该矿山-340 m中段以上的盘区开采过程进行了稳定性分析,结果表明西鞍山铁矿矿岩体稳定性良好,采场可以采用胶结充填与尾砂充填相结合的方法替代目前的全胶结充填。相似材料试验根据相似比计算得到的地表位移为90~120 mm;数值计算岩层出现的最大位移为106.6 mm,二者较为相似。所提方法对于西鞍山铁矿采矿方法的优化和开采过程中的盘区矿岩稳定性分析评价有一定的参考意义。 展开更多
关键词 相似材料试验 采场稳定性 充填体 摄影测量系统 数值计算
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深部开采过程中隔离矿柱承载机理及厚度优化 被引量:12
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作者 王文军 李家树 +2 位作者 徐帅 吴超 于清军 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第8期38-43,共6页
深部开采是未来矿产资源开采的必然趋势。深部开采过程中高地应力极易诱发岩爆、大变形、大体积塌方等工程灾害。浅部开采形成了大量采空区、甚至地表塌陷等严重影响着深部资源安全开采。以某铅锌矿浅部开采存在大量采空区、地表已经出... 深部开采是未来矿产资源开采的必然趋势。深部开采过程中高地应力极易诱发岩爆、大变形、大体积塌方等工程灾害。浅部开采形成了大量采空区、甚至地表塌陷等严重影响着深部资源安全开采。以某铅锌矿浅部开采存在大量采空区、地表已经出现塌陷以及深部存在大量矿体为背景,提出在采空区下方预留原岩隔离矿柱来隔离浅部与深部开采,保证深部采矿方法转换,实现深部资源安全开采。借助理论分析、数值模拟,开展原岩矿柱厚度计算,结果表明25 m厚的原岩隔离矿柱满足安全需求。通过相似材料物理仿真实验和利用梯度加载的方式,实现原岩隔离矿柱作用机制分析,揭示了原岩隔离矿柱承载作用。研究成果可以为类似矿山深部矿体安全高效开采提供有益的借鉴。 展开更多
关键词 深部开采 原岩隔离矿柱 承载机理 厚度优化
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红透山铜矿深部采场回采顺序的数值模拟及优化 被引量:11
14
作者 程崇强 东龙宾 徐世达 《金属矿山》 CAS 北大核心 2016年第9期66-68,共3页
针对红透山铜矿处于高应力环境下的深部采场,为确保回采过程中的采场稳定性,通过数值模拟探讨合理的回采顺序。基于矿山实际生产条件,提出6种回采方案,并采用FLAC3D进行数值模拟计算,分析不同方案回采过程中的应力、位移分布特征。计算... 针对红透山铜矿处于高应力环境下的深部采场,为确保回采过程中的采场稳定性,通过数值模拟探讨合理的回采顺序。基于矿山实际生产条件,提出6种回采方案,并采用FLAC3D进行数值模拟计算,分析不同方案回采过程中的应力、位移分布特征。计算结果表明:方案六所处的应力环境最为有利,安全性最高,矿柱明显起到了缓解顶板应力集中的作用,顶板、帮壁处是应力最为集中区域;方案二在回采过程中竖向位移最小,但在最终状态各方案位移较为接近。综合考虑,方案六为最优回采顺序。 展开更多
关键词 深部采场 回采顺序 数值模拟 采场稳定性
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三山岛金矿深部巷道围岩破坏机理及支护参数优化 被引量:19
15
作者 冷建民 吴大伟 +1 位作者 王楠 贾万玉 《金属矿山》 CAS 北大核心 2019年第6期45-50,共6页
随着开采深度增加,三山岛金矿深部巷道开挖后围岩变形明显,破坏现象突出,沿用传统(顶板)的支护工艺和参数已经难以满足深部巷道的支护要求。针对这一问题,采用现场踏勘、数值模拟和现场试验等手段开展研究。首先,分析了深部岩体开挖卸... 随着开采深度增加,三山岛金矿深部巷道开挖后围岩变形明显,破坏现象突出,沿用传统(顶板)的支护工艺和参数已经难以满足深部巷道的支护要求。针对这一问题,采用现场踏勘、数值模拟和现场试验等手段开展研究。首先,分析了深部岩体开挖卸荷、结构面发育程度以及当前支护手段等因素对巷道变形破坏的影响,认为高应力下开挖卸荷所产生的应力松弛是导致深部巷道变形和破坏的根本原因。其次,提出了改进(顶板+两帮)的支护方案,并通过数值模拟的手段对不同支护参数进行对比分析,数值模拟结果显示,当锚杆间距为1.2m,排距为0.8m时,围岩右帮位移减少48.29%,塑性区体积减少58.23%,取得了最优支护效果。最后,将该支护方案和参数应用于三山岛金矿西山分矿-900m分段联络巷支护中,结果表明:新的支护方案实施后,围岩没有出现明显的变形和破坏,保证了巷道的稳定性。研究结果可为该类蚀变岩型金矿床深部巷道支护设计提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 金矿 深部巷道 锚网喷联合支护 数值模拟 现场试验
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金属矿中深孔微差爆破起爆延时精准识别与段别优化 被引量:4
16
作者 王瑜 董二虎 +1 位作者 张旭飞 孟祥凯 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第6期61-70,共10页
爆破工程仍作为金属矿山矿石回采的主要方式,在岩体中深孔回采爆破过程中,空区围岩往往属于易受震动损坏的保护对象,为了使爆破震动的累计破坏控制在围岩能够承受的震动范围内,在进行爆破参数的设计和调整过程中有必要对空区围岩产生的... 爆破工程仍作为金属矿山矿石回采的主要方式,在岩体中深孔回采爆破过程中,空区围岩往往属于易受震动损坏的保护对象,为了使爆破震动的累计破坏控制在围岩能够承受的震动范围内,在进行爆破参数的设计和调整过程中有必要对空区围岩产生的震动进行控制。震动响应信号HHT分析方法具有依据数据本身时间尺度进行分解的特征,是一种自适应性的时频域局部化分析方法;IMFi模态函数可作为不同带宽下数字信号组成的固有分量,利用Hilbert-Huang变换得到每个模态分量的构造函数矩阵,针对构造函数建立instfreq.m函数瞬时频率调制算法,精准计算瞬时频谱、瞬时能量谱、Hilbert能量谱和三维时频能量谱。结合某金属矿山中深孔微差爆破震动实测数据,针对相邻两次中深孔爆破中的固定监测点进行爆破震动波形的精准识别,实现了多重判据下微差时间的精准识别和三维时频能量谱分析,给出了一种微差爆破起爆延时精准识别与段别优化方法,可为金属矿回采爆破中不同段别的识别改善、时频域能量的分布调控提供参考。 展开更多
关键词 爆破 HHT变换 频率调制 瞬时频谱 Hilbert谱 微差爆破
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金属丝电爆炸的电流波形特征及其破岩效果研究
17
作者 闫小兵 王秀龙 +2 位作者 贺能 马正腾 张凤鹏 《中国矿业》 北大核心 2024年第6期210-217,共8页
为研究不同电压下金属丝电爆炸的电流波形特征及破岩效果,基于高压脉冲放电系统开展了金属直丝在空气和红砂岩介质中的电爆炸试验研究。通过比较不同电压下金属丝在空气和岩石中电流波形异同,得到了金属丝在空气和岩石中电流峰值随电压... 为研究不同电压下金属丝电爆炸的电流波形特征及破岩效果,基于高压脉冲放电系统开展了金属直丝在空气和红砂岩介质中的电爆炸试验研究。通过比较不同电压下金属丝在空气和岩石中电流波形异同,得到了金属丝在空气和岩石中电流峰值随电压变化的规律,结合金属丝电爆炸破碎红砂岩试验结果,进一步分析了红砂岩在不同高压脉冲载荷作用下的裂纹扩展模式与碎块分布特征。试验结果表明,空气和岩石中的金属丝电爆炸电流峰值与放电电压均呈线性增加关系,在岩石介质约束作用下,岩石中金属丝电爆炸电流峰值和震荡时间均低于空气介质;金属丝电爆炸产生的冲击波使岩石孔壁质点沿径向运动从而产生切向拉应力,形成了以金属丝为中心、径向裂纹为主导的裂纹扩展模式;放电电压对岩石的破碎效果具有显著影响,放电电压由40 kV增加至80 kV,主裂纹数量由一条增加至多条,岩石的破碎程度明显增加且碎块块度分布更加集中。试验成果为高压脉冲放电技术破碎岩石等固体材料的应用与研究提供参考。 展开更多
关键词 金属丝电爆炸 放电电压 电流波形 岩石破裂 红砂岩
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深井条形矿柱安全系数计算公式优化研究
18
作者 姚桂宏 金长宇 +3 位作者 丁成功 祝贺超 韩滔 杨智博 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第10期6-12,共7页
随着我国矿山进入大规模深部开采阶段,越来越多的矿体开采面临高应力环境,这将导致开采扰动诱发的高应力破坏现象愈发显著,因此采场稳定性成为影响矿山生产的重要安全问题。矿柱作为主要承受上覆岩体自重应力与水平构造应力的结构,是矿... 随着我国矿山进入大规模深部开采阶段,越来越多的矿体开采面临高应力环境,这将导致开采扰动诱发的高应力破坏现象愈发显著,因此采场稳定性成为影响矿山生产的重要安全问题。矿柱作为主要承受上覆岩体自重应力与水平构造应力的结构,是矿房回采作业过程中最有可能发生破坏的部位,因此其宽度是采场设计的主要参数。为确定深部采场矿柱的合理宽度,开展深井条形矿柱安全系数计算公式优化研究,本研究提出了一种适用于深部矿柱强度修正经验公式。该公式通过引入Hoek-Brown准则,对原有强度折减经验系数K进行了确定,建立了K值的计算方法,并采用理论分析和数值模拟提出了适用于该矿区深部矿柱荷载值计算的修正经验公式,最终基于矿柱安全系数公式确定了某超深部矿山高阶段空场嗣后充填法的矿柱宽度。 展开更多
关键词 深部矿体 矿柱宽度 数值计算 HOEK-BROWN准则
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自膨胀填塞体在梅山铁矿上向中深孔爆破中的试验研究
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作者 钟裔禄 李润然 《现代矿业》 CAS 2024年第5期199-203,共5页
针对上向中深孔爆破缺乏合适的填塞材料,导致炸药能量利用率低、爆破效果差的问题,研发了一种兼具高强度和强膨胀压的自膨胀填塞体。自膨胀填塞体具有在钻孔内膨胀和硬化的特性,理论上能延长爆生气体作用时间,提高爆破能量利用率。试验... 针对上向中深孔爆破缺乏合适的填塞材料,导致炸药能量利用率低、爆破效果差的问题,研发了一种兼具高强度和强膨胀压的自膨胀填塞体。自膨胀填塞体具有在钻孔内膨胀和硬化的特性,理论上能延长爆生气体作用时间,提高爆破能量利用率。试验结果表明,相比于炮泥填塞,自膨胀填塞体填塞炮孔的爆破振动速度更高,大块率和块度峰值降低,表明其作用于岩体的炸药能量更高。此外,自膨胀填塞体能有效抑制孔口爆破能量集中对眉线的破坏作用,有利于保护眉线。自膨胀填塞体体积小,填塞性能好,具有良好的推广应用前景。 展开更多
关键词 上向中深孔爆破 自膨胀填塞体 爆破振动 眉线
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静态破碎剂的轴向膨胀力学性能实验研究 被引量:16
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作者 戴星航 张凤鹏 +1 位作者 邱兆国 徐香新 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期248-252,共5页
针对静态破碎剂轴向膨胀力学行为进行了深入研究,提出了测量静态破碎剂膨胀压的轴向输出法,设计了测试系统及核心钢筒组件.分别采用轴向输出法和外管法对静态破碎剂膨胀压进行了测试.通过对比在不同孔径条件下两种方法测得的膨胀压,分... 针对静态破碎剂轴向膨胀力学行为进行了深入研究,提出了测量静态破碎剂膨胀压的轴向输出法,设计了测试系统及核心钢筒组件.分别采用轴向输出法和外管法对静态破碎剂膨胀压进行了测试.通过对比在不同孔径条件下两种方法测得的膨胀压,分析了孔径大小对静态破碎剂轴向膨胀压及其输出率的影响.结果表明:轴向输出法能够可靠准确测得静态破碎剂膨胀压;在固定的高径比条件下,静态破碎剂轴向膨胀压随孔径尺寸增大而增加;孔径小于50 mm时,自封孔效应导致静态破碎剂输出轴向膨胀压的能力减弱;孔径大于150 mm时,轴向膨胀压与径向膨胀压趋于一致,轴压输出率达100%. 展开更多
关键词 静态破碎剂 圆筒直径 膨胀压 轴向输出法 输出规律
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