基于边坡雷达技术的爆破作用下边坡变形特征研究 被引量：1

1

作者 戴勇 邹平 +2 位作者 王忠康 王发刚 肖祖荣 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第7期85-90,共6页

为探究爆破作用对边坡变形特征的影响,采用地基合成孔径雷达监测技术,对刚果(金)某露天铜钴矿边坡进行实时在线监测,研究爆破作业条件下整体边坡及局部区域的变形规律。研究结果表明:爆破作业对边坡变形行为的影响呈现明显的空间差异性... 为探究爆破作用对边坡变形特征的影响,采用地基合成孔径雷达监测技术,对刚果(金)某露天铜钴矿边坡进行实时在线监测,研究爆破作业条件下整体边坡及局部区域的变形规律。研究结果表明:爆破作业对边坡变形行为的影响呈现明显的空间差异性,其中爆堆邻近区域表现出更显著的变形响应;虽然爆破作用未显著改变边坡整体的最大变形幅度,但引起了平均变形幅度的明显变化。研究结果可为爆破作用下露天矿山边坡稳定性分析及安全监测提供一定参考。 展开更多

关键词 露天矿山 地基合成孔径雷达监测技术 爆破作用 变形监测

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塞紫金矿下部矿带自然崩落法采场空场崩落协同法拉底技术研究 被引量：1

2

作者 王长军 谭伟 高忠 《中国矿业》 2023年第S02期176-181,共6页

塞紫金矿下部矿带为厚大斑岩型铜矿体,埋藏标高-500~-2000m,设计采用自然崩落法回采,-780m中段为拉底层,矿山目前正在回采上部矿带的主矿体和UZ-2矿体,下部矿带正在基建过程中,由于下部矿带投产后,除北部少数区域矿体回采不会对上部矿... 塞紫金矿下部矿带为厚大斑岩型铜矿体,埋藏标高-500~-2000m,设计采用自然崩落法回采,-780m中段为拉底层,矿山目前正在回采上部矿带的主矿体和UZ-2矿体,下部矿带正在基建过程中,由于下部矿带投产后,除北部少数区域矿体回采不会对上部矿体造成影响,其余绝大部分区域均会影响上部UZ-2矿体的回采。因此,在UZ-2矿体和下部矿带同时生产区间,拟采用空场法的方式对下部矿带自然崩落法回采的-780m拉底层进行局部回采,在保证下部矿带拉底进度及矿山整体生产能力的同时,避免对UZ-2矿体回采的影响。研究根据矿山基建进度计划及-780m拉底层矿量确定了空场法拉底首采区域,对自然崩落法采场空场崩落协同嗣后拉底工艺进行了对比分析,对采场结构参数进行了分析计算的同时推荐了矿柱崩落方式,对关键工程及空场法嗣后拉底生产能力进行了论述,对自然崩落法回采的矿体预先采用空场法嗣后拉底回采后续存在的问题及研究方向进行了探讨。 展开更多

关键词 自然崩落法 嗣后拉底 分段崩落法 采场结构参数 生产能力

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富水条件下软破岩层深井筒支护参数优化研究 被引量：1

3

作者 黄敏 魏军强 +2 位作者 谢成龙 蔡思杰 谭伟 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第14期5795-5805,共11页

针对富水条件下软破岩层深井筒快速掘进中存在的衬砌开裂、支护成本高等问题,以丘卡卢-佩吉铜金矿进风井-906~-1 158 m段为工程背景,采用理论计算、数值模拟、现场试验进行深井井筒支护参数研究。为合理且有效地抑制井筒变形、降低支护... 针对富水条件下软破岩层深井筒快速掘进中存在的衬砌开裂、支护成本高等问题,以丘卡卢-佩吉铜金矿进风井-906~-1 158 m段为工程背景,采用理论计算、数值模拟、现场试验进行深井井筒支护参数研究。为合理且有效地抑制井筒变形、降低支护成本,结合工程实际建立了井筒模型,采用FLAC3D有限差分软件,在考虑流固耦合情况下,分析不同支护参数下围岩的稳定性。结果表明:对于Ⅲ级围岩段,采用“锚网喷+钢纤维混凝土”支护方式,其支护参数为:锚杆直径22 mm,长度为2.3 m,喷浆厚度50 mm,间排距1 m×1 m,钢纤维混凝土厚度550 mm;对于局部存在的Ⅳ~Ⅴ围岩段,采用“锚网喷+泡沫板+钢纤维混凝土”支护,锚网喷与Ⅲ级围岩支护参数一致,泡沫板厚度为100 mm,钢纤维混凝土厚度600 mm。现场收敛测试结果表明,开挖412 h后井筒围岩的平均收敛速度为0.18~0.31 mm/d,符合进风井的施工要求。通过Ⅲ级、Ⅳ~Ⅴ围岩段的支护优化研究及现场实施,井筒施工效率较国内同类型深竖井提升约23.5%,研究成果可为高应力富水软破岩层井筒的支护设计提供指导。 展开更多

关键词 流固耦合 软破岩层 深井筒 快速掘进 支护参数

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基于临界慢化理论的露天矿边坡失稳预测方法研究与构建

4

作者 王发刚 虎万杰 +3 位作者 邹平 王忠康 刘正宇 肖祖荣 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第6期63-70,共8页

为探究露天矿边坡变形特征与临界慢化前兆信息,通过某矿南坑东、西边坡2024年7月至2024年12月的雷达监测数据与现场巡查资料系统分析边坡变形特征规律,基于临界慢化理论方法探讨边坡变形破坏过程中累计位移、变形速率等参数的临界慢化... 为探究露天矿边坡变形特征与临界慢化前兆信息,通过某矿南坑东、西边坡2024年7月至2024年12月的雷达监测数据与现场巡查资料系统分析边坡变形特征规律,基于临界慢化理论方法探讨边坡变形破坏过程中累计位移、变形速率等参数的临界慢化特征。研究结果表明:2024年7月至2024年12月,东、西边坡分别形成2处和4处高变形区,伴随累计位移与变形速率呈迅速增长进入加速变形阶段,坡面产生不同程度破坏;边坡稳定状态变化过程中,累计位移、变形速率等参量存在显著临界慢化响应,二者具有相似的演化特征,且均在边坡失稳前突增,其突变点与边坡破坏启示时刻存在强相关性;对比分析显示方差指标具有更优的稳定性与显著性,据此可构建以方差为主判据、自相关系数为辅判据的多参数预警体系。研究结果可为露天矿边坡监测预警提供重要参考。 展开更多

关键词 露天矿边坡 临界慢化理论 边坡雷达监测 变形预警 前兆信息

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自然崩落法放出体形态变化规律与模型修正研究

5

作者 胡建华 张义渊 +4 位作者 喻智 黄敏 黄明发 童建华 林健华 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期2440-2449,共10页

为探究自然条件下自然崩落法矿岩放出体形态,采用大型相似放矿模型试验,以国外某矿山一期工程为背景,设计三维放矿相似模型试验,并采用标志颗粒法获得放出体运动规律,基于放矿运动学模型,并结合不同放出体高度下矿石散体扩散系数DP的改... 为探究自然条件下自然崩落法矿岩放出体形态,采用大型相似放矿模型试验,以国外某矿山一期工程为背景,设计三维放矿相似模型试验,并采用标志颗粒法获得放出体运动规律,基于放矿运动学模型,并结合不同放出体高度下矿石散体扩散系数DP的改进模型,计算理论放出体的形态参数和特征方程。运用回归分析法对比分析相似模型试验与理论计算的放出体形态关系,揭示试验矿山自然崩落法的放出体形态规律。研究结果表明:1)放矿相似模型试验的放出体形态整体上呈现为上半部分宽度略大于下半部分宽度的非标准椭圆形态;2)试验放矿量与放出体高度之间符合幂函数关系,放出体高度与放出体最大宽度符合线性函数关系;3)通过改进运动学模型,合理的参数选择使理论预测的放出体形态与试验观测的放出体形态高度吻合,决定系数R^(2)为0.961~0.985,验证了改进模型的有效性;4)当放出体高度为200 m时,最优放矿步距为53.6 m,当放出体高度为300 m时,最优放矿步距为73.81 m。 展开更多

关键词 自然崩落法 相似物理模型 放出体形态 放矿理论 运动学模型

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基于ETO-RF的尾矿库溃坝强度评估

6

作者 孟向学 邹平 +3 位作者 陈璐 丁文龙 戴勇 黄帅 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第8期71-76,共6页

为准确评估尾矿库溃坝强度,提出1种基于指数三角优化算法(exponential trigonometric optimization,ETO)和随机森林(random forest,RF)的ETO-RF模型,通过优化RF模型的超参数,并结合美国公众参与科学中心(Centre for Science in Public P... 为准确评估尾矿库溃坝强度,提出1种基于指数三角优化算法(exponential trigonometric optimization,ETO)和随机森林(random forest,RF)的ETO-RF模型,通过优化RF模型的超参数,并结合美国公众参与科学中心(Centre for Science in Public Participation,CSP2)提供的全球尾矿库溃坝数据库,构建ETO-RF模型及可视化评估系统。研究结果表明:与前人提出的经验公式相比,ETO-RF模型在均方根误差(RMSE)、均方误差(MSE)和平均绝对误差(MAE)上分别降低0.320,0.564和0.223,显著提升预测精度;开发的可视化系统为用户提供便捷的操作界面,增强模型的工程实用性。研究结果可为尾矿库安全管理提供科学根据,并为类似工程风险评估提供参考。 展开更多

关键词 尾矿库溃坝 尾砂下泄量 指数三角优化算法 随机森林 预测系统

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菌液浓度及配比对MICP技术固化尾砂的影响 被引量：1

7

作者 冯庆杰 金长宇 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第5期333-339,共7页

为了研究能够替代水泥的环境友好型尾砂胶结材料,利用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术对尾砂进行固化。采用试验的方法,研究菌液浓度和配比在不同养护方式下对尾砂固化效果的影响。结果表明:在好氧菌浸泡养护和兼性厌氧菌密封养护时,固... 为了研究能够替代水泥的环境友好型尾砂胶结材料,利用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术对尾砂进行固化。采用试验的方法,研究菌液浓度和配比在不同养护方式下对尾砂固化效果的影响。结果表明:在好氧菌浸泡养护和兼性厌氧菌密封养护时,固化效果随菌液浓度先升高后平缓;在浸泡养护时,两种微生物不会互相影响,密封养护时,好氧菌浓度过高会使固化效果减弱;试件中的CaCO_(3)含量直接影响试件强度,二者变化趋势相同。好氧菌和兼性厌氧菌共同作用使试件强度有所提高,为提高MICP技术对尾砂的固化效果提供了解决途径。 展开更多

关键词 微生物 菌液浓度 碳酸钙 尾砂 固化

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高应力扇形中深孔采场边帮控制爆破参数优化 被引量：2

8

作者 李波 温晨 史秀志 《黄金科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期511-522,共12页

针对扇形孔采场爆破边帮控制问题,提出了一种将靠近边帮的扇形炮孔施工成垂直平行孔用以控制边帮的构想。首先,通过理论计算得到4组平行炮孔不耦合系数与炮孔间距匹配下的模型参数,使用LS-DYNA对4组参数进行数值模拟;然后,通过对比分析... 针对扇形孔采场爆破边帮控制问题,提出了一种将靠近边帮的扇形炮孔施工成垂直平行孔用以控制边帮的构想。首先,通过理论计算得到4组平行炮孔不耦合系数与炮孔间距匹配下的模型参数,使用LS-DYNA对4组参数进行数值模拟;然后,通过对比分析4组模型在无地应力作用和不同方向地应力作用时的爆破裂纹扩展情况,获得最优参数;最后基于优化参数开展工业试验。结果表明:高地应力会促进最大应力方向爆破裂纹扩展;4种模型中,不耦合系数为1.65,炮孔间距为1.1 m时开挖区域破岩效果最为合理;在试验采场开展工业试验,使用优化后的爆破参数进行爆破,采场回采后边帮平整,稳定性较好,验证了研究结论的正确性。 展开更多

关键词 边帮控制爆破 高地应力 理论计算 数值模拟 扇形孔 爆破裂纹扩展

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向斜构造区特厚煤层开采覆岩结构稳定性及突水压架机理 被引量：5

9

作者 刘怀东 刘长友 +2 位作者 杨培举 王晨鸿 杨敬轩 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3745-3758,共14页

针对陕西省永陇矿区褶曲构造带突水压架事故频发问题,以陕西省郭家河煤矿为工程背景,采用现场调研、物理实验与理论分析的方法,确定了导致工作面突水压架的主要含水层,得出了向斜构造区煤层开采覆岩破断失稳特征,建立了考虑承压水作用... 针对陕西省永陇矿区褶曲构造带突水压架事故频发问题,以陕西省郭家河煤矿为工程背景,采用现场调研、物理实验与理论分析的方法,确定了导致工作面突水压架的主要含水层,得出了向斜构造区煤层开采覆岩破断失稳特征,建立了考虑承压水作用的覆岩结构力学模型,推导了工作面突水压架的临界水压力,揭示了向斜构造区突水压架机理。研究表明:①1303、1304、1308等已开采工作面在向斜轴部区域均发生过突水压架事故,宜君组岩层是导致工作面突水事故的主要含水层,煤层之上102.5 m处厚度为28.53 m的中粒砂岩为隔水关键层。隔水关键层断裂后,其上部100.51 m载荷层同步破断,导水裂隙带导通宜君组含水层。②在向斜构造区俯采阶段,顶板覆岩具有多层亚关键层并形成多离层区。向斜轴部岩层破断角竖直发育,顶板破坏程度最高,压架风险最大。③顶板突水致使覆岩结构失稳是导致压架事故发生的关键。承压水对顶板岩层稳定性的影响主要表现为:增加了覆岩载荷传递的连续性,降低了组合亚关键层的承载能力;构成了组合亚关键层的附加载荷。④防止突水压架所需的支护阻力随承压水压力的增大而加速增加,工作面发生突水压架事故的临界承压水压力为0.98 MPa。控制导水裂隙带发育高度与降低宜君组承压水压力是保证工作面不发生压架事故的关键。 展开更多

关键词 突水压架 向斜构造 相似材料模拟 覆岩结构 支架围岩关系

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倾斜中厚矿体阶段空场嗣后充填采矿工艺优化研究 被引量：11

10

作者 黄敏 王晓军 +3 位作者 邱纪香 谷亚州 蔡思杰 黄明清 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期483-492,共10页

分段凿岩阶段空场嗣后充填法是倾斜中厚矿体的高效采矿方法,但爆破、充填与采场稳定性之间关系复杂,可能存在地表塌陷、顶底板垮塌和回采损失率高的问题。采用工程类比、工业试验等手段,从回采顺序、切割方式、底部结构布置等方面对倾... 分段凿岩阶段空场嗣后充填法是倾斜中厚矿体的高效采矿方法,但爆破、充填与采场稳定性之间关系复杂,可能存在地表塌陷、顶底板垮塌和回采损失率高的问题。采用工程类比、工业试验等手段,从回采顺序、切割方式、底部结构布置等方面对倾斜中厚矿体分段凿岩阶段空场嗣后充填法进行了工艺优化,并提出采场内不留间柱的布置方法。该方法在一步骤充填后将充填体侧帮直接与矿房相连接,并采用挤压爆破提高充填体强度和矿块的回采率。实施时间是该方法的关键,ANSYS/LS-DYNA数值模拟表明:采用中深孔挤压爆破形成切割槽时,应在采场充填及充填体养护7~9 d后进行。工程实践表明该方法具有可行性,能够为矿山生产提供技术支撑。 展开更多

关键词 倾斜中厚矿体 分段凿岩阶段空场嗣后充填法 切割槽 底部结构 ANSYS/LS-DYNA

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复杂地形条件下充填工艺研究及应用 被引量：2

11

作者 王旭 李闯 +1 位作者 法源 古亚洲 《中国矿业》 北大核心 2024年第2期168-174,共7页

在构建高效绿色环境友好型矿山指导思想下,全尾砂胶结充填采矿法因其具备处理尾砂及控制围岩变形、降低开采对地表环境影响的优点,成为了矿山安全、高效、绿色开采的关键支撑技术,得到了全面的推广应用。在矿山应用过程中,尾砂料浆多采... 在构建高效绿色环境友好型矿山指导思想下,全尾砂胶结充填采矿法因其具备处理尾砂及控制围岩变形、降低开采对地表环境影响的优点,成为了矿山安全、高效、绿色开采的关键支撑技术,得到了全面的推广应用。在矿山应用过程中,尾砂料浆多采用管道运输,而在以陡峭山谷为主的复杂地形条件下,特别是长距离、大落差、反坡输送过程中,极易出现堵管、爆管,甚至损坏输送泵等问题,成为了限制大规模充填的瓶颈问题。本文以武里蒂卡金矿为例,在开展系统性试验研究获取完整充填试验数据的基础上,结合矿山总图布置特点、地形条件及采空区空间相对区域位置等因素,进行尾砂输送方案对比优选,首次提出适应大落差山地条件的压滤尾砂缆车运输再造浆充填工艺方案,并在现场成功实施和运行。矿山生产运行情况表明:单套充填系统即可满足矿山3 000 t/d的生产需求,充填料浆似膏体态,系统运行稳定,配比参数精准,充填质量有保障。压滤尾砂缆车运输再造浆工艺方案具有流程短、占地少、效率高、运行经济可靠等优点,在大落差山地条件下该充填工艺能够实现充填物料高效运输、制备及低成本充填,具有较好的推广应用意义。 展开更多

关键词 压滤尾砂 充填工艺 尾砂反坡输送 缆车运输 似膏体充填 复杂地形

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充填条件下采空区稳定性分析 被引量：3

12

作者 刘畅 郭泽洋 +5 位作者 江飞飞 简锡明 郭晓强 郭豫宁 黄敏 黄明发 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第5期17-21,共5页

对某矿山采空区稳定性进行了分析。首先对采空区现状进行了详细调查,明确其分布状态及体积;其次,基于FLAC3D模拟结果评价采空区现状及充填后的稳定性变化规律。结果表明,矿山主要存在5个采空区,分布在700~860 m中段,采空区总体积约40.45... 对某矿山采空区稳定性进行了分析。首先对采空区现状进行了详细调查,明确其分布状态及体积;其次,基于FLAC3D模拟结果评价采空区现状及充填后的稳定性变化规律。结果表明,矿山主要存在5个采空区,分布在700~860 m中段,采空区总体积约40.45×10^(4)m^(3);当前采空区顶板不稳定,存在较大垮落风险,1^(#)~4^(#)采空区之间未贯通的岩体受力集中,塑性区贯通,有可能产生大规模失稳破坏;对700~820 m中段之间采空区逐步充填后,采空区失稳风险逐渐消除,不会影响700 m以下中段生产活动。建议优先对1^(#)~4^(#)采空区进行充填处理,降低采空区垮塌和贯通的风险。 展开更多

关键词 采空区 采空区稳定性 数值模拟 充填 地下开采

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面向自然崩落法矿山的初始块度预测软件研发及应用 被引量：1

13

作者 郭晓强 谭期仁 +2 位作者 黄敏 黄明发 李邵东 《中国矿业》 北大核心 2024年第2期100-106,共7页

矿石块度是采用自然崩落法开采需要考虑的重要因素。以自然崩落法初始块度预测基本原理为基础,在DIMINE软件平台上采用C++语言开发了初始块度预测软件系统。该系统综合考虑了节理系统的空间几何参数和地应力的作用,支持从块体体积、等... 矿石块度是采用自然崩落法开采需要考虑的重要因素。以自然崩落法初始块度预测基本原理为基础,在DIMINE软件平台上采用C++语言开发了初始块度预测软件系统。该系统综合考虑了节理系统的空间几何参数和地应力的作用,支持从块体体积、等效尺寸和块体形状等不同角度对初始块度结果进行分析。以国外某斑岩型铜矿为例,采用该软件对矿体按勘探线分区进行了初始块度预测,并将结果与国外常用的BCF软件的预测结果进行了对比分析。研究结果表明,矿体勘探线间初始块度的大块率在40.8%~74.8%之间,等效尺寸在1.65~2.63 m之间变化。软件预测的结果与BCF软件预测的结果比较接近,变化趋势基本一致,预测结果为自然崩落法矿山后续的开采设计提供了参考依据。 展开更多

关键词 自然崩落法 初始块度 块度分析 块度预测软件 等效尺寸

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基于GA-BP神经网络边坡稳定性预测的方法及应用 被引量：10

14

作者 王发刚 邹平 +3 位作者 王忠康 戴勇 肖祖荣 刘正宇 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期161-167,共7页

为更有效预测边坡安全系数,以边坡的6个主要特征(重度γ、黏聚力c、内摩擦角φ、边坡角α、边坡高度H和孔隙水压力r u)参数为研究基础,构建基于遗传算法优化BP神经网络的边坡稳定性预测模型。首先,收集205组边坡案例建立样本数据集,采... 为更有效预测边坡安全系数,以边坡的6个主要特征(重度γ、黏聚力c、内摩擦角φ、边坡角α、边坡高度H和孔隙水压力r u)参数为研究基础,构建基于遗传算法优化BP神经网络的边坡稳定性预测模型。首先,收集205组边坡案例建立样本数据集,采用分布小提琴图和皮尔逊相关性分析系数检验矩阵进行特征参数分布特征与相关性的可视化分析;然后,采用构建的预测模型进行训练和测试;最后,对测试结果进行验证。研究结果表明:各特征参数的小提琴图分布相类似,特征参数之间相关性不显著,样本数据集较为合理;GA-BP与BP神经网络预测结果整体上均接近真实值,而采用遗传算法优化后的模型在预测方面具有更好的准确度和稳度。研究结果可为边坡稳定性状态判断提供一定参考。 展开更多

关键词 遗传算法 BP神经网络 可视化分析 边坡稳定性

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截齿截割角度对截割性能的影响研究 被引量：4

15

作者 刘大兵 何银东 《黄金科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期91-99,共9页

以悬臂式掘进机为主的机械开挖是实现金属矿山连续化开采、推动智能矿山建设的重要手段,截齿截割角度是影响截齿受力情况的重要参数,从而影响掘进机掘进效率。为了优化截齿参数,采用Rhino软件和PFC3D软件建立了截齿截割岩石模型,在对试... 以悬臂式掘进机为主的机械开挖是实现金属矿山连续化开采、推动智能矿山建设的重要手段,截齿截割角度是影响截齿受力情况的重要参数,从而影响掘进机掘进效率。为了优化截齿参数,采用Rhino软件和PFC3D软件建立了截齿截割岩石模型,在对试验数据进行验证的基础上,开展了不同截割角度(45°、50°、55°、60°和65°)下截齿截割花岗岩数值模拟试验研究。结果表明:基于PFC3D软件的截齿模拟试验具有可靠的精度,模拟试验与室内试验结果之间的相对误差分别为13.59%和16.92%。同时,不同截割角度下截齿的受力情况不同,在55°时截齿截割角度能够得到较好的改善。 展开更多

关键词 镐形截齿 PFC3D软件 截割角度 截割性能 截割力 悬臂式掘进机

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倾斜矿体多采空区顶板破坏与冒落机理分析

16

作者 周颜军 汪亮 +3 位作者 冯庆杰 易云佳 曹建立 卢悦 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第11期11-19,共9页

排山楼金矿上部矿体露天转地下阶段应用空场法开采,采空区已用诱导冒落+地表废石充填塌陷区的方法进行了治理;下部矿体进入海棠山国家自然保护区范围,地表不允许塌陷,但由于矿石品位低,继续沿用传统充填法势必造成矿床开采效率低、生产... 排山楼金矿上部矿体露天转地下阶段应用空场法开采,采空区已用诱导冒落+地表废石充填塌陷区的方法进行了治理;下部矿体进入海棠山国家自然保护区范围,地表不允许塌陷,但由于矿石品位低,继续沿用传统充填法势必造成矿床开采效率低、生产成本高、矿山经济效益差等问题。以地表保护区下低品位矿体充填法安全高效开采为工程背景,结合RG井下电视系统监测结果总结了顶板上覆岩层裂隙分布与发展规律,分析了应力平衡拱与冒落拱演化机理,提出了稳定冒落拱的形成条件。基于现场监测与岩石力学参数试验结果,通过FLAC^(3D)数值模拟方法研究了倾斜多空区贯通与拉底过程中顶板破坏与冒落机理,探明了顶板冒落过程中围岩的应力和位移演化规律,以及诱发冒落的主导因素,并提出了基于地表安全性的冒落进程控制技术。研究成果可为该矿开发既满足地表保护需求又能低成本高效开采的工艺技术提供理论参考,对于类似矿山的采矿方法设计也有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 露天转地下开采 现场监测 冒落机理 顶板破坏 数值模拟 冒落控制

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三贵口铅锌矿矿柱回收对地表沉陷影响研究 被引量：3

17

作者 王长军 卢磊芬 +3 位作者 秦仕文 李辉 温嘉明 王新龙 《中国矿业》 北大核心 2024年第3期168-176,共9页

针对乌拉特后旗紫金三贵口铅锌矿现场工程地质条件、矿柱形态及分布,以及现存采空区整体稳定性评价结果,采场内遗留的部分矿柱具备回收条件。为明确630 m及以上中段矿柱回收对地表变形产生的影响,对地表沉陷规律和岩层移动范围进行预测... 针对乌拉特后旗紫金三贵口铅锌矿现场工程地质条件、矿柱形态及分布,以及现存采空区整体稳定性评价结果,采场内遗留的部分矿柱具备回收条件。为明确630 m及以上中段矿柱回收对地表变形产生的影响,对地表沉陷规律和岩层移动范围进行预测分析,并评价相关采矿活动可能产生的影响。本文研究了基于随机介质理论的概率积分法对矿柱回收地表移动及沉陷进行理论计算分析,采用三维采空区扫描建立精细化的采空区和矿柱模型,并利用FLAC3D数值模拟软件系统研究矿柱回收对地表沉陷的影响。研究结果表明,回采安全等级为I级的矿柱回收方案,理论计算和数值模拟结果中的地表最大下沉量和水平移动值基本一致,且二者所确定的地表影响范围和沉陷分布规律也基本一致,主要集中在矿柱及采空区密集区域;同时,地表最大倾斜远小于1 mm/m、最大曲率远小于0.05 mm/m^(2)、最大水平变形远小于1 mm/m,表明矿柱回采后地表变形沉陷处于安全范围之内,不会因矿柱回收产生较大的地表变形沉陷而造成地表塌陷等灾害,研究结果为矿山后续开采提供了理论支撑。 展开更多

关键词 矿柱回收 地表沉陷 岩层移动范围 概率积分法理论计算 FLAC3D数值模拟

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膨胀性软破岩层深竖井施工分级支护研究 被引量：2

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作者 林健华 黄敏 +1 位作者 温晨 饶帝军 《中国矿业》 北大核心 2024年第4期201-208,共8页

境外某铜金矿千米深竖井在通过膨胀性软破岩层(泥灰岩)时,围岩遇水膨胀压力极大,先后出现两次井壁垮塌和开裂的情况,对施工进度及施工人员安全产生极大影响。为解决该问题,查找相关文献资料及国内外类似施工案例,对通过膨胀性软破岩层... 境外某铜金矿千米深竖井在通过膨胀性软破岩层(泥灰岩)时,围岩遇水膨胀压力极大,先后出现两次井壁垮塌和开裂的情况,对施工进度及施工人员安全产生极大影响。为解决该问题,查找相关文献资料及国内外类似施工案例,对通过膨胀性软破岩层的井壁破裂机理进行分析,针对性地制定井壁破裂修复方案;在此基础上,进一步调查施工地点的工程地质和水文地质情况,通过分析与总结,提出深竖井不良岩层的施工及分级支护方案,对其所穿过的膨胀性软破岩层的围岩制定分级表,根据不同岩体等级分别提出相应的施工及具体支护方案。通过对两次破裂处井壁的修复,较长时间内未出现裂缝及漏水现象,修复效果良好,达到预期;此外,竖井井筒后续施工中在采用分级支护方案后,井筒顺利通过厚度超过500 m的不良岩层,且在工期、质量、安全三个方面都取得良好效果,保障该深竖井工程的施工质量与施工安全。该工程为膨胀性软破岩层中的深竖井掘进施工积累了宝贵经验,对类似工程具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 膨胀性软破岩层 井壁修复 深竖井 分级支护 超前管棚 锚喷支护

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基于SVR的PFC微观参数辅助标定方法研究

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作者 温晨 黄敏 +1 位作者 邱贤阳 黄帅 《黄金科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期675-684,共10页

PFC数值模拟所需的微观参数通常通过人工试算的方式进行标定,该方法受标定人员经验的影响,效率较低,难以快速处理大量岩石试件。以平行黏结模型为例,建立微观参数正交试验表并进行数值模拟,以此为样本分别使用支持向量回归机(SVR)和BP... PFC数值模拟所需的微观参数通常通过人工试算的方式进行标定,该方法受标定人员经验的影响,效率较低,难以快速处理大量岩石试件。以平行黏结模型为例,建立微观参数正交试验表并进行数值模拟,以此为样本分别使用支持向量回归机(SVR)和BP神经网络模型进行训练,对室内测得的宏观参数进行预测,得到的微观参数进行数值模拟分析预测效果,若效果不佳则将模拟数据加入样本继续训练直至获得理想的结果。研究表明:利用数值模拟和机器学习相结合的正反演方法,可以高效标定微观参数,其中BP神经网络模型需要试算7次,而支持向量机模型仅需试算3次,标定效率更高。因此,基于正反演结合的SVR微观参数辅助标定方法不仅效率高、可重复性强、不受标定人员经验影响,而且适用于批量试件的标定工作。 展开更多

关键词 参数标定 颗粒流 支持向量回归机 反向传播神经网络 正交试验 正反演

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上向中深孔掏槽爆破炮孔布置方式优化研究 被引量：5

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作者 谷亚州 史秀志 +4 位作者 刘文华 王胜军 石绍飞 邱贤阳 王衍海 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第6期24-28,共5页

以铜绿山试验采场为例,采用九孔掏槽爆破法,结合现场实际情况,并利用补偿空间理论、裂隙区理论等对中深孔爆破掏槽方式进行研究,优化其首圈掏槽爆破炮孔布置方式,并利用LS-DYNA软件建立了4种首圈炮孔布置方式模型,进行爆破仿真计算,利用... 以铜绿山试验采场为例,采用九孔掏槽爆破法,结合现场实际情况,并利用补偿空间理论、裂隙区理论等对中深孔爆破掏槽方式进行研究,优化其首圈掏槽爆破炮孔布置方式,并利用LS-DYNA软件建立了4种首圈炮孔布置方式模型,进行爆破仿真计算,利用RHT本构模型模拟岩石爆破效果。结果表明,空孔数量越多(即补偿空间越大),掏槽区爆破效果越好;空孔位置的均匀程度(即补偿空间的均匀程度)也会影响爆破效果。现场试验所得爆后槽区断面与高度均满足设计要求,证实首圈掏槽爆破炮孔布置方式合理。 展开更多

关键词 掏槽爆破 掏槽方式 炮孔布置 爆破参数 数值模拟

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