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期刊信息/Journal information
金属矿山
金属矿山

刘效良

月刊

1001-1250

jsks@vip.163.com

0555-2404796 2404666 2309833

243000

安徽省马鞍山市经济开发区西塘路666号

金属矿山/Journal Metal Mine北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由中国金属学会主办国内外公开发行的矿业工程类专业技术刊物，主要报道国家矿业方针政策、冶金、有色、黄金、煤炭、化工、核工业、非金属、建材等矿山采选工艺、理论、研究成果与技术实践，介绍国内外先进技术与发展动态。《金属矿山》是美国Ei数据库Page One收录期刊，列全国中文核心期刊，矿业工程类首位，国家及省部优秀期刊。
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    无底柱分段崩落法矿石残留体物理模拟实验研究

    宋德林王春旺李少普张浩...
    1-6页
    查看更多>>摘要：无底柱分段崩落法在地下金属矿床开采中广泛应用,损失贫化大是其主要问题之一,而矿石残留体的存在对放矿效果有着很大影响,直接影响开采过程中的损失和贫化,为了取得良好回采指标,需对矿石残留体的组成、空间位置和形态进行研究.针对目前矿石残留体研究缺乏完整揭露手段问题,首先,基于注液胶结提出一种能完整揭露放矿后散体内部矿石残留体的方法;其次,进行垂直走向进路布置方式的无底柱分段崩落法物理模型放矿实验,用所提方法对矿石残留体进行了完整揭露并用三维扫描仪进行了三维建模,在此基础上对矿体残留体的组成、空间位置和形态进行了揭示,同时研究了矿岩混杂部位及靠壁残留体随放矿的变化规律.所提方法弥补了传统放矿物理模拟实验的不足,在此基础上揭示的矿石残留体特征和规律,更利于指导开采措施制定.

    崩落法矿石残留体注液胶结三维形态

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    深凹露天矿山挂帮矿安全回采工艺研究及实践

    李得李翠刘磊孙明志...
    7-13页
    查看更多>>摘要：为充分回收挂帮矿资源,根据攀西某深凹露天矿山挂帮矿赋存条件及内排土堆排情况,本文提出"内排土连续回填、挂帮矿分步回采"工艺.利用内排土修筑临时道路至回采平台,为回采工作创造设备运转空间;同时连续回填采坑,缩短挂帮矿回采完成后边坡暴露时间.采用靠帮预裂爆破,控制单响起爆药量在 250 kg以下,使用等效载荷加载于回采区域,经计算,边坡最大振动速度 1.6 cm/s,满足边坡安全速度要求.建立边坡三维模型,计算了回采工艺全过程中边坡位移变化情况,回采完成后边坡整体位移均小于 0.5 cm,不会出现大范围边坡失稳.经现场实际应用,累计采出矿石超过 58.34 万t,且边坡稳定.为矿山下一步全面回采挂帮矿资源提供技术支撑,可供类似矿山参考借鉴.

    深凹露天矿山内排土挂帮矿安全开采边坡稳定

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    考虑压力和温度养护条件的胶结充填体早期强度特性研究

    贾冲赵越郭利杰刘光生...
    14-19页
    查看更多>>摘要：为在实验室模拟矿山原位充填环境的压力、温度等因素对胶结充填体的固结影响,本文设计了一种考虑压力与温度协同控制的胶结充填体养护方法及试验装置.采用该试验装置开展了养护压力与养护温度对胶结充填体早期固结强度的影响研究.结果表明:养护压力、养护温度对胶结充填体早期强度有明显影响;养护压力对充填体早期强度发展有利;随着养护温度升高,胶结充填体强度呈先升高后降低的趋势,养护温度为 55℃时,胶结充填体强度呈下降趋势.在养护压力和养护温度的耦合影响下,高温有利于胶结充填体的早期强度发展.

    胶结充填尾砂压力温度早期强度

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    预制裂隙砂岩巴西劈裂特性试验研究

    张明远姚华彦江浩刘武...
    20-27页
    查看更多>>摘要：为研究裂隙对岩石宏观破裂形态的影响,开展了单裂隙、共线双裂隙、平行双裂隙 3 种裂隙类型下砂岩的巴西劈裂试验,分析 3 种裂隙类型不同裂隙倾角下的破裂形态并对其分类,同时分析不同裂隙倾角下 3 种裂隙类型抗拉强度的变化.试验结果表明:裂隙会削弱岩石的抗拉强度,裂隙数量、裂隙倾角及裂隙间几何排布对试样的破裂形态及抗拉强度造成影响;单裂隙、共线双裂隙与平行双裂隙砂岩试样分别存在 5 种、4 种与 3 种类型的破裂形式,岩石非均质性导致同一裂隙倾角下试样的破裂形态有所不同;单裂隙与共线双裂隙砂岩的抗拉强度总体在 0°裂隙倾角时最大,随着裂隙倾角的增大,单裂隙砂岩抗拉强度呈先下降后上升再下降的变化规律,共线双裂隙砂岩抗拉强度呈现下降趋势,而平行双裂隙砂岩的抗拉强度在 45°裂隙倾角时最大.

    巴西劈裂试验预制裂隙破裂形态抗拉强度

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    径向不耦合装药孔壁冲击压力特性

    楼晓明武硕姚炳金解叶龙...
    28-36页
    查看更多>>摘要：径向不耦合装药结构广泛应用于实际爆破工程中,为探究径向不耦合装药孔壁冲击压力的变化规律,基于冲击波理论,利用激波管模型对径向不耦合装药条件下孔内波系作用过程进行简化分析.研究了孔内爆炸冲击波在各介质面的冲击压力,获得了径向不耦合装药条件下孔壁初始冲击压力的计算表达式,模拟了径向不耦合装药时冲击波的作用过程.研究结果表明:径向空气层的存在极大削减了爆炸冲击波压力,孔壁峰值压力在不耦合系数 1～2 时发生指数型衰减,在不耦合系数大于2 时,其衰减速度较缓慢.冲击波作用在孔壁处时存在多个波峰,且初始峰值压力最大,后续峰值压力随时间的延长逐渐减小;随着不耦合系数的增大,初始峰值压力逐渐减小且到达峰值压力的出现时间也逐渐延后;不耦合系数越大,多波峰特性越明显,不耦合系数较小时峰值压力较大,会对围岩产生较大的破坏.为减小对围岩的破坏且满足相应的爆破要求,应充分利用不耦合系数较大时的多波峰特性,根据岩石性质选择合理的径向装药系数.

    径向不耦合装药不耦合系数孔壁冲击压力数值模拟

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    PPGF-灰岩胶结面剪切力学特性试验研究

    杨超姜淑印
    37-45页
    查看更多>>摘要：为探究浆液—裂隙胶结面的剪切开裂破坏规律与力学响应机制,以新型石墨烯基注浆材料PPGF为研究对象,开展了不同石墨烯掺量、不同裂隙粗糙度以及不同法向载荷条件下的PPGF-灰岩胶结体直剪试验,得到了石墨烯、裂隙粗糙度与法向载荷对胶结面开裂、剪切应力与法向位移的影响规律.结果表明:随石墨烯掺量的增加,最大剪切应力呈先增大再减小的变化规律,并且掺量为 0.036%时增幅最大.当胶结面的剪切破坏以爬坡滑移为主导时,石墨烯与法向载荷对剪胀位移的影响较小,当剪切破坏以剪断滑动为主导时,石墨烯和法向载荷对剪胀位移影响较大.石墨烯可以增加PPGF的黏结强度,延缓胶结面开裂.开裂剪切位移随粗糙度的增大而增大,随法向载荷的增加而减小.

    胶结面石墨烯直剪试验爬坡滑移开裂剪切位移

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    高强预应力锚杆力学性能实验与支护研究

    岳喜占杨子仪李迎富孙茂如...
    46-52页
    查看更多>>摘要：高强预应力锚杆支护是传统锚杆支护技术的进一步优化发展.由于深部巷道具有围岩破碎、高应力等复杂地质特征,更多的高强预应力锚杆替代传统锚杆应用于其中.本文通过理论分析,预应力转化试验,左右旋锚杆拉拔试验以及锚固力试验,对比分析高强预应力锚杆的力学性能,揭示了新型左旋高强预应力锚杆加固围岩的支护机理.研究结果表明:① 理论分析锚杆在围岩中的作用机理,阐明了预应力锚杆对围岩的加固作用;② 滚丝锚杆扭矩转化成预紧力的效率约为等强全螺纹锚杆 1.7～1.9 倍;不同直径的左旋滚丝锚杆力学性能均优于右旋全螺纹锚杆,左旋螺纹钢锚杆锚固力大于右旋螺纹钢锚杆;③ 分析新型左旋高强预应力锚杆的结构,其具有预应力高、锚固力高、有效断面大等优势.本研究为深部巷道围岩支护技术的优化与创新提供了有益的参考和借鉴.

    高强预应力锚杆滚丝锚杆全螺纹锚杆围岩控制力学实验

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    硬岩水力定向压裂裂缝扩展对天然裂缝的响应行为

    王伟澄黄明清黄敏唐绍辉...
    53-61页
    查看更多>>摘要：水力压裂是硬岩金属矿山崩落法开采的关键预处理手段,但矿体中天然裂隙的存在限制了水力裂缝定向扩展与空间展布形态.为研究在含天然裂缝的铜矿体中天然裂缝的长度和水平距离对定向水力裂缝扩展路径的影响,利用ABAQUS建立了嵌入黏聚力单元的有限元模型,模拟不同天然裂缝长度和水平距离条件下的水力压裂行为.结果表明,天然裂缝的长度和水平距离对裂缝的扩展具有积极影响.天然裂缝长度与水力裂缝扩展半径呈指数关系,天然裂缝水平距离与水力裂缝扩展半径呈线性关系.在 0～1.5 MPa低地应力差条件下,随着天然裂缝水平距离的减少或天然裂缝长度的增加,水力裂缝的扩展半径越大.研究结果对硬岩天然裂缝条件下的水力压裂裂缝定向扩展与调控有积极的指导意义.

    黏聚力单元裂缝扩展天然裂缝水力裂缝孔隙发育

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    含油率影响下油页岩力学性质与破坏断裂特征研究

    甘泽杨曦李富平甘德清...
    62-69页
    查看更多>>摘要：油页岩的含油率存在巨大差异,这种含油率的变化会引起其力学性质与破坏断裂特征的差异.选取含油率为 6.5%、6%、5%和 3%的垂直层理油页岩试样,对其开展单轴压缩实验、场应变与声发射监测.研究发现:含油率的提升会降低油页岩抗压强度,并使其由脆性向延性转变.高含油率油页岩易发生剪切—张拉破坏;低含油率油页岩破坏模式偏向于张拉破坏.加载过程中,油页岩试件主应变场由均匀分布向应变集中分布转变,垂直层理油页岩的应变场更容易形成多条平行应变集中条带,当含油率不断降低时,主应变场变化过程中的剪切现象减弱.高含油率的试样振铃计数表现为阶梯型增长,破坏后,依然出现了较高的振铃计数;低含油率油页岩只在破坏时出现较高的振铃计数.相同弹性能条件下,低含油率油页岩在储能阶段的变形更小.高含油率试样具有一定延性,在试样到达应力峰值点后,弹性能并没有完全释放,仍保留一部分弹性能.低含油率试样的抗变形能力较强,所以,在相同应变条件下,其耗散的能量更高.

    油页岩含油率应力—应变曲线破坏模式主应变场声发射能量演化

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    不同碎裂程度岩体三轴压缩力学特性及破坏特征

    张杰顾秀华熊赞民温震江...
    70-75页
    查看更多>>摘要：深部开采条件下地质条件劣化,破碎岩体很容易出现大变形破坏问题.本文利用 3DEC软件中离散断裂网络(DFN),建立考虑地下深部不同碎裂程度的合成岩体(SRM)模型,开展了围压加载条件下高应力碎裂岩体的力学特性研究,建立了岩体完整性系数与抗压强度和弹性模量关系式.试验结果表明:碎裂程度较大的岩体,在单轴压缩试验中表现出较强的延性破坏特征;同一碎裂程度岩体随加载围压增大,围岩应力—应变曲线在屈服阶段的抗压强度和塑性变形显著增大,峰后应力跌落幅度变缓;岩体内部微裂隙最先萌生于节理面端部及其交汇部位,节理数量越大裂纹发展、贯通越快;高围压加载时,岩石模型试样破坏模式由张拉破坏向剪切滑移破坏转变.碎裂岩体破坏特征和其碎裂程度与应力加载环境紧密相关,是工程施工与设计的重要参考依据.

    深部开采碎裂岩体三轴压缩力学特性离散断裂网络

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