期刊,矿业研究与开发 2024年卷1期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

矿业研究与开发

主　　编：周爱民

出版周期：双月刊

国际刊号：1005-2763

电子邮箱：kyyk81@263.net

电　　话：0731-88670962 88631209

邮政编码：410012

地　　址：湖南省长沙市麓山南路343号

矿业研究与开发/Journal Mining Research and Development北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊是经国家科技部和新闻总署批准国内外公开发行的矿业技术类期刊，由中国有色金属学会和长沙矿山研究院主办。主要刊载采矿、地压选矿、爆破、矿山机电与自动化、矿山计算机应用、矿山环保、资源综合利用、特殊采矿及经营管理等方向的内容。主要面向矿山企业、科研设计、高等院校、矿业经营管理等部门的工程技术人员、管理干部和师生。

正式出版

收录年代

下向进路倾斜分层胶结充填体稳定性研究

朱斌高通涂艾林李燕青...

1-12页

查看更多>>摘要：下向进路胶结充填采矿法在我国金属矿山绿色开采中得到了广泛的应用.通过FLAC3D数值模拟软件研究了不同分层数目、分层角度、充填体厚度及采空区跨度高度比对充填体顶板稳定性的影响规律.研究结果表明:分层数目、分层角度及采空区跨度高度比均与充填体顶板下沉位移呈正相关关系,特别是当跨度高度比增至1.75时,2分层充填体顶板的最大位移达到了 24.56 cm;充填体厚度与其下沉位移呈负相关关系;不同分层数目下,充填体顶板最大主应力均以压应力形式存在,且分层数目越多,压应力越大;随着分层角度及采空区跨度高度比的增大,顶板最大主应力逐渐由压应力转为拉应力,特别是当分层角度为10°时,2分层充填体顶板的最大拉应力达到了 140 kPa;随着充填体顶板厚度的减小,顶板压应力集中区域逐渐由"半圆形"转为两头凸起、中间凹陷的"马鞍形".研究结果可为下向进路充填开采的充填设计和应用提供参考.

关键词：

下向进路充填采矿法分层胶结充填体稳定性数值模拟

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基于G1法和云化物元模型的充填体稳定性评价

黄旭叶聪林陈家钊谭玉叶...

13-18页

查看更多>>摘要：充填体是矿山充填开采的关键采场结构,其稳定性评判对矿山生产安全具有重要意义.针对目前充填体稳定性评价方法存在的模糊性和随机性的特点,提出了充填体稳定性综合评价方法.采用序关系分析法(G1法)和云化物元模型构建了充填体稳定性综合评价模型,以大冶铁矿某充填体为工程背景,采用G1法确定指标权重,利用MATLAB计算单指标的云关联度及综合评价向量,由最大隶属度原则确定大冶铁矿充填体的稳定性等级.研究结果表明:采用充填体稳定性评价方法评价的充填体稳定性等级与实际情况相符,可为深部金属矿山充填体稳定性评价提供新思路及新方法.

关键词：

充填体稳定性G1法云化物元模型

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不同进料流量下深锥浓密机给料井流场特性可视化试验研究

王少勇武鹏杰张敏杰吴爱祥...

19-24页

查看更多>>摘要：全尾砂颗粒群在深锥浓密机给料井内的絮凝沉降行为是固液分离的关键环节.为探究给料井内流场特性,从而提高尾砂深度脱水性能,基于给料井亚克力相似模型、粒子成像测速技术和絮团示踪技术,设计了一套深锥浓密机给料井内流场特性可视化试验系统,并对不同进料流量下给料井原位絮凝体系下的全尾砂颗粒群流场进行了可视化研究.研究结果表明:随着进料流量的增加,相对停留率和湍动能衰减率整体上逐渐增大并趋于稳定,且进料流量存在极限最优值;当进料流量过小时,进料初始动能不足,全尾砂无法充分在给料井内做螺旋运动,絮凝效果较差;当进料流量过高时,给料井出口湍动能仍较大,破坏已完成絮凝的颗粒群,絮凝效果也较差.

关键词：

膏体充填深锥浓密机给料井流场特性絮凝沉降粒子成像测速

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急倾斜煤层伪俯斜工作面机械化开采煤体运移规律研究

伍永平曹建利解盘石胡博胜...

25-33页

查看更多>>摘要：为解决急倾斜煤层伪俯斜工作面机械化开采时,破碎煤体堆积与溜运引发的工作面通道堵塞问题,以贵州省某矿11807工作面为工程背景,采用物理试验和数值计算相结合的方法,对工作面布置参数、待采煤体界面演化和煤体运移特征进行研究,揭示了急倾斜煤层伪俯斜工作面溜运及堆积特征,确定了工作面角度合理布置参数.结果表明:急倾斜薄及中厚煤层伪俯斜工作面机械化开采时,机采区煤体在刨煤机截割作用下卸压、破碎;工作面部分煤体采出后,非机采区域的煤体发生变形破坏,出现破碎;机采区破碎煤体运移以沿溜槽的铅垂方向运动为主,矿压自溜区松碎煤体首先垂直于顶板运动,继而出现平行于顶板方向的倾斜运动,最终沿工作面倾斜方向加速运移;溜槽工作面煤层倾角与溜运角呈线性函数关系;工作面伪倾角越大,煤炭资源相对采出率越高;当该工作面伪倾角为32°,伪斜角为49.7°时,工作面溜煤效果最佳.

关键词：

急倾斜煤层伪俯斜工作面机械化开采煤体运移伪倾角

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浅埋厚煤层连续采动下多关键层结构覆岩运移规律研究

张奎奎周辉张树光江飞飞...

34-41页

查看更多>>摘要：以鄂尔多斯转龙湾煤矿23203工作面开采为工程背景,采用连续-非连续数值模拟和理论计算方法,对我国西北地区广泛分布的浅埋厚煤层连续采动下覆岩运移规律及矿压显现特征进行研究.结果表明:当埋深200 m、厚度4.81 m的浅埋煤层一次采全高连续快速开采时,其基载比Jz＞1且有3个关键层结构;连续采动作用下浅埋采场上覆岩层具有3种类型自稳结构,且各自稳结构的周期性破断相互影响,直接顶的第三次周期垮落形式存在"砌体梁"结构转化为"悬臂梁"结构的现象;多关键层结构工作面回采期间实测支架工作阻力值主要在11 000～16 500 kN之间,平均值为14 077.20 kN,验证了数值模拟、理论计算及支架选型的合理性.研究成果可为浅埋厚煤层安全开采和支架选型提供重要科学依据.

关键词：

浅埋厚煤层多关键层结构覆岩运移规律连续-非连续数值模拟支架工作阻力

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邻采邻掘动压巷道密集钻孔切顶卸压技术研究

刘团张百胜郭俊庆崔俊彪...

42-47页

查看更多>>摘要：为解决邻采邻掘巷道受强动压影响导致巷道维护困难的问题,采用理论分析、数值模拟与巷道现场变形实测的方法,对炭窑坪煤业100302回风巷密集钻孔切顶卸压技术进行了研究.研究结果表明:超前工作面巷道顶板布置密集钻孔后,工作面推进至附近时,回采来压使相邻钻孔塑性区贯穿形成定向弱带,工作面推过后,顶板沿定向弱带及时破断,可达到切顶卸压的目的;确定了密集钻孔切顶卸压的关键参数,并引入平均动载系数,优化了传统密集钻孔间距公式;密集钻孔切顶卸压后,邻采邻掘过程中煤柱应力峰值变化曲线整体降低,切顶时的波动峰值出现波动时间提前、波动范围缩小、波动峰值降低,降幅分别为22.1％、19.9％、19.1％.现场监测结果表明,密集钻孔切顶卸压后邻近工作面掘进巷道围岩处于可控范围内.

关键词：

邻采邻掘强动压密集钻孔切顶卸压

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特厚煤层低位双硬顶板破断失稳规律试验研究

康志鹏罗勇段昌瑞

48-53页

查看更多>>摘要：针对特厚煤层双硬顶板放顶煤开采覆岩冲击性破断问题以及宽煤柱沿空巷道变形较大、护巷困难、需反复刷扩等问题,以麻家梁矿14202工作面为工程背景,通过物理相似模拟试验,对特厚煤层低位双硬顶板结构破断的动载效应进行研究分析.结果表明:下位坚硬顶板自离层萌生到全部垮落工作面累计推进36 m,推进60 m时发生初次失稳破断,垮落厚度为4.2 m,破断角为60°,顶板断裂线距煤壁5.8 m,周期垮落步距约为23～25m;上位坚硬顶板自下分层垮落到完全垮落工作面累计推进23 m,破断步距约为55～65 m,破断角与上位坚硬顶板一致;位移监测结果显示,下位坚硬顶板与软弱夹层中下部分、上位坚硬顶板与软弱夹层上分层以及其上覆软弱岩层运动规律保持一致;双硬顶板破断失稳在采空区侧形成一定范围的应力升高区,应力峰值为23 MPa,应力集中系数为1.57,应力峰值距影响范围为20 m;下位坚硬顶板破断形成"短悬臂梁"结构,该结构随工作面回采动态前移形成小周期来压,上位硬顶破断形成"长砌体梁"结构,该结构破断失稳动载作用于下部"短悬臂梁",使得其提前破断而共同作用于工作面支护体,形成大周期来压.研究结果可为特厚煤层开采多层硬顶条件下的围岩控制提供理论依据.

关键词：

特厚煤层双硬顶板相似模拟破断失稳

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特厚煤层综放开采覆岩破断与异常性机制特征研究

张磊王鹏谷超李晓斌...

54-59页

查看更多>>摘要：为确定特厚煤层综放开采条件下工作面矿压显现规律和覆岩结构特征,同时研究异常性机制,采用现场实测和数值模拟的方法研究了工作面破坏情况和不同推进距离下的应力分布规律.基于内外应力场理论和材料力学,得到了悬臂梁结构的形成条件以及几何特征,定量探究了关键层破断位置,利用物理相似模拟试验验证了关键层破断位态.结果表明:特厚煤层综放开采条件下,关键层出现"低位悬臂梁+高位砌体梁"的结构位态;悬臂梁破断长度为31.5 m,悬臂梁在距离煤壁15.4 m处发生断裂;煤层厚度增加引起关键层发生回转变形失稳,形成悬臂梁结构,解释了特厚煤层开采矿压显现剧烈的现象.

关键词：

特厚煤层综放开采悬臂梁结构关键层物理相似模拟

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重复开采条件下不同工作面布置方式对开采沉陷的影响

段进睿吕义清葛若鑫

60-66页

查看更多>>摘要：随着深部煤炭的开发,重复开采所引起的地表沉陷严重影响着矿区的生态地质环境.为了研究重复开采条件下,工作面布置方式对开采沉陷的影响,选取山西某煤矿为研究对象,结合研究区地质环境条件,采用MIDAS GTS/NX建立三维地质模型,进行数值模拟分析,对比采动过程中各模型地表下沉值及覆岩应力应变特征,分析不同工作面布置方式下地下开采空间转化为地表下沉的转化量,总结其对开采沉陷的影响规律.结果表明:工作面垂向平行布置相较于垂向垂直布置,开采沉陷引起的地表下沉值较小;重复开采过程中,一方面,工作面垂向平行布置形成的地下开采空间小于垂向垂直布置;另一方面,工作面垂向平行布置对"应力拱"的扰动小于垂向垂直布置.因此,工作面垂向平行布置时,可以有效减少地下开采空间转化为地表下沉,降低开采沉陷造成的影响,在工况允许的条件下,应尽量采用垂向工作面平行布置,以减轻重复开采引起的地表下沉.

关键词：

煤重复开采工作面布置开采沉陷MIDAS

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隧道开挖爆破作用下堆积层边坡的动力稳定性计算方法

黄锋江鹏飞李思远杨永浩...

67-72页

查看更多>>摘要：隧道洞内爆破容易诱发洞口边坡,尤其是松散堆积体失稳,开展爆破荷载作用下边坡稳定性分析方法研究,对于完善隧道进洞施工方法和设计理论具有重要意义.将隧道洞内爆破荷载等效为波动应力函数,基于传递系数法原理,建立了隧道爆破开挖作用下的洞口边坡稳定性计算方法,基于渝湘高速樵坪山隧道开展了应用研究.结果表明:(1)在隧道开挖爆破荷载作用下,洞口堆积层边坡的动力稳定系数随时间呈现衰减型正弦波动变化,约10 ms时达到最小值,0.2 s后趋于静力稳定系数;(2)在隧道距堆积层边坡的距离等于隧道跨度径距,且边坡倾角为25°的条件下,安全的最大单段炸药量为6.5 kg;(3)堆积层边坡倾角越大,在爆破开挖过程中边坡动力稳定系数变化幅度越低;(4)堆积层厚度越小,边坡在动力扰动下越容易失稳,当堆积层厚度不超过2.5 m时,边坡在爆破过程中出现动力失稳.

关键词：

隧道堆积层边坡爆破开挖动力稳定性传递系数法

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