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期刊信息/Journal information
矿业研究与开发
矿业研究与开发

周爱民

双月刊

1005-2763

kyyk81@263.net

0731-88670962 88631209

410012

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

    深部双中段卸荷连续开采相似模拟试验研究

    盛佳万文江飞飞张海云...
    1-12页
    查看更多>>摘要：为探究深部金属矿卸荷开采地压调控机制,确定合理的深部卸荷开采工艺技术方案,以金川二矿区1 000 m和850 m双中段同时开采为工程背景,结合矿山现状提出5种开采方案,基于相似准则建立相似物理模型,结合数字散斑测量及应力监测技术,对各开采方案进行了模拟试验,对比分析了各方案模拟开采过程的位移和应力演化规律.结果表明:(1)模型各中段覆岩沉降速率相对稳定,而开挖区域顶部岩层沉降幅度最大,对比分析方案Ⅰ至方案V的顶板沉降和上下盘位移,得出方案Ⅰ和方案Ⅴ总体表现均较优,且各有优势;(2)从岩层应力与位移方面来看,5个方案各有优势,而考虑上下盘位移稳定性与应力集中区域控制,方案V的位移控制与卸压效果最佳,尤其在三、四分段卸荷开采时位移变化小且稳定性好;(3)基于相似理论,通过材料配比试验确定相似材料模型,分析矿岩体及充填体物理特性,试验结果表明,方案V通过预先切割上下盘和增加卸荷巷道工程能有效控制采场上下盘、顶板和底板的应力及沉降,是最佳卸荷开采方案.

    深部双中段卸荷开采相似模拟试验数字散斑系统应力监测

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    呷村银多金属矿高效采矿方法及采场结构参数优化研究

    梁彦波钟永生周吉谦符洲云...
    13-19页
    查看更多>>摘要：呷村银多金属矿原先采用上向水平分层采矿法,但随着开采深度逐步加深以及矿体围岩赋存状态的改变,急需探究更加安全高效的采矿方法以提升矿山开采经济效益.根据3 900 m中段银铅锌铜矿体开采技术条件,提出了上向水平分层充填采矿法及下向中深孔分段充填采矿法,并对两种采矿方法的安全性、贫化率、损失率、采切比、综合生产能力等指标进行综合分析,最终选用下向中深孔分段充填采矿法开采.同时通过数值模拟方式对采场分段参数进行优化,获得最佳分段方案:将阶段划分为3个分段,分段高度自上而下分别为18 m、16 m和16 m,此时上盘围岩最大位移为94.11 mm,采空区围岩整体位移在50～100 mm内,充填体内部塑性区无明显贯通破坏.

    下向中深孔分段充填采矿法采矿方法优选采场结构参数数值模拟

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    顶板锚固支护条件下的采场结构参数优化研究

    高博李广涛施仁智王俊...
    20-30页
    查看更多>>摘要：采场的结构参数直接影响采场的稳定性和技术经济指标.为进一步提升采场的生产能力,针对云南金厂河矿ZnV3矿体采用阶段空场嗣后充填采矿法开采,顶板破碎围岩采用预应力"锚杆-锚索-锚网"协同支护的现状,对Ⅱ步骤采场结构参数进行优化研究.基于薄板理论推导得出Ⅱ步骤矿房顶板三边简支一边固支条件下的最大拉应力表达式,结合协同支护机理,在18 m最大跨度下,矿房顶板中心x、y方向和固支边中点拉应力值分别为0.48 MPa、0.21 MPa和0.55 MPa,满足顶板稳定性的要求.采用FLAC3D软件构建采场支护模型,并进行模拟计算.模拟结果表明,在锚索的减跨作用下,顶板的最小主应力值总体分布在-0.5～0.5 MPa之间,与理论计算结果基本吻合,确定18 m跨度为Ⅱ步骤采场的最优跨度.与15 m跨度的原方案相比,18 m跨度的优化方案的损失率和贫化率分别增长了1.557％和0.433％,采切比降低了1.16 m/kt,进一步提高了采场的生产能力.根据优化方案开展了工业试验,在18 m跨度下,采场损失率、贫化率和采切比分别为12.4％、10.8％和5.7 m/kt,矿房顶板保持稳定,验证了优化方案的可行性.研究结果可为类似矿山提供参考.

    阶段空场嗣后充填采矿法"锚杆-锚索-锚网"协同支护薄板理论采场结构参数技术经济指标

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    基于巷道群围岩稳定性的无底柱分段崩落法采场落矿顺序优选

    于佳兴刘艳章秦绍兵黄诗冰...
    31-38页
    查看更多>>摘要：合理的无底柱分段崩落采矿法采场落矿顺序是保证巷道群围岩稳定的重要手段.以某金属矿-410 m水平的12条进路巷道为研究对象,分析采场进路落矿顺序从两翼向中央推进(方案1)、中央向两翼推进(方案2)、中央和两翼相向推进(方案3)等3种方案开采后巷道群围岩的稳定性,以塑性区、剪应力和应变分布特征为依据,选取最优的采场落矿顺序方案.结果表明:在典型剖面上,方案2中12条进路巷道的围岩塑性区总面积最小,巷道群顶、底板、侧帮中点距巷道壁垂直距离0.5 m处围岩的剪应力及正应变绝对值最小,故方案2为最优方案.在对应位置布置采动应力监测点进行应力变化监测,结果表明,现场采动与数值模拟中的应力变化趋势具有一致性,满足工程要求.研究结果可为类似矿山采场落矿顺序设计提供参考.

    巷道群稳定性分析无底柱分段崩落采矿法采场落矿顺序数值模拟

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    细粒级尾砂絮凝沉降规律试验研究

    甘德清孙凌志薛振林孙海宽...
    39-45页
    查看更多>>摘要：细粒级尾砂沉降速度是料浆制备的重要因素.为探究絮凝剂种类、尾砂溶液质量浓度、絮凝剂溶液质量浓度、絮凝剂单耗多因素耦合条件下尾砂絮凝沉降规律,通过Design Expert分析软件的中心复合设计制定正交试验方案,采用两种絮凝剂对细粒级尾砂溶液开展絮凝沉降试验,建立尾砂溶液质量浓度、絮凝剂溶液质量浓度、絮凝剂单耗多种因素与细粒级尾砂沉降速度的预测模型,得出各因素对细粒级尾砂沉降速度影响敏感性,并获取各个因素的最优组合.结果表明:在相同浓度细粒级尾砂溶液中加入聚丙酰胺后,细粒级尾砂溶液的沉降速度最快,具有更大的沉降高度;随着尾砂溶液质量浓度的增加,尾砂溶液沉降速度下降;随着絮凝剂溶液质量浓度的增加,尾砂溶液沉降速度的变化较为缓慢;随着絮凝剂单耗的增加,尾砂溶液沉降速度由缓慢上升到较为快速上升;3种单因素对细粒级尾砂沉降速度的影响程度从大到小依次为尾砂溶液质量浓度、絮凝剂单耗、絮凝剂溶液质量浓度;尾砂溶液质量浓度和絮凝剂单耗的交互作用对尾砂溶液沉降速度的影响较大.各因素的最优值:尾砂溶液质量浓度为10％,絮凝剂溶液质量浓度为0.3％,絮凝剂单耗为30 g/t.

    细粒级尾砂絮凝沉降尾砂沉降速度多因素耦合配比参数优化

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    全尾砂浆絮凝沉降试验及深锥浓密机选型研究

    吴凡张凌云潘瑞凯崔博强...
    46-52页
    查看更多>>摘要：针对辽宁某铁矿山的超细全尾砂,首先开展全尾砂浆静态沉降试验,然后根据试验结果选择适用全尾砂浆的絮凝剂;开展了絮凝沉降正交试验,基于正交试验结果确定了絮凝沉降最优参数,并进行了验证试验;最后进行深锥浓密机选型研究.结果表明,全尾砂浆静态沉降需要8 h完成,而主要沉降在30 min内基本完成;建议矿方使用分子量为1 500万的阴离子絮凝剂.推荐全尾砂浆絮凝沉降的最优参数为:砂浆质量浓度20％、絮凝剂单耗40 g/t、絮凝剂溶液质量浓度0.35％.确定深锥浓密机直径为11.88 m,推荐GSNG-12型深锥浓密机,该浓密机的沉降面积为510 m2,处理能力为800～1 200 m3/h.

    全尾砂浆静态沉降絮凝沉降正交试验深锥浓密机

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    粗骨料充填输送管道阻力特性与冲蚀磨损研究

    庞建涛李树建石勇郑伯坤...
    53-59页
    查看更多>>摘要：为解决尾盐颗粒长距离输送冲蚀导致弯管失效的问题,引入流体力学理论,建立了相应管道的计算模型,确定了管道的最大冲蚀率所在区域,研究了尾盐颗粒直径、颗粒流速和弯管曲率半径3个因素对最大冲蚀率及最大冲蚀区的影响.研究结果表明:随着管道长度的增加,管道中的压力逐步衰减,管道输送长度与压力损失成正比;随尾盐颗粒直径的增大,管道最大冲蚀区由弯管侧壁区转变为拱背区;当尾盐颗粒直径小于1.3 mm,最大冲蚀率随颗粒直径的增大先增加后减小,尾盐颗粒直径大于1.3 mm,最大冲蚀率随颗粒直径的增大而增大,尾盐颗粒直径等于1.3 mm时,最大冲蚀率最小;随着弯管曲率半径的增大,尾盐颗粒对弯管的冲蚀率显著降低,最大冲蚀区的位置从弯管入口的上游转移到中下游,建议选取弯管曲率半径为弯管直径的2.0～3.0倍,并适当增大第二处弯管的曲率半径.

    尾盐管道输送管道阻力冲蚀磨损数值模拟

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    排间延期时间对爆堆形成影响的数值模拟分析

    佟佳鸿郭连军邓丁高久庆...
    60-67页
    查看更多>>摘要：爆堆的形成是一个动态的过程,不同排间延期时间下的碎岩运动情况不同,爆堆形成过程及最终形态也不相同.为研究不同排间延期时间对爆堆形成的影响规律,根据辽宁某矿山的工程实际,利用PFC数值模拟软件进行0 ms、25 ms、45 ms、65 ms、85 ms排间延时爆破模拟.模拟结果表明,岩石破碎程度随着排间延期时间的增加先变强后变弱,爆堆高度随着延期时间的增加而降低,该矿山选取45 ms和65 ms的排间延期时间可取得较好的综合爆破效果.为验证模拟结果,引入 Weibull模型,对现场试验获得的Weibull特征参数和模拟结果的Weibull特征参数进行比对,证明了模拟结果的有效性.

    爆堆形态排间延期时间碎岩运动数值模拟

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    深厚煤层开采过程中覆岩运移演变机理及矿压管控研究

    李志杨栋贾毅超
    68-75页
    查看更多>>摘要：针对同忻矿区顶板矿压显现强烈的问题,采用大尺寸三维相似模拟试验研究了工作面开采过程中顶板、关键层及煤柱区域采动应力及位移分布规律.基于理论分析及UDEC数值模拟方法得出了最适合的推采速度,确定了"三带"范围和支架规格.研究结果表明:回采过程中岩层运动呈现轻微离层、瞬间下沉、离层闭合、间歇性稳定、瞬间垮落压实的动态演变规律,应力主要集中在煤柱中部区域;随着回采速度不断增加,上覆岩层下沉量不断减少,最终确定最佳推采速度为7 m/s.通过数值模拟发现,弯曲下沉带、裂隙带与垮落带最终高度为18 m、24 m与8 m,在初次来压与周期来压阶段,支架阻力峰值为15 MN,周期来压阶段,支架平均阻力维持在11.6 MN.

    深厚煤层矿压显现矿压管控覆岩运移规律数值模拟

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    基于红外辐射的深部磷矿岩爆机理分析及防治措施

    朱元栩张电吉吝曼卿彭亚利...
    76-82页
    查看更多>>摘要：随着地下磷矿开采逐渐向深部转移,岩爆作为地下施工过程中常见的地质灾害,对井下施工人员和设备造成严重安全隐患.以宜昌瓦屋Ⅳ矿段岩爆灾害为工程背景,模拟岩爆现场,利用红外辐射热成像技术,结合围岩应力-应变曲线和岩石加载破坏特征,分析岩石在不同受力阶段的岩爆孕育力学机制.结果表明,沿剪切破裂方向的高温条带是一种重要的破裂前兆,可作为岩爆预警的标志;通过岩爆临界埋深判据和基于红外辐射的岩爆分级方法,对瓦屋Ⅳ矿段发生岩爆的埋深和剧烈程度进行预测,针对不同岩爆等级制定合理的防治方案;深部磷矿岩爆的防治措施包括改善围岩物理力学性质、改善围岩应力条件、优化施工工艺及加固围岩等方法.

    岩爆红外辐射岩爆机理岩爆防治破坏特征

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