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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。
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    基于AHP-VWT-TOPSIS的缓倾斜薄矿体采矿方法优选

    潘征段文权刘敬智周科平...
    1-5页
    查看更多>>摘要：为满足缓倾斜薄矿体采矿方法科学优选要求,构建了基于AHP-VWT-TOPSIS的采矿方法多属性综合决策模型.采用VWT规避AHP法确定的常权权重向量可能出现的"状态失衡"问题,再结合TOPSIS逼近理想解排序法得到各方案优越度,选出最优采矿方法.以贵州某金矿为例,结合矿山开采实际,提出了 3种可行的采矿方案.从经济、技术和安全3个层面,选取了 13个评价指标,构建了采矿方法优选多属性综合决策矩阵,通过建立的综合决策模型计算得到3种方案的贴近度分别为0.2132,0.4913和0.5802,推荐采用方案三(液压支柱护顶壁式崩落法).优选结果符合工程实际,应用效果表明,该综合评判模型对采矿方案优选具有一定的工程应用价值.

    采矿方法优选缓倾斜薄矿体AHP变权重理论TOPSIS液压支柱护顶壁式崩落法

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    某磷矿采矿方法优选研究与实践

    马凯徐海波孙唯衡杨首亚...
    6-13页
    查看更多>>摘要：针对当前采矿方法优选中指标权重较为主观、信息利用不充分等问题,以某磷矿为依托,提出了基于博弈论组合赋权和TOPSIS法的采矿方法优选模型.采用Rhino-Griddle 方式建立回采模型,利用FLAC3D软件研究了不同采矿方法的采场应力、位移和塑性区分布规律,得到定量的安全性指标,引入经济性指标和劳动生产率指标,运用AHP法和CRITIC法分别确定主观与客观权重,基于博弈论将主客观权重进行优化组合得到综合权重,结合TOPSIS法计算出各方案的贴近度,进而优选出适用于该磷矿的采矿方法.结果表明:方案1、方案2和方案3的相对贴近度分别为36.3％、78.1％和41.5％,方案2为最优采矿方法.实践证明,优选方案的采场生产能力提高了 14.49％,矿石贫化率降低了 5个百分点,矿石开采成本降低了 10.74元/t.研究结果可为国内类似矿山提供一定参考.

    采矿方法优选博弈论TOPSIS磷矿

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    急倾斜极薄矿脉机械化留矿法平底结构出矿相似模拟试验

    熊有为刘福春张军雷显权...
    14-19页
    查看更多>>摘要：为了探明在不同采场倾角和进路间距条件下,无底柱平底结构出矿方式狭长受限空间内的矿石流动规律,采用 自主设计的试验模型,开展了急倾斜极薄矿脉机械化留矿法平底结构出矿相似模拟试验.试验结果表明:随着留矿法回采分层上行,矿堆表面形成的移动漏斗坡面角逐渐减小,更有利于机械化设备在采场矿堆表面通行作业;采场倾角一定时,矿堆表面形成的移动漏斗坡面角随出矿进路间距的增大而增大,大量放矿后残留采场底部的矿石量随出矿进路间距的增大而增多;出矿进路间距一定时,矿堆表面形成的移动漏斗坡面角随采场倾角的增大而减小,大量放矿后残留采场底部的矿石量随放矿角度的增大而减少.通过狭长受限空间放矿模拟试验,以矿堆表面凹陷坡面角和底部矿石残留率为评价指标,确定符合机械化留矿法开采工艺要求的出矿进路最佳间距为8 m.

    急倾斜极薄矿脉留矿采矿法出矿进路间距移动漏斗坡面角

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    崩矿步距对回采进路围岩稳定性的影响

    王小兵曹朋路增祥
    20-27页
    查看更多>>摘要：为揭示无底柱分段崩落法开采时,崩矿步距对回采进路围岩稳定性的影响,以辽宁某铁矿为例,在该矿现有的采场结构参数下,设定5种不同的崩矿步距,采用数值模拟的方法,研究了崩矿后的进路围岩位移和塑性区分布.不同崩矿步距下崩落矿石后,进路围岩均处于压应力状态,且随距端壁面距离的增加,最大主应力与最小主应力均呈现出先增大后减小的态势,最大主应力在距端壁面2 m处达到最大值,而最小主应力在距端壁面4～5 m的范围内达到最大值.增大崩矿步距有利于改善进路的围岩应力状态.以不同崩矿步距崩落矿石后,在进路的两侧帮及拱肩处形成了"蝴蝶状"的位移区域,在进路顶部形成了"下沉"位移区域.增大崩矿步距,围岩位移量均略有增长,但改善了位移的分布特征,缩小了位移范围.崩落矿体后,围岩内部的塑性区以剪切塑性区为主,张拉塑性区分布范围很小.崩矿步距增大后,剪切塑性区体积及其增幅远比张拉塑性区的大,围岩易发生剪切破坏.

    无底柱分段落法崩矿步距回采进路应力分布位移塑性区分布

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    基于改进遗传算法的开采计划优化研究

    顾晓薇王开拓胥孝川赵昀奇...
    28-32页
    查看更多>>摘要：为了克服露天矿生产计划方案精确求解的困难,提出了一种基于改进遗传算法的开采计划优化方法.首先,利用采选成本、精矿售价、矿石回采率、废石混入率、精矿品位和混入废石品位等技术经济参数构建目标函数,并以年采矿量和年采剥量为约束条件构建模型;其次,通过引入灾变算子对传统遗传算法进行改进,避免算法陷入早熟;最后,通过算法运算结果对比验证所提出的算法的性能.结果表明,所提出的方法能够在约束条件下有效处理露天矿开采计划问题,在较短时间内可找到较优的露天矿开采计划方案.与其他的方法相比,所提出的方法在参数设置、模型构建、运算时间方面都具有较大的优势.

    遗传算法露天矿开采计划总净现值

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    磨细粉煤灰调控矿渣基充填材料配比优化以及硬化机理研究

    滑怀田王清亚
    33-40页
    查看更多>>摘要：为实现粉煤灰与高炉矿渣的高效利用,并研发低原料成本高性能的矿山用胶结充填材料,开展了一系列正交配比优化试验,探究了粉煤灰掺量、Ca(OH)2、Na2SO4与料浆质量浓度等因素对矿渣基胶结充填材料的抗压强度、流动性与凝结时间等性能的影响,并获得了最优的参数配比,同时利用热重差热分析以及扫描电镜微观分析研究了磨细粉煤灰对矿渣基材料的调控机制与硬化机理.结果表明:正交试验中充填体7 d与28 d的抗压强度分别大于2.6 MPa与6.8 MPa;Ca(OH)2的碱激发对提升3 d抗压强度起到重要作用,而粉煤灰掺量对充填体各龄期的抗压强度提升起到重要作用;充填材料最优参数配比(Y样品)为:磨细粉煤灰掺量30％、Ca(OH)2掺量15％、Na2SO4掺量5％与料浆质量浓度80％.硬化机理分析表明:磨细粉煤灰的掺入,使矿渣基胶结充填材料110 ℃附近的C-S-H与钙矾石等水化产物吸热峰增大,Y样品3 d与28 d的失重量分别为4.80％与4.96％,证明充填材料体系不断反应,产生更多的C-S-H与钙矾石,二者连接生长在一起,充填体的结构比较密实且孔隙减少,提供较大的抗压强度.

    磨细粉煤灰充填材料配比硬化机理流动性抗压强度

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    三点弯曲作用下尾砂胶结充填体蠕变声发射特性试验研究

    刘光卓曾鹏赵奎钟文...
    41-46页
    查看更多>>摘要：为了研究尾砂胶结充填体在三点弯曲作用下的蠕变特性,通过三点弯曲试验测得灰砂比为1∶4、1∶6、1∶8的充填体抗折强度,在此基础上进行了分级加载三点弯曲蠕变声发射试验,研究了不同灰砂比、不同荷载水平下尾砂胶结充填体的三点弯曲蠕变特性和声发射特征.研究结果表明:(1)尾砂胶结充填体三点弯曲蠕变全过程表现为减速、稳态和加速三个蠕变阶段,灰砂比为1∶4和1∶6的充填体在第7级荷载水平步入加速蠕变阶段,灰砂比为1∶8的充填体在第5级荷载水平步入加速蠕变阶段.(2)随着荷载水平的增加,尾砂胶结充填体瞬时蠕变量、蠕变变形量、蠕变速率持续增大,灰砂比越大的充填体蠕变变形能力越弱.(3)随着荷载水平的增加,声发射撞击数、振铃计数、能量数值总体呈先下降后上升趋势,灰砂比为1∶4、1∶6的充填体在第4级荷载水平达到最小值,灰砂比为1∶8的充填体在第3级荷载水平达到最小值.灰砂比越大的充填体,蠕变断裂破坏时所产生的声发射信号越多,声发射能量越大.

    三点弯曲蠕变尾砂胶结充填体声发射

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    迎采对掘过程中切顶前后巷道围岩稳定性控制技术研究

    刘荣科马振乾郑行行黄青荣...
    47-55页
    查看更多>>摘要：为解决迎采对掘沿空掘巷过程中巷道围岩变形严重、支护困难等问题,以文家坝煤矿A110607回风巷为工程背景,采用数值模拟、实验室试验及现场实测等方法,研究迎采对掘沿空掘巷过程中切顶前后巷道围岩稳定性.结果表明:预裂切顶降低了上覆岩层的应力叠加效应,巷道围岩位移和应力变化相较于未切顶时大幅下降,在掘进工作面滞后回采工作面20 m时,小煤柱和实体煤帮峰值应力均达到最大值,随着掘进与回采工作面的推进,巷道围岩变形量逐渐增大,最后趋于稳定;在+20～-60 m范围内,切顶后相较于未切顶巷道围岩变形量大幅度下降,最大降幅在-60 m处,顶底板移近量减少了 40.7％,两帮移近量减少了 33.3％;迎采对掘沿空掘巷(强采动巷道)受动力扰动影响剧烈,巷道从掘进开始至相邻工作面回采完毕,需经历工作面采动扰动及巷道掘进扰动影响,势必引起沿空巷道覆岩运动,使得巷道维护困难加大.据此,提出了以"卸-固-支"协同控制技术为核心的强采动巷道围岩结构稳定性控制方案,现场应用表明,该技术能有效控制巷道围岩变形,实现对强采动巷道围岩的稳定性控制.

    迎采对掘沿空掘巷切顶卸压强采动数值模拟

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    近距离下煤层巷道迎采掘进稳定性分析及控制技术研究

    樊克恭刘雨池董传宝杜宾宾...
    56-65页
    查看更多>>摘要：为研究近距离下煤层巷道迎采掘进稳定性问题,以新安煤矿31采区13上06工作面回采过程中13下06掘进巷道迎采掘进问题为研究对象,采用理论分析与数值模拟相结合的方法对近距离下煤层迎采掘进巷道稳定性进行了研究.通过对采场的支承压力影响范围、底板破坏深度以及下煤层回采巷道变形量、塑性区范围、锚杆锚索受力变化等因素进行数值模拟,研究上下煤层间开采的相互影响程度,为合理确定上煤层回采与下煤层巷道掘进安全距离提供依据.研究结果表明,上煤层工作面回采动压对下煤层工作面巷道掘进影响范围为+30～-30 m,建议当采空区推采工作面距材料巷掘进迎头30 m时,下煤层回采巷道停止掘进,当采空区推采工作面距材料巷掘进迎头-30 m时,下煤层回采巷道恢复掘进,停止掘进期间应采用单体支柱进行加固.

    近距离煤层巷道迎采掘进动压影响数值模拟

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    高瓦斯煤层下保护层开采覆岩裂隙发育特征研究

    刘永琪徐良骥刘潇鹏陈宝宝...
    66-73页
    查看更多>>摘要：裂隙带发育高度是判断下保护层开采可行性的依据.以童亭煤矿8煤和7煤为工程研究背景,采用理论计算、数值模拟和分布式光纤观测的方法分析了 8煤采后裂隙带的发育特征.采用"三带判别法"经验公式计算出7煤层位于8煤层采后形成的裂隙带下沿,理论上可对8煤层进行下保护层开采.运用UDEC对8煤层工作面岩层建造数值模型,数值模拟得到的垮落带高度为14.6 m,裂隙带高度为51.6 m,与理论计算高度一致,进一步验证了下保护层开采的可行性.对分布式光纤实测应变数据进行处理,分析得到裂隙带高度稳定在53.4 m,与理论计算和模型模拟得出的裂隙带高度一致.结合"三带"公式计算、数值模拟和分布式光纤监测三种方法,相互验证得到8煤层开采后裂隙带发育高度为50 m左右,大于7煤层与8煤层之间的煤层间距,证明进行保护层开采是可行的,同时可为后期采区与工作面安全回采提供可靠的理论依据.

    下保护层开采裂隙带三带判别法数值模拟分布式光纤

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