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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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    某钼矿矿柱回采方案及采场结构参数优化研究

    朱晨迪朱胜利江科刘东锐...
    1-8页
    查看更多>>摘要：某钼矿前期采用留矿法回采,采场内残存了大量的顶柱以及间柱.为避免资源浪费,对矿柱的回采方案进行研究.通过对比各采矿方法的经济技术指标,确定在矿柱上部为矿体的情况下,采用分段充填采矿法回采间柱;在矿柱上部为充填体的条件下,采用预留顶柱的分段充填采矿法回采间柱.建议矿山在上一中段未充填的条件下采用分段凿岩并段充填采矿法回采顶柱.根据选取的采矿方案,通过数值模拟分析,对采场长度以及预留顶柱厚度进行了优化,分析了不同结构参数的采场周边围岩及充填体内的应力和位移分布,确定了采场长度为50 m且预留5 m厚的顶柱较为合理.矿柱回采方案的应用,可为矿山创造约470.52万元的经济效益.

    矿柱回采采矿方案数值模拟采场长度顶柱厚度

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    深部矿山无底柱分段崩落法回采进路方位角优化研究

    杜键刘秀敏邵勇陈从新...
    9-18页
    查看更多>>摘要：合理布置采场进路能有效控制地压和减少进路的变形破坏,提高矿山安全生产水平和经济效益.在对金山店铁矿张福山矿区-400 m阶段进路破坏详细调查的基础上,选取即将开采的-500 m阶段代表性矿段,考虑构造应力及陡倾优势结构面影响,采用数值模拟手段研究了方位角变化时的进路稳定性规律.研究结果表明:进路方位角与最大主应力间的夹角越小,岩石剪切破坏区体积越小,岩石剪切破坏主要发生在进路顶部;进路方位角与陡倾优势结构面走向夹角越小,节理剪切破坏体积越大,节理剪切破坏主要出现在进路的斜上方或侧边且破坏区域一般垂直于节理面;陡倾优势结构面加剧进路变形,引起进路较大的拱顶和边帮位移,且边帮位移大于拱顶位移,从而引起进路断面的大偏转变形.研究结果能为同类型矿山的进路布置提供优化思路.

    深部矿山无底柱分段崩落法进路方位角遍布节理模型FLAC3D

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    中深孔爆破对采场人工假顶的影响研究

    刘超王亮张帅唐鸣东...
    19-24页
    查看更多>>摘要：为探究爆破对采场人工假顶稳定性的影响,采用LS-DYNA动态分析软件,对中深孔爆破对4.75 m厚的人工假顶的扰动破坏进行了数值计算.结果表明,在应力波自孔底向孔口方向传播的过程中,爆破应力逐渐减小,且在人工假顶中的分布均匀,衰减较快.顶部留设0.5 m厚的保护层后,人工假顶绝大部分单元的最大有效应力值小于充填体的塑性破坏强度,表明爆破作用对人工假顶的破坏较小.在某铅锌矿进行了现场爆破试验,并在人工假顶关键位置布设位移监测点,结果表明,中深孔爆破后,人工假顶和采场边帮无垮塌和冒落现象,顶板沉降位移较小,爆破效果良好.

    人工假顶中深孔爆破爆破损伤数值模拟

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    基于爆破漏斗试验的中深孔爆破参数优化研究

    张兵杨世兴龚武田王建栋...
    25-30页
    查看更多>>摘要：某铜矿采用分段空场中深孔爆破落矿,为了提高爆破质量,基于利文斯顿爆破漏斗理论开展了单孔系列、变孔距多孔同段爆破漏斗试验,并以试验结果为基础设计了中深孔爆破工业试验,最终确定了有利于降低炸药单耗、改善爆破效果的合理爆破参数.爆破漏斗试验得到的药包临界埋深为0.964 m,最佳埋深为0.470 m,最佳爆破漏斗半径为0.429 m,孔间距与最佳漏斗半径的最优比值为1.64;优化后的中深孔爆破孔底距为2.6～2.8 m、排距为2 m;中深孔爆破工业试验过程中,将部分炮孔排距增加到2.2 m,大块率并未提高,爆破效果良好,实际炸药单耗从0.47 kg/t降低到0.39 kg/t.

    爆破漏斗中深孔爆破炸药单耗炮孔参数

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    锡铁山中深孔爆破参数优化研究与应用

    展卫露高天宇蔡泽山李正明...
    31-36页
    查看更多>>摘要：合理的爆破参数不仅能够有效降低采矿损失率、贫化率,而且对提升回采效率,降低采矿成本意义重大.针对理论计算、工程类比等方式确定的中深孔爆破参数现场适用性不强的问题,通过岩石力学参数测试、现场工程地质调查等,对锡铁山矿区的矿岩可爆性进行分析,矿岩的普氏系数为4.4,岩体基本指标BQ为334.6,综合评价锡铁山矿岩属于易爆类型;通过选取与锡铁山岩体参数相近矿山进行工程类比,结合爆破漏斗试验结果,对锡铁山中深孔崩矿参数进行优化,孔底距由原来的1.3～1.5 m调整为1.5～1.8 m,排距由原来的1.3 m调整为1.4～1.6 m.现场工业试验表明:爆破参数优化后,采场爆破效果良好,炸药单耗由0.42 kg/t降低至0.38 kg/t,降幅为9.52％,每米炮孔崩矿量由4.42 t提升至4.86 t,增幅为9.95％.

    爆破漏斗试验扇形中深孔爆破爆破参数

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    基于TAUNet分割模型的爆堆块度空间分布研究

    郇宝乾宋家威张万忠柴青平...
    37-44页
    查看更多>>摘要：为了更好地满足矿区现场爆堆块度实时高精度检测的需要,提出 了一种基于深度学习的爆堆块体分割模型TAUNet(Transformer Aspp UNet),该模型在 UNet 的编码器和解码器中融入Transformer的自我注意机制,利用其处理大型特征映射,改善全局信息的提取,恢复在编码器中跳过的粒度细节.在骨干网络特征提取阶段,加入了 ASPP空洞卷积模块,增强了模型对块体局部特征的融合.在爆堆图像分割的基础上,采用爆堆分层的方法获取爆堆的块度空间分布信息.结果表明:(1)TAUNet分割模型具有良好分割性能,模型训练评价指标骰子系数、交并比、召回率分别达到97.12％、94.61％、96.2％,均优于主流的语义分割模型,对现场爆堆块体有着良好的分割效果;(2)通过爆堆分层的方法可知肇庆某矿山西采区315～300 m平台的爆堆块度空间分布,87.15％岩块粒径分布在0～0.6 m,9.9％的岩块粒径分布于0.6～1.0 m,大于1.0 m的大块占2.95％.研究结果能够为爆破效果评价的精细化、智能化发展提供参考借鉴.

    爆堆块度图像分割TAUNet爆堆分层

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    基于随钻测量的矿区岩体力学爆破块度预测方法

    胡建昌
    45-52页
    查看更多>>摘要：在采矿作业中,岩体爆破块度分布对装载、运输及破碎成本有很大的影响.目前已知的预测爆破块度的方法很多,但没有一种方法完全适用于无底柱分段崩落法的爆破块度评估,其主要原因是地下环境的多变性以及缺乏充分表征岩体的数据.随着钻进装备的智能化发展,随钻测量(MWD)系统已成为提供更多现场岩体信息的重要工具.在某矿区无底柱分段崩落法采场,采集了 17个爆破循环共175个钻孔的MWD数据,照片完整记录了每个爆破循环的岩体碎片.利用MWD数据将爆破前的岩体形态分为5种类型,利用平均块度指数X50将爆破后岩体碎片分为4类,研究了岩体类型与爆破碎片的关系,提出了一个无底柱分段崩落法爆破碎片预测模型.结果表明:完整岩体倾向于产生更细的爆破碎片,在完整岩体和轻微破碎岩体中,装药和爆破过程面临的挑战和不确定性较小,因此,可以更好地预测相应的破碎程度;岩体不连续性和爆破碎片大小之间存在正相关性,因此,不连续岩体倾向于产生更大的爆破碎片.

    无底柱分段崩落法随钻测量爆破块度爆破碎片预测模型

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    基于TPE-BP神经网络的爆破振速预测模型研究

    崔红艳张子禄胡静张荣国...
    53-58页
    查看更多>>摘要：爆破振动速度是爆破设计需要考虑的的重要因素之一,然而在爆破振动速度预测中,BP神经网络超参数的确定依赖经验公式且具有主观性.为克服这种局限性,并提高振动速度预测精度,采用超参数优化算法TPE对BP神经网络进行超参数优选.以最大段起爆炸药量、炮孔深度、水平距离、垂直距离和炸药单耗参数作为输入量,建立了隐含层数量神经元数量为31个的BP神经网络(TPE-BP)预测模型,该模型的爆破振动速度平均预测误差为2.35％,最大误差为6.29％,与基于经验公式确定超参数的BP神经网络模型和传统的BP神经网络模型相比较,平均预测误差分别降低了23.26个百分点和4.24个百分点,说明参数网络优化后TPE-BP预测模型能更好地拟合振动数据,其预测结果更接近真实值,可为爆破参数设计提供参考依据,从而有效地控制爆破振动.

    爆破振动振动速度预测BP神经网络TPE算法超参数优化

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    主溜井贮矿段静态及动态井壁侧压力分布特征

    付吉顺郑树衡马驰王艺...
    59-65页
    查看更多>>摘要：为了解溜井井壁在储矿、卸矿两种状态下的侧压力分布特征及差异,以海南石碌铁矿2#主溜井为研究对象,基于Janssen公式建立了井壁压力与标高的关系,同步建立了溜井动态、静态压力监测平台,模拟溜井贮矿段储料及放矿过程,监测压力变化特征,分析了静态及动态压力分布及差异,讨论了 Janssen公式应用的局限性及问题,并结合研究结果提出了关键性建议.结果表明:随着测量高度的增加,井壁静态侧压力逐渐减小,动态压力值大于静态压力,动态井壁侧压力呈先增加后减小的趋势,在测点高度为1.26 m时达到峰值为16.289 kPa,储料面附近最小,为3.073 kPa."超压现象"造成了动、静压力之间的显著差异性.Janssen公式基本能够描述井壁静态侧压力与测量标高的关系,但存在一定的局限性,源于卸矿冲击夯实作用、上覆矿岩压实作用、底部结构及矿岩压力等,这些因素造成储料内部压力、容重等参数小范围动态变化,造成Janssen公式模型产生计算误差.此外,在使用Janssen公式计算动态压力值时,应注意超压系数是一个与测点高度相关的动态值;提出标高为22～26 m范围使用内套钢板混凝土井壁修复方式、储料高度应在30 m以上、控制矿岩块度、匀速卸矿等工程管理建议,以确保2#主溜井贮矿段长期稳定运行.研究结果对溜井井壁磨损评估具有一定的理论意义,同时有助于保障溜井矿岩运输连续性,提高溜井使用寿命.

    溜井贮矿段井壁侧压力Janssen公式物理试验

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    老挝固体钾盐尾矿低成本胶凝固化材料研究

    郑伯坤石勇黄腾龙彭亮...
    66-73页
    查看更多>>摘要：为解决钾盐尾矿尾盐与老卤难固结以及固结成本高等难题,开展了传统常规胶凝材料与尾盐的强度配比试验,分析尾盐的固结特性,根据尾盐的特性,研发了两种新型胶凝材料,并探究了新型胶凝材料在不同灰砂比和质量浓度下与尾盐的固结强度.研究结果表明,以氧化钙作为胶凝材料,当灰砂比较大时,其与尾盐混合后的固结效果差,试块抗压强度低,而随着灰砂比的降低,试块的最佳强度可达到1.20 MPa;氧化镁可以显著提升尾盐充填体的强度,试块28 d强度最高可达22.06 MPa;粉煤灰和钢渣作为胶凝材料时,尾盐和老卤无法实现固结,不宜作为尾盐的胶凝材料.1#新型胶凝材料与尾盐混合固结后试块的强度偏低,最高强度仅达到1.20 MPa,不能满足充填体的强度要求,但其能降低充填体表面的粗糙程度;2#新型胶凝材料在灰砂比为1∶8且料浆质量浓度为72％时,试块的28 d强度可以达到3.17 MPa;与氧化镁相比,当试块强度达到2.00～3.00 MPa时,胶凝材料的充填成本降低了 50％以上.

    钾盐尾矿尾盐胶凝固化材料充填体强度充填成本

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