期刊,矿业研究与开发 2024年卷8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

基于赤平投影分析的露天矿高边坡台阶坡面角优化研究

刘杨王海军张长锁李京...

83-90页

查看更多>>摘要：针对露天矿山面临的边坡安全与经济效益平衡问题,提出了一种以赤平投影分析为基础的台阶坡面角优化方法.以某露天矿高边坡为研究对象,基于赤平投影分析研究了不同台阶坡面角与优势节理裂隙面组合下的边坡破坏模式,采用极限平衡法计算了不同破坏模式下的边坡稳定性,从而获得了台阶坡面角的最优值,并运用有限元强度折减法分析了最优台阶坡面角下边坡的整体稳定性.结果表明:边坡在不同台阶坡面角下有不同的破坏模式;台阶坡面角的最优角度为65°,在3种荷载组合下均满足安全标准的要求;通过台阶坡面角优化方法获得的采场最终帮坡角为49°,相较于现状采场的最终帮坡角提升了 6°,新增矿石回采量约为28.2万m3,根据有限元强度折减法计算的边坡的整体稳定性系数为1.783,边坡处于稳定状态,验证了该优化方法的可靠性.

关键词：

露天矿赤平投影分析台阶坡面角边坡稳定性

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覆土厚度和边坡形态对排土场边坡稳定性的影响

郑小斌李志国刘永杰徐涛...

91-97页

查看更多>>摘要：复垦排土场边坡中覆土厚度和边坡形态严重影响矿山排土场边坡的稳定性及复垦效果.以国家电力投资集团内蒙古公司南露天矿排土场边坡为研究对象,利用数值模拟并结合现场监测研究了覆土厚度、台阶高度和坡面角对于边坡稳定性的影响.研究表明,排土场覆土厚度越厚,台阶坡面角越大,以及台阶高度越高,排土场边坡稳定性越差;在保证边坡整体形态不变且满足复垦施工工艺的要求下,将单级台阶坡面改为多级台阶坡面,可提高整体边坡的稳定性;综合考虑排土场复垦效果、容量、施工作业安全以及复垦成本等因素,建议台阶高度为20 m,局部台阶坡面角为24°～28°,最终边坡角为26°,覆土厚度为0.5 m.研究结果对于复垦排土场边坡设计与施工具有一定的指导意义.

关键词：

复垦排土场边坡稳定性覆土厚度边坡形态台阶高度坡面角

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交椅山磷石膏渣场堆积坝稳定性研究

杨平波

98-103页

查看更多>>摘要：堆积坝的稳定性对于保障尾矿库的安全至关重要.采用工程勘察资料分析、稳定性计算、数值模拟等方法研究了交椅山磷石膏渣场堆积坝的稳定性.结果表明:堆积坝高程在942 m时,正常工况及洪水工况下的稳定系数满足规范要求,排渗失效工况下极有可能发生溃坝;堆积坝高程为998 m时,干堆磷石膏以总坡比1∶2.5堆存,坝体处于不安全状态;交椅山磷石膏渣场堆积坝以干堆形式加高是可行的.干堆磷石膏密度宜取1.32 g/cm3;堆积坝总外坡比宜取1∶2.6;应加强坝体的排渗以及浸润线的监测.研究成果可为国内外磷石膏渣场堆积坝加高提供参考.

关键词：

渣场磷石膏堆积坝稳定性数值模拟

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多煤层采动层间覆岩破断规律及稳定性控制研究

张传玖李宣良贾士耀杨正义...

104-112页

查看更多>>摘要：为解决多煤层采动层间覆岩破断复杂、难控制等问题,以神东某多煤层矿井为研究背景,通过理论分析、现场监测与数值模拟相结合的研究手段,分析多煤层开采层间覆岩破断特征及运移规律.首先,基于悬臂梁理论分析计算了多煤层采动下层间覆岩移动量,同时将现场监测数据与理论值进行对比分析;然后,采用3DEC模拟研究了多煤层在不同开采距离下层间覆岩运移及破断特征;最后,提出了煤壁锚索+层间覆岩锚网锚杆强化支护技术.结果表明:可利用多煤层开采层间覆岩运移理论计算层间覆岩裂隙发育高度;多煤层开采过程中易采用下行式开采,上、下煤层间距在20～40 m之间最为合适;多煤层采动过程中层间覆岩移动量呈先增加后降低的趋势,相较于普通支护,煤壁锚索+层间覆岩锚网锚杆强化支护的顶板移近量降低了约65％,取得了良好的支护效果.研究结果为多煤层采动条件下顶板稳定性控制提供了理论依据.

关键词：

多煤层开采覆岩破断特征运移规律力学特性数值模拟

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"三软"煤层回采巷道围岩变形机制与加固技术研究

张衡史建茂王俊文牛志军...

113-122页

查看更多>>摘要：针对"三软"煤层巷道围岩变形严重等问题,以1307工作面回风巷为工程背景,通过室内试验、数值模拟与工业性试验相结合的方法,掌握了巷道围岩力学特性及变形破坏机制,提出并应用了巷道加固技术.结果表明:巷道围岩矿物成分占比较高,且巷道在原支护方案下围岩裂隙发育范围大、锚杆索受力接近破断载荷,围岩变形严重;揭示了支护方案不合理、围岩力学特性差为巷道围岩变形破坏的机制,明确了巷道两帮、底板为加固控制的关键部位,提出了"全长黏结锚固+帮部加固+底板加固"的控制对策;构建了不同支护方案的数值计算模型,获得了不同加固方案下围岩的位移及塑性区分布特征,最终确定了巷道控制效果好的加固参数;巷道加固技术应用后,巷道围岩的最大变形量为156 mm,相比于原支护方案,巷道顶、底板与两帮位移量分别减小了 84％、87％,巷道围岩得到了稳定控制.

关键词：

三软煤层变形破坏机制围岩加固力学特性数值模拟

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金川三矿区平巷空间位置对围岩松动圈大小影响研究

张鹏强朱大铭宋家乐黄永祥...

123-131页

查看更多>>摘要：针对金川三矿区巷道围岩松动圈大小不明确对支护参数设计造成较大困扰的问题,通过现场测试和数值模拟的方法,研究了金川三矿区1 330 m水平和1 438 m水平巷道在不同空间位置下的松动圈大小,揭示了平巷水平布置方向和埋深对金川三矿区巷道围岩松动圈大小的影响规律.结果表明:平巷的水平布置方向越大,围岩松动圈越大,且围岩松动圈在30°～60°范围的扩增幅度大于0°～30°和60°～90°,顶、底板松动圈增大幅度高于两帮;平巷的埋深越大,围岩松动圈越大,巷道围岩破碎面积随埋深的变化曲线在埋深小于500 m时近似呈线性增长,埋深大于等于500 m时,巷道围岩破碎范围扩增幅度增加,巷道围岩整体稳定性遭到破坏;不同平巷水平布置方向和埋深下松动圈大小的现场实测结果与数值模拟结果的平均相对误差分别为7.5％、1.0％,数值模拟结果相对可靠.研究结果可为平巷的支护设计和井巷工程中巷道空间位置的设计提供参考.

关键词：

巷道空间位置巷道埋深松动圈大小现场测试数值分析

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深部磷矿大断面交叉口软弱围岩稳定性分析及支护方案优化研究

侯新澳万文赵延林盛佳...

132-138页

查看更多>>摘要：通过对瓮福磷矿磨坊矿1080进风斜坡道3#交叉口时顶板变形进行分析,得出顶板变形的主要原因是围岩所处地带为较破碎的白云岩,围岩稳定性较差且受地下水的影响明显,同时支护体结构不具有针对性,支护体和围岩在刚度、强度、变形上不耦合.为防止后续采动影响此处变形,对原支护方案进行优化,采用"锚杆+钢筋网+钢拱架+预应力锚索"的联合支护方式支护破碎顶板.利用FLAC3D对优化前后的支护方案进行模拟分析,并对优化后的方案进行210 d的现场井下监测.结果表明:支护优化后的围岩顶板沉降位移较原方案减少了 95.35％,现场监测其最大值约为2.00 mm;支护优化后的两帮移近量较原方案下降了 94.29％,现场监测两帮移近量小于3.00 mm.优化后的支护方案可有效控制围岩变形量,即在原有支护方案的基础上增加预应力锚索对破碎巷道围岩的稳定性有着明显的改善作用.

关键词：

交叉口破碎围岩支护方案优化大断面变形监测

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基于TRT超前探测与地质钻探相结合的崩落法开采影响区域松散边界确定

陈寅王亚军李晓辉林卫星...

139-147页

查看更多>>摘要：某铜镍矿井下矿岩条件较差,早期采用崩落法回采矿石资源.由于崩落法采场暴露时间较长,加上开采扰动影响,开采区域在治理之前出现了顶板垮冒和侧帮垮落情况,致使上部矿岩开采技术条件恶化,造成超百万吨矿石资源在当前情况下无法安全采出.基于此,采用了 TRT超前探测与地质钻探相结合的探测方式,得到有底柱崩落法开采影响区域松散边界顶板标高为760 m水平,上盘边界近似垂直,下盘边界按岩层移动角60°推断;无底柱崩落法开采影响区域松散边界顶板标高为755 m水平,上下盘情况与有底柱崩落法开采区域类似.探测结果可为该区域赋存矿石资源的采矿方法选择、采准工程布置和支护设计提供依据,以保障井下安全、高效生产.

关键词：

崩落法开采影响区TRT超前探测地质钻探松散边界

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张福山矿区东区塌陷区回填对地表变形的影响研究

樊海云邵勇陈从新

148-156页

查看更多>>摘要：无底柱分段崩落法采矿常导致地表塌陷及周边区域开裂与变形,影响周边建筑物安全.塌陷区回填是控制塌陷区周边岩土体变形的常用手段,研究塌陷区回填对地表变形的抑制效果有助于关键区域建筑物的保护.基于金山店铁矿张福山矿区东区塌陷区回填前后的变形监测数据及离散元计算结果,分析了回填对地表不同区域的变形抑制效果及回填量对地表变形的影响.结果表明:塌陷区回填对下盘有良好的抑制效果,但受回填量及回填位置的影响,靠近回填区域的下盘测点受到的抑制作用较大,上盘及端部测点受到的抑制作用较小;当回填量达到一定量级时,回填能有效抑制上下盘土体的变形;目前矿区东区的回填量仍处于较低水平,增加回填量可以有效抑制上盘及端部变形.研究结果可为塌陷区治理提供参考.

关键词：

塌陷区回填地表变形变形监测离散元

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复杂地质条件下近距离煤层群开采瓦斯涌出特征及治理技术研究

徐刚牛航宇赵海波孟凡林...

157-164页

查看更多>>摘要：高瓦斯近距离煤层群开采条件下,邻近层煤层厚度、层间距变化显著,导致瓦斯涌出具有较强的不均衡性,已成为工作面瓦斯治理的难题.以邵寨煤矿2502工作面为研究对象,通过理论分析与数值模拟研究了下伏煤岩体裂隙带的破坏深度及演化特征,在分析下邻近层煤层瓦斯运移规律的基础上提出了复杂地质条件下近距离煤层群开采瓦斯涌出量计算方法,并对瓦斯涌出量进行了预测和区域划分.根据瓦斯涌出量预测结果,针对性地提出以"底板下向穿层钻孔+高位钻孔及上隅角插管"的方法抽采下邻近层卸压瓦斯及采空区瓦斯,实现瓦斯抽采分区域治理.结果表明:邵寨煤矿2502工作面可划分为3个瓦斯涌出区域,最大瓦斯涌出量分别为34.74,14.66,29.86 m3/min.在进行瓦斯抽采分区域治理后,底板穿层钻孔抽采效果良好,回风流和上隅角瓦斯体积浓度稳定下降,未出现突变现象,综合治理效果良好,有力地保证了工作面的安全回采.

关键词：

近距离煤层群瓦斯涌出量邻近层分区治理抽采方案

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