- 郭鸿德;杨晓飞;刘国栋;张晓蕾;万串串;刘立顺;
爆破成井是中深孔或深孔采矿方法中关键的一个工艺,主要包括分次或一次爆破成井方式。在中深孔采矿工艺中,切割天井是重要的采切工程,通常采用普通法、吊罐法或爬罐法进行施工,存在较大的安全隐患,并且掘进效率较低,严重影响矿山生产。近年来,三山岛金矿下向中深孔分段采矿面临充填体下中深孔采场切割天井的施工难题,研究了直孔掏槽法切割天井的一次爆破成井技术及应用效果。通过爆破参数计算,选用装药孔直径Φ65 mm、补偿空孔直径Φ110 mm的钻孔孔径,综合考虑确定了装药孔与空孔之间的距离为0.3 m,能够满足爆破补偿空间及自由面的要求。结合矿岩稳固条件,选用9孔掏槽方式,进而制定了炮孔布置方案,即掏槽孔设计1个中心装药孔,12个空孔作为补偿孔,辅助孔4个,周边孔12个,共计29个孔。在确定炮孔堵塞长度、炸药选择、装药结构、微差时间、起爆顺序等工艺参数之后,开展了切割天井的现场工业试验。试验表明:切割天井一次爆破成井方案是可行的,爆破块度均匀,无大块和过粉现象,爆破扰动小,爆破成形规格满足设计要求,爆破效果良好,为其它类似条件的切割天井一次爆破技术应用提供了参考依据。
2024年02期 v.76 6-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 686K] [下载次数:48 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 丰章哲;刘金辉;阳奕汉;邢拥国;胡鹏飞;王如意;梁大业;何挺;
地浸采铀是砂岩型铀矿的主要开采方法,酸性溶浸液与矿石反应后不仅铀被溶解,而且大量杂质离子也随之转入溶浸液中。以巴彦乌拉铀矿C12采区北部某抽注单元为研究对象,通过对其抽液孔浸出液化学成分监测,对溶浸液化学成分演化特征进行了系统研究。研究结果表明,溶浸液离子浓度增高是高酸溶浸液与含矿层矿物相互作用的结果,离子浓度演化经历上升、快速上升及相对稳定3个阶段,且酸度越高,浓度增高速率越快,矿物与硫酸反应的顺序大致为碳酸盐、黄铁矿(铁氧化物)、硅铝酸盐、钠长石、钾长石;相关阳离子浓度增长速率与SO_4~(2-)浓度增长速率演化特征具有同步性,SO_4~(2-)浓度超过12 g/L时Ca~(2+)浓度出现降低,表明CaSO_4发生了沉淀。这些研究成果对于指示矿物溶解迁移的演化规律具有重要的理论意义与较高的学术价值。
2024年02期 v.76 14-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1211K] [下载次数:46 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 陈剑;李聪;王俊;杨天雨;
膏体管输沿程阻力是影响管道设计与采场充填质量的关键因素之一,采用Fluent建立与实际环管实验系统一样的管道输送的几何模型,分析得到不同管线沿程阻力损失之间的关系以及膏体配比参数对沿程阻力损失的影响规律。研究表明:膏体在管道中弯管处的速度和压力都发生急剧的变化,弯管外侧压力和速度明显大于弯管内侧,有着明显的梯度。在水平管段速度和压力在管道径向上存在明显的梯度,呈结构流的特点,分为柱塞流动区和边界层区域。在膏体管道输送中管道内膏体的速度和压力均存在着边界效应,随着流速的增大,管输阻力增大;随着膏体质量浓度增加,沿程管道阻力损失变大;随着屈服应力与塑性黏度的增加,沿程阻力损失也增大,获得了不同物料组成、管道内径、管流流速下水平段膏体压力损失,为大屯锡矿最终输送泵、充填管道选型提供了依据。
2024年02期 v.76 26-34+44页 [查看摘要][在线阅读][下载 2013K] [下载次数:56 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 贾皓琦;黄永辉;张智宇;
为了研究云南某金属地下矿山断层对爆破振动波传播的影响,选用含有断层区域3736北部中段区域、无断层区域3736南部中段区域布置测点。以云南某金属地下矿山真实采集爆破振动数据为研究对象,基于小波包变换、HHT算法、STFT算法开展爆破振动波衰减规律的研究。结果表明:云南某地下金属矿山振动波经过断层前瞬时能量幅值达到10×10~(-4)dB,经过断层后瞬时能量幅值达到1.5×10~(-4)dB,瞬时能量幅值衰减85%;断层在一定程度上会扰乱振动波能量分布情况,延缓振动能量迅速上升;振动波经过断层后低频能量衰减60%,高频能量衰减71%,总体能量功率衰减77%,无断层区域高频能量衰减18%,低频能量衰减17%,总体能量功率衰减15%;爆破振动波经过断层后,过滤大量高频能量,能量总体分布呈现向低频域方向发展的趋势。
2024年02期 v.76 35-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1238K] [下载次数:133 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 魏可心;徐振洋;叶图强;任碧琦;闫祎然;
为研究在爆破过程中填塞长度对圆柱岩样爆破效果的影响,通过数值模拟方法建立了分区域圆柱岩样单孔装药的三维模型。通过改变填塞长度,对爆破过程中填塞物及圆柱岩样的损伤情况、位移变化和裂纹扩展进行了对比分析。结果表明:数值模拟结果与圆柱岩样实验室爆破裂纹扩展与损伤情况相一致,验证了爆破模型可有效模拟岩石爆破过程。在填塞长度为炮孔长度的23.7%内,填塞长度的增加可显著抑制填塞物冲出炮孔程度,而超过此区间后,单位抑制效应微弱。填塞长度从炮孔长度的7.9%到39.5%,岩柱表面裂纹网络复杂程度逐渐降低,但裂隙宽度显著增加。在炸药引爆后岩柱中部区域的损伤值最高,在填塞长度为炮孔长度的23.7%时取得最高值为0.75。在岩柱上部区域,损伤随填塞长度呈现凹形变化,差值为0.054 3;而五种填塞长度在岩柱中部区域的损伤差值最大,为0.067 9;对岩柱下部区域的损伤影响较小,变动幅度为0.009 9。填塞长度的合理选取为实现精确区域爆破和提高爆破效果提供了新的途径。
2024年02期 v.76 45-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1425K] [下载次数:99 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 付俊;蔡君;周罕;郁华嘉;郭国祥;余璨;
拉拉铜矿位于川滇应力区中部,浅部资源接近开采结束,逐步由露天开采全面转为地下开采,由于其深部开采地质条件复杂,落凼深部矿区将面对开采过程中的地应力问题。以拉拉铜矿落凼矿区深部地应力场特征为研究对象,开展了10个钻孔的应力解除法地应力测试、22组围岩室内物理力学测试,结合国标法、Barton法及陶振宇法3种应力判据完成了深部开采区域的岩爆预测分析。结果表明:地应力值浅部离散分布,深部线性增长;最大主应力方向整体离散;岩爆程度随深度逐渐增大,浅部离散分布,深部逐渐集中,东区1 780 m标高可能出现强烈岩爆的现象;结合矿区断层及测试点分布特征,指出矿区断层及地层对地应力测试结果的影响,为该类金属矿山深部灾害预防及安全开采提供有益的参考。
2024年02期 v.76 53-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 514K] [下载次数:129 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
- 卢欣奇;张传亮;苏军;李欣;金凯明;
非煤矿山的开采是我国的基础产业,同时也是经济发展的重要支柱,在许多新兴产业发展中扮演着越来越重要的角色。随着矿产资源开发强度的不断加大,非煤矿山行业也产生了较多典型的安全生产事故,为探讨我国非煤矿山安全存在的主要问题,搜集了我国“十三五”期间(2016—2020年)非煤矿山安全生产数据,分别从事故发生区域、事故类型、事故发生时间、开采方式、矿种类型、所属行业等方面进行了分析,得出以下结论:1)我国非煤矿山中小型矿山以40%左右的产能酿成了超过90%的事故,安全生产基础总体薄弱;2)如内蒙古、湖南、广西等重点区域安全生产形势仍严峻;3)地下矿山的事故起数和死亡人数均占非煤矿山事故总量的50%以上,以冒顶坍塌为主的10类事故死亡人数较大。导致这种情况的主要原因是我国非煤矿山企业安全管理能力仍然较弱、非煤矿山安全生产监管监察能力仍需提升、我国非煤矿山智能化建设仍处于初级阶段,事故重灾区机械化、自动化、智能化建设程度总体较低。只有进一步推进非煤矿山企业及监管监察部门装备设备的智能化水平的提升,从矿山全生命周期中的各个生产流程及环节进行改造升级,才能实现“十四五”时期安全生产质量的进一步提升。
2024年02期 v.76 60-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1196K] [下载次数:204 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 何锋;刘春学;
为研究含断层露天边坡在渗流作用下的稳定性问题,采用FLAC~(3D)数值模拟技术构建断层作用下的滑体力学模型,获得顺倾层状边坡分条稳定系数表达式,进而对渗流作用下含断层边坡稳定性进行数值模拟分析。对岩体强度的弹性模量、内聚力、内摩擦角和岩体抗拉强度等4种影响因素进行敏感性分析,通过分析这4种因素在不同工况下边坡的位移、应力、应变和安全系数,得出了各参数的敏感性分析曲线。从敏感性分析曲线可知,岩体的内聚力对边坡稳定性的影响最大,弹性模量对边坡稳定性的影响最小。开挖不同阶段边坡稳定性的主要影响因素存在差别,其中,前期以断层为主,后期则逐渐转化为渗流作用。该研究为今后露天矿边坡稳定性分析提供了科学依据,对于边坡稳定性分析具有重大的工程实际意义。
2024年02期 v.76 70-75+87页 [查看摘要][在线阅读][下载 444K] [下载次数:224 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘泉;王晨;
地震引起的边坡动力响应是诱发排土场失稳的主要诱因之一。以某矿山排土场边坡为背景,采用Geostudio软件模拟分析了Ⅷ级地震作用下某排土场边坡质点位移时程曲线、质点应变时程曲线以及安全系数时程变化曲线。研究结果表明:在地震力作用时间段内,该矿山排土场边坡最大质点位移、最大质点应变仅为8 cm与0.002 5,安全系数最小值为1.65,大于规定的许用安全系数1.10,表明该排土场边坡处于稳定状态。
2024年02期 v.76 76-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 502K] [下载次数:136 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 严体;孙进辉;田敏;
巷道支护参数选择的合理性是保障巷道稳定的关键。针对高海拔破碎围岩巷道变形严重的问题,以某矿山的运输平巷为工程背景,采取现场岩体结构调查,调查巷道的变形破坏状态,采用巷道松动圈声波测试,松动圈厚度在1.2~1.4 m,巷道支护松动圈分类为中松动圈Ⅱ类。基于上述研究,初步确定支护参数,最后用数值模拟软件对支护参数进行优化,采用喷锚网联合支护能满足要求,锚杆网度1.2 m×1.2 m,锚杆长度1.5 m,喷射混凝土厚度100 mm联合支护能满足安全要求。研究成果为该矿区巷道的支护设计提供了理论依据,也为类似工程的设计及施工提供借鉴思路。
2024年02期 v.76 80-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1436K] [下载次数:57 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 原新宇;李敏;苏凤波;许宏图;王奕仁;
微震监测技术已经成为深部地压研究和管理的一个基本手段。基于IMS微震监测系统,对中色白音诺尔铅锌矿地下采区采掘过程引起的岩体微破裂进行监测,可有效反映目标区域内采空区及生产作业采场的稳定性。数据分析表明:1)通过微震事件时空分布分析、b值法和能量指数EI、施密特数Sc_s与累计视体积CAV关系法,结合现场施工情况可更加准确地分析微震数据,有效评价地下采场的整体稳定性,得出合理结论;2)在EI降低的前提下,CAV曲线在拐点处斜率降低对应微震事件发生的概率或事件数较近前值降低,反之亦然;在Sc_s降低的前提下,无论CAV曲线在拐点处斜率增减,微震事件发生的概率或事件数较近前值均减小;3)该有色金属矿山地下采区大爆破余震事件发生频率显著降低,该生产采场稳定性较好。该系统的应用对中色白矿地下矿床开采中的防震减灾和安全生产将起到积极的作用。
2024年02期 v.76 88-92+101页 [查看摘要][在线阅读][下载 643K] [下载次数:133 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 唐飞;
为了对露天矿山边坡稳定性进行可靠分析,从采矿地质、水文特征和工程施工3个层面选取14项评价指标建立稳定性评价体系,并基于博弈论构建露天矿边坡岩体稳定性综合评价云模型。以云南某露天矿边坡为工程案例,通过数学计算并评估其稳定性等级。结果表明:优化后的层次分析法能够明显改善主观权重的计算精度;选取的模型评价指标符合工程实际需要,且具有良好的独立性与代表性;博弈论可以较好地求出评价指标的综合权重,云模型能够逐级分析出各层指标与稳定性等级的相关程度,并根据最大隶属度原则,得出露天矿边坡岩体稳定性等级。
2024年02期 v.76 93-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 647K] [下载次数:176 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王旭;杨志一;马增;徐志强;张忠光;
受不良工程地质条件、下部采矿活动及雨雪入渗等影响,曙光金铜矿露天边坡存在较为明显的蠕滑现象,导致多处台阶出现严重变形、开裂、下沉。通过边坡灾害体分析、边坡稳定性计算,并结合矿山实际情况,提出了5种边坡治理方案,分别为:(1)预应力长锚索+钢板方案;(2)喷锚网方案;(3)浆砌石挡墙+素喷方案;(4)预注浆固结方案;(5)微型桩+浆砌石挡墙方案。经多角度方案对比,最终选取了方案(1)与方案(5)相结合的综合治理方案。通过方案实施,取得了良好的边坡治理效果,保障了矿山安全生产,该矿山边坡治理的研究与分析可为类似条件软破岩质高陡边坡治理提供可借鉴的经验和依据。
2024年02期 v.76 102-107+119页 [查看摘要][在线阅读][下载 613K] [下载次数:115 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]