空场法矿柱破坏规律及稳定性分析

为预测空场法采矿时矿柱破坏规律及失稳分析,运用断裂力学及突变理论建立了矿柱失稳的尖点突变模型.将开采厚度远小于采场跨度的空场法采场假定为无限大板上相隔一定间距的共线裂纹,采用断裂力学Ⅰ型裂纹模型,得出了矿柱破坏宽度的计算公式;基于突变理论以失稳阻抗因子和矿柱破坏发展因子为控制变量,矿柱应力强度比Fq为状态变量建立了矿柱失稳的尖点突变模型,研究表明:当Fq>1,矿柱会发生失稳;当Fq<1时,矿柱不会发生失稳.实例分析表明利用该模型对矿柱稳定性进行分析,其结果满足工程要求.     

基于组合赋权的充填管道失效集对—可拓模型研究与应用

考虑了充填管道失效具有随机性和模糊性特点,引入集对—可拓理论,构建了基于组合赋权与集对—可拓相耦合的综合评价模型.首先,从料浆特性、管道特性、施工技术和充填工艺4个方面,选取12个指标,构建了充填管道失效风险综合评价指标体系,并对指标进行风险等级划分.其次,采用G1法和改进CRITIC法分别确定指标主观权重和客观权重,并基于最小熵原理和拉格朗日算法计算指标组合权重,运用集对分析原理构建联系隶属度函数,通过计算单指标联系隶属度和综合联系隶属度,以最大隶属度识别准则为依据判断充填管道失效风险等级.最后,以金川龙首矿、宝山铅锌矿、新城金矿3个矿山为研究背景,进行充填管道失效风险评估,并与云模型和可变模糊集等评价模型评估结果对比.研究结果显示,3个矿山充填管道失效风险分别为Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅲ级,与实际情况相符,且3种评估模型结果一致,表明基于组合赋权的集对—可拓理论综合评价模型在充填管道失效方面具有适用性,进一步丰富了理论成果.     

新桥矿爆破工艺与参数优化

为解决新桥矿大块率高、炸药单耗高及爆破效率低等问题,在对爆破工艺改进的基础上设计有限的爆破试验(13组试验)获取样本,并建立BP神经网络预测模型(隐含层节点数取9),以最小抵抗线W、孔间距a、周边孔距Z作为输入因子,以炸药单耗、大块率作为输出因子预测、优选爆破参数。优化推荐W=0.8 m、a=1 m、Z=0.8 m,对应的炸药单耗为0.2001 kg/t,仅为原工艺的50%;大块率为5.2091%,仅为原工艺的20%;生产效率提高了约65%。该方法采用有限的试验与智能预测相结合,实现低成本获取真实样本,并提高了预测精度。     

充填尾砂浆体粘度测量的初步探讨

由于充填料浆属于非牛顿体,其粘度值受多种因素影响而变化,不可能像普通牛顿体那样采用管流法、落体法、圆盘法、振动法等进行简单量测.根据充填料浆特性,以新桥硫铁矿尾矿浆(质量浓度70%)为研究对象,进行了充填料浆粘度测定方法的探讨.结果表明,待测充填料浆充分搅拌后2 min内利用旋转粘度计测得的粘度值变化幅度小于±15%,...     

离子型稀土矿增浸促渗技术研究

基于我国离子型稀土资源浸渗回收率偏低的工程实际, 在原地浸矿工艺流程和浸渗机理研究的基础上, 从浸矿盲区、反吸附与母液渗漏3个方面分析了导致稀土浸渗损失的主要原因和形式, 并提出了加强生产勘探、加强原地浸矿适用性分析、优化采场划分和开采顺序、优化工程布置和技术参数、加强地下水和边坡监控及替代浸矿剂与参数优化共6项技术措施。以上措施在指导离子型稀土矿企精细化生产, 实现生产可控、可设计方面具有重要意义。     

极细全尾砂胶结充填参数优化的试验研究

针对极细全尾砂胶结充填的充填体强度低、胶凝材料消耗量大等问题,以某矿山为实例,通过细粒全尾砂性能评价、自然沉降试验、塌落度试验、配比强度试验和自流输送试验及计算和分析,获得了最佳的充填技术参数。试验结果表明:全尾砂浆沉降24h后其最大浓度为73.4%,仅靠自然沉降无法满足矿山连续充填作业的要求。当全尾砂浓度为78%以上时,难于实现自流输送。为全尾砂浆浓度为74%～76%、料浆流量为150m~3/h、管道内径为150mm时,管内料浆流速为2.36m/s,管道输送阻力为2.1kPa/m～4.4kPa/m,可实现自流输送的充填倍线为4～11。当全尾砂浆浓度为76%、灰砂比1∶4～1∶8时,充填试块60d的强度为1.78MPa～3.62MPa,可满足矿山采空区充填的强度要求。     

基于变权重理论和TOPSIS的缓倾斜薄矿脉采矿方法优选

针对高品质缓倾斜薄矿脉的采矿方法优选难题，提出采用变权重分析法与TOPSIS相结合的综合评判标准体系，对多种采矿方法进行综合评判优选。首先，建立综合评价指标体系，考虑到层次分析法等常规方法确定的常权在评价各方案时可能会出现“状态失衡”的现象，引入变权重理论，以保证各因素的均衡性；然后利用逼近理想解的排序法（TOPSIS），得出各方案的优越度；最后，以内蒙古某矿山采矿方法优选为例，提出4种方案，分别为两步骤回采的分条密接充填法（方案Ⅰ）、铲运机出矿上向水平分层充填法（方案Ⅱ）、电耙出矿上向水平分层充填法（方案Ⅲ）和房柱法（方案Ⅳ），对这4种方案进行优选。研究结果表明：4种方案的优越度依次为82.5%、32.8%、55.3%和53.8%，最终选择的方案为两步骤回采的分条密接充填法（方案Ⅰ），该结果与工程实际相符合，表明该研究思路对采矿方法的优选具有参考价值，为今后工程中采矿方法优选问题提供了一种科学有效的分析方法。     

基于CT-GRNN模型的采场顶板位移预测

将混沌学理论与广义神经网络相结合构建了基于CT-GRNN的采场顶板位移预测模型。首先应用Matlab混沌工具箱, 对顶板位移数据进行混沌判别, 得出顶板位移数据混沌时间序列的特点, 进而对顶板位移数据进行相空间重构, 最后采用广义回归神经网络对采场顶板位移进行预测。以新桥矿E15、E27采场顶板位移预测为例, CT-GRNN模型的预测误差分别为2.1%和2.6%, 相比传统BP神经网络预测（预测误差分别为5.7%和4.8%）, 精度得到大幅度提高, 可作为采场顶板位移预测的一种新手段。     

基于磷石膏的多骨料充填体强度演化规律研究

针对湖北宜昌某磷矿重选尾矿产出量远远低于充填骨料需求量及磷石膏堆放造成环境污染的问题,在磷石膏及重选尾砂物理化学性质分析的基础上,进行了基于磷石膏和重选尾砂的多骨料配比试验,探究了不同养护龄期下充填体的强度演化规律;并利用电镜扫描(SEM)呈现了磷石膏胶结充填体的微观结构,揭示了磷石膏胶结充填体作用机理。研究结果表明:单独采用磷石膏作为骨料时,早期强度较低,添加重选尾矿可明显加快充填体的固结速度,同时充填体的早期及中期强度也相应增大,灰砂比1∶10、磷石膏∶重选尾矿为3∶2,质量浓度70%状态下,试块的7d强度可达1.35MPa,28d强度可达2.67 MPa。基于磷石膏和重选尾砂的多骨料充填体的早期强度增长平稳,增长较快,且强度较高,中期强度可达到后期强度的50%左右,多骨料充填体的强度增长相对稳定。     

基于G1-EW-MIE-可拓理论的露天矿山卡车调度系统综合评价模型研究

为更全面地评估露天矿山卡车调度系统的可靠性,建立了基于 G1-EW-MIE-可拓理论的综合评估模 型。首先,根据卡车调度理论,构建了包括最优路线、车流规划和实时调度 3 个一级指标、16 个二级指标的露天矿 山卡车调度系统综合评估指标体系;其次,采用 G1-EW 法确定指标主观权重和客观权重,基于 MIE 计算指标组合 权重,通过构建单指标关联函数分别计算单指标隶属度和综合隶属度,运用最大隶属度原则进行露天矿山卡车调 度系统评价,并引入变量特征值概念描述系统发展趋势;最后,将所建立的综合评价模型应用到福建省某露天矿山 卡车调度系统的综合评估中,并与模糊层次分析法和未确知测度理论模型的评估结果进行比较。结果表明,该矿 山卡车调度系统为Ⅱ级,与系统实际应用情况相符,且 3 种评估模型结果一致,说明本研究所建立的综合评价模型 在卡车调度系统评估方面具有适应性,为卡车调度系统评估提供了新思路。