基于可参考经验公式的防水矿柱留设研究

针对白象山铁矿富水形态多变矿体,进行了基于可参考经验公式防水矿柱留设研究。通过发育体系下防水矿柱留设得出了富水层下矿体分段空场嗣后充填采矿法、上向水平分层充填采矿法和预控顶进路充填采矿法最大空顶高度和导水裂隙带高度。通过断裂构造附近矿柱留设研究得出了在断裂构造附近矿体倾角达到一定程度时,倾角越小,所留设防水安全矿柱越宽,为安全起见,选取了其最小倾角,静水压力水头高度按断层导通含水层在各勘探线最高高度计算,得到采用不同采矿方法时,各断层防水安全矿柱留设宽度平均值为104.77 m。     

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。     

直孔掏槽爆破中空孔效应的数值模拟研究

空孔在直眼掏槽爆破中具有重要作用。为研究不同空孔直径对首响掏槽爆破效果的影响,利用数值模拟手段对150,200,250mm 3种不同直径空孔下的单空孔掏槽方案进行掏槽对比分析。在确定数值模拟所需的材料模型及参数的基础上,建立不同空孔直径的单空孔掏槽爆破模型。模拟结果发现空孔具有反射应力波和聚集爆炸能量的作用,且其作用随着空孔直径的增大而更为明显,但其凿岩成本也会随空孔增大而相应升高,综合考虑后推荐的直孔掏槽爆破最佳空孔直径为200mm。     

固液两相耦合条件下全尾砂连续沉降规律研究

针对江西某铅锌矿全尾砂难以浓缩的问题，研究探索添加絮凝剂提高其浓缩效果的可行性。对该全尾砂浆体分别进行固液两相耦合条件下静态和动态絮凝沉降正交试验，确定尾砂浆絮凝沉降规律，对絮凝剂选型、用量和给料速度等关键参数进行优化。结果表明：当给料速度由0.89 t/（m²·h）减少至0.60 t/（m²·h）时，溢流水固含量逐渐降低；当给料浓度为13.59%，AH-910-SH型絮凝剂浓度为20 g/t，给料速度为0.60 t/（m²·h）时，底流浓度达到最大值72.82%，溢流水固含量为162.68×10^-6（<300×10^-6），絮凝沉降效果最佳。该试验为全尾砂快速沉降技术奠定了理论基础，同时为全尾砂高浓度充填方案选择提供了技术参考。     

基于Flac~(3D)数值模拟的软弱岩体联合支护机理研究

为解决矿山深部高应力破碎岩体巷道围岩变形严重、施工风险高、使用周期短等问题,以安徽某铁矿为例,通过现场调研、理论分析、Flac3D数值模拟及在线监测相结合的方法,针对深部-440m中段进路开挖后支护困难的问题,提出了锚网喷注联合支护技术,在探究高性能预应力锚杆、金属网、喷射混凝土及注浆补强联合作用机理的基础上,对其施工关键技术难题开展了系统研究,并通过围岩松动圈测试及围岩表面位移监测等方法对联合支护效果进行评价。研究结果表明:深部进路开挖后,顶板竖直位移为1 183.8mm,竖向应力达到15.85MPa,围岩变形破坏严重,单一支护措施无法满足安全高效采矿作业的要求,锚网喷注联合支护技术将锚杆、金属网、喷射混凝土、注浆等多种支护手段充分结合,形成复合支护结构,扩大了支护体系的承载范围,锚喷网注联合支护作用下的围岩松动圈面积仅为原来的48.8%,围岩顶板竖向位移为385.6mm,与原顶板竖向位移相比降低了66.1%,围岩稳定性显著提高,是使深部软弱围岩形成长期稳定整体的有效手段。