检索结果-内蒙古大学图书馆

中国矿业 2016年第8期25卷 94-99页

作者：宋朝阳纪洪广北京科技大学土木与环境工程学院金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

深部煤层的开采导致上部覆岩运动与破坏,覆岩中的软弱夹层是影响井筒、硐室及地下巷道等地下工程围岩稳定的关键因素之一。针对弱胶结砂岩中软弱夹层对主斜井围岩稳定性问题,基于分层位移场的软弱夹层静力计算模型,计算得到软弱夹层各... 详细信息

深部煤层的开采导致上部覆岩运动与破坏,覆岩中的软弱夹层是影响井筒、硐室及地下巷道等地下工程围岩稳定的关键因素之一。针对弱胶结砂岩中软弱夹层对主斜井围岩稳定性问题,基于分层位移场的软弱夹层静力计算模型,计算得到软弱夹层各点的精确位移。采用理论分析与数值模拟的方法分析了软硬互层弹性模量之比、软弱夹层的泊松比以及软硬互层厚度之比对穿越软弱夹层的斜井围岩变形规律。结果表明:软硬互层弹性模量之比对主斜井围岩稳定性有显著影响;当k值小于0.1时,即软弱夹层弹性模量与硬层弹性模量相差一个数量级以上时,软弱夹层围岩变形显著增加,二者呈幂函数关系;随着软硬互层弹模比值的减小,软弱夹层与上下硬层之间应力梯度变化值增高,斜井顶底板在软硬层接触面变形最大;软弱夹层泊松比由0.1增大至0.4过程中,斜井围岩变形量逐渐减小,顶板位移量减小0.42m;软硬互层的厚度比越大,围岩稳定性越差,竖直方向的移近量约为两帮移近量的3倍。

关键词：软弱夹层斜井围岩弹性模量泊松比

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充填接顶率对采场顶板稳定性影响的数值模拟研究

充填接顶率对采场顶板稳定性影响的数值模拟研究

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第七届中国矿山数字与智能技术装备大会

作者：朱鹏瑞王东旭宋卫东张兴才周家祥北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京 100083 北京科技大学土木与环境工程学院北京 100083 武汉钢铁集团矿业有限责任公司大冶铁矿湖北黄石市 435006

大冶铁矿目前采用分段空场嗣后胶结充填采矿法开采.充填接顶是充填工作的重要内容,直接关系到采场的稳定和安全.通过FLAC3D数值模拟研究接顶率分别为30％、50%、80%和100%时顶板应力与塑性区分布的情况,分析充填体接顶率与顶板稳定性之... 详细信息

大冶铁矿目前采用分段空场嗣后胶结充填采矿法开采.充填接顶是充填工作的重要内容,直接关系到采场的稳定和安全.通过FLAC3D数值模拟研究接顶率分别为30％、50%、80%和100%时顶板应力与塑性区分布的情况,分析充填体接顶率与顶板稳定性之间的关系,研究结果表明:安全的充填接顶率应在50%以上.

关键词：铁矿开采分段空场嗣后胶结充填法充填接顶率顶板稳定性

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软弱破碎矿体采场稳定性分析及结构参数优化

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中国钨业 2016年第5期31卷 13-18页

作者：罗淦华吴爱祥王贻明北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

采场结构参数是软弱破碎矿体开采的关键问题,对采矿各指标起着决定性作用,不合理的结构参数可能造成灾难性安全事故。以汤丹铜矿4#软弱破碎厚大矿体为研究对象,采用岩体分类统计、工程类比、理论计算、数值模拟等手段对顶柱、矿房及矿... 详细信息

采场结构参数是软弱破碎矿体开采的关键问题,对采矿各指标起着决定性作用,不合理的结构参数可能造成灾难性安全事故。以汤丹铜矿4#软弱破碎厚大矿体为研究对象,采用岩体分类统计、工程类比、理论计算、数值模拟等手段对顶柱、矿房及矿柱进行参数优化,并对比各研究方法的优劣。研究表明：汤丹铜矿4#矿体围岩岩体质量为Ⅲ级,矿体为Ⅳ级,矿房最大暴露面积为300 m^2;理论计算结果表明：矿房极限跨度是顶板厚度或矿柱宽度的单因素函数,且呈线性正比关系,矿房跨度为10-14 m,矿柱为14-18 m,顶柱为18-25 m,但各理论计算结果差别较大;应用ANSYS与FLAC3D对矿体开挖进行三维数值模拟,从地表岩移、顶板位移、塑性区分布及矿柱最大主应力四个角度进行全面分析,最终得出顶柱高25 m,矿柱宽16 m,矿房跨度12 m为最优结构参数的结论。

关键词：软弱破碎矿体采场结构参数优化岩体质量评价理论计算数值模拟

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综合安全系数局部强度折减法的应用研究

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煤炭技术 2016年第2期35卷 216-219页

作者：张华恺高永涛王强志赵彦庆北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

通过FLAC3D中的fish语言编写自定义强度折减程序,在边坡局部区域对边坡黏聚力和内摩擦角分别采用不同的折减系数进行折减,最终得到综合安全系数。算例结果表明,基于综合安全系数的局部强度折减法可以有效弥补传统强度折减法的不足,其对... 详细信息

通过FLAC3D中的fish语言编写自定义强度折减程序,在边坡局部区域对边坡黏聚力和内摩擦角分别采用不同的折减系数进行折减,最终得到综合安全系数。算例结果表明,基于综合安全系数的局部强度折减法可以有效弥补传统强度折减法的不足,其对边坡的稳定性分析结果是合理可信的。

关键词：强度折减法综合安全系数局部强度折减 FLAC3D

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开采扰动下覆岩变形规律及断层导水通道分析

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金属矿山 2016年第8期45卷 28-33页

作者：宋朝阳纪洪广孙利辉北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

开采扰动诱发断层活化是导致矿坑涌水量增加的重要影响因素。通过岩石全应力-应变、渗透试验,并建立矿区地质模型及数值计算模型,分析开采扰动对断层活化的影响范围及进行定量化研究。研究表明:峰后岩石渗透率约为峰前岩石的渗透率的2倍... 详细信息

开采扰动诱发断层活化是导致矿坑涌水量增加的重要影响因素。通过岩石全应力-应变、渗透试验,并建立矿区地质模型及数值计算模型,分析开采扰动对断层活化的影响范围及进行定量化研究。研究表明:峰后岩石渗透率约为峰前岩石的渗透率的2倍,峰后岩石裂纹的贯通导致渗透率发生本质变化;露天坑三维地质模型显示覆岩断层为主要导水通道,且受地下开采扰动的影响显著;露天坑右侧边坡的位移值是左侧边坡位移值的4倍,易发生断层岩移导致涌水量突增以及边坡滑动的风险;根据位移梯度变化开采扰动区域可分为岩体破裂冒落区,破裂过渡区、变形移动区、微变形区和未扰动区5个区域。研究结果有利于优化地面堵水注浆帷幕的布置。

关键词：断层开采扰动导水位移梯度

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基于响应曲面法优化全尾砂絮凝沉降实验研究

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矿业研究与开发 2016年第7期36卷 26-30页

作者：周靓吴爱祥彭乃兵尹升华王洪江孙伟北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

为使全尾砂絮凝沉降效果最佳,应用Box-Behnken试验设计方法建立数学模型,选择絮凝剂单耗、絮凝剂溶液浓度和尾砂浆质量浓度为影响因子,以单位面积固体处理能力为响应值,进行响应曲面分析,得到全尾砂絮凝沉降最佳参数为:絮凝剂单耗36.04g... 详细信息

为使全尾砂絮凝沉降效果最佳,应用Box-Behnken试验设计方法建立数学模型,选择絮凝剂单耗、絮凝剂溶液浓度和尾砂浆质量浓度为影响因子,以单位面积固体处理能力为响应值,进行响应曲面分析,得到全尾砂絮凝沉降最佳参数为:絮凝剂单耗36.04g/t,絮凝剂溶液浓度0.30%,尾砂浆质量浓度21.02%,在此条件下的单位面积固体处理能力为3.14t·h-1·m-2。矿山现场实测得单位面积固体处理能力为3.16t·h-1·m-2,误差仅为0.63%,说明采用响应曲面法对全尾砂絮凝沉降影响因素进行分析是可靠的。

关键词：膏体充填全尾砂絮凝沉降响应曲面法

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促凝剂在粉煤灰基新型充填胶凝材料中的应用

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矿业研究与开发 2016年第7期36卷 35-39页

作者：张威涛乔兰李庆文北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

金川矿床采用下向分层进路胶结充填采矿法,应用棒磨砂骨料和水泥胶凝材料进行高灰砂比、高浓度充填。针对金川降低充填成本、提高早期强度,试验选取酒钢渣粉为主要原料,添加促凝剂、生石灰和脱硫灰渣等复合激发剂制成粉煤灰基新型胶凝... 详细信息

金川矿床采用下向分层进路胶结充填采矿法,应用棒磨砂骨料和水泥胶凝材料进行高灰砂比、高浓度充填。针对金川降低充填成本、提高早期强度,试验选取酒钢渣粉为主要原料,添加促凝剂、生石灰和脱硫灰渣等复合激发剂制成粉煤灰基新型胶凝材料。通过正交试验考察了促凝剂、粉煤灰和生石灰等的添加量对新型胶凝材料充填体强度的影响,获得了粉煤灰基新型胶凝材料的最佳配合比,减少至少20%的水泥掺量,既降低了充填成本,又充分利用了固体废弃物,获得了显著的经济效益和社会效益。

关键词：胶结充填促凝剂胶凝材料配合比

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缓倾斜破碎矿床上向进路膏体充填采矿技术

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金属矿山 2016年第8期45卷 12-18页

作者：徐恒王贻明吴爱祥李芳芳高维鸿北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

谦比希铜矿西矿体矿岩破碎、稳固性差,水文地质条件复杂,开采技术条件差,初选上向水平充填采矿法,矿山结合实际情况,进行了2次工艺优化,最终确定采用上向进路膏体充填采矿法进行回采。结合矿山矿岩物理力学性质试验、工程地质调查和稳... 详细信息

谦比希铜矿西矿体矿岩破碎、稳固性差,水文地质条件复杂,开采技术条件差,初选上向水平充填采矿法,矿山结合实际情况,进行了2次工艺优化,最终确定采用上向进路膏体充填采矿法进行回采。结合矿山矿岩物理力学性质试验、工程地质调查和稳定性评价等前期工作,先后2次在此基础上对采场布置方式、结构参数进行优化,开展了采场围岩分级分区和支护等工作。现场生产表明:采用上向进路膏体充填采矿后,矿石回收率从原有的50%提升至80%,贫化率从15%下降到6%以下,采矿生产能力达3 000 t/d,每年为矿山节省或创造450万美元经济价值,有效解决了该矿山缓倾斜破碎矿床开采难的问题。

关键词：缓倾斜矿岩破碎上向进路充填采矿膏体充填

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全尾砂膏体搅拌技术现状及发展趋势

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金属矿山 2016年第7期45卷 34-41页

作者：杨柳华王洪江吴爱祥高维鸿北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

搅拌作为胶结充填关键环节,它的优劣直接影响水泥分散效果、料浆输送性能,以及水泥单耗和充填体强度。然而目前膏体充填技术研究主要集中于尾砂浓密、管道输送及充填体力学性能等方面,极少涉及料浆的搅拌过程。随着膏体充填技术的发展,... 详细信息

搅拌作为胶结充填关键环节,它的优劣直接影响水泥分散效果、料浆输送性能,以及水泥单耗和充填体强度。然而目前膏体充填技术研究主要集中于尾砂浓密、管道输送及充填体力学性能等方面,极少涉及料浆的搅拌过程。随着膏体充填技术的发展,膏体搅拌环节的不足逐渐暴露:多尺度物料弥散效果差、均质化困难,致使胶凝材料水化不充分;单套搅拌设备能力不足,限制了整个系统充填能力的提升;颗粒混合弥散运移规律及低效区消除等关键问题无法解决。目前暂无性能优异的膏体专用搅拌机,主要借鉴混凝土搅拌设备及工艺,由于全尾砂物料细、料浆黏度高、屈服应力大,导致混合分散困难,设备适应性差、能力不足等。因此,发展大流量膏体专用搅拌工艺及其配套设备迫在眉睫。

关键词：膏体搅拌分散效果均质化弥散运移规律低效区

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金源矿区房柱法开采围岩稳定性分析

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中国矿业 2016年第S2期25卷 259-262页

作者：苗胜军王浩王子木梁明纯北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

为了对矿区深部开采岩体的稳定性及岩爆倾向性进行深入地分析研究,本文针对金源矿区深部开采而可能带来的稳定性问题进行了数值模拟分析,结果表明:1中段开采过程中,拉应力集中在采场顶柱和部分矿柱,需严密监测中部矿柱应力,必要时可对... 详细信息

为了对矿区深部开采岩体的稳定性及岩爆倾向性进行深入地分析研究,本文针对金源矿区深部开采而可能带来的稳定性问题进行了数值模拟分析,结果表明:1中段开采过程中,拉应力集中在采场顶柱和部分矿柱,需严密监测中部矿柱应力,必要时可对其施加预应力锚杆加固;2矿柱水平位移基本变化不大,底板有轻微的底臌现象;3对60m长度单矿块的开采模拟中,若需多个矿块同时开采时,可采用隔一采一的方式有效控制围岩变形,保证开采安全;4若对埋深不同的多中段同时开采,最大弹性应变能将达到1.16×105J/m3,会对周边矿柱及围岩的稳定性留下安全应隐患。

关键词：深部开采岩爆倾向性应力集中数值模拟最大弹性能

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