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第35届国际采矿岩层控制会议

作者：付建新宋卫东谭玉叶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

以程潮铁矿西区崩落法开采为工程背景,基于近8年的GPS监测数据、现场地表破坏情况及相似材料模拟实验,对矿区岩层的塌陷及移动规律进行了分析.研究表明,井下开采对地表移动具有延时性,移动角发展具有跳跃性等规律,开采引起的岩层移动分... 详细信息

以程潮铁矿西区崩落法开采为工程背景,基于近8年的GPS监测数据、现场地表破坏情况及相似材料模拟实验,对矿区岩层的塌陷及移动规律进行了分析.研究表明,井下开采对地表移动具有延时性,移动角发展具有跳跃性等规律,开采引起的岩层移动分为采空区覆岩塌陷阶段及周边围岩向采空区的倾倒破坏阶段.第一阶段垂直应力起主导作用,表现为有规律的桶形垮落,第二阶段水平构造应力起主导作用,可采用悬臂梁的力学结构进行表述.根据岩层移动机理的分析,将程潮铁矿岩层移动分成垂直陷落区、倾倒滑移区、倾倒区、变形区、变形累积区、未扰动区等6个区域.本文的研究成果可为类似金属矿山崩落法开采的地表移动规律预测提供理论依据.

关键词：缓倾斜厚大矿体岩层移动覆岩塌陷崩落开采法

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全尾砂料浆絮凝沉降特性试验研究

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有色金属（矿山部分） 2016年第4期68卷 41-44页

作者：陈达宋卫东吴姗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 北京矿冶研究总院北京100160

针对充填系统中全尾砂沉降速度慢、时间长的问题,开展了全尾砂沉降特性的研究。为加快沉降速度,采用添加絮凝剂提高沉降效果。对絮凝剂类型、单耗、给砂浓度和絮凝剂配制浓度4个因素进行试验。根据试验数据,分析得出阴离子型絮凝剂对此... 详细信息

针对充填系统中全尾砂沉降速度慢、时间长的问题,开展了全尾砂沉降特性的研究。为加快沉降速度,采用添加絮凝剂提高沉降效果。对絮凝剂类型、单耗、给砂浓度和絮凝剂配制浓度4个因素进行试验。根据试验数据,分析得出阴离子型絮凝剂对此尾砂的絮凝效果最好,阳离子型和非离子型絮凝剂的絮凝效果较差。尾砂极限沉速与絮凝剂单耗非线性正相关,沉砂浓度随絮凝剂单耗增加而先增加后下降;其它条件一定时,给砂浓度与沉降速度呈负相关关系。综合考虑,建议阴离子絮凝剂单耗用量为10g/t,配制浓度采用0.1%－0.2%,给砂浓度保持在15%能达到较好的沉降效果。

关键词：充填全尾砂絮凝沉降极限沉速

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无底柱分段崩落采矿法回采方式对进路应力影响的模拟分析

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黄金 2016年第2期37卷 30-34页

作者：周东良何少博董经纶郝经阳李绍绍朱鹏瑞招金矿业股份有限公司夏甸金矿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科技大学土木与环境工程学院

以夏甸金矿无底柱分段崩落采矿法回采方式调整为工程背景,运用FLAC3D数值模拟分析软件,从应力变化规律、塑性破坏区变化特点和位移场分布特征等多个方面,对不同回采方式的采场地压变化规律进行数值模拟对比研究。研究发现无底柱分段崩... 详细信息

以夏甸金矿无底柱分段崩落采矿法回采方式调整为工程背景,运用FLAC3D数值模拟分析软件,从应力变化规律、塑性破坏区变化特点和位移场分布特征等多个方面,对不同回采方式的采场地压变化规律进行数值模拟对比研究。研究发现无底柱分段崩落采矿法在回采过程中垂直应力集中区域出现在回采进路两帮的岩体中,水平应力集中区域出现在回采进路的顶底板中。当采用双翼阶梯式回采时,回采进路中应力分布较为均匀,总体应力较小,是最为合适的采矿方法。

关键词：无底柱分段崩落采矿法回采方式 FLAC3D 地压变化规律应力分布双翼阶梯式

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黄金选矿厂磨矿细度优化模型研究与应用

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现代矿业 2016年第6期32卷 45-47,58页

作者：姚致远胡乃联李国清赵威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山东黄金集团三山岛金矿

磨矿细度会影响选厂的许多指标,对于选矿回收率的影响尤其复杂,为了量化描述磨矿细度对其他指标的影响,追求经济上最优的磨矿细度,采用线性回归、BP神经网络等分析方法,建立了磨矿细度与选厂小时利润间的数学模型,将模型应用于某黄金选... 详细信息

磨矿细度会影响选厂的许多指标,对于选矿回收率的影响尤其复杂,为了量化描述磨矿细度对其他指标的影响,追求经济上最优的磨矿细度,采用线性回归、BP神经网络等分析方法,建立了磨矿细度与选厂小时利润间的数学模型,将模型应用于某黄金选厂的磨矿细度优化中,计算出了最优的磨矿细度,验证了模型的可行性。研究结果表明,BP神经网络可以很好地解决磨矿细度与选矿回收率之间关系难以准确描述的问题,对于该选厂,将磨矿细度(-200目含量)从50%提高到55%,磨矿成本增加0.44元/t,处理量下降3.7 t/h,回收率提高0.69个百分点,年增加税前利润430万元。

关键词：选矿厂磨矿细度 BP神经网络优化

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洛带古镇隧道支护结构设计与受力特性研究

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现代矿业 2016年第12期32卷 -页

作者：陈常宇蒋一波杨俊韩龙强李志鹏中电建路桥集团有限公司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

针对洛带古镇隧道支护结构的受力问题,先运用"同济曙光-公路隧道设计系统"对支护方案进行设计验算,然后利用FLAC3D软件进行数值模拟研究。以Ⅳ级围岩段为例,选取一研究断面,分析该断面的围岩位移、锚杆轴力及衬砌结构的受力... 详细信息

针对洛带古镇隧道支护结构的受力问题,先运用"同济曙光-公路隧道设计系统"对支护方案进行设计验算,然后利用FLAC3D软件进行数值模拟研究。以Ⅳ级围岩段为例,选取一研究断面,分析该断面的围岩位移、锚杆轴力及衬砌结构的受力特性随施工进行的变化规律。结果显示:在施工过程中,随着开挖面与研究断面距离的增大,围岩位移和支护结构内力均有一定程度增长,且在隧道仰拱与拱脚相接处附近容易出现应力集中现象,在实际施工过程中应当给予重点考虑;但总体来说,围岩位移和支护结构内力的绝对值均较小,隧道支护结构稳定,支护设计方案可以满足隧道安全要求。

关键词：隧道支护结构数值计算受力特性

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红砂岩短时蠕变声发射b值特征

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煤炭学报 2015年第S1期40卷 85-92页

作者：龚囱李长洪赵奎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 江西理工大学资源与环境工程学江西赣州341000

岩石的蠕变性质是引起岩石破坏的原因之一。因此,对岩石蠕变破坏进行预测具有重要的意义。通过进行分级加卸载条件下的短时蠕变试验,研究了红砂岩在减速蠕变、等速蠕变与加速蠕变阶段的声发射b值特征。试验结果表明:试件在体积变形状态... 详细信息

岩石的蠕变性质是引起岩石破坏的原因之一。因此,对岩石蠕变破坏进行预测具有重要的意义。通过进行分级加卸载条件下的短时蠕变试验,研究了红砂岩在减速蠕变、等速蠕变与加速蠕变阶段的声发射b值特征。试验结果表明:试件在体积变形状态下,声发射b值在减速蠕变阶段与等速蠕变阶段随着蠕变时间的增大而增大;当试件处于体积不变状态与扩容状态下,声发射b值在等速蠕变阶段总体保持稳定;在加速蠕变阶段,声发射b值呈现出先减小,而后增大,最后再次减小的特征。因此,根据声发射b值在不同蠕变阶段的变化特征,在一定程度上可对红砂岩石蠕变破坏进行预测。

关键词：红砂岩短时蠕变声发射b值分级加卸载

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含盐—卤水喷浆材料力学性能试验研究

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有色金属（矿山部分） 2016年第3期68卷 58-62页

作者：汪杰陈清运宋卫东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 武汉工程大学资源与土木工程学院武汉430070

以新疆吐哈地区为背景,研究淡水缺乏地区含盐—卤水喷浆支护材料的工程性能。用盐—卤水模拟当地特有的含一定盐度的水,通过正交试验控制试块各材料的配合比进行试验。依据试块单轴抗压强度的大小来分析试验各因素各水平对试块强度的影... 详细信息

以新疆吐哈地区为背景,研究淡水缺乏地区含盐—卤水喷浆支护材料的工程性能。用盐—卤水模拟当地特有的含一定盐度的水,通过正交试验控制试块各材料的配合比进行试验。依据试块单轴抗压强度的大小来分析试验各因素各水平对试块强度的影响机制,并确定工程性能好、经济价值高的优化组合。试验结果表明：1）喷浆材料强度在一定时间内随时间增长呈现升高趋势,并且在养护龄期为10d左右时会出现强度突增现象;2）盐度和水灰比因子对喷浆材料强度影响都很显著,而灰砂比对材料强度影响不显著;3）盐度的优化水平为28~30g/L,水灰比的优化水平为0.38,结合新疆吐哈地区特殊地理位置和地质条件,灰砂比的优化水平为1：4.5至1：5.0。

关键词：喷浆支护正交试验单轴抗压强度配合比

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露天矿境界优化LG算法初始有向图生成研究

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煤炭学报 2015年第S2期40卷 367-373页

作者：张延凯李克庆胡乃联李成龙崔翔李金珊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 北京三地曼矿业软件科技有限公司北京100043

最终境界对露天矿开采效益至关重要,初始有向图生成是露天矿境界优化LG算法的关键环节,对境界优化算法的准确性及效率都有重要影响。对初始有向图生成方法的研究,有助于为境界优化过程中的参数选取及结果分析提供科学依据。基于矿床离... 详细信息

最终境界对露天矿开采效益至关重要,初始有向图生成是露天矿境界优化LG算法的关键环节,对境界优化算法的准确性及效率都有重要影响。对初始有向图生成方法的研究,有助于为境界优化过程中的参数选取及结果分析提供科学依据。基于矿床离散方法和单元块空间拓扑关系,以单元块为节点、块体开采净价值为节点权值,构建了带权初始有向图,进一步采用图论法求解最大闭包,获得了最优露天境界。为使初始有向图既满足最大允许边坡角要求,又避免冗余有向弧段产生,引入了最小搜索模式(MSP),并对MSP方法进行了改进。改进后的MSP方法可针对不同方位角、不同高程、不同岩石类型,设置不同的边坡角,在设定的角度容差范围内,生成满足要求的初始有向图。基于改进的MSP露天矿境界优化初始有向图生成算法采用C++语言编程实现,实践证明该算法是合理、高效的。

关键词：露天矿境界优化 LG图论法标准单元块最小搜索模式边坡角容差

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还原剂对高磷鲕状赤铁矿还原行为的影响

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材料热处理学报 2015年第10期36卷 8-15页

作者：徐承焱孙体昌寇珏王长龙余文曹允业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 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038

采用XRD和SEM研究了4种还原剂对高磷鲕状赤铁矿中铁、含磷脉石矿物的还原焙烧行为的影响。结果表明,还原剂用量20%时,挥发份含量较高的还原剂有利于焙烧产物中铁颗粒的聚集、连接和长大,对降磷有利。还原剂用量充足时,铁颗粒的聚集和长... 详细信息

采用XRD和SEM研究了4种还原剂对高磷鲕状赤铁矿中铁、含磷脉石矿物的还原焙烧行为的影响。结果表明,还原剂用量<20%时,固定碳含量较高的还原剂有利于铁的还原,焙烧产物中有大量单个球形铁颗粒的形成,但不利于降磷;还原剂用量>20%时,挥发份含量较高的还原剂有利于焙烧产物中铁颗粒的聚集、连接和长大,对降磷有利。还原剂用量充足时,铁颗粒的聚集和长大改善了金属铁和含磷脉石矿物的解离条件,使用不同还原剂时其改善的程度不同。在还原剂用量为40%时,焦炭和无烟煤所得焙烧产物中铁颗粒与含磷脉石矿物嵌布粒度较细,在磨矿过程中难以实现单体解离;褐煤所得焙烧产物中铁颗粒聚集和长大的趋势更显著,且与脉石矿物界限分明,有利于单体解离。

关键词：高磷鲕状赤铁矿还原剂含磷矿物脱磷剂还原行为

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压缩条件下岩石启裂应力的识别方法探讨——以新疆天湖花岗闪长岩为例

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岩土力学 2015年第8期36卷 2323-2331页

作者：李鹏飞赵星光蔡美峰核工业北京地质研究院北京100029 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

启裂应力是岩石压缩破坏过程中的关键应力水平之一。准确确定该应力值对于客观描述岩石的力学性质以及评价地下工程围岩稳定性具有重要意义。在总结国际上已有的岩石启裂应力识别方法的基础上,探讨其各自优缺点及适用性,通过分析岩石在... 详细信息

启裂应力是岩石压缩破坏过程中的关键应力水平之一。准确确定该应力值对于客观描述岩石的力学性质以及评价地下工程围岩稳定性具有重要意义。在总结国际上已有的岩石启裂应力识别方法的基础上,探讨其各自优缺点及适用性,通过分析岩石在压缩过程中的声发射信号特征,提出了基于累计声发射撞击数客观判读岩石启裂应力的方法。与其他应变法相比,该方法克服了人工取值的随机性,保证了求解的惟一性。以国内高放废物地质处置库新疆预选区天湖花岗闪长岩为例,采用岩石力学试验机和声发射监测系统,获得了岩石在单轴压缩条件下的应力-应变关系及对应的声发射数据,通过对比不同方法求解启裂应力的结果,验证了提出的累计声发射撞击数法的合理有效性。鉴于国际岩石力学与工程学会目前尚未形成明确的求解岩石启裂应力建议方法,建议采用应变测量结合声发射监测手段对该值进行判读。

关键词：岩石力学压缩条件启裂应力声发射测量累计声发射撞击数高放废物地质处置

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