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金属矿山 2015年第10期44卷 56-61页

作者：纪洪广陈波孙利辉宋朝阳郭玉超贾怀晓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 内蒙古伊泰广联煤化有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000

对红庆河煤矿弱胶结砂岩在单轴加载条件下破坏过程中的声发射特征进行研究,根据试验过程中所采集的力学参数和声发射信号参数,得到了全过程应力-应变、应力-时间-累计计数率、应力-时间-绝对能量率以及峰值前、后的应力-应变-累计计数... 详细信息

对红庆河煤矿弱胶结砂岩在单轴加载条件下破坏过程中的声发射特征进行研究,根据试验过程中所采集的力学参数和声发射信号参数,得到了全过程应力-应变、应力-时间-累计计数率、应力-时间-绝对能量率以及峰值前、后的应力-应变-累计计数率、应力-时间-绝对能量率曲线。据所得应力-应变曲线将该类砂岩破坏分为2种形式:一种为传统4阶段岩石破坏形式,另一种为5阶段破坏形式。5阶段破坏模式在应变软化阶段后出现了应力不变,应变继续增大的胶结延性阶段。对比2种破坏模式的声发射特征,峰值后的声发射现象较峰值前的均有量级的变化,抗压强度相近时,弹性模量小的试样产生更多的声发射现象,但产生的绝对能量属于同一量级。累计计数率能够作为判断试样是否发生完全破坏的参数。

关键词：弱胶结砂岩单轴加载声发射破坏模式胶结延性阶段

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阿勒泰某金矿采矿方法优化研究

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有色金属（矿山部分） 2015年第2期67卷 10-14页

作者：黄武胜蔡嗣经黄刚刘彦超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

阿勒泰某金矿目前使用浅孔留矿法开采,具有明显的优点和突出的缺点。随着矿脉在深部合并、变厚,为实现矿山安全高效开采,需要对采矿方法进行优化。本文对该矿上部采空区的稳定性进行了评价,设计了优选出的阶段空场嗣后充填采矿法,并提... 详细信息

阿勒泰某金矿目前使用浅孔留矿法开采,具有明显的优点和突出的缺点。随着矿脉在深部合并、变厚,为实现矿山安全高效开采,需要对采矿方法进行优化。本文对该矿上部采空区的稳定性进行了评价,设计了优选出的阶段空场嗣后充填采矿法,并提出了充填系统框图。阶段空场嗣后充填采矿法试验采场的采准施工正在进行中,可以预计采矿作业的安全性和经济效益将大幅提高。

关键词：浅孔留矿法采空区稳定性阶段空场嗣后充填采矿法充填系统

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基于多方法联合的无底柱采场端壁倾角优选

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有色金属（矿山部分） 2015年第4期67卷 4-8页

作者：张永达梁新民明建谢经鹏王莉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

以首云铁矿为工程背景,联合运用物理模拟试验法及PFC2D软件数值模拟试验法,分别对端壁倾角为80°、85°、90°三种不同方案进行模拟试验研究,并且绘制出了三种不同方案条件下矿石的回收率、废石的混入率以及回贫差的变化曲... 详细信息

以首云铁矿为工程背景,联合运用物理模拟试验法及PFC2D软件数值模拟试验法,分别对端壁倾角为80°、85°、90°三种不同方案进行模拟试验研究,并且绘制出了三种不同方案条件下矿石的回收率、废石的混入率以及回贫差的变化曲线。通过其变化曲线可知,当端壁倾角在85°左右时,矿石回收率以及回贫差取得最优值。进而为矿山端壁倾角的选择提供科学依据。

关键词：无底柱分段崩落法端壁倾角回收率回贫差

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基于PFC的废石胶结充填体破坏规律研究

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有色金属（矿山部分） 2015年第5期67卷 60-64页

作者：马乾天李长洪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

为研究不同灰砂比下废石胶结充填体的破坏规律,对其进行了单轴压缩试验。结果表明,废石胶结充填体试样的失稳方式分为张开式和剪切式;在废石胶结充填体试样的峰值前应力—应变关系上,灰砂比对发生张开式失稳的试样影响较大,而对发生剪... 详细信息

为研究不同灰砂比下废石胶结充填体的破坏规律,对其进行了单轴压缩试验。结果表明,废石胶结充填体试样的失稳方式分为张开式和剪切式;在废石胶结充填体试样的峰值前应力—应变关系上,灰砂比对发生张开式失稳的试样影响较大,而对发生剪切式失稳的试样影响较小。运用基于细观颗粒流理论的PFC程序对废石胶结充填体模型进行单轴压缩模拟。结果表明,在应力—应变关系上,模拟结果与试验结果相一致;通过模型内部废石的位移情况可以揭示不同灰砂比下废石胶结充填体的失稳规律;通过粘结力分布情况得到废石胶结充填体不同失稳方式的原因。因此,PFC可以很好地应用于充填材料的选择与优化。

关键词：单轴压缩废石胶结充填体灰砂比 PFC

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基于FLAC^(3D)的采场顶板稳定性分析与支护设计

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铜业工程 2015年第1期 60-64页

作者：玛旦江.吐木尔王贻明孙伟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

为了维护采场顶板稳定性,确保采场安全生产,在前期现场调查、原岩应力测定、确定室内岩石力学参数试验数据等基础上,采用FLAC3D方法对谦比希西矿体采空区稳定性进行模拟计算和支护设计。设计采用锚杆支护作为顶板稳定性控制措施,并采用... 详细信息

为了维护采场顶板稳定性,确保采场安全生产,在前期现场调查、原岩应力测定、确定室内岩石力学参数试验数据等基础上,采用FLAC3D方法对谦比希西矿体采空区稳定性进行模拟计算和支护设计。设计采用锚杆支护作为顶板稳定性控制措施,并采用工程类比法确定了锚杆的合理参数;对无支护和锚杆支护两种方案进行了分析研究,模拟结果表明选取树脂锚杆支护能够减小顶板压力,控制顶板位移变形和岩体冒落。后期的现场实际观测表明,用树脂锚杆支护顶板之后,顶板的竖向下沉量从未支护的88.68mm减小到29.24mm;顶板塑性区也明显减小。说明能够保证采场顶板的安全稳定。

关键词：顶板稳定性工程类比法锚杆支护支护设计数值模拟

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莱西金矿分级尾砂胶结性能试验研究

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有色金属（矿山部分） 2015年第4期67卷 54-57页

作者：陈达宋卫东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

针对莱西金矿地质条件复杂、现有采矿方法安全形势严峻的问题,开展了分级尾砂胶结充填技术研究。矿山充填可限制地表塌陷,实现矿山无废开采,提高矿石回收率,降低贫化率。试验选取莱西金矿分级尾砂为骨料,C料为胶结剂进行配比试验。针对... 详细信息

针对莱西金矿地质条件复杂、现有采矿方法安全形势严峻的问题,开展了分级尾砂胶结充填技术研究。矿山充填可限制地表塌陷,实现矿山无废开采,提高矿石回收率,降低贫化率。试验选取莱西金矿分级尾砂为骨料,C料为胶结剂进行配比试验。针对影响充填体强度的影响因素进行试验。根据试块单轴抗压强度数据,分析得出料浆浓度、灰砂比及龄期这三个因素与充填体强度呈正相关。以试验数据为强度选择标准确定莱西金矿合理的充填配比,为莱西金矿选取充填采矿参数提供有益的依据。

关键词：分级尾砂胶结充填抗压强度

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基于突变分级模型的采矿方法优选

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有色金属（矿山部分） 2015年第6期67卷 20-22页

作者：陈博宇宋卫东付建新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

利用突变理论处理不确定性问题的优势,构建了采矿方法优选模型。以夏甸金矿为工程背景,基于三种缓倾斜薄矿脉的采矿方案,选取12个经济技术指标建立综合评价体系。利用归一公式对各指标重要性进行量化,比较各方案的隶属度,从而选取最优... 详细信息

利用突变理论处理不确定性问题的优势,构建了采矿方法优选模型。以夏甸金矿为工程背景,基于三种缓倾斜薄矿脉的采矿方案,选取12个经济技术指标建立综合评价体系。利用归一公式对各指标重要性进行量化,比较各方案的隶属度,从而选取最优方案。突变分级模型计算得到的三种采矿方案隶属度分别为0.707,0.839和0.701,方案Ⅱ(点柱式上向分层充填采矿法)最优。结果表明,突变分级模型在采矿方法优选中有一定的合理性和可行性。

关键词：突变理论采矿方法优化隶属度矩阵

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基于颗粒流的块石胶结充填体短时蠕变特性研究

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矿业研究与开发 2015年第7期35卷 68-71页

作者：马乾天张东炜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 中科院武汉岩土力学研究所CO2(二氧化碳)地质封存组湖北武汉430071

为研究块石胶结充填体的失稳方式,对其进行了单轴压缩试验。结果表明:块石胶结充填体根据失稳方式可分为滑移式失稳和张开式失稳。运用基于细观颗粒流理论的PFC程序对块石胶结充填体模型进行蠕变模拟研究,结果表明:模型内部的块石在分... 详细信息

为研究块石胶结充填体的失稳方式,对其进行了单轴压缩试验。结果表明:块石胶结充填体根据失稳方式可分为滑移式失稳和张开式失稳。运用基于细观颗粒流理论的PFC程序对块石胶结充填体模型进行蠕变模拟研究,结果表明:模型内部的块石在分级恒载作用下或多或少都会产生移动;灰砂比会影响块石胶结充填体内部块石的位移,从而影响块石胶结充填体的蠕变破坏过程。在模拟结果的基础上,建立了非定常蠕变模型,以更好地描述块石胶结充填体的整个蠕变过程。

关键词：块石胶结充填体短时蠕变 PFC 非定常蠕变模型

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利用磷石膏开发替代水泥的早强充填胶凝材料

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金属矿山 2015年第3期44卷 194-198页

作者：张光存杨志强高谦王有团北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 金川集团股份有限公司甘肃金昌737100

金川矿山周边堆放有大量的固体废弃物磷石膏,而金川矿山充填法采矿对胶凝材料有大量的需求。为了降低充填采矿成本,实现废弃物的资源化利用,保护矿山环境,以磷石膏为主要原料,进行了早强型充填胶凝材料的开发研究,并依据磷石膏基胶凝材... 详细信息

金川矿山周边堆放有大量的固体废弃物磷石膏,而金川矿山充填法采矿对胶凝材料有大量的需求。为了降低充填采矿成本,实现废弃物的资源化利用,保护矿山环境,以磷石膏为主要原料,进行了早强型充填胶凝材料的开发研究,并依据磷石膏基胶凝材料水化3 d的SEM图片对胶凝材料的水化机理进行了分析。结果表明,胶凝材料中生石灰、Na OH、磷石膏、芒硝的质量分数分别为4%、2%、30%和1.5%的情况下,3、7、28 d的抗压强度分别为3.46、5.57、9.56 MPa,早期强度明显超过设计要求。SEM分析表明,磷石膏基胶凝材料水化反应生成水化硅酸钙凝胶和钙矾石对充填体的强度起着决定性的作用。该磷石膏基早强型胶凝材料可替代现场的32.5#水泥。

关键词：磷石膏早强胶凝材料充填采矿法抗压强度

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冲击旋转加载下金刚石钻头破岩的试验研究

冲击旋转加载下金刚石钻头破岩的试验研究

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：李季阳谭卓英李文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 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

冲击旋转式钻进在提高硬岩石钻孔性能方面具有较好的应用前景,为研究冲击旋转钻井中钻头和岩石相互作用过程,采用带有金刚石钻头的实验杆撞击高速旋转的试样,模拟钻头冲击旋转钻进的过程,使得钻头处在冲击和扭矩的共同作用下.研究表明:... 详细信息

冲击旋转式钻进在提高硬岩石钻孔性能方面具有较好的应用前景,为研究冲击旋转钻井中钻头和岩石相互作用过程,采用带有金刚石钻头的实验杆撞击高速旋转的试样,模拟钻头冲击旋转钻进的过程,使得钻头处在冲击和扭矩的共同作用下.研究表明:冲击旋转作用下金刚石钻头的扭矩和相对角速度波动较常规钻进时大幅度降低,可有效抑制粘滑现象的出现,有利于高效钻进和延长钻头的使用寿命;钻头破碎岩石的侵深主要取决于冲击作用,而与旋转作用关系不大;钻头在冲击旋转作用下岩石的破碎体积是单纯冲击作用下的两倍左右,以拉应力破坏为主的旋转作用对钻头破碎岩石有着重要影响,能提高钻头的破岩效率;随着岩石硬度的赠加,钻头的侵深越小,破岩体积越大.

关键词：金刚石钻头冲击旋转式钻进侵入深度破岩效率

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