检索结果-内蒙古大学图书馆

中南大学学报（自然科学版） 2023年第4期54卷 1531-1542页

作者：金爱兵尹泽松孙浩贾俊泽韦立昌煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室北京100011 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资源工程学院北京100083

在崩落矿岩颗粒流动过程中,粗颗粒的存在会影响散体的运移特性和规律。针对现有放矿研究中未充分考虑粗颗粒影响的问题,基于自主设计的矿岩颗粒体系非接触式放矿监测与分析系统开展一系列放矿试验,对比手动圈绘与Image Pro Plus(简称IPP... 详细信息

在崩落矿岩颗粒流动过程中,粗颗粒的存在会影响散体的运移特性和规律。针对现有放矿研究中未充分考虑粗颗粒影响的问题,基于自主设计的矿岩颗粒体系非接触式放矿监测与分析系统开展一系列放矿试验,对比手动圈绘与Image Pro Plus(简称IPP)软件圈绘这2种方式所得松动体(IMZ)形态及松动体高度与最大半径的关系,从定性和定量两个方面验证IPP圈绘在放矿试验中的可靠性,并探究粗颗粒对松动体形态及其四周细颗粒运移特性的影响。研究结果表明:IPP软件可更高效、便捷地自动圈绘松动体。粗颗粒会对四周局部细颗粒位移产生显著影响,且相较于上方细颗粒,粗颗粒对下方细颗粒的影响更大。当松动体经过粗颗粒时,粗颗粒上方局部区域颗粒位移由幂律分布转变为Logistic分布,粗颗粒下方局域区域颗粒位移由幂律分布转变为波动的无规律分布。单个粗颗粒会对松动体局部形态产生显著影响。当松动体边界经过粗颗粒时,松动体局部形态出现凹陷及不连续弯曲现象。当模型中普通颗粒粒径为3~8 mm时,粗细颗粒粒径比dc/df大于6.0的粗颗粒会引起松动体的形态发生变化。粗颗粒的存在会提高四周细颗粒达到放矿口的速度,其上、下方局部区域分别有17.02%和31.42%的颗粒提前达到放矿口。

关键词：粗颗粒放矿模型试验松动体运移特性图像识别

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高寒生态脆弱区露天矿山碳排放核算模型研究

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工程科学学报 2025年第3期47卷 430-440页

作者：李国清白斌李桂奇关凯侯杰林春平北京科技大学资源与安全工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 东北大学岩石破裂与失稳研究所沈阳110819 西藏巨龙铜业有限公司拉萨850200

为了准确掌握高寒生态脆弱区露天矿山的碳排放量,亟需建立一套体系完整、科学可行的核算方法,全面量化矿山生产作业的直接碳排放和生态扰动所导致的间接碳排放.通过分析高寒生态脆弱区露天矿山的碳循环机制,基于生命周期理论界定了露天... 详细信息

为了准确掌握高寒生态脆弱区露天矿山的碳排放量,亟需建立一套体系完整、科学可行的核算方法,全面量化矿山生产作业的直接碳排放和生态扰动所导致的间接碳排放.通过分析高寒生态脆弱区露天矿山的碳循环机制,基于生命周期理论界定了露天矿山开采活动的碳排放核算边界,通过梳理矿山开采、运输、选矿和辅助等环节的直接和间接碳排放过程,厘清了高寒生态脆弱区露天矿山的碳源、碳汇结构,编制了矿山的碳排放源清单.在此基础上,充分考虑矿山开采活动对高寒生态脆弱区的扰动,以及高海拔对矿山设备的能耗影响,构建了基于露天矿山生产环节及矿区碳汇变化的碳排放核算模型.以西藏某露天金属矿山为工程背景开展模型应用,计算出该矿2023年的碳排放总量为1.76295·10^(5)t CO_(2),为高寒生态脆弱区露天矿山开采活动的碳排放核算提供了理论依据.

关键词：高寒生态脆弱区露天矿山碳排放核算碳汇碳循环机制

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单侧限压缩煤岩组合体的破裂机制研究

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岩土力学 2023年第S01期44卷 387-398页

作者：彭阳高永涛王文林甫尔卡特温建敏周喻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 陕西华彬煤业股份有限公司陕西咸阳713500

对深部煤层与周围岩体组成煤−岩系统的研究已成为深部开采的热门研究方向之一。借助L型模具开展岩−煤−岩组合体单侧限压缩试验,结合数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术及颗粒流PFC2D的计算数据分析单侧限压缩煤-岩组合体... 详细信息

对深部煤层与周围岩体组成煤−岩系统的研究已成为深部开采的热门研究方向之一。借助L型模具开展岩−煤−岩组合体单侧限压缩试验,结合数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术及颗粒流PFC2D的计算数据分析单侧限压缩煤-岩组合体的试验强度、破坏特征及裂纹分布等规律。研究表明:(1)单侧限压缩煤岩组合体的主应变集中区域均处于试样煤层的临空侧。(2)单侧限压缩下两端岩层对煤层的共同约束随着煤层高宽比增大而减小,试样破坏由煤层临空面中部逐渐转移到煤层的端部。(3)单侧限压缩下组合体岩煤岩比例为1∶1∶1和1∶2∶1时,计算模型的破坏形态在煤层中部呈<状破裂,表现在临空面一侧。岩煤岩比例为1∶4∶1时,宏观破坏逐渐转移到煤层中上部,渐渐演变为剪切破坏。(4)计算模型微观裂纹主要位于临空面一侧,表现为张拉型裂纹,模型内部的张拉型裂纹数目是剪切型裂纹的4.5倍左右。

关键词：组合岩体单侧限压缩数字图像相关技术颗粒流程序破裂机制

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应力–渗流耦合下深部花岗岩力学行为及破坏特征

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工程科学学报 2024年第4期46卷 600-613页

作者：张超杜翠凤宋卫东付建新北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

在矿山深部开采过程中,高应力与高水压耦合作用导致岩石的力学特性演化机理更加复杂.为分析深部复杂条件下花岗岩的力学行为及破坏特征,利用低场核磁共振核技术(NMR)进行花岗岩初始孔隙率测量,借助岩石高温三轴流变系统开展应力–渗流... 详细信息

在矿山深部开采过程中,高应力与高水压耦合作用导致岩石的力学特性演化机理更加复杂.为分析深部复杂条件下花岗岩的力学行为及破坏特征,利用低场核磁共振核技术(NMR)进行花岗岩初始孔隙率测量,借助岩石高温三轴流变系统开展应力–渗流耦合试验,引入耗能比实现花岗岩破坏过程的能量演化分析.研究结果表明:岩石的峰值强度、峰值应变随孔隙水压的增大呈线性减小且减小速率逐渐提升,随围压的增大呈线性增加且增大速率逐渐变缓;峰值渗透率随着孔隙水压的增大呈线性增大,随围压的增大呈线性减小;岩石破坏应变能表现出明显的围压效应和孔隙水压效应,峰值应力点为弹性能极值点,峰值点之后弹性能迅速转化为岩石损伤的耗散能,岩石耗能比整体呈现增大→减小→增加的“S”型变化规律;引入花岗岩初始孔隙率,将岩石视为固体骨架和孔隙两部分组成,综合考虑变形特征并构建应力–渗流耦合本构模型,与试验对比后认为该模型具有较高普适性.

关键词：应力–渗流耦合低场核磁共振本构模型破裂特征能量耗散

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跨尺度膏体充填料浆流变特性与预测模型

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中国有色金属学报 2025年

作者：王磊吴爱祥阮竹恩王少勇王建栋北京科技大学资源与安全工程学院北京科技大学金属矿膏体充填安全绿色开采国家矿山安全监察局重点实验室镍钴共伴生资源开发与综合利用全国重点实验室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

我国金属矿开采面临浅部资源枯竭和环境影响的挑战。在胶结全尾砂料浆中添加废石等粗骨料形成跨尺度膏体，不仅优化了固废利用结构和水平，也实现了提升充填体力学性能、降低胶凝材料成本和改善流动能力的技术优势。本文通过流变/坍落... 详细信息

我国金属矿开采面临浅部资源枯竭和环境影响的挑战。在胶结全尾砂料浆中添加废石等粗骨料形成跨尺度膏体，不仅优化了固废利用结构和水平，也实现了提升充填体力学性能、降低胶凝材料成本和改善流动能力的技术优势。本文通过流变/坍落度测试、模型拟合与泛化处理实现了基质料浆流变参数与粗骨料堆积状态这两个关键多尺度参量控制的膏体流变特性评价。结果表明，2.50-17.02 Pa的基质屈服应力和15.50%-35.50%的骨料体积分数能够控制膏体屈服应力位于12.89-455.41 Pa，并显示出正相关关系，但基质料浆屈服应力小于6.97 Pa对膏体流动性具有更突出的影响，过量浆体理论解释了这一特点。基于Coussot模型一般形式和实验发现建立的跨尺度膏体充填料浆屈服应力预测模型，与原模型相比精度提高13.79%。

关键词：膏体充填粗骨料流变特性预测模型屈服应力扩展度深度学习

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基于停留时间的深锥浓密机耙架扭矩计算模型

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第4期54卷 1491-1499页

作者：吴爱祥武鹏杰王少勇阮竹恩莫逸胡秀瀚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资源工程学院北京100083 金诚信矿业管理股份有限公司北京100070

在膏体充填过程中,间歇式充填作业会使料浆在深锥浓密机(DCT)中的停留时间延长。为研究料浆停留时间对DCT耙架扭矩的影响,首先,进行不同停留时间下的深锥相似模拟实验,得到底流料浆屈服应力与耙架扭矩的变化规律;其次,将DCT耙架分解为... 详细信息

在膏体充填过程中,间歇式充填作业会使料浆在深锥浓密机(DCT)中的停留时间延长。为研究料浆停留时间对DCT耙架扭矩的影响,首先,进行不同停留时间下的深锥相似模拟实验,得到底流料浆屈服应力与耙架扭矩的变化规律;其次,将DCT耙架分解为水平横梁、导水杆、耙臂及刮泥耙这4个构件进行受力分析,联立屈服应力与停留时间的函数关系,建立不同停留时间的DCT耙架扭矩计算模型。最后,对扭矩计算值与实测值的相对误差进行分析,结合对DCT锥部泥层的观测,探索停留时间对耙架扭矩的影响及压耙机理。研究结果表明:模型中耙架扭矩随停留时间的变化规律与实际结果一致,可划分为缓慢增长和快速增长2个阶段;粗颗粒尾砂(CPT)在“重-压-剪”三力作用下,随着停留时间延长而不断向DCT底部运移、密实,逐渐在锥部形成“高CPT占比、高浓度、高摩擦、难屈服”的“三高一难”致密层,料浆反作用于耙臂和刮泥耙导致耙架扭矩增大,最终导致DCT压耙。

关键词：深锥浓密机停留时间耙架扭矩计算模型压耙粗颗粒尾砂

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基于UNet++的地震P波初至拾取研究

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太原理工大学学报 2023年第1期54卷 65-72页

作者：刘志文王进强王广鑫北京科技大学土木与资源学院北京100083 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

基于UNet++对P波初至拾取进行研究,首先对UNet++进行降维,并从网络结构的深度和单个Block的操作两方面对原始网络进行改进;然后给模型选择损失函数和优化器,让模型能够有优化的目标和方向;接着进行数据的预处理,筛选信噪比小于20 dB的... 详细信息

基于UNet++对P波初至拾取进行研究,首先对UNet++进行降维,并从网络结构的深度和单个Block的操作两方面对原始网络进行改进;然后给模型选择损失函数和优化器,让模型能够有优化的目标和方向;接着进行数据的预处理,筛选信噪比小于20 dB的数据出来,对其进行小波阈值去噪、归一化处理;最后是训练和验证,选择在验证集上表现最优的一个模型作为最终模型。经过150条测试集数据的测试,证明所使用方法在均值、方差、命中率3项指标上均优于STA/LTA和AR-AIC,其中P波初至拾取的精确率高达98.00%,为P波初至自动拾取提供了一种新思路。

关键词：地震深度学习 UNet++ P波初至拾取

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金属地下矿山深部转产过程中的产能接续优化

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工程科学学报 2023年第5期45卷 693-700页

作者：侯杰李国清修国林胡乃联强兴邦北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 山东黄金集团有限公司济南250013

为了实现金属地下矿山开采由浅部转向深部过程中产能平稳接续,以三山岛金矿为研究对象,结合矿山多区段联合开采的复杂生产格局,综合考虑产能均衡、品位均衡与各项生产系统能力限制等约束,构建以多矿区资源综合开采价值最大为目标的产能... 详细信息

为了实现金属地下矿山开采由浅部转向深部过程中产能平稳接续,以三山岛金矿为研究对象,结合矿山多区段联合开采的复杂生产格局,综合考虑产能均衡、品位均衡与各项生产系统能力限制等约束,构建以多矿区资源综合开采价值最大为目标的产能接续规划优化模型,在Python和Gurobi环境下实现优化模型构建与解算.优化结果表明,通过对矿山深部转产过程中的产能接续进行规划优化,得到的最佳产能接续与生产任务分配方案可以在有效保证多矿区协同开采、产能均衡稳定的同时,提升矿山开采的综合经济效益.

关键词：地下矿山深部转产产能接续规划优化数学模型

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基于双重絮凝的超细尾砂浓密脱水性能及絮凝机制

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第9期54卷 3597-3608页

作者：王洪江杨亚楠郭佳宾北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 西部黄金股份有限公司乌鲁木齐830001

为探索新型絮凝工艺,解决超细尾砂浓密效果不佳的工程难题,引入双重絮凝技术。首先,开展单一絮凝工艺的絮凝沉降实验,分析絮凝剂种类对超细尾砂浓密脱水效果的影响;其次,将不同絮凝剂进行组合,进行双重絮凝实验,研究双重絮凝工艺的影响... 详细信息

为探索新型絮凝工艺,解决超细尾砂浓密效果不佳的工程难题,引入双重絮凝技术。首先,开展单一絮凝工艺的絮凝沉降实验,分析絮凝剂种类对超细尾砂浓密脱水效果的影响;其次,将不同絮凝剂进行组合,进行双重絮凝实验,研究双重絮凝工艺的影响因素及作用规律,对比2种工艺的絮凝浓密效果;最后,利用聚焦光束反射测量仪(FBRM)和显微镜研究尾砂絮体的粒度与结构变化,探索双重絮凝机制。研究结果表明:在处理铅锌矿的超细尾砂时,双重絮凝工艺能够综合2种聚合物的优点,在絮凝过程的不同阶段运用不同的絮凝机制,显著降低上清液浊度(<30×10^(-6)),并获得较快的尾砂沉降速度(>70 mm/min)和较高的底流质量分数(>65%);双重絮凝的影响因素有絮凝剂种类和絮凝剂添加顺序,“阴离子+阳离子”组合的絮凝浓密效果最优;双重絮凝过程分为初次絮体形成、絮体剪切破坏和二次絮体形成3个阶段,初次阴离子絮凝剂的吸附架桥机制有利于捕捉微细颗粒(<100μm)形成初次絮体,初次絮体剪切破碎后释放部分结合位点,二次阳离子絮凝剂的电中和机制则使破碎絮团增长为可再生的大体积絮团(>1 000μm)。双重絮凝体系在细颗粒捕获和形成大絮体方面具有显著优势。

关键词：浓密超细尾砂双重絮凝工艺单一絮凝工艺絮凝机制

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充填法开采井筒保安矿柱圈定及回采优化模拟研究

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采矿与安全工程学报 2022年第1期39卷 136-145页

作者：张超宋卫东付建新李杨康明超北京科技大学土木与资源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

以充填法开采为研究背景进行矿区安全开采深度的规律研究,并依据安全开采深度进行井筒保安矿柱的优化研究;采用^(3D) Mine-Rhinoceros-FLAC^(3D)耦合构建矿区精细化三维模型,进行保安矿柱优化模拟及稳定性分析。结果表明:矿体倾角与安... 详细信息

以充填法开采为研究背景进行矿区安全开采深度的规律研究,并依据安全开采深度进行井筒保安矿柱的优化研究;采用^(3D) Mine-Rhinoceros-FLAC^(3D)耦合构建矿区精细化三维模型,进行保安矿柱优化模拟及稳定性分析。结果表明:矿体倾角与安全开采深度负相关,开采厚度与安全开采深度正相关,且安全开采深度随建(构)筑物保护等级的降低逐渐减小;依据安全开采深度进行保安矿柱优化可满足充填法开采井筒稳定性要求;矿体开采过程中产生的扰动范围可控制在采场周围10 m范围内,破坏形式以剪切破坏为主、拉伸破坏次之,且随着开采步骤的增加均呈指数增长趋势;调整移动角进行井筒保安矿柱回采,矿体开采结束后回采保安矿柱移动角至79°可满足井筒稳定性要求,预计可回收保安矿柱内近70%矿量。

关键词：充填采矿法保安矿柱安全开采深度 3D Mine-Rhinoceros-FLAC^(3D)

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