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2024, 24(1):50-55.

[摘要](63) [HTML](0) [PDF 3.74 M](2735)

摘要:
新桥矿利用冬瓜山铜矿的尾砂对露天采坑进行固化回填,实现了区域矿山协同。利用SLIDE岩土体边坡稳定性分析软件,采用极限平衡法研究无渗流场/渗流场作用下不同固化回填高度对露天边坡稳定性的影响。研究结果表明:渗流场作用会导致上、下盘边坡的稳定性有所降低,但其弱化作用有限;固化回填总体上有利于提高露天边坡的稳定性,且随着回填高度的上升,露天边坡的安全系数逐渐提高;当固化回填高度超过20 m时,上、下盘边坡都能满足露天边坡稳定性要求。

2 真三轴条件下深部煤岩试样力学特性研究

赵杰

2024, 24(1):21-25.

[摘要](115) [HTML](0) [PDF 2.45 M](2723)

摘要:
为研究深部煤岩体地下实际浸水作用后煤岩体的力学变化情况,以山西某煤矿地下5组原位煤岩体为研究对象,通过制备的标准试验试件分别进行无水状态下、浸水之前和浸水之后的真三轴力学试验,以期还原强降水后深部煤岩体力学特性的变化情况。研究发现:原始状态下煤岩层试样层位岩石在真三向应力下的变形受层理、应力和结构的影响均较大,在垂直层理方向的变形能力较强;破裂模式表现为以结构控制型剪切破坏、结构和应力综合控制型剪切破坏以及结构控制型剪切破坏为主,以层理方向剪切滑移为主的3种破坏形式。当岩样在真三向应力作用下并通过浸水试验后,岩样峰值强度降低,力学性质弱化,弹性模量降低,同时变形能力增加。其破坏模式分为结构控制型和应力控制综合控制型剪切破坏,以及结构控制型剪切破坏形式。

3 山体地貌下急倾斜煤层原岩应力分布规律研究

孙彦明

2024, 24(1):6-11.

[摘要](146) [HTML](0) [PDF 2.20 M](2614)

摘要:
为掌握山体地貌下急倾斜煤层原岩应力分布规律,采用理论分析和数值模拟方法研究了山体对煤岩层的附加应力分布规律与山体下急倾斜煤层原岩应力的分布规律。研究表明:随着深度的增加,山体中部的煤岩层垂直应力按与埋深的平方成反比的规律而递减;在山体外的煤岩层垂直应力从零逐渐增大,至一定深度后又随着埋深的增加逐渐减小。山体下急倾斜煤岩层同一水平和同一煤岩层的原岩应力分布规律在深部与非山体下的一样,呈线性分布,而在浅部受山体集中应力的影响较大,呈与山体地貌相似的非线性分布。

4 深部矿区巷道围岩力学参数测试及反演研究

许波，杨鹏军

2024, 24(1):1-5.

[摘要](423) [HTML](0) [PDF 1.66 M](2549)

摘要:
掌握深部矿区围岩力学参数是矿井巷道设计、布置、煤层气抽采的必要条件。以深部矿区某矿为地质条件,现场测试了全矿区自13-1煤顶板到1煤底板共计8层地层的围岩力学参数,研究了围岩力学参数反演计算模型,设计了围岩力学参数反演流程。针对岩石强度、地应力等巷道变形影响因素,具体地分析了不同因素对巷道变形的影响,得出抗拉强度对巷道变形的影响最大的结论。根据地质条件和巷道设计,分别对东区北翼11-2轨道大巷和11-2回风大巷进行反演,将变形量反演值与变形量实测值进行对比分析,实测值与反演值基本保持一致,误差在10%以内,说明围岩力学参数反演值具有很高的可靠度。

5 单轴压缩条件下裂隙几何特征对岩石力学特性的影响研究

周立，李杨，廖超龙，夏文浩，张理

2024, 24(1):30-35.

[摘要](101) [HTML](0) [PDF 1.92 M](2522)

摘要:
为探究裂隙几何特征对岩石单轴压缩力学特性的影响,采用Rhino-Griddle软件建立不同裂隙几何特征的标准岩样模型,并通过FLAC3D软件对单轴压缩条件下裂隙岩体的变形破坏规律进行了模拟研究,探讨了倾角、张开度、数目与岩石单轴力学特性的关联,分析了多裂隙岩样的裂纹扩展规律。数值计算结果表明:随着裂隙倾角的增加或裂隙张开度的降低,岩样的单轴抗压强度和峰值应变均会有所增加,且裂隙倾角相较于裂隙张开度对岩石的力学性能影响程度更大;裂隙数目对应力-应变曲线的影响在峰后阶段较为明显,随着裂隙数目的增加,岩样的残余强度不断降低,三裂隙岩样的残余强度几乎为0;预制裂隙端部首先萌生裂纹,裂纹不仅向裂隙平行方向沿裂隙扩展,还沿着接近平行于轴向的加载方向向其他裂隙端部扩展,不同预制裂隙裂纹上下完全交汇贯通并与外部裂纹搭接,最终导致岩样完全失去承载能力。

6 煤与瓦斯突出机理及主要影响因素研究现状

杨秀贵，潘昌树，陈云

2024, 24(1):203-213.

[摘要](197) [HTML](0) [PDF 2.09 M](2478)

摘要:
煤与瓦斯突出是煤矿灾害的典型类型之一,是一种复杂的动力现象,其后果是破坏性、灾难性的。为进一步系统了解煤与瓦斯突出机理及其当前的研究现状,给后续学者研究煤与瓦斯突出及其防治技术提供参考,通过查阅国内外大量文献,总结了煤与瓦斯突出机理及主要影响因素方面的研究成果。阐述了突出机理的3种主要假说,概括了煤与瓦斯突出的发生、发展过程;统计了针对突出机理的研究手段及各类方法占比,并分析了研究方法差异化、多样化的原因,提出了更为科学、合理的研究手段。概括了煤与瓦斯突出影响因素的主要类型,并构造了影响因素结构示意图;总结了学者们对影响因素研究的侧重点,分析了各影响因素对突出强度的影响。指出了当前研究的不足之处,并对今后在煤与瓦斯突出方面的研究提出了建议。

7 基于UDEC与示踪法对某矿覆岩“三带”高度范围的研究

史东瑞，杨根发，张红周，何喜刚

2024, 24(1):12-15.

[摘要](130) [HTML](0) [PDF 1.85 M](2379)

摘要:
西北矿区煤炭资源丰富,但煤层区域储量多变,瓦斯赋存量大,地质条件相对复杂。为了确保开采过程中瓦斯得以高效抽采,并有效避免事故的发生,采空区覆岩“三带”的确定与高位钻孔的布置显得十分重要。为准确获取中厚煤层覆岩“三带”的范围,以甘肃某矿15号煤层为工程背景,结合理论公式、数值模拟、示踪技术3种方法进行研究。结果表明,该矿采用3种研究方式测得的“三带”高度范围相差不大,综合分析得出垮落带范围小于6～8 m,断裂带的范围为8～33 m,弯曲下沉带的范围大于33 m。该矿采空区瓦斯抽采钻孔应布置在顶板8～28.2 m处,抽采效果较好。对于矿井现场来说,示踪技术相对经济、快捷,辅助理论公式与数值模拟方法得出的结果更精确。

8 复杂环境露天矿爆破参数优化研究

王冠，张宝岗，骆天，李振阳

2024, 24(1):116-120.

[摘要](58) [HTML](0) [PDF 2.17 M](2377)

摘要:
由于LK矿区采场涌水较大,排水设备不便拆卸,矿石裂隙孔洞发育,原设计参数在爆破过程中产生的飞石易对排水管道、电缆及设备造成损伤,并且爆破块度不均匀。因此,开展了LK矿区露天台阶爆破参数优化,提出了将矩形布孔方式调整为梅花形布孔方式,孔距、排距调整为5 m,并在相邻排的4个炮孔中间增加1个浅孔的爆破参数方案。开展了优化前后方案的LS-DYNA仿真分析,通过最终爆破云图可知:优化后的方案通过增大排间距与排间设置浅孔的方式,使爆破效果较好。开展了优化前后的现场爆破试验,通过矿石块度、爆堆形态与飞石距离,证明了优化方案的优越性。

9 石膏矿房柱法开采铲车道矿柱稳定性分析

李洪，张雯婧，张雨婷，赵思龙

2024, 24(1):121-126.

[摘要](37) [HTML](0) [PDF 2.82 M](2339)

摘要:
为了改善采房的工作效率,提高生产能力,汶阳石膏矿决定采用铲车装车的开采工艺代替耙斗机装载,为此改革了房柱法开采的区段巷道布置,在区段巷道的两侧增加了铲车道。结合铲车道的布置方式,采用理论计算和数值模拟的方法对铲车道保护矿柱的稳定性进行了分析。理论计算和数值模拟结果均表明:铲车道采用连续穿柱布置方式时,保护矿柱内部承受的应力较大,稳定性较差;而铲车道采用间隔穿柱布置方式时,保护矿柱稳定性较好。因此,建议采用间隔穿柱的铲车道布置方式。

10 全尾砂膏体多尺度物料均质化制备技术研究

王涛，石勇，郑伯坤，赖伟

2024, 24(1):167-173.

[摘要](49) [HTML](0) [PDF 2.25 M](2324)

摘要:
为实现料浆均质化充填,以某矿为工程背景,首先,开展了全尾砂及5组分级尾砂试验,利用Fuller曲线级配理论研究了不同工况下尾砂级配质量效果。然后,以全尾砂料浆为研究对象,分析了不同的搅拌速度、时间及料浆质量浓度对制备膏体料浆的影响。最后,通过试验对不同因素的最优值进行了验证。结果表明:各试验组的级配指数均小于理想级配指数和较优密实度范围,尾砂总体级配质量均较差。当充填料浆质量浓度小于74%时,搅拌参数设置速度为200 r/min,搅拌时间为3 min,搅拌效果最佳。通过试验验证了物料在最优搅拌参数的作用下搅拌,能均匀分散在浆体之中,确保了输送的各部分浆体流变性能相同。

11 破碎矿体下崩落法采场眉线破坏原因分析及保护措施

马国虎，李明润，贾凯跃，梁博，鲁旭，谭宝会

2024, 24(1):45-49.

[摘要](65) [HTML](0) [PDF 1.69 M](2293)

摘要:
龙首矿西二采区在采用无底柱分段崩落法回采时,出现了眉线破坏严重的问题,极大地影响了矿山的正常生产。根据现场的矿岩情况、爆破工艺及参数,分析得出矿体破碎、装药参数不合理以及炸药单耗过大所导致的扇形中深孔孔口处炸药能量分布不合理(过于集中或明显缺少)是眉线发生破坏的主要原因。为解决西二采区眉线破坏问题,从破碎矿体物理加固以及爆破损伤控制两个方面提出了“薄钢板+管缝式锚杆”以及“孔口缓冲爆破+空孔导向”眉线保护方案,并进行了工业试验,改善了眉线破坏情况。

12 国能双鸭山180 m高钢筋混凝土烟囱爆破拆除

张龙飞，王明玉

2024, 24(1):97-101.

[摘要](45) [HTML](0) [PDF 1.94 M](2283)

摘要:
为使180 m高钢筋混凝土烟囱在周边环境复杂的情况下安全爆破拆除,通过开设1大4小5个减荷槽、选择适当的爆破参数、配置延时起爆网络和实施安全防护等技术措施,确保了待拆除爆破烟囱的顺利倒塌。最终效果表明,通过适当增加减荷槽的数量,可以更好地控制烟囱的倒塌方向和速度。最终,烟囱倒塌位置准确,爆破效果良好,扩大了拆除爆破技术应用范围,可为类似工程提供参考。

13 极薄矿体采矿经济模型及应用

刘恩彦，刘福春，熊有为，雷显权，刘艳红

2024, 24(1):36-40.

[摘要](87) [HTML](0) [PDF 1.65 M](2269)

摘要:
广西某矿为极薄矿体,其0.4 m厚度以下的脉幅较多,采用传统经验判断法无法评价其经济效益。为充分利用该矿有限的矿产资源,以矿石综合品位、脉幅厚度及采矿成本等经济技术指标为基础,定义采幅系数,并结合盈亏平衡法,通过生产数据的归纳总结和分析,建立采矿经济模型,综合评价极薄矿体的可回采性,确定适宜的采幅参数。该方法为矿山提高资源回收量、增加采矿效益提供了科学依据,可确保矿产资源开发取得实效,实现可持续发展。

14 Y型通风条件下工作面自燃“三带”划分与防治措施研究

杨根发，史东瑞，吕永强

2024, 24(1):41-44.

[摘要](62) [HTML](0) [PDF 1.54 M](2253)

摘要:
针对随着开采深度的增加,井下温度升高,自燃倾向性等级较高的煤层采空区易发生火灾的问题,以甘肃某矿11091回采工作面为研究背景,通过现场实测分析发现,随着工作面的不断推进,二氧化碳浓度维持在0.04%～0.29%,甲烷浓度最终稳定在2.7%～3.7%,氧气呈明显下降趋势。当测点1、测点3在工作面分别推进至46.4 m、64.8 m时,氧气浓度依次降至18%;当工作面分别推进至91 m、100 m时,测点1、测点3氧气浓度依次降至8%,测点3后方采空区“三带”划分出现拖尾现象。综合分析,最大自燃宽度在36.2～44.6 m之间,出于安全考虑,工作面安全推进速度应低于0.52 m/d,同时需要加强对工作面采空区自燃标志性气体的监测工作。

15 河西金矿不稳定矿体开采方法研究

张武，秦绍龙，于文龙，赵兴东

2024, 24(1):26-29.

[摘要](134) [HTML](0) [PDF 1.57 M](2253)

摘要:
不稳固倾斜薄至中厚矿体的开采是目前矿山面临的主要问题之一,针对河西金矿开拓至-820 m出现的节理裂隙发育、矿岩不稳固现象,结合矿山地质资料以及现场节理调查,依据矿体形态、矿岩稳固程度、矿体厚度,对不同采矿方法进行优选,确定采用机械化上向进路尾砂胶结充填采矿法,对河西金矿-820 m中段矿体进行矿块布置、采矿方法设计,以及采切工程和回采、充填通风、顶板管理等。结果表明,河西金矿采用机械化上向水平进路尾砂胶结充填采矿法后,采场矿石生产能力达140 t/d,损失率为6%,贫化率为10%。

16 中等型采空区治理技术方案研究

李佳盛，颜红迪，李宇星

2024, 24(1):87-90.

[摘要](121) [HTML](0) [PDF 1.48 M](2222)

摘要:
目前,地下矿山安全生产形势十分严峻,采空区是地下矿山的重要隐蔽致灾因素之一,为有效防范并遏制采空区事故的发生,必须对矿山的采空区情况进行准确、详细的调查和了解,采取有效的治理措施并消除隐患。通过选用三维激光扫描仪进行矿山空区轮廓数据的采集并运用3D Mine、Rhino3D软件联合建立了三维实体模型。利用有限差分计算软件FLAC3D进行模拟计算,根据岩体质量和空区稳定性状况对现存空区进行稳定性分析和分级,根据分级结果制定相适应的空区处理技术方案,最终有效治理了现存的采空区,消除了空区隐患。

17 基于数值模拟的银山矿上向中深孔爆破网格参数优化

林海祥，洪巧，熊泽华，张鑫，林金山

2024, 24(1):127-132.

[摘要](50) [HTML](0) [PDF 2.10 M](2193)

摘要:
银山矿采场在爆破过程中采用的上向中深孔落矿工艺经常会出现超采及矿岩大块率高的现象,这主要与不合理的爆破网格参数以及炮孔布置方式所导致的爆破能量分布不均匀有关。针对银山矿地下矿岩条件,提出多种爆破网格参数及布置方式,对爆破设计方案进行模型设计规划和力学爆破仿真试验,分析试验模型关键监测单元的有效应力峰值,得出方案四(梅花形布孔、炮孔直径76 mm、排距1.5 m)为最优爆破效果网格参数。

18 柔性测斜仪在大型地下硐室围岩水平变形监测分析中的可靠性研究

石广斌，李明乐，孙春华，马腾，王伟峰

2024, 24(1):16-20.

[摘要](92) [HTML](0) [PDF 1.72 M](2190)

摘要:
随着地下硐室工程修建跨度及深度的增加,由于开挖卸荷引起的围岩变形破坏越来越严重。建设过程中围岩变形的实时监测对确保整个项目的安全运行起着至关重要的作用。不同于传统点式位移计只能对测点高程位置处进行监测,柔性测斜仪凭借其传感器灵敏度较高且各柔性节可以自由组合等优点,可以对整个布置范围内的围岩变形有更为准确且直观的监测。通过对柔性测斜仪在某大型地下硐室工程围岩收敛变形监测应用中的可靠性展开研究,并与传统点式位移计以及三维数值计算对比分析,结果表明:柔性测斜仪在硐室围岩水平收敛变形监测中具有较高的准确性,有效揭示了围岩变形趋势以及变化规律,可拓宽新型监测仪器在大型硐室工程巷道变形监测中的应用场景。

19 浅谈金属矿山巷道支护技术

王建栋

2024, 24(1):227-231.

[摘要](144) [HTML](0) [PDF 1.22 M](2190)

摘要:
目前,金属矿山巷道支护主要采用锚杆支护、喷射混凝土支护和钢筋网片加注浆支护等方式。然而,巷道支护技术仍面临着一系列问题,如支护难度大、支护质量难以保证等。针对这些问题,从支护方式、现状、关键技术、应用情况以及未来发展方向几个方面对金属矿山巷道支护进行了分析。当前主要措施包括优化支护方案、加强巷道监测和提高支护人员技术水平等。同时,不断探索新型支护材料和技术,如高分子材料、人工智能监测等,也是未来巷道支护的方向。综上,金属矿山巷道支护在现代化矿山建设和安全生产中的作用不可忽视,未来的发展方向是智能化、绿色环保和多方位协同,提高支护技术水平,优化支护方案,推广新型支护材料和技术,实现安全高效的矿山生产。

20 基于大量工程实践的难爆类岩巷光面爆破成型技术研究

尹丽冰，李再易，张芫涛，龚永超，徐敏，周礼

2024, 24(1):80-86.

[摘要](59) [HTML](0) [PDF 1.49 M](2170)

摘要:
采用光面爆破技术可以大幅提高巷道成型速度、平整度,降低作业风险与支护成本,新疆瑞伦矿业前期井下巷道掘进虽采用光面爆破,但一直未取得较好的爆破效果,为此,对矿岩开展可爆性评价,基于评价结果与岩体力学特性,结合经验公式对光面爆破方案进行优化设计,并开展多次试验,根据试验结果进一步调整优化,并提出了二次压顶光面爆破优化方案。试验结果表明,方案优化后爆破成本降低13%,掘进光面爆破效率提升10%,掘进炮孔有效利用率达到了91%以上,巷道成型规整,爆破效果良好。

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