下凹地形下采空区处理方案的相似模拟研究

木架山露天开采结束后,形成了下凹地形。非法开采在井下形成了3.75×105 m2的采空区。为了避免冲击地压隐患,防止非法采矿,提出用矿柱崩落法处理木架山143#剖面附近的采空区。由于有限元适用于弹塑性介质,不能确定垮落角和移动角。借助相似模拟试验,研究了顶板自然垮落的最小跨度、移动角和垮落角。研究表明:应用110 m的极限跨度可确保含磷白云岩及白云岩顶板自然塌落,处理之后地表岩体移动不明显。若全部崩倒上部大矿柱,顶板跨度将达到140 m,会导致78°与65°的垮落角,地表移动角达64.4°。相似模拟的极限跨度介于有限元与本文所给公式之间所得结果。     

矿柱崩落法处理采空区的数值模拟

非法开采在木架山下形成了37 5万m2的采空区,提出用矿柱崩落法处理W143～W150勘探线间的采空区。应用三维有限元程序ANSYS和三维水力耦合分析程序EPSCA3D模拟了采空区处理过程。结论表明,按设计崩落矿柱,可引起顶板冒落,不会发生大规模的地表沉陷和岩体移动,不会影响后续生产安全。由于水力耦合,采空区处理引起岩移量降低。     

加拿大自动声发射/微震源定位技术

加拿大采矿工业面临的主要问题之一是岩爆。岩爆就是积聚在岩体和地质结构中的能量突然猛烈地释放,引起人员伤亡，破坏并下设施。从1928年至1990年，仅安大略省就发生过大约4000次岩爆，死亡57入。最大的岩爆为4．3里氏地震级。80年代初期加拿大采矿诱发的地震事故骤增。鹰桥镍矿（Falconbridge）死于岩爆事故的四个矿工的生命成了岩爆严重后果的警报信号。应加拿大联邦政府的要求，安大略省政府和采矿行业提出了耗资数百万美元的大规模岩爆研究计划。许多有岩爆危险的矿山已着手建立永久性微震监测系统，以便日常监测采矿诱发地震。监测系…     

氧化镁改性微米TS-1催化丙烯环氧化

合成了粒径在1~2 μm的廉价微米TS-1,并经MgO改性,杀灭其上少量的酸中心;采用SEM、XRD、BET对MgO改性前后的TS-1进行了表征,并考察了其在甲醇溶剂体系丙烯环氧化的催化性能。结果表明,TS-1催化剂经MgO改性后,可以显著提高其催化丙烯环氧化反应的环氧丙烷(PO)选择性,减少副反应的发生;在最优化反应条件CH₂O₂ =1.0 mol/L, θ = 60℃, t = 60 min, p_C3↓H6↓ = 0.6 MPa,以及按每1 gTS-1需80 mL CH₃OH的比例下,H₂O₂转化率达到99.5%,环氧丙烷选择性达到96.7%,环氧丙烷收率比未改性的微米TS-1也有明显提高。     

连铸机扇形段框架的改造实践

连铸机扇形段是连铸工序的关键设备。由于连铸工作区域特有的高温、高湿、高粉尘等恶劣环境因素严重影响连铸机扇形段框架的使用性能,因而安钢第二炼轧厂2#、3#连铸机自投产以来扇形段框架的使用性能就一直困扰着连铸机的正常生产。因质量问题而停机下线的事故频繁发生,极大影响了第二炼轧厂的产品质量和整体生产效率。由于扇形段框架设备进货厂家的工艺、结构均不尽相同,从而给在线生产和维修保养带来了极大的困难。文章通过对影响扇形段框架使用性能的主要因素、工况条件及破坏形式进行分析,采取了多方位结构设计优化改造。连铸机扇形段框架的改造技术可操作性强、稳定性高、实施成本低、经济效益显著,具有良好的市场竞争力。     

危机矿山深部找矿研究现状与建议

分析了危机矿山深部找矿的意义,介绍了危机矿山的分类,论述了危机矿山深部找矿的科学依据,从理论上、技术上分析了危机矿山深部找矿的可行性,提出了危机矿山关键找矿技术,并从四个方面提出了我国资源危机矿山深部找矿的建议。     

岩体稳定性的声发射评价

阐述了用声发射技术评价岩体稳定性的基本原理，介绍了其在危险山体、放顶、冒顶监测中的应用。     

水力耦合下岩石的声发射特征试验研究

在单轴压缩条件下，分别讨论了4种岩石在考虑渗流和不考虑渗流条件下的声发射特征。研究表明：在低应力阶段，岩石几乎没有声发射活动，淳流对声发射活动无影响：一般在达到其强度的60％～80％左右、临近破坏时，声发射活动才显著增加；加渗流和卸渗流的瞬间均产生较大的声发射事件，从稳定渗流到卸渗流一般接收不到明显的声发射信号；岩体破坏的声发射过程分为4个部分，即初始区、剧烈区、下降区和沉寂区；在破坏时，声发射信号的主频分布较宽，其中不加渗流时低频成分所占的比例超过了50％，坚硬岩石主频的最大值较破坏前、后急剧增大；加渗流或长期浸泡（130h左右）时低频成分所占的比例超过了60％～80％，软化岩石土频的最大值较破坏前后变化不大；岩石的声发射主频与岩石的强度有关，强度越高，主频也越宽；随着应力的增加，有些岩石的声发射主频最大值有增大的趋势。     

木架山采空区处理方案研究

木架山地表允许发生岩体移动和沉陷。由于非法开采，在井下形成了375000m^2的采空区。为了避免冲击地压隐患，防止非法开采，必须崩塌上部采空区。提出用切顶与矿柱崩落法处理木架山采空区。应用ANSYS三维有限元程序，研究了极限跨度、悬臂状态下的极限跨度和切顶深度，分析了采空区处理对后续开采的影响。结论表明，覆岩较薄时，矿柱布置的变化必然引起采动应力的整体变化；应用102m的极限跨度或76．5m的悬臂极限跨度和8～11m的切顶垂直深度，可确保白云岩顶板自然塌落；采空区处理不会影响后续安全生产。在σc,γ确定的情况下，鹏计算部位的实际值差别越大，公式，l=1.25H[σc/(γH） 0.001 2k]^0.6的计算误差也越大。     

缓倾斜采空场处理新方法及采场地压控制研究

根据东桐峪金矿的具体条件,提出了控制爆破局部切槽放顶处理采空场的新方法和采场地压控制新方法—硬岩矿山的矿柱设计新理论。主要研究工作和主要研究结论如下: (1) 将顶板假设为岩梁,应用材料力学推导了切槽位置的计算公式,分析了采空场顶板的力学特性。研究表明,若仅开采至866 m水平,在966 m水平附近实施切槽是合理的,能引起顶板应力向有利于安全生产的方向重分布。若继续开采至 780 m水平,应在796.7 m附近实施二次切槽。该计算公式适用于连续、规则的采空场;否则,将会出现较大的偏差。例如,二次切槽位置的计算结果(796.7 m)偏差较大。 (2) 应用对NCAP-2D程序进行改进后得到的NFAS二维弹塑性非线性有限元程序,分析了东桐峪金矿采空场的力学特性。计算结果同样表明,若开采至750 m水平,966 m和866 m水平附近都是实施切槽放顶的合理位置,切顶能引起顶板应力向有利于安全生产的方向重分布,不会引起地表发生明显岩移。 (3) 根据理论分析,提出了控制爆破局部切槽放顶处理采空区的新方法。该方法应用控制爆破手段,在顶板拉应力最大的地点沿空场走向全长实施一定宽度的切槽,强制引起顶板最先在该地点冒落,并尽可能使冒落接顶,从而实现空场小型化及其与深部开采系统的隔离,削弱可能发生的自然冒落所激起的空气