金川矿区自流充填工艺存在的问题及改进措施

充填质量是充填法采矿安全与高效生产的基础,优化充填工艺和加强生产管理是提高充填质量的重要保证。针对金川矿区充填存在的质量问题,开展了对充填工艺和生产管理的调查与研究,进行了混合料胶结充填体强度试验研究,确定了河砂的合理掺量为20%~23%。经过在金川二矿区应用,验证了该混合料配比是合理的,为提高充填质量提供了保障。     

大型镍矿深部高应力矿体充填法开采关键技术与对策

金川镍矿是我国最大的硫化铜镍矿,以地应力高、矿体厚大和矿岩不稳固著称国内外采矿界。该矿体开采难度之大、充填成本之高备受国内外采矿界关注。近年来,随着矿床开采深度逐年增加已接近千米,采场面积超过1×105m2,高温、高压和高渗压的"三高"采矿环境日趋显著,不仅提高了采矿成本,而且还给矿山安全高效生产带来巨大压力。本文首先概述金川深部矿床采矿技术条件,然后明确采矿生产面临巷道和采场稳定性控制技术难题,分析采场围岩变形和岩层移动所潜在的灾变失稳风险。最后提出了金川深部矿体安全高效开采亟待攻克的技术难题,为金川深部资源开发能力和综合利用指明了方向。     

鞍钢矿山选矿全尾砂浆絮凝沉降试验与优化控制研究

选矿全尾砂浆浓密是全尾砂充填采矿中的重要环节,直接关系到充填生产能力和充填体质量。为了揭示砂浆浓度、絮凝剂选型与单耗、絮凝剂溶液浓度对砂浆沉降速度及底流矿浆浓度的影响规律,针对鞍钢矿山全尾砂浆开展了全尾砂浆絮凝沉淀对比试验研究。初选结果表明,添加絮凝剂对全尾砂浆溶液沉降速度影响显著,2~3 min内即可达到沉降临界点;针对鞍钢张家湾铁矿碱性全尾砂浆,阴离子型的聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂效果最好。为了定量评价絮凝沉降速度,提出了从开始到沉降高度达到总沉降量80%时的平均速度来度量,并通过正交试验、极差分析和回归分析,建立底流矿浆浓度、沉降速度与影响因素的函数关系,并采用遗传算法进行多目标参数优化。研究结果表明,当给料浓度为19.21%、絮凝剂单耗为43.54 g/t、絮凝剂溶液的浓度为0.4%时,全尾砂浆的沉降速度最大,达到21.77 cm/min,底流矿浆浓度达到67.04%。该研究为鞍钢矿山全尾砂浆浓密设备选型与参数设计以及优化控制提供理论依据。     

采矿神经网络模型在金川二矿区的开发应用

介绍神经网络的基本概念及其模型特征,叙述金川二矿区３ 个采矿神经网络模型的输入和输出信息的详细内容,使用方法,及在生产中的应用效果。     

基于井壁成像测井图像的溶洞自动检测方法

提出了利用ＦＭＩ成像测井信息定量计算溶洞裂缝性碳酸盐岩储层面元大小,溶洞分布百分比,裂缝平均宽度,平均长度和裂缝发育密度等参数的方法。该方法包括利用Ｒｏｂｅｒｔｓ算子进行溶洞边缘检测,用基于方向曲线的方法进行边缘跟踪和细化,从而实现溶洞的自动提取和定量计算。．     

基于模糊综合评判的复合胶凝材料开发及料浆配比优化

针对矿山采用水泥胶凝材料充填成本较高的问题,利用当地矿渣和粉煤灰等固废资源开发低成本胶凝材料,并基于矿山现有的充填系统对料浆配比进行优化,在满足矿山要求的前提下,以期达到最大经济效益。首先,对试验材料进行物化分析;其次,采用正交试验、极差分析等方法进行复合胶凝材料配比优化试验,确定优化配比为粉煤灰10%、熟料8%、脱硫石膏14%、矿渣微粉68%,并利用XRD和SEM等手段来探究复合胶凝材料的水化产物及其微观结构,进一步揭示其水化机理;最后,在此基础上利用该胶凝材料进行充填料浆配比试验,并以7 d强度、28 d强度、泌水率、塌落度和充填成本为指标基于多目标模糊综合评判法进行料浆配比优化。结果表明:以采用复合胶凝材料、尾砂和戈壁集料配比1:1、胶砂比1:6、质量分数78%为最优配比,并以此配比进行验证试验,得到相应的7 d强度、28 d强度、泌水率和塌落度分别为1.76 MPa、4.82 MPa、5.98%和23.2 cm。充填体强度、料浆稳定性和料浆流动性均满足矿山要求,并且充填成本为103元/m^3,较原来195元/m^3的充填成本降低了47%。     

掺石灰石粉的混合骨料充填料浆配比优化研究

针对金川矿山采用的废石-棒磨砂混合粗骨料级配不良,导致充填料浆离析的问题,通过掺石灰石粉来改善骨料级配,进一步改善充填效果。对骨料进行了物化分析,在此基础上开展了混合骨料粒径级配 分析,并进行了掺石灰石粉混合骨料充填体强度试验和料浆管输特性试验;根据试验结果采用BP神经网络建立模型对充填体强度和料浆管输特性进行预测,并进行了混合骨料充填料浆配比优化。研究表明：掺入适量 的石灰石粉,不仅能有效改善粒径级配,提高充填体强度,而且能提高充填料浆流动性,对充填料浆管输特性有益,能明显改善充填效果;充填料浆优化配比为胶凝材料添加量310 kg/m3,石灰石粉掺量12.3%,料浆 质量浓度80%,经过工业充填时取样验证,其塌落度、稠度、泌水率以及3 d、7 d和28 d抗压强度分别为25.41 cm、9.31 cm、6.7%、2.7 MPa、5.1 MPa和10.6 MPa,均满足矿山工业充填的要求,并且单位充填成本较 原来降低了21%。     

深基坑支护桩周边建筑物沉降分析

运用基坑周边土层沉降计算法对扬州某基坑周边建筑沉降进行理论计算,并将计算和实测沉降值进行分析比较,指出了计算与沉降值存在偏差的原因。在对建筑物沉降监测数据进行深入研究的基础上,总结出影响基坑周边建筑沉降的因素。最后,结合沉降监测数据和影响因素,详尽的分析其影响基坑周边建筑物沉降。由此得出一些有实际工程意义的结论,对合理的基坑支护设计具有现实指导意义。     

基于脱硫灰渣的新型充填胶凝材料关键技术

在对全尾砂充填胶凝材料研究现状及脱硫灰渣利用研究现状进行分析的基础上,提出了利用脱硫灰渣进行新型充填胶凝材料的可行性,详细阐述了拟开展的研究内容及关键问题.并针对唐钢二炼铁烧结脱硫灰渣的利用及司家营铁矿嗣后充填法采矿实际需求,具体提出了研究技术路线及关键技术.