导爆管导爆索耦合起爆网路在矿山台阶爆破中的应用

针对矿山大规模台阶生产爆破中采用导爆管微差起爆网路存在的传爆不稳定问题,提出导爆管导爆索耦合起爆网路。该起爆网路由导爆索、毫秒延期继爆管、导爆管、导爆管雷管和药包组成,其特点在于传爆可靠、经济合理。将该起爆网路应用于黄麦岭磷矿露天台阶生产爆破试验,表明能够有效避免拒爆现象的产生,爆破效果较好,适合规模较大的矿山台阶爆破。     

金山店铁矿低贫化放矿试验研究

为了解决金山店铁矿由于采用了改进的大间距结构参数后所带来的矿石贫化率增大的问题,开展了低贫化放矿实验室模拟研究。利用多分间立体放矿模型,分别进行了低贫化放矿方法和现行截止品位放矿方法2种不同的放矿试验;然后对所得结果进行比较,发现在金山店推行低贫化放矿方法完全可行,并推荐采用放矿截止品位为30%的低贫化放矿方案。     

露天矿最终帮坡角及采深协同优化研究

最终帮坡角和采深是露天矿境界设计中2个相互影响的关键参数，其取值与露天矿的安全经济性密切相关。为探讨上述2个参数的合理取值，以西藏某露天铜矿12#典型勘探线剖面为研究对象，按经验类比法初步确定该剖面西、东边帮的最终帮坡角取值范围为38°~44°，选取不同的两帮坡角度值组合，根据境界剥采比小于经济合理剥采比的原则，计算得到底部标高取值范围为+ 4 135~ + 4 108 m。构建了该剖面的露天境界最终边帮有限元数值模型，采用强度折减法计算得到西、东帮的稳定安全系数，根据实际工程设计需要的边帮安全系数以及开采的经济性，得到该剖面合理的最终帮坡角与采深。研究表明：露天边帮稳定性随着最终帮坡角和采深的增加逐渐降低，且最终帮坡角的变化对本侧边帮稳定性的影响远大于对侧边帮，两参数之间互相影响，共同决定露天矿的安全经济性；计算得到该剖面合理的西、东帮最终帮坡角分别为42°、43°，底部标高为+ 4 117 m，总采深为920 m。所采用的露天矿最终帮坡角及采深的协同优化思路可为露天矿山科学确定相关参数提供参考。     

信息系统对微电网运行可靠性的影响分析

微电网是一种集成分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控与保护装置等的小型发配用电系统,属于典型的信息物理系统。对微电网内各个单元的协调优化控制很大程度上依赖安全可靠的信息系统,信息系统的失效将很有可能影响微电网的安全稳定运行。文中提出了一种旨在量化信息系统元件故障和信道质量对微电网运行可靠性影响的分析方法,首先建立信息系统静态连接模型和动态传输模型,然后运用蒙特卡洛方法模拟微电网信息物理系统的运行过程,以电量不足期望和失负荷概率为指标,量化分析信息系统的不可靠对微电网运行可靠性的影响,并重点针对信息系统元件故障率和信道质量水平两方面的影响因素进行了灵敏度分析。算例结果验证了所提模型和方法的有效性。     

溜井底部放矿漏斗角对矿石流动性的影响研究

为研究溜井底部放矿漏斗角对矿石流动性的影响,以金山店铁矿-480~-410 m段主溜井为工程背景,采用PFC2D离散元软件对放矿漏斗角分别为45°、50°、55°、60°、65°的主溜井放矿过程进行数值模拟。为定量描述不同放矿漏斗角下矿石流动性之间的差异,定义矿石质量流率比为矿石流动性评价指标,分析各放矿漏斗角下的矿石流动性特征,揭示放矿漏斗角对矿石流动性的影响机理。构建溜井放矿相似试验平台,进行溜井放矿相似模拟试验,计算矿石的质量流率比,并将其与数值模拟结果进行对比分析。研究结果表明：当放矿漏斗角为60°时,矿石质量流率比最大,矿石流动性最好;相似试验与数值模拟所得矿石质量流率比的变化趋势基本相同,相似试验结果能对数值模拟结果进行验证。     

单轴压缩条件下尾砂胶结充填体的损伤变量与比能演化

为探究充填体单轴压缩过程中损伤变量D、比能演化及二者间的关系, 以大冶铁矿灰砂比1∶6的充填体为研究对象, 开展了单轴压缩及声发射监测试验, 计算损伤变量D、总比能U、弹性比能Ue及耗散比能Ud。结果表明, 充填体的损伤过程可划分为初始损伤(OA')、损伤稳定发展(A'B')、损伤快速发展(B'C')和损伤破坏(C'点以后段)4个阶段, 分别对应压密(OA)、弹性(AB)、屈服(BC)和破坏后(C点以后段)等阶段。损伤变量D在OA段、AB段、BC段和C点以后段分别呈快速增长、缓慢增长、急剧增长、缓慢增长;总比能U和弹性比能U_d不断增大, 且增长速率逐渐加快, 耗散比能U_e先增大后减小。OA'段, U、U_e和U_d均缓慢增长;A'B'段, U、U_e增长较快, U_d增长较慢;B'C'段, U、U_d快速增长, 而U_e增长速率逐渐下降;C'点以后段, U、U_d先快速增长后急剧增长, 且U_d增长速率更高, 而U_e先缓慢下降后急剧下降。试验充填体U_d随D呈指数增长。     

朝国露天矿动态复垦模式研究

为更好地改善和恢复朝国露天矿开采破坏的矿区生态环境,结合矿区的自然条件、开采技术条件和生态环境破坏预测,提出一种动态复垦模式。该动态复垦模式将矿区复垦工作动态地贯穿于采矿整个生命周期中,在采矿的设计、施工生产和闭坑不同阶段分别对采场、排土场、运输公路和工业场地进行复垦规划、动态复垦推进和剩余复垦,并在初期复垦结束后进行复垦效果评价与补充复垦。特别是在采场采剥期间,采用喷播绿化技术和覆土播种方法对采场台阶进行动态复垦,形成了边采矿边复垦的作业模式。针对目前矿区复垦存在的问题,进行了该动态复垦模式和采后复垦模式下的矿区复垦比较,结果表明该动态复垦模式可提前完成矿区复垦,且采场复垦效果好。建议矿区从现阶段开始依据该动态复垦模式进行复垦。     

基于边坡岩土体劣化破坏的临界滑移面研究

基于边坡岩土体劣化破坏机理,提出了一种边坡临界滑移面的确定方法。该方法通过有限元数值模拟对边坡岩土体进行多次弹塑性计算与应力分析,将每次计算得到的塑性破坏区内的岩土体强度用劣化后的强度进行替换,逐次劣化,直至塑性破坏区在坡体内贯通,模拟滑移面的渐进发展过程,最终确定边坡的劣化滑移面,并以该滑移面为临界滑移面计算边坡的安全系数。选取匀质和非匀质两类边坡算例,运用该方法确定边坡的临界滑移面,并将其与传统的强度折减法进行比较;同时采用矢量分析法分别计算两种滑移面的安全系数。分析结果表明,劣化滑移面由最初的塑性区逐渐扩展形成,劣化滑移面的确定方法适用于确定匀质和非匀质两类边坡的临界滑移面,其适用条件比传统的强度折减法更广;与强度折减法确定的滑移面相比,劣化滑移面更接近边坡实际的临界滑移面。     

光伏电站快速频率响应技术研究及应用

随着大容量高比例的新能源集中接入电网,电源结构发生较大变化,电网可用的快速频率响应资源逐步减少,同时大规模新能源基地通过特高压直流外送规模不断扩大,若出现大功率直流闭锁将对电网频率安全造成严重威胁,电网的调频压力及安全运行风险不断增大,亟需新能源参与电网快速频率响应,提升大电网频率风险防控水平。介绍了新能源电站快速频率响应性能要求,面向已有或新建的光伏电站,提出了快速频率响应典型方案,开发了新能源电站一体化控制系统,并在光伏电站开展了示范应用,实现了电站AGC/AVC和快速频率响应功能的集成,达到了光伏电站对电网频率和电压主动支撑的目的。     

基于有限元分析的大包庄矿地表移动带圈定

选取大包庄矿开采范围内所有地质剖面, 建立二维有限元数值模型, 计算一期、二期工程矿体开挖后不充填和全充填2种工况下的地表变形, 通过地表变形值与标准值对比, 圈定2种工况下的地表移动带, 并对数值模拟法与工程类比法圈定的移动带进行了对比分析。结果表明: 采空区不充填时数值模拟法与工程类比法圈定的范围较接近, 开挖矿体较薄时, 数值模拟法计算的地表移动范围在工程类比法确定的移动范围内;开挖矿体较厚时, 数值模拟法计算的地表移动范围在工程类比法确定的移动范围外。采空区全充填时数值模法与工程类比法圈定的移动带范围差异较大, 充填体限制了围岩变形, 减小了地表移动范围。数值模拟法充分考虑了矿山复杂地质条件和开采技术条件, 其圈定的移动带能更好地反映实际地表变形。