基于FBG的矿山安全监测传感器特性研究

在FBG传感原理的理论分析基础上,应用FBG传感技术对用于矿山安全监测的光纤中心波长变化特性进行了试验研究。通过采用恒温箱和压力机对安装在岩块上FBG传感器的温度和应变传感特性进行了试验,并对试验结果进行分析。试验结果表明,光纤Bragg光栅的波长随温度和轴向应变的变化呈现出良好的线性关系,且重复性较好。试验验证了光纤Bragg光栅传感技术检测矿山岩块介质温度和应变变化的有效性,为光纤Bragg光栅传感技术在矿山工程结构健康监测提供了理论依据和试验数据,对矿山安全监测具有借鉴作用和重要意义。     

基于尾矿沉降试验的深锥浓密机尺寸确定方法

为确定合理的矿山充填深锥浓密机尺寸，通过开展分批沉降试验，研究尾矿浆初始浓度对深锥浓密机尺寸的影响，并对Talmage-Fitch 法（T-F法）、Oltmann法和Wilhelm-Naide 法进行详细对比分析。结果表明：尾矿沉降速率随尾矿浆初始浓度的增加而减小，底流浓度随尾矿浆初始浓度的增加呈先增大后趋于不变，合适的尾矿浆初始浓度可减少深锥浓密机的断面面积。三种方法计算得到的单位面积（UA）的关系为T-F 法>Oltmann 法>Wilhelm-Naide 法，深锥浓密机断面面积计算推荐采用Oltmann法。当尾矿浆初始浓度为20%，絮凝剂添加量为20 g/t，尾矿处理量为6 000 t/d时，T-F法、Oltmann法和Wilhelm-Naide 法计算得到的深锥浓密机直径分别为28、25和11 m。     

废石尾砂胶结充填试验研究

对废石尾砂胶结充填进行系统试验研究.研究废石尾砂胶结充填集料特性规律,废石尾砂胶结充填体强度与充填材料配比之间关系规律,废石尾砂胶结充填体强度影响性因素试验等,为废石尾砂胶结充填体评价提供一种新试验方法.结果表明:废石尾砂胶结充填体不存在影响胶结体强度的化学反应危害;废石尾砂胶结充填体强度由水泥含量和废石含量决定,水泥及废石含量增加均能有效提高废石尾砂胶结充填体强度;废石尾砂胶结充填能有效减少水泥用量,节约充填成本,同时试验结果也为试验矿山充填配比设计提供参考依据.     

尾矿库安全实测性态综合评价方法研究初探

本文借鉴大坝结构实测性态综合评价相关理论研究,结合尾矿库安全监测实施现状,构建了尾矿库实测性态综合评价体系,对尾矿库实测性态综合评价方法进行研究,主要包括五个方面的研究内容:综合评价指标的设置、评价集的确定、评价指标权重集的确定、评价指标的度量方法和综合评价的途径。以某尾矿库为工程实例,结合实测数据验证了该方法的可行性和实用性。该方法为尾矿库安全实测性态综合评价提供了新的方法和思路,对尾矿库安全管理具有一定的指导意义。     

基于Zigbee传感网络的尾矿库在线监测系统研究

目前国内尾矿库安全在线监测系统的设计施工过程中,往往存在系统结构复杂、施工困难、后期维护成本高等一系列问题,为了改变这种现状,设计了基于Zigbee传感网络的具有自愈自组网功能的尾矿库安全在线监测系统,该系统基于分布式采集理念,搭建了Zigbee无线传感器采集传输网络,在尾矿库监测范围内以无线方式传输各种采集数据,发挥了Zigbee技术在低功耗和自愈自组网方面的优点,对现场数据进行实时的采集、存储、查询等操作,降低了现场施工难度,大大提高了系统通信的稳定性,还能方便地对系统进行扩容和变更,从而满足对尾矿库安全状况进行长期高效实时监测的要求。     

一种自适应分辨率的三维激光扫描测量方法

提出了一种自适应分辨率的三维激光扫描测量方法。通过建立三维激光扫描仪扫描步距与被测目标表面点之间的距离l、距离增量Δl与距离方差d之间的关系,从而动态调整三维激光扫描仪在被测目标表面实施扫描时的空间分辨率分布,实现被测目标表面等分辨率扫描。     

大直径深孔采矿法采场顶板长锚索加固

对于下向凿岩的大直径深孔采矿法采场,可以利用其爆破钻孔实施顶板长锚索加固,以解决顶板的稳定性问题。这种采场顶板的长锚索加固属于临时性加固,有一些特殊的技术特点和技术要求:它是下向通孔锚固,外锚端为承载端而内锚端为施载端,承受较大的爆破冲击,要求成本低并能简便快速施工。为此,本文提出了一种以竖井废弃钢丝绳为绳索材料,采用两端高标号水泥砂浆粘结,中段低标号水泥砂浆填充的半柔性长锚索结构以及相应的施工工艺,并在安庆铜矿进行了工业试验。     

全尾矿高水固化充填及底柱采场充填接顶试验研究

全尾砂高水因化充填是一种具有不脱水、速凝、早期强度高等特点的新型充填技术，本文介绍了铜绿山矿全尾砂高水固化充填试验了工艺，以及利用该技术实现底采场充填接项的试验研究。     

全尾砂高水速凝充填材料特性的研究

全尾砂高水速凝充填技术是一项新近发展起来的充填技术。通过室内试验，研究了全尾砂高水速凝充填材料的基本特性，如充填料浆的自然沉降及原因特性、充填体强度特性和充填体风化特性等。研究结果对全尾砂高水速凝充填技术的应用具有一定的指导意义。     

阶段空场嗣后充填体三维拱应力及强度需求模型

在地下厚大金属矿体的两步骤阶段空场嗣后充填采矿法中,合理平衡一步骤矿房采场胶结充填体的揭露稳定性及其强度需求对安全经济充填采矿影响重大。为获取该采矿法中胶结充填体强度需求的三维解析模型与方法,解决类似矿山确定充填体强度需求主要采用经验类比、缺乏科学合理计算方法的问题,本文借鉴土力学应力拱理论,分析了两步骤采充时序过程中的相邻采场充填体空间接触关系,分别研究了二步骤采场非胶结充填体、一步骤采场胶结充填体(揭露后)的应力分布模式,基于Marston拱应力二维模型,拓展建立了各采场充填体的三维拱应力解析模型,得出了非胶结充填体-胶结充填体-采场围岩之间的应力传递规律及接触力学边界解析方法,并通过FLAC3D模拟的拱应力分布结果进行了三维拱应力解析模型的对比验证。进一步将提出的拱应力解析方法应用至Mitchell强度需求解析模型中,考虑了三维成拱作用下非胶结充填体对胶结充填体的侧向推力作用、采场上下盘围岩对胶结充填体的接触摩擦作用,以底部滑动面方向角、滑动体与围岩接触面摩擦力方向角的不同取值情况,定量表征了揭露后胶结充填体的潜在破坏模式,并据此提出了4种胶结充填体安全系数和强度需求的三维解析模型与方法。再利用FLAC3D开展了不同采场尺寸(长度、宽度、高度)、不同充填体参数(容重、内摩擦角)等条件下的充填体强度需求数值解搜索计算,与4种解析方法计算的强度需求结果进行了对比验证,得出了当胶结充填体底部滑动面方向角α=45°+φ_c/2且滑动体与围岩接触面摩擦力方向角β=45°-φ_c/2时,胶结充填体强度需求的三维解析解和三维数值解吻合度最佳,最终获取了最优的一步骤采场胶结充填体强度需求三维解析模型与方法。