拉底过断层巷道中深孔爆破振动监测与分析

爆破振动监测分析中,通过对监测数据的回归分析得到合理的K、α值,进而推导出适用于现场地质地形条件的爆破振动经验公式,对有效控制爆破振动,确保巷道围岩的安全有着重要作用.为得到普朗铜矿3736 m水平拉底过断层中深孔爆破振动衰减规律,首先,对现场拉底工艺技术、中深孔爆破参数设计与拉底巷道破坏现状进行了调研,设计并实施S5S西沿拉底巷道中深孔爆破振动监测,记录中深孔爆破时拉底巷道围岩质点振动的实时数据;其次,去除实测数据中误差较大的部分,结合萨道夫斯基爆破振动经验公式对剩余数据进行回归分析,得到经验系数K=88.235、α=0.80,进而得出适合于现场的爆破振动衰减规律V=88.235(3√Q/R)0.80,与该区域岩性基本吻合,可以准确反映该区域的爆破振动波衰减规律.     

强化非胶结充填体脱水试验及其规律研究

非胶结充填体脱水固结是保证充填采场稳定的关键因素。以会宝岭铁矿非胶结充填体为研究对象,设计非胶结充填体脱水试验装置,对粗颗粒添加比例为0~50%的非胶结充填体开展自然脱水试验,研究非胶结充填体的脱水规律。研究结果表明,添加粗颗粒可以强化非胶结充填体脱水,非胶结充填体的脱水过程可分为加速脱水阶段、强化脱水阶段和稳定脱水阶段;脱水过程中尾砂颗粒在自重和动水力的作用下产生沉降,在充填体内部形成垂直的排水通道,发生等速率脱水,后期因粗颗粒和尾砂颗粒的干涉沉降与自重固结导致充填体出现分层现象,且粗颗粒添加比例越大分层现象越明显。引入尾砂流失量评价非胶结充填的脱水效果,最终确定最佳添加比例为30%。该结论为强化非胶结充填体脱水提供了可靠的技术支持。     

初始温度条件下全尾胶结膏体损伤本构模型

膏体充填料到达采场初始温度不同是矿山存在的普遍现象，不同初始温度条件下膏体力学特性及应力-应变关系直接影响到矿山采充周期及相邻采场开采时贫化指标.通过对初始温度为2、20、35和50℃的硬化膏体进行单轴抗压强度试验，获得不同初始温度下充填体应力-应变演化曲线.根据理论推导和试验结果，建立了不同初始温度下膏体损伤本构模型，通过本构模型参数回归，提出膏体温度-时间耦合损伤本构模型.最后，采用Comsol数值模拟软件，将温度-时间耦合损伤本构模型嵌入solid mechanics模块，对单轴抗压试验进行数值模拟，模拟应力-应变曲线与试验结果较为吻合，验证了所提出本构模型的可靠性.      

顶板破碎富水矿山的机械化上向水平分层充填采矿法

针对华东某铜矿矿体顶板破碎,采场容易冒顶,采场富水,底板多次突水的问题,在矿山原有的点柱式分层充填开采的基础上,提出了机械化充填开采新方案。方案充分利用上向水平分层充填法矿石损失贫化小,地压管理效果明显,能有效防止冒顶、片帮、突水等矿山灾害的特性,结合机械化开采生产效率高、开采成本低、作业安全和工作环境好的特点,采用机械化上向水平分层充填采矿法。充填方案采用胶结与全尾砂充填间隔充填,进行连续开采,胶结材料为复合型高水速凝材料及尾砂。矿山生产表明：新方案使矿山采矿效率提升1/3,矿石回收率提高4%,贫化率降低0.4%,也为矿山作业安全提供了强大保障,有效克服了矿山冒顶、突水、生产效率低等问题,可为其他类似矿山开采提供一定的参考与借鉴。     

某矿膏体充填物料配比优化研究

某矿采用上向分层充填采矿法,对充填体强度要求较高,基于一维应力波理论及充填体抗动载特性,充填体的抗压强度不得低于1.2 MPa。充填物料配比是影响该工艺技术经济指标的关键参数。根据现场的实际情况,运用四因素三水平的均匀设计方法研究充填料浆浓度、尾库比（全尾砂与库存尾砂用量比）、灰砂比和添加剂硫化钠添加量对充填体强度及凝结性能的影响,寻求最优的充填配比。结果表明：在满足充填强度的前提下,当硫化钠添加量为0.4%时,灰砂比宜为1∶8,尾库比为8∶1,充填料浆浓度控制在77%;当硫化钠添加量为0.6%时,灰砂比宜为1∶9,尾库比为8∶1,充填料浆浓度控制在76%。     

破碎矿岩预应力全长锚固数值分析

中色集团卢安夏铜业公司巴鲁巴铜矿下盘凿岩巷道矿岩破碎,易风化垮塌,遇水易泥化崩解。普通注浆锚杆无法满足此处巷道稳固性要求,考虑使用预应力锚杆,给围岩提供主动支护。利用FLAC^3D软件对开挖和支护过程进行模拟。分析并比较了全长锚固的预应力注浆锚杆和普通注浆锚杆在控制巷道变形中的不同力学原理。模拟显示,预应力注浆锚杆能够减少巷道顶板沉降量达10 mm以上,相比普通注浆锚杆,提高了近2倍。因此,在矿岩破碎带,采用预应力注浆锚杆维护巷道稳定性是有效的也是必要的。为了达到更好的支护效果,还需对巷道顶板和边墙喷射混凝土,形成喷锚联合支护。     

高硫膏体强度劣化机理实验研究

高硫尾矿配制成的膏体表现出不同程度的强度劣化,高硫膏体强度劣化能引起充填体质量的巨大变化.通过不同硫含量的膏体强度劣化实验,同时结合X射线衍射物相分析和环境扫描电镜分析,对高硫膏体的劣化规律和劣化机理进行了分析.得出含硫尾矿在一定程度上能促进膏体早期强度增长,却抑制了后期强度发育,硫含量越高,膏体后期强度劣化越显著.硫化物氧化生成的硫酸盐能促进膨胀性钙矾石和石膏类物质的生成.同时酸性环境造成了C-S-H的脱钙和CH的分解,已形成的胶凝体系遭到破坏,进一步促进了充填体的劣化.通过孔隙计算模型对晶体膨胀应变和裂纹发育过程进行了分析,阐述了膨胀性物质的线弹性应变发育机理.      

凝水膨胀充填复合材料的配比优化与形成机制凝水膨胀充填复合材料的配比优化与形成机制

针对磷石膏堆存所产生的环境污染问题和目前矿山充填材料存在充填成本高、水泥等固体物料耗量大、充填体无法结顶等问题,本文通过正交试验极差分析、方差分析、多元非线性回归分析及数据可视化手段进行配比优化,制备了一种新型凝水膨胀充填复合材料,并采用XRD、SEM等微观分析手段对其形成机制进行了研究。发现该材料主要由半水磷石膏（HPG）、非晶相凝水剂（SAP）、气相引入剂（GPA）、表面疏水剂（HA）四种物料构成,形成的充填体为固、液、气三相,突出特点是在非固相体积率87.6%条件下可凝固,3天抗压强度可达1.6 MPa、膨胀率可达11%以上、在水中浸泡90天其抗压强度基本稳定。微观分析结果表明:SAP在其中的作用是形成凝水膨胀充填复合材料非晶相凝水颗粒,GPA的主要作用是在充填体内引入气相空腔,HA主要用于在充填体表面形成疏水效应,使充填体具备长期耐水性能。      

急倾斜中厚矿体阶段空场嗣后膏体充填及其稳定性模拟

为了实现七角井铁矿急倾斜中厚矿体的安全回采,设计了阶段空场嗣后膏体充填法,并采用FLAC3D对开采和充填前后的采场稳定性进行了数值模拟。结果表明:分段凿岩、阶段出矿及低强度膏体充填适用于稳固型的急倾斜中厚矿体开采,矿石回收率82%,贫化率8%,矿块生产能力900~1 200t/d。膏体充填以全尾砂、干抛尾、水泥、粉煤灰为主要原料,充填体浓度77%~79%,灰砂比1∶30~1∶15。采场在不充填条件下难以维持长期稳定,膏体充填控制了矿柱水平位移,减缓了顶板下沉及应力集中,有效维护了采场安全性。     

基于综合指数法的深部开采隔离矿柱失稳危险性评价

从自然条件和人为影响两个方面系统分析了影响隔离矿柱失稳危险状态的因素和相应指数,基于综合指数法得到隔离矿柱失稳危险的指数计算公式和评价指数。根据失稳危险评价指数将失稳危险划分为5级:无失稳、弱失稳、中等失稳、强失稳和极端失稳破坏危险,对应不同的危险等级采取不同的防治措施。通过谦比希铜矿主矿体生产实例对该评价方法进行了验证,表明所建立的评价体系和相应的评价结果与矿山实际开采情况基本一致,可将其应用于深部开采隔离矿柱的失稳危险性评价中。