阿舍勒铜矿充填自动化控制系统应用

为提供充填系统的稳定性与运行效率,实现充填工艺参数的精确监测与控制,阿舍勒铜矿通过分析自身充填工艺特征,建设了一套合理的充填自动化控制系统。本文详细分析了充填自动控制系统的构成及过程检测与控制方法,实现了不同的控制方式及报警、报表、充填参数实时曲线等功能。该系统的建设不仅优化了充填操作岗位,降低了工人劳动强度,而且保证了充填参数的稳定性与准确性,确保了充填体的稳定性与回采的安全性。     

基于宏微观耦合分析胶结充填体强度差异的研究

在高阶段采场充填过程中,井下原位取芯样品强度远远高于地表实验室试件。本文选取了李楼铁矿6个高阶段充填采场取芯样品,发现井下原位取芯强度比地表充填试件高1.59 MPa。通过电镜扫描和能谱分析,确定了胶结充填体内部的水化产物成分,进一步分析了全尾砂充填料浆固结演化过程。基于充填体的宏微观试验,对井下原位强度与地表试件的差异性进行耦合分析,揭示了自重压力对充填体的宏观力学性能和微观孔隙结构的作用机理。研究成果可为高阶段采场进一步降低灰砂比提供理论依据。     

缓倾斜极薄矿体全面法开采残留点柱回采方案及稳定性分析研究

某石英脉型钨矿床,矿体倾角平均20°,矿脉厚度0.3~0.8m,采用全面法开采。经过20多年的开采遗留下大量点柱和空区,而且相邻的采空区、以及相邻中段的采空区基本已相互贯通形成空区联合体。随着暴露时间的延长,采场应力集中,采空区安全隐患大,同时造成大量矿柱资源浪费。为了确保矿山生产安全和可持续发展,同时对遗留的矿柱进行回收,通过研究采场顶板允许暴露面积、结合开采技术条件、充填工艺研究等,确定的矿柱回收工艺和采场充填工艺,并针对试验采场的回收方案进行采场矿柱回收稳定性数值分析,综合验证了点柱充填回采的方案是安全可行的,从而为矿山空区治理与点柱安全回收提供指导。     

卢安夏铜矿露天开采下采空区顶板安全厚度研究

地下采空区给露天生产带来了极大的危害,采空区顶板安全厚度的确定是露天生产的重要安全保障。为了研究卢安夏铜矿露天开采下采空区顶板安全厚度,通过对矿山原有采矿技术条件和地质资料的分析及现场实地测量和调查并结合钻孔探测等手段,确定了露天矿下采空区的分布情况。以此分析地下采空区与露天境界空间关系并对露天边坡危险区进行区划,利用理论计算和数值模拟手段对最危险区域的采空区顶板安全厚度进行研究。结果表明:在最危险区域范围内,对不同采空区范围,不同位置的采空区进行模拟结果分析,露天开采的采空区隔离层安全厚度为16m(2个台阶高度),采空区对露天开采的影响较小。     

尾砂胶结充填体试样早期强度与孔结构关联规律研究

本文为研究尾砂胶结充填体试样单轴抗压强度与其孔结构的关联规律,开展了不同类型胶结剂、不同浓度硫酸盐条件下共8组配比试验,并对养护龄期为28d的所有充填体试样进行了单轴抗压强度测试和压汞法孔结构测试(MIP),系统分析了尾砂胶结充填体试样早期强度和孔隙结构的关联规律,研究结果表明:(1)密封恒温养护条件下,不同配比的尾砂胶结充填体试样具有不同的单轴抗压强度、孔隙率和孔径分布;(2)尾砂胶结充填体试样的28d抗压强度与其孔隙率存在一定的线性相关规律,即在总体上表现出孔隙率越高强度越低的趋势;(3)尾砂胶结充填体试样中直径大于0.2μm的多害孔体积与其单轴抗压强度的线性相关性比孔隙率与其单轴抗压强度的线性相关性更为显著,说明试样强度的降低主要与多害孔体积增大有关,得了到尾砂胶结充填体试样充填体试样28d强度与多害孔总体积相关性方程。     

混合赤泥自凝干法筑坝工艺参数研究

低温拜耳法赤泥具有颗粒细、渗透性差、胶凝成分含量低等特点,难以单独筑坝;而烧结法赤泥颗粒粗、渗透性较好且胶凝成分含量高;针对低温拜耳法赤泥难以单独筑坝的难题,提出了利用烧结法赤泥与拜耳法赤泥混合自凝干法筑坝的技术方案;测试了两种赤泥的物化性质,并根据各自特点选取烧结法赤泥:拜耳法赤泥混合比例为1∶9和2∶8分别开展了最佳干密度试验,确定了各自在获得最佳干密度条件下的含水率;并通过水稳性试验及强度试验证明了拜耳法赤泥加入一定的烧结法赤泥不仅能够具有较强的抗崩解能力,同时能够稳定其强度,综合考虑推荐混合赤泥比例为2∶8;最终通过SEM微观测试分析显示混合赤泥硬化体中均形成了大量的胶凝物质,而纯拜耳法赤泥硬化体中未发现明显胶凝物质,从而揭示了混合赤泥强度以及抵抗崩解的主要原因。     

矿山充填智能控制系统设计及工程应用

矿山充填智能化是实现矿山无人化、智能化开采的重要组成部分。针对目前国内关于矿山充填智能化如何建设、智能控制系统应具备哪些功能还无系统的认识现状,通过分析矿山充填的控制要点,基于工业互联网平台设计了矿山充填的“云、边、端”三层智能控制系统架构,并结合武山铜矿全尾砂膏体充填系统建设的工程案例做了详细介绍,可为国内矿山实现充填智能化提供参考和借鉴。     

基于Buckingham方程的大倍线充填料浆输送优化与应用

大倍线充填料浆管道输送困难及输送浓度偏低等问题是影响矿山充填效益的关键因素,如何低成本实现大倍线高浓度充填料浆的输送,是充填管道输送研究的重要课题。基于宾汉流体(B-H)的Buckingham方程,开展高浓度尾砂浆大倍线自流输送管道优化研究,结合安庆铜矿马头山矿段充填浓度低和输送倍线大的实际情况,采用分段计算、局部优化的方式,以较低的成本实现了安庆铜矿马头山矿段充填管线的优化工作,通过优化改造,输送效果得到明显改善,充填浓度提高了2%,为矿山创造了良好的综合效益。     

我国大变形锚杆研究现状及发展趋势

系统地介绍了我国大变形锚杆的研发现状。通过总结分析现有锚杆设计方案,提出了基于作用机理的大变形锚杆类型划分建议;选取5种典型的设计方案解析了各类型大变形锚杆的优缺点;在此基础上,进一步总结了现有技术方案存在的主要问题,据此对大变形锚杆未来发展趋势提出了几点认识。研究认为:我国大变形锚杆可划分为结构型、材料本质型和其他类型三大类;结构型大变形锚杆包含摩擦型、剪切型和活塞型3个亚类;为进一步促进大变形锚杆的发展,针对结构型锚杆应进一步优化结构、优选锚杆材料、优化制造工艺并保证产品质量稳定性;加大新型杆体材料的开发与应用研究力度;发展具有监测功能的大变形锚杆,将监测技术与大变形锚杆设计相融合,拓展大变形锚杆的应用前景。     

黄山铜镍矿膨胀破碎巷道支护参数优化研究

为解决新疆哈密黄山铜镍矿巷道出现的严重片帮,垮冒等工程灾害问题,通过采用现场超声波测试方式,引用波速梯度最大数值作为松动圈范围判别准则,确定该矿山490m中段1#脉外运输巷道的围岩松动圈范围为1.8m~2.0m;结合现场踏勘、岩体质量分级及实测松动圈范围,分析得出现有支护方案不能满足支护要求。依据围岩松动圈测试结果及理论计算结果,初步确定黄山铜镍矿490m中段1#脉外运输巷道采用树脂锚杆+金属网+喷射混凝土联合支护方式,树脂锚杆长2.5m,锚杆间排据均为1.2m,喷射混凝土厚度为100mm,在此基础上,采用数值模拟方法,进行支护参数优化与现场支护方案对比,模拟结果显示,优化的支护方案可控制围岩变形,提高围岩自稳能力,具有良好的支护效果。