2 000 m大直径超深竖井新型凿岩提升悬吊系统设计

为满足大直径超深竖井快速安全施工的需求,结合当前竖井施工存在的技术问题,从设备选型、系统布置和安全措施三个角度对凿岩提升悬吊系统进行设计。本系统采用Ⅶ型凿井井架、超深竖井凿井提升机等新型设备,并建立提升装置安全监控系统以实现大直径超深竖井快速安全施工的目标。结果表明,新型提升悬吊设备与安全监控系统配合使用,在三山岛金矿超深竖井施工中实现了井筒月进尺120 m的良好效果,提高了施工效率,保障了凿井安全,为超深竖井井筒施工提供了参考。     

破碎矿体下向进路胶结充填人工假顶强度需求研究

下向进路胶结充填采矿中进路顶板的稳定性主要取决于假顶层的强度。以三山岛金矿极破碎矿体为研究对象,根据下向进路人工假顶层充填体的受力特征,采用弹性力学-梁模型与弹性力学-薄板模型分别计算下向进路胶结充填假顶层强度需求。在考虑安全系数的基础上,结合经验图表法与典型矿山类比法,综合推荐下向进路假顶层胶结充填体强度,为矿山人工假顶设计提供借鉴和技术支撑。     

某铀矿床原地破碎浸出开采技术

分析了某铀矿床的开采技术条件,并根据其矿体赋存条件和矿岩物理力学性质,研究提出了原地破碎浸出开采技术。详细论述了该技术的采矿方案、爆破筑堆和布液浸出等工艺,形成了完整的原地破碎浸出开采技术体系。在此基础上进行了开采成本的技术经济分析,为方案的进一步优化提供了参考。     

三山岛金矿下向进路采矿法人工假顶参数设计研究

下向采矿的重要前提就是使用较稳固的人工假顶代替较破碎的原岩顶板,因此人工假顶合理的强度及配筋参数对下向采矿安全、高效的回采至关重要。以三山岛金矿西山矿区为研究对象,通过对人工假顶所受载荷进行计算,结合薄板理论、弹性力学理论及西山矿区下向进路采矿工艺参数,分析人工假顶强度与厚度之间的关系,并对人工假顶强度及配筋参数进行研究。结果表明：人工假顶厚0.8 m,强度为1.5 MPa,使用12 mm钢筋网片时配筋率为0.08%,网度150 mm×150 mm时满足下向进路采矿工艺要求,对下向采矿人工假顶参数设计具有指导意义。     

三山岛金矿深部矿体上向水平分层充填采矿法优化研究与应用

深部采矿面临高地应力、高岩溶水压、高地温、强烈开采扰动等“三高一扰动”的环境特征,造成深部资源回采过程中出现安全性差、效率低、成本高、环境恶劣等问题,严重影响深井安全高效开采。以三山岛金矿西山矿区深部—780中段以下采矿为例,通过缩短深部采场的跨度,解决因盘区采场顶板暴露面积过大需预留点柱造成矿石损失问题,但同时又带来了采联间距进一步缩短、中分段巷采联开口数增加、采场回风风联布置困难等次生问题,通过优化研究分别提出“人字形”采联、“脉外双通道”、共用风联、“双采幅、三采幅”回采工艺等工程布置与关键技术,解决了一步、二步采场采联与风联施工问题,实现了已支护区域脉外采联的正常施工,同时加快了采场投产进度,提高了采场综合生产能力。上向水平分层充填采矿法优化改进的技术措施,可为其他类似开采技术条件的矿山提供技术参考。     

极破碎不稳固难采矿体悬臂式掘进机机械落矿试验研究

针对极破碎矿体开采遇到的成本高、效率低、安全风险大等问题，提出了悬臂式掘进机落矿代替传统钻爆法落矿的技术方案，并对该技术开展了现场工业试验。试验期间对悬臂式掘进机采矿效率、生产能力、技术指标及经济指标进行详细测试与分析。试验结果证明，该技术可以有效解决极破碎矿体开采过程中遇到的生产难题，并为未来深地资源提供有效的解决方案和技术支撑。研究成果具有重要的实用价值和意义。     

全长树脂锚杆在拉拔荷载作用下的轴向力分析

为进行拉拔荷载作用下围岩剪应力和锚杆轴向力的分析,以Mindlin位移解为理论基础,基于理想弹塑性荷载传递模型,得出围岩剪应力分布与位移关系曲线,并结合某金矿具体工程实例进行验证分析。应用FLAC3D进行树脂锚杆拉拔实验模拟,分析锚杆在不同拉拔荷载作用下轴向力及围岩塑性区的分布情况,并与理论分析进行对比。研究表明:拉拔实验塑性区呈倒锥形分布;围岩剪应力呈负指数分布,围岩剪应力值在孔口位置为0,距离孔口50mm范围内剪应力急剧增大至峰值,之后缓慢减小并在孔底位置趋近于0;树脂锚杆的轴向力在孔口位置受力最大,孔底轴向力逐渐减小并趋于零。研究结果可为树脂锚杆支护提供参考。     

地下矿山激光SLAM技术定量精度评定方法

针对目前地下矿山领域缺少激光SLAM技术定量精度评定方法的现状，从激光SLAM技术的定位和建图两个方面进行误差分析，提出三种定量精度评定方案，将端到端定位误差、相对距离误差和绝对点位误差作为精度评测指标。结合自研井下无人机载三维激光扫描测量系统和典型测试场景，对精度评价方案进行实测。测试结果表明，该激光SLAM系统具有厘米级的建图精度，激光SLAM技术定量精度评定方案可为学术研究和工程实践提供参考。     

高掺量粉煤灰注浆材料在采空区治理中的应用

为减少矿山在综合治理工作中的成本问题,进行“粉煤灰掺量水泥注浆材料配比”实验研究。设计正交实验进行粉煤灰-水泥注浆材料析水率、结实率、抗压强度研究,对各实验方案可行性进行研究,优选出最优方案并进行现场工业实验研究。研究表明:固相比为单轴抗压强度的主要影响因素,水固比为析水率、结实率的主要影响因素,水玻璃掺量对试件抗压强度无显著影响;进行不同固相比、水固比、养护龄期条件下强度的变化模型构建,固相比、水固比、养护龄期与强度呈正相关,固相比系数值最大,表明固相比对强度的影响最为显著;选择使用二级粉煤灰,固相比4∶6、水固比1∶1.4的方案最优,并进行工业实验,均满足现场需求。目前该矿山正逐步将此法推广到矿山其他充填接顶区域。