眼前山铁矿矿岩崩落块度预测研究

针对眼前山铁矿不同区域矿体可崩性差别大的特点,根据现场结构面调查结果,采用BCF崩落块度预测系统分别对眼前山东部矿体、中部矿体和西部矿体进行块度预测。预测结果表明东部矿体由于节理裂隙不发育,大块率非常高;中部矿体大块率较高,建议进行人工预裂后再进行自然崩落;西部矿体自然崩落矿岩块度很好,大块率低。     

非连续采空区矿柱力学分析的数值模拟

为探讨非连续采空区矿柱力学原理，通过FLAC3D数值模拟技术，对下向水平分层进路式胶结充填采矿法开采形成的非连续采空区中矿柱的受力状态进行了分析。研究表明，非连续采空区中矿柱所受的力主要为覆岩的自重应力，水平应力对其影响不大；随着埋深的增加矿柱承受的垂直方向的力近似呈直线增加；随着非连续采空区跨度的增加（进路数量增加），非连续采空区受垂直方向的应力逐渐由围岩两侧向矿柱中间过渡。     

眼前山铁矿地表水控制方法与措施研究

受复杂地形地貌特征与水文地质条件影响,眼前山铁矿井下开采过程中的水害问题尤为突出。特殊的地形地貌特征决定了露天采场是地表水的汇聚点,若不能有效地治理地表水,来自周围山体的地表水将汇入露天矿坑,并经矿坑渗入地下采场,从而造成严重水害。为降低井下开采中的水害风险,确保生产安全,本文根据眼前山矿区的水文地质特征,研究了铁矿开采影响下地表水径流规律,预测了地表水径流量,计算了露天采场坑底正常日汇水量与最大日汇水量,并采用数值模拟方法确定了井工开采过程中地表沉陷区边界,优化了矿区地表防排水方法,提出了有效的地表水控制措施,为眼前山铁矿地表水控制与露天矿坑防水工程设计提供依据。     

高深溜井悬拱堵塞相似试验研究

针对矿山高深溜井矿石悬拱导致溜井堵塞的问题,以眼前山铁矿2#主溜井为工程背景,用极限平衡法分析了矿石成拱机理,并利用亚克力管构建相似模型,综合含水率、材料级配等参量,对溜井卸矿进程进行模拟.通过观察放矿过程中料头的凝结状态,总结含水率、材料级配及料头高度对矿石成拱的影响规律.结果表明,利用亚克力管的相似模拟结果与实际情况较为符合,验证了相似模拟的可靠性.研究结果对矿山高深溜井成拱堵塞的防治具有一定指导意义.     

充填法转崩落法开采中覆岩冒落影响因素的数值模拟分析

针对下向进路式充填法转无底柱分段崩落法开采的矿山上部覆岩冒落的情况，采用FLAC3D数值模拟技术，对覆岩冒落的影响因素进行分析。所选取的因素有顶板暴露面积、埋深、顶板形状、侧压系数等4个方面。研究结果显示采空区上部塑性区的体积随着埋深和采空区顶板暴露面积的增加而增大，当采空区顶板为正方形时，采空区上部所产生的塑性区的体积最大，最容易冒落。随着测压系数的增加采空区上部所产生的塑性区体积出现先增加后降低最终趋于稳定的趋势。     

铁矿深部开采矿井排水自动控制

设计了铁矿深部开采矿井排水自动控制系统,阐述了系统的控制方式、功能和过程.该系统实现了铁矿深部开采矿井排水的自动控制,并通过采取避峰填谷的用电控制方式,减少了水泵启停次数,降低了用电量,节约了生产成本,降低了作业人员劳动强度.     

眼前山铁矿深部矿岩结构特征分析

为了探索眼前山铁矿实现自然崩落法开采的可行性,需要对矿区深部矿岩特性有深入了解。采用人工测线法对眼前山铁矿现场岩体结构面进行了调查,并采用Dips软件开展了节理裂隙特征分析。研究结果表明:该矿区存在3组优势节理组,节理裂隙间距体密度为1.79～2.53条/m~3;眼前山铁矿东部区域节理裂隙虽不够发育,但调查发现的缓倾角节理对自然崩落法的实施具有一定的影响作用。     

尾矿砂钢纤维喷射混凝土在铁矿巷道中的应用

为了解决铁矿巷道开采过程中采用尾矿砂钢纤维喷射混凝土作为巷道单层衬砌的应用问题,以尾矿砂取代天然河砂作为细骨料配制钢纤维喷射混凝土,并对不同钢纤维掺量的喷射混凝土进行了抗压、抗折、劈拉等力学性能试验,得到了喷射混凝土的最优配比及钢纤维掺量对混凝土的影响.采用ANSYS对铁矿软弱岩层进行数值模拟分析,探讨了最佳衬砌厚度下巷道开挖后的计算结果,通过分析获得了尾矿砂钢纤维喷射混凝土的合理喷层厚度.结果表明,混凝土中钢纤维的掺入量为40 kg/m3时混凝土的力学性能达到最佳,并且混凝土的密实性、耐久性和质量稳定性亦有所加强,但抗压强度的提高不十分明显.     

强噪声背景下钢丝绳损伤信号降噪方法

钢丝绳损伤信号是一种非平稳无周期性的冲击信号,其特征信号的降噪处理和特征提取成为亟待解决的难题。小波变换方法若小波基或者分解层数不适合,会在信号降噪的同时引入其他噪声干扰,影响信号处理与特征提取的效果。相较于小波变换方法,移位平均法只需要选择一定的移位窗宽即可实现对信号的有效降噪,但移位窗宽需要人为选择,盲目性大。针对上述问题,提出一种强噪声背景下钢丝绳损伤信号降噪方法。利用钢丝绳漏磁检测传感器采集不同类型的断丝数据,向信号中加入强高斯白噪声,以模拟强噪声背景;采用自适应移位平均法对钢丝绳损伤信号进行降噪,利用量子粒子群优化(QPSO)算法优化移位平均法的窗宽;将损伤信号的信噪比(SNR)作为适应度函数,通过QPSO算法使得损伤特征信号SNR最大化,从而实现最优信号降噪效果。实验结果表明,对于强噪声背景下的钢丝绳平稳和波动信号,相较于小波变换,自适应移位平均法的降噪效果更明显,信噪比更高,信号更为平滑。实测结果表明,对于现场采集的噪声相对弱一些的钢丝绳损伤信号,自适应移位平均法的降噪效果也比小波变换好,验证了自适应移位平均法具有较好的通用性。