桦树沟矿区倾角缓化矿体回采方案优选

针对桦树沟矿区急倾斜厚大矿体倾角变缓后上盘三角区域矿体回采出矿效率低的问题,提出沿矿岩边界布置分段沿脉平巷方案,进行改善三角区域矿体崩落和放出条件的方案优选研究。根据专家现场经验和试验研究结果,确定了影响方案适应性的12个主要因素,分别为中深孔施工精度、中深孔施工适应性、对矿体条件适应性、生产效率、通风效果、放矿控制难度、井巷工程量、中深孔工程量、掘进工期、凿岩工期、掘进成本、凿岩成本。采用层次分析法,引入专家判别法确定影响因素的权重集。选用模糊综合评判法,对拟定的4个方案进行比选,确定沿矿岩边界布置分段沿脉平巷为较好的回采方案,实际平均回采率为85.83%。     

基于EAHP的尾矿库溃坝风险多级模糊综合评价研究

针对尾矿库溃坝风险评价中存在群决策的主观随意性和语言模糊不确定性等问题，建立了基于可拓层次分析法（Extension Analytic Hierarchy Process， EAHP）的尾矿库溃坝风险多级模糊综合评价模 型。采用可拓区间判断矩阵全面客观地描述了各位专家对该尾矿库溃坝风险评价指标权重的模糊意见和偏好，利用各位专家与专家组意见的偏差比重确定各位专家的重要性系数，并引入一致性系数[α]和[θ]处理可 拓综合区间判断矩阵R，进而确定指标权重系数[ωj]，凸显了各位专家在尾矿库溃坝风险群决策中的不同作用，简化了可拓区间判断矩阵一致性检验过程，提高了指标权重的准确性。将建立的尾矿库溃坝风险多级模 糊综合评价模型应用于杨家湾尾矿库溃坝风险评价中。评价结果表明：该尾矿库的溃坝风险等级为安全，且坝体失稳和洪水漫顶对该尾矿库的安全影响较大，与杨家湾尾矿库日常管理的实际情况相符。该方法有效解 决了尾矿库溃坝风险分析中的权重群决策问题，既避免了专家意见的遗失，又降低了专家主观判断的随意性对评价结果带来的不利影响，提高了尾矿库溃坝风险分析的有效性。     

神农架车沟泥石流应急治理方案剖析

对车沟泥石流的特征进行简介和成因分析,着重阐述二套治理方案的设计条件及工程措施,并从设计思路、施工难度及工程投资三个方面对治理方案进行剖析,对山区泥石流的治理提供了具有参考意义的设计思路。     

基于响应面法的页岩相似材料配比试验研究

为高效选取页岩相似材料配比,使用水泥和石膏为胶结材料,河砂和重晶石粉为骨料配制页岩相似材料,采用响应面法进行试验设计及数据分析,以砂胶比(骨料质量/胶结材料质量)、水泥含量(水泥质量/胶结材料质量)、重晶石含量(重晶石粉质量/骨料质量)3个因素作为控制因素,以密度、单轴抗压强度和弹性模量作为目标响应,分别建立了相似材料密度、单轴抗压强度、弹性模量与各配比因素间的多元非线性回归模型。对因素进行了方差分析和响应面分析,研究表明,砂胶比、水泥含量、重晶石含量对相似材料密度、单轴抗压强度、弹性模量均有显著影响,且砂胶比和水泥含量对密度、单轴抗压强度、弹性模量有显著的交互影响,砂胶比和重晶石含量对密度有显著的交互影响,水泥含量和重晶石含量对单轴抗压强度、弹性模量有显著的交互影响。确定了用于页岩相似材料配比的经验方程,并进行了试验验证。研究证明,响应面法在相似材料配比试验应用中具有较好的适用性和有效性。     

基于能量法的露天开采下采空区顶板安全厚度研究

为了确定露天开采下采空区顶板安全厚度，基于力学理论，分析了露天开采下采空区顶板受力特性，建立其固支梁力学结构模型。根据能量守恒原理，推导了由顶板弯曲应变能、水平荷载做功和垂直均布荷载做功组成的采空区顶板结构总能量方程，获得了采空区顶板势能函数解析式。采用突变理论，建立了采空区顶板系统的尖点突变模型，获得了采空区顶板失稳判别式，推导出采空区顶板安全厚度计算模型。对某露天矿采空区顶板厚度进行了应用案例分析，理论计算出的最终采空区顶板临界厚度为11.34 m，与现场安全预警经验值12 m基本一致。表明所建立的采空区顶板安全厚度计算模型合理可行，可为露天开采下采空区顶板安全厚度设计提供一定的理论依据和工程指导。     

Mohr-Coulomb准则下倾斜矿柱稳定性的安全系数法

地下矿床开采中,矿柱的稳定是矿床安全高效开采的基础,是采场作业人员的安全保障。以弹性力学理论为基础,分析正应力和剪应力共同作用下倾斜矿柱的受力状态,应用图解法绘制出表征矿柱应力状态的应力圆。根据应力圆与Mohr-Coulomb强度包络线之间的关系,建立了考虑矿体倾角及矿柱受正、剪应力共同作用下矿柱的安全系数解析式。应用该安全系数解析式能很好评价任意倾角矿柱的稳定性,并分析了水平矿体时,以安全系数评价的矿柱稳定性与实际矿柱稳定状态吻合。最后分析了应力圆圆心所在直线斜率tanβ、矿体倾角θ等因素对倾斜矿柱稳定性的影响。研究表明:应力圆圆心所在直线斜率tanβ是矿体倾角θ及侧压系数λ的二元函数,对每个侧压系数λ,tanβ均能取得一次最大值,且侧压系数λ值不同,tanβ取得最大值亦不同;当侧压系数λ∈[0,1]时,tanβ取得最大值时对应的矿体倾角θ∈[45°,90°];当tanβ取得最大值时,矿柱的安全系数最小,矿柱最容易失稳;随矿体倾角的增大,矿体安全系数呈现先减小后增大的变化趋势。     

缓薄矿床沿倾向最优采深研究

当井田沿矿床走向展布时,缓倾斜矿床沿倾向的最优采深,不仅决定了矿块的宽度,而且决定了矿床开拓的阶段高度。针对缓倾斜薄矿床阶段高度优化特征,以鄂西铁矿为研究对象,采用线性回归和有限方案比较法,分别建立了阶段高度与基建成本、矿石运输成本、通风成本和排水成本的函数关系,得出阶段高度与吨矿石成本呈二次函数关系。研究表明,当井田走向长度为1 000 m,矿体厚度为3.7 m,矿体倾角为8°时,阶段高度取23.625 m,单位矿石开采成本最小。实际生产过程中,可确定阶段高度为20～25 m。     

缓薄矿床最优井田长度研究

大区域分布的缓薄矿床是一特殊的开采对象,其井田长度的最优划分是研究较少的技术经济问题。以鄂西官店铁矿为研究对象,在满足安全生产的前提下,以降低矿石生产成本,保证经济效益最大化为原则,采用有限方案比较法,探讨了井田最优长度划分问题。研究中分别对井田长度500,1000,1500和2000 m 4种方案的开拓工程成本、矿石运输成本、通风费用、排水费用等进行了分析比较。结果表明,井田长度1000 m为最优长度,该结论对类似矿床开采有一定借鉴意义。     

加权时间序列预测模型及其在矿业安全系统中的应用

依据安全系统的特征属性,探讨了典型的指数时间序列预测模型加权参数的估计方法,并构建了加权指数时间序列预测模型。引入修正指数权重函数,通过其特征参数调整,能较好的体现研究系统时间序列的时间属性。对我国矿业安全事故数序列进行了加权预测研究,通过比较常规预测模型和加权预测模型的预测残差平方和,表明加权预测模型可较大幅度的降低预测模型近期的预测残差,从而保证了预测的可靠性。加权时间序列预测模型具有较好的系统适应性,可推广应用于其他各类时间序列的系统预测。