深部巷道裂隙围岩危险体判定及应力监测预警

工程岩体是由节理、裂隙等结构组成的不连续介质体,深部巷道处于高地压、强扰动的复杂工程环境中,裂隙岩体的稳定性是深部工程安全稳定性研究的重要课题。本文以矿井深部巷道为研究对象,构建离散裂隙网络模型,获得等效岩体参数,并以此建立裂隙岩体工程模型;分析工程巷道裂隙围岩的应力、变形和破坏特征。模拟试验结果表明:斜联巷、釆联巷、水仓与主运输巷交叉等位置是应力集中区,易产生张拉、剪切破坏;根据数值模拟获得的应力集中危险区域分布特点,布设围岩应力监测网络,成功预警位于斜联巷和水仓连接巷的顶板塌落事故,为矿山设备、人员安全提供了可靠的保障。     

金属矿山地下采空区问题研究现状与展望

为了系统研究金属矿山地下采空区所面临的问题与解决措施,从地下采空区的探测技术、稳定性评价技术、治理技术及监测技术等方面进行综合评述,阐述了采空区关键技术的研究现状及存在的不足。研究指出,以空区智能综合探测为基础,通过智能算法、工程可靠性等现代科学稳定性分析方法,结合矿山地质采矿工艺等实际情况,加强采空区信息化与智能化监测,是现阶段空区治理的有效措施。同时提出,今后研究的重点方向:(1)以大数据为基础,人工智能算法为核心,可靠度为保障,对采空区问题进行全面、客观、准确地分析研究;(2)研究深部多介质、多场耦合作用下采空区顶板及围岩稳定性控制方法;(3)构建非线性空区稳定性分析模型,加强对采空区稳定性在线监测预警方法研究,实现空区监测数据与在线分析管控平台的动态模拟;(4)引进灾害链理论,构建采空区链式效应理论模型,从源头上实施断链减灾,提出可靠的采空区治理技术;(5)制定相应规范或通用技术标准,为采空区治理提供指导。     

模糊综合评判在采空区稳定性评价中的应用#br#

金属矿地下采空区治理一直是矿山开采需要克服的难题之一。为探讨采空区稳定性评价，从系统工程的角度出发，应用模糊数学的基本原理构建某矿采空区稳定性二级模糊评价模型,采用四逻辑分区法确定隶属度函数，基于层次分析法建立权重分配矩阵，从而得出该矿采空区危险性评价结果。研究结果基本反映了目前该矿采空区的实际情况，为该矿空区治理提供参考。     

基于钻孔电视成像的导水裂隙带高度确定

三山岛金矿新立矿区东北翼矿体被海水和第四系覆盖,目前该区域回采至-135 m中段,为安全回采,预留厚近120 m护顶层矿柱,压占了大量的矿产资源。在确保安全回采的前提下,为了尽可能回收上部矿体资源,采用GD3Q-GA全景数字钻孔电视摄像系统,在55勘探线-135 m中段及-240 m中段上盘巷道内施工钻孔,对开采上部矿体可能出现的导水裂隙带高度进行现场实测。研究结果表明:新立矿区东北翼上部矿体围岩裂隙高度为30~40 m。继续向上开采至-115 m中段,其上方仍留有厚约70 m的矿体,导水裂隙带尚未通达隔水层。而-105 m中段所有巷道作为蓄水池在已充满水的情况下均不漏水,研究结果与实际符合,可为矿山东北翼护顶层矿柱安全回采提供技术支撑,也为类似工程提供参考。     

局部制冷降温技术在三山岛金矿深部巷道掘进中的应用

针对三山岛金矿深部-1140 m水平巷道掘进通风不畅导致的高温热害现象,结合井下生产情况,充分利用现有条件,通过计算局部制冷降温系统所需冷负荷,并综合考虑制冷机组、散热装置相对位置(井下-1140 m水平)及冷凝热排放途径(水仓低温涌水)等,设计出适合于井下-1140 m水平生产、通风条件的井下集中式制冷降温,井下水仓涌水排放冷凝热的人工制冷降温方案并进行了试运行。试运行期间,周围环境温度降至32℃左右,作业环境温度得到明显改善。局部制冷降温技术为矿山深部开采集中式制冷降温系统的远景规划提供了工程经验,也为类似工程提供了参考。     

基于JKSimBlast软件的露天矿爆破毫秒延期时间优化

随着数码电子雷管的广泛使用,实现逐孔毫秒精确延时爆破成为可能。为选取最优的孔间和排间毫秒延期时间,基于JKSimBlast爆破模拟软件,在给定的孔网参数和装药结构下,结合矿山常用经验公式,使用二分法设计孔间和排间毫秒延期时间的两因素三水平模拟方案,以最大起爆孔数、质点峰值振动速度和空气冲击压力等参数为指标,选择最优毫秒延期时间。然后,将模拟得到的优选方案与经验方案进行现场爆破试验对比,以爆破块度和爆破振动为指标对爆破效果进行评价。与原方案相比,优化后方案的爆堆大块率从14.30%降至7.94%,测量点爆破振动速度均值从11.682 cm/s降至6.418 cm/s,表明JKSimBlast爆破模拟软件能够较好地进行露天台阶爆破延期时间的优化设计。     

我国金属矿山深部开采发展现状及对策研究

随着资源需求量日益增加,浅部资源逐渐枯竭,采矿向深部发展已成大势所趋。随着开采深度增加,开采导致的各种问题接踵而至,特别是对地下开采有重要影响的"三高一扰动"问题特别突出。针对国内现阶段深部开采面临的高应力及地压活动灾害问题进行了总结归纳,分析了目前研究的不足,并指出了深部高应力作用条件下岩石力学基础理论和工程稳定性的研究是未来深部开采的重要研究方向。     

金属矿山岩体质量评价方法进展与展望

本文概述了岩体质量由定性单因素评价到定量多因素综合评价的发展历程,介绍了RMR和BQ两种矿山常用的传统岩体质量评价方法,总结了神经网络法、可拓理论法、模糊评价法与灰色聚类法等智能岩石力学评价方法在金属矿山的应用情况。通过研究现有的岩体质量分级方法在矿山的应用情况,分析其存在的不足,提出在未来金属矿山岩体质量评价中应先建立岩体力学数据库,借助综合信息管理平台,运用计算机技术进行快速、实时评价,并将评价结果进行可视化展示。同时,应根据深部开采的特点,建立适用于深部环境的岩体质量评价方法。     

近海黄金矿床深部开采科技难题及研究展望

深地资源勘探开发是当前国家和学术界关注的重大科技问题。本研究在全面总结深部开采科技难题和山东黄金集团浅部已有技术积累的基础上,以三山岛金矿近海开采为切入点,系统分析了2 000 m以浅深部开采应解决的深部岩体力学与地应力环境及数据库构建、安全及高效开采、2 000 m深井开凿与提升、深部降温、深部绿色充填工艺技术等关键问题,并对未来应开展的基础理论和相应的应用技术研究作出了展望,旨在为山东黄金深部开采提供指引。     

三山岛金矿西岭矿区深部岩体岩爆倾向性熵权法综合预测

为准确预测三山岛金矿西岭矿区深部岩体岩爆倾向性,本文综合考虑岩爆发生的内因和外因,选取岩石本身力学性质条件、围岩应力状态、围岩地质条件3个方面8项评价指标,通过地质钻孔岩芯岩爆倾向性试验,获得岩爆倾向性单指标评价结果,同时引入熵权-TOPSIS法建立岩爆多指标综合评价体系,对钻孔区域岩体进行了岩爆倾向性综合预测。研究表明:3个钻孔各测点深度岩体均具有一定岩爆倾向性,尤其是ZK88-18钻孔1 200m、1 500m和2 300m深度岩爆倾向性为强岩爆。对于深部完整性较好的岩层,在工程施工时需加强岩爆灾害的控制和管理工作。