金属矿采矿工业面临的机遇和挑战及技术对策

分析了我国金属矿山资源目前的形势,近10a我国金属矿山的投资、开发现状及我国金属矿山资源开发面临的问题。从9个方面论述了我国金属矿采矿工业应采取的技术对策。     

岩石断裂演化过程元胞自动机模型的研究

提出了一种研究岩石断裂演化过程的元胞自动机模型。通过大量模拟发现，岩石断裂演化过程是岩石内部微裂隙萌生、扩展、聚集和贯通的的过程，大量微裂隙的集体行为具有特定的规律。在岩石断裂演化过程中，微裂隙的空间分布是一个分级维形态的生长过程，岩石内完整岩石微元的空间分布是一个降维过程。岩石断裂隙化过程是一个确定性和随机性统一的过程，其中的分形物理机制是研究的关键。     

尾矿库工程管理系统

建立了尾矿库工程管理系统，包括尾矿库数据库，尾矿库稳定性分析系统，尾矿库洪水模拟系统和尾矿库观测系统，对发生尾矿库工程灾害的可能性和危害程度做出判断和评估，可适时指导尾矿库的安全使用，避免尾矿库工程灾害的发生。     

组合台阶开采工作帮坡角及其结构参数的确定

从技术上论述了铁路运输露天矿采用组合台阶开采时,确定工作帮坡角及其结构参数应考虑的主要因素,并从理论上探讨了彼此之间的相互关系和确定这些参数的依据、原则和方法。同时根据生产剥采比的变化规律,研究了不同服务年限的矿山在不同开采深度的工作帮坡角的变化。     

当前我国铁矿尾矿的资源状况利用现状及工作方向

综述了我国铁矿尾矿的资源状况,总结了尾矿带来的诸多问题,介绍了我国在铁矿尾矿综合利用方面取得的成就及存在的差距,提出了铁毛矿综合利用一下步的工作设想和建议。     

金属矿山露天转地下开采的关键问题研究进展

金属矿山由露天转地下开采后,露天边坡及周围岩体与地下开采组成一个复合的动态采动体系,其变形和力学行为极为复杂,局部呈现出典型的非线性特征,给矿山的地压管理与安全生产带来了严重挑战,一直是国内外科研工作者研究的热点。目前人们对脉状或者块状的铁矿、铜矿露天转地下开采技术已有大量研究成果,但由于各种类型矿山地质采矿赋存条件的差异性,加之露天边坡岩体与地下开采环境的复杂性和不确定性,人们对露天转地下开采后岩体的采动变形机理与力学机制依然缺乏科学的、定量化的分析和表达。本文在综合分析大量文献的基础上,从国内外金属矿山露天转地下开采矿山现状、露天转地下开采的平稳过渡问题、边坡变形破坏特征和失稳机理以及安全管控技术、地下开采对露天边坡的影响效应及作用机制、"露井复合开采"相互作用机理等几个方面对金属矿山露天转地下开采的研究现状进行了深入系统论述,同时展望了金属矿山露天转地下开采研究的发展趋势,为工程实践提供理论参考。     

三维极限平衡分析在排土场稳定性分析中的应用

边坡二维稳定性分析方法中,边坡的端部效应、滑面的侧向弯曲、边坡的平面弯曲以及侧向的非均质性等因素常常被忽略了。排土场边坡对于由排弃松软岩石软弱夹层或沿地基表面产生的滑坡其滑面具有不规则性,端部效应明显。为此,将二维简化毕肖普法扩展到三维进行排土场稳定性分析,由于该方法忽略了分条间垂向剪力的作用,对它进行三维扩展时也不需要采用多于其二维方法中所做出的假设,计算方法简单有效,适用范围较为广泛。计算表明应用三维稳定性分析方法求得的安全系数大于二维计算值,这是符合实际的。     

深部矿床上行式开采采场参数优化数值模拟

环境复杂“三下”矿床开采引发的岩层变形威胁到地表建构筑物的安全。以典型的“三下”矿山金口岭深部矿体开采为例,采用定量与定性相结合的方式,对金口岭深部矿体上行式开采25组不同采场结构参数下地表变形特性进行了数值模拟。结果表明,上行式盘区点柱式上向分层充填采矿法对保护地表建构筑物安全极为有利,当采用盘区长度为70 m、顶柱厚度为6 m、间柱宽度为6 m、点柱尺寸为4 m×4 m、点柱间距为12 m的结构参数时,地表倾斜值为-0.18 mm/m,曲率值为-0.003×10^-3/m,水平变形值为0.11 mm/m,参照《GB 50771-2012,有色金属采矿设计规范》,均小于地表建构筑物所允许的变形值。