基于现场监测与数值模拟的浅层采空区稳定性分析

隐患采空区是目前影响露天开采矿山安全生产的主要危害源之一。随着台阶开采的不断剥离,露天开采境界内各台阶与地下空区群的隔离层厚度越来越薄,随时有可能发生采空区顶板坍塌事故。考虑到露天矿采空区地质赋存条件和围岩稳固性等特征,以弓长岭露天铁矿浅层采空区为工程背景,运用现场监测和数值模拟相结合的手段综合分析了浅层采空区的稳定性。将液体静力水准地表沉降监测系统的监测数据与FLAC数值模拟结果对比,调整蠕变参数使得数值模拟的蠕变速率与现场监测结果一致,而后据此进行未来结果的预测。最终根据地表沉降数据确定的蠕变参数取值为A=1.0×10^-12、m=1.75、n=0.35。研究表明:静力水准测点地表最大沉降位移为-9.8 mm,蠕变计算结果顶板最大垂直位移约20.4 mm,应力最大值约25 MPa,综合分析显示该采空区较稳定。上述研究提供了一种基于采空区现场监测数据的数值模拟蠕变分析方法,可为类似矿山采空区稳定性分析提供借鉴。     

长走向平行钒铁矿体协同开采方案研究

七角井矿区的钒、铁双层矿体走向长度超4 km且呈近似平行产出，下盘铁矿开采时损失贫化率高且上盘钒矿资源保护难度大。根据钒铁矿体走向长、近平行产出、厚度负相关、空区隐患大的开采技术条件 特征，采用平面分区、开采时序规划、采矿方法优化、区域稳定性控制等技术来实现钒铁矿协同开采。根据铁矿“中间厚、两端薄”、钒矿“中间薄、两端厚”的形态特征，将长走向的钒铁矿体分为东区、中区及西 区。工程空间上，双层矿体共用一套开拓、采准、运输等开采系统；开采时序上，在提高铁矿生产能力的同时保证了钒矿开采的时间灵活性；采矿方法上，东区及西区铁矿采用阶段矿房嗣后膏体微胶结充填法，中区 铁矿采用阶段矿房法转崩落法；此外，通过中区崩落顶板及上盘围岩，东、西区膏体充填方式保证了矿区开采时及开采后的区域稳定性。研究表明：所提出的协同开采方案使矿山铁矿设计开采储量增加了1 064.7万t ，膏体充填每年消耗干抛层、尾矿等矿山固废86万t以上，矿山安全及经济效益明显。     

复杂难选铁矿石悬浮磁化焙烧-高效分选技术

针对传统铁矿石磁化焙烧技术与装备存在焙烧产品质量差、产能低、能耗高和环境污染严重等问题，创造性提出了一种“预热-蓄热还原-再氧化”悬浮磁化焙烧新工艺。该工艺具有原料适应性广、焙烧产品质量均匀、回收率高、生产能耗低、无污染等特点，适合处理赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿及其混合型难选铁矿石。通过多年的潜心基础研究与技术攻关，形成了非均质矿石颗粒悬浮态流动控制、蓄热式高效低温还原、铁物相精准调控与余热同步回收等一系列关键技术，建成了500kg/h复杂难选铁矿石悬浮磁化焙烧-高效分选半工业试验平台。     

地下密闭空间火场消烟净化技术研究

地下密闭空间发生火灾,危害极大。采取策略对密闭空间火场烟气进行净化,研制了新型火场消烟净化设备。通过实验分析了不同火源强度和节流强度下消烟设备的工作性能,结果表明该设备对火场烟气降温、CO_2的净化效果显著。降温效果与火源强度、节流强度呈正相关关系,温降百分比大约在40%到65%之间。比较出口温度和出口CO_2浓度,火源强度越大,人员安全性越低,过大的节流强度会导致CO_2的净化效果变差,增加人员危险性。最后提出了消烟净化设备的实际运行使用策略,研究结果为地下密闭空间防排烟系统的改造提供了理论依据。     

高压大流量不可控探水钻孔注浆封堵技术

万福煤矿-820 m水平井底车场首次探查三灰含水层时,单孔最大出水量达到350 m~3/h。由于钻孔孔身靠近已掘巷道、岩层结构差、水压高、出水量大等原因,钻孔出水处于不可控状态,造成安全隐患。设计采用泄压注浆法来封堵高压大流量不可控探水钻孔。通过向探水孔三灰区块施工3个疏降钻孔,对高承压水进行疏导、降压,减小探水孔的水压及流量后,直接注水泥-水玻璃双液浆,实现了不可控探水孔的有效封堵,彻底消除了安全隐患。     

基于OH-PLIF的狭长受限空间油气爆炸中间基团浓度分布研究

为了精确测量狭长受限空间油气爆炸过程中的关键自由基团，从而实现对其爆炸流场、火焰传播的精确分析，基于先进的平面激光诱导荧光测量技术（PLIF），设计构建了油气爆炸PLIF测量系统，开展了不同工况下狭长受限空间汽油-空气混合气爆炸实验研究，获得了该爆炸中间基团OH基的浓度分布。实验结果表明，1.1%~2.4%（体积分数）油气浓度之间，OH基浓度先增大后减小；随火焰的传播发展，OH基浓度不断变大，表明爆炸不断强化；爆燃不同时期OH基分布情况不同，表明不同爆燃阶段的燃烧反应区域有较大差异；爆燃前期火焰与壁面之间有“隔离带”，是由未燃气浓度增大导致火焰传播变慢的结果。主要创新点在于通过设计时序控制子系统，解决了非稳态预混燃烧中自由基分布瞬态测量。     

基于Eco-Range上锁技术的城市客车铝车身设计

新能源客车尤其是纯电动客车整车轻量化要求相当紧迫。以厦门金龙旅行车有限公司与瑞铝公司合作开发的一款12 m纯电动铝车身城市客车为平台,简单介绍了Eco-Range背景及其优势,并就如何选用铝合金牌号、断面型材,以及设计连接方式、整车骨架和有限元分析思路等进行简述;开发应用结果表明:在保证整车刚度强度基本不变的前提下,通过钢铝材料的转换和结构减重,整车下线减重800 kg、减重比例6%,效果显著。     

采用浮选技术从铅锌尾矿中回收萤石的试验研究

原矿化学多元素分析表明,四川某铅锌尾矿中主要有价元素为氟,CaF_2的含量为38.13%。主要杂质为SiO_2、CaCO_3,其含量分别为55.02%、4.91%。并通过详细的浮选条件试验及开路流程试验,在调整剂碳酸钠用量2 000g/t、水玻璃用量2 000g/t、抑制剂RS用量100g/t、捕收剂油酸钠用量300g/t条件下,其结果为萤石精矿产率26.38%,品位97.10%,回收率65.56%。