井下泥石流发生机理数值模拟研究

针对近年来采用崩落法开采的金属矿山井下泥石流频发,危害程度越来越严重的实际情况,以程潮铁矿井下泥石流发生的过程为工程背景,建立由矿石层、覆盖层、隔水层和泥石流层组成的数值计算模型,采用颗粒流(PFC3D)数值模拟软件对泥石流发生的动态过程进行研究,初步揭示了井下泥石流发生的动态演化过程及作用机理,总结出井下泥石流形成的力学实质和应采取的防治措施。     

自然崩落法诱发井下泥石流降雨临界阈值试验

诱发井下泥石流灾害的降雨阈值是矿山井下泥石流防控重要参数。为获得普朗铜矿诱发井下泥石流的降雨临界阈值,以室内试验为研究方法,开展矿区不同降雨强度工况下诱发井下泥石流的降雨阈值及暴发时间研究。结果表明：当雨强为0.563 mL/min时发生破坏性较大井下泥石流概率较大,当雨强为0.293 mL/min时诱发井下泥石流概率较小,当雨强为0.186 mL/min时则不易形成井下泥石流;降雨强度0.293 mL/min是井下泥石流发生的极限临界状态,是诱发井下泥石流的降雨阈值;降雨强度0.563 mL/min时,3~#、4~#和2~#不同放矿口诱发井下泥石流的暴发时间分别为240、260和220 min;降雨强度0.293 mL/min时,3~#、4~#和2~#放矿口诱发井下泥石流的暴发时间分别为180、200和220 min;最后基于水量总量原理验证了试验确定降雨临界阈值的科学性和合理性。研究成果为普朗铜矿及类似矿山井下泥石流的预防和管控提供重要的科学理论依据。     

金属矿山井下泥石流发生机理分析

针对国内部分地下矿山开采过程中频频发生泥石流事故,在开展较为系统的调查与统计基础上,结合具体矿山,初步分析了井下泥石流的发生机理,指出固体物质、采矿活动及地质因素和降雨是形成泥石流的3个必备条件,对井下泥石流形成过程进行了论述,提出了相应的工程控制措施,并对今后井下泥石流研究的方向和内容提出了建议。     

井下泥石流形成机理分析及治理

文章介绍了井下泥石流发生经过 ,分析了形成机理 ,提出了治理对策 ,总结了治理的成功经验     

自然崩落采矿法井下泥石流形成原因分析及预防措施研究应用

自然崩落采矿法作为低成本并且大规模的采矿方法,矿岩在自重应力和构造应力的作用下自然崩落,并通过出矿水平的聚矿槽放出,矿石的不断运出,地表逐渐塌陷形成露天坑,随着采矿活动的持续进行,地表塌陷坑将变得越来越大,当降雨增大,塌陷坑内的地表岩石破碎为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源,持续不断的放矿影响为泥石流提供通道和诱发因素,持续放矿容易造成井下泥石流的发生。本文以某铜矿为工程背景,通过2019年以来历次井下泥石流的发生,从引发井下泥石流的物源条件、地形地貌、诱发因素进行分析,确定了控制井下泥石流的主要因素。研究结果表明：井下泥石流的发生和物源条件、地形地貌、诱发因素三要素密不可分,治理井下泥石流需改变地表塌陷坑,控制水源、物源汇集,控制放矿进行综合治理。     

煤矿井下类泥石流灾害形成机理研究

针对国内煤矿井下开采过程中发生类泥石流灾害事故的问题,在开展调查与统计、事故资料收集与现场勘察基础上,结合具体矿井,初步分析了煤矿井下类泥石流灾害的形成要素与发育规律,并提出相应的防治措施。研究表明:煤矿井下类泥石流灾害的发生一般经历孕育期、暴发期和余发期3个阶段。因断层作用和巷道开拓效应的共同作用产生了叠加破碎带,使含水层的导通增加了水源,巷道上方发育叠加破碎带形成了泥石流产生的地形要素,巷道开拓引起的采动效应诱发了煤矿井下泥石流的发生。井下类泥石流的产生是断层作用、含水层、特殊的地形及巷道开拓这4个因素共同作用的结果。     

普朗铜矿井下铲运机定位与计量自动化的研究与应用

简要介绍了普朗铜矿的地质特点和使用自然崩落法放矿管理的方法,并由此提出了使用基于RFID的井下铲运机定位与计量方法,以满足自然崩落法对放矿控制的严格要求,并将之实际运用在首采区,取得了识别率99%以上的效果。并实际探讨了现场实践中所遇到的关键问题和处理办法,同时对本方法进行了分析,确定了井下该定位技术的优势。     

普朗铜矿地压综合监测数据分析与研究

普朗铜矿在运用自然崩落法进行拉底推进和出矿作业过程中,在断层构造影响下,面临底部结构围岩破坏变形和地表不均匀沉降等问题。因此,普朗铜矿采用微震、应力和三维激光扫描综合监测系统,对开采过程中矿山地压状况进行监测和分析。结果表明：西沿拉底推进对首采区岩体稳定性影响较大;采区南部底部结构应力变化相对频繁;地表塌陷区东部区域与沟底核心区域沉降速度最快。以上研究结果为矿山调整拉底、出矿和二次支护计划提供了参考依据,起到了良好效果。     

普朗铜矿自然崩落法贫化控制研究

普朗铜矿地处环境敏感地区,使用自然崩落采矿法过程会使地表沉降。而地表覆盖岩层无法进行剥离,在矿山开采过程中混入矿石造成贫化。对贫化时间及贫化率的控制在自然崩落采矿法中就显得尤为重要。基于普朗铜矿实际生产过程,找出造成贫化的几个关于因素,提前做好相应控制措施,降低贫化率,延缓覆盖岩层混入时间,有效控制贫化,可为其他类似矿山提供贫化控制参考。     

井下泥石流物理模拟研究

通过对金山店铁矿井下泥石流的调查分析,按比例建造物理实验模型并在每个分层放置一定数量的标记颗粒,以连续出矿的方式来模拟井下泥石流的发生,进而推测其成因以及形成过程,与此同时记录出矿时标记颗粒位置的变化情况,借此来观察泥石流发生的影响范围。然后利用Surfer软件来粗略的绘制出井下泥石流发生时不同分层的黄土渗入界限,为泥石流的预警提供一定的依据。     

矿渣性泥石流的成因机理和防治措施研究

矿渣性泥石流是一种典型的人为干预下产生的泥石流,它在物源、水源及动力条件上具有不同于自然泥石流的特点.通过分析矿渣性泥石流体构成的物源特点、水源特点及启动机理,并针对其特点提出矿区泥石流的防治措施建议,从而达到事半功倍的效果.     

程潮铁矿井下泥石流形成机理分析

介绍了程潮铁矿几次井下泥石流发生情况.通过调查地表塌陷情况,及对黄泥和降水记录数据统计分析,得出矿山泥石流发生与降水及采矿活动之间的联系,提出预防泥石流发生的建议.     

井下泥石流影响因素指标体系研究

在井下泥石流调查分析的基础上,采用专家问卷调查和层次分析法相结合的方法对井下泥石流形成影响因素进行了深入研究,建立了井下泥石流形成影响因素指标体系。研究表明,大气降雨量及其持续天数、黄土厚度及性质、地表塌陷、矿山开采、地表水人为排放等对井下泥石流的形成起着至关重要的作用,研究成果为井下泥石流发生危险度预测提供了理论依据。     

黏粒含量与泥石流容重关系的PPR模型分析研究

通过投影寻踪回归分析法研究黏粒含量与泥石流容重之间的关系,结合泥石流动能机理和颗粒悬浮机理进行分析。结果表明：采用PPR单纯建模分析时,PPR模型和多项式模型的平均相对误差分别为5.3%和6.5%,在相对误差小于20%、15%、10%和5%时,PPR模型合格率相较于多项式模型分别提高了3.9%、10.6%、23%和24%。当采用PPR预留检验分析时,相较于多项式模型,建模分析组和预留检验组的合格率均有所提高。此外,黏粒含量与泥石流容重之间存在非线性相关,当黏粒含量小于6.78%时,泥石流容重随黏粒含量的增加而增大;当黏粒含量大于6.78%时,泥石流容重随着黏粒含量的增加而减小;当黏粒含量在6%~10%时,所形成的泥石流平均容重值最大,在2.05~2.20 g/cm3波动。PPR模型相较于多项式模型优势显著,其相对误差较小,回归拟合稳定,分析结果与泥石流动能机理和颗粒悬浮机理结论相吻合,进一步说明了PPR模型在兼容性和定量信息利用方面更具优越性。     

岩石切削机理模型分析及实验研究

切削机理模型是研究岩石钻进切削过程中的切削力以及切削热的基础。在分析岩石切削机理模型的基础上,基于摩尔理论和裂纹扩展理论,分析中硬岩石切削状态,认为在中硬岩石切削过程中岩石存在着脆性切削和延展性切削2种方式,在此基础上得到新的中硬岩石切削机理模型。以砂岩、大理岩和花岗岩为钻进对象,开展微钻实验研究。结果表明:切削过程为岩石在刀具的扭矩和推进力作用下发生破坏,导致小岩屑、大切屑不断循环产生的过程,小大切屑形成主要源于岩石挤压变形和裂纹生成扩展。实验结果与岩石切削机理表现出较好的一致性。     

露天转地下开采覆盖层形成泥石流原因的研究

我国许多露天转地下开采的矿山均面临一个共同的问题,即覆盖层的安全问题。通过相似材料的物理模型试验,得出了覆盖层散体是泥石流形成的原因。随着矿体的放出,覆盖层中内部结构发生变化,即覆盖层中小块的颗粒要比大块的颗粒移动的快,使得颗粒间随覆盖层深度的增加越来越致密,渗透系数越来越小,当覆盖层承受不了散体中的水的压力时,会产生突发性的泥石流。     

煤层气渗流特征实验研究

采用实验方法,研究煤层气的渗流特征,包括有效覆压、气体压力、气体性质、温度等因素对煤层气渗透能力的影响,比较了甲烷在煤层试样、砂岩试样和煤粉试样中渗流性能的差异。研究表明,煤层试样的渗透率受有效覆压的影响很大,其应力敏感性程度超过砂岩岩样。模拟实验表明在煤层气开采过程中,试样渗透率能保持在原始渗透率的70％以上;温度升高,渗透能力提高。     

浅谈缅甸其培河泥石流及其治理建议

其培河是缅甸克钦邦省北部恩梅开江的支流之一,起源于中缅边境山脉中,流向总体为北西向,在其培市汇入恩梅开江.其培河流域为中山侵蚀地貌,河流蜿蜒曲折,河谷深切,呈V型谷,两岸山体雄厚陡峻,山岭连绵,峰峦叠嶂,深沟险壑,两岸冲沟呈羽毛状发育;两岸山体岩石裂隙发育,风化破碎严重,地表多局部覆盖残坡积粘土夹块石和全风化岩石,松散物质极为丰富,雨季后常会发生崩塌和土溜,甚至发生小型滑坡;2004年7月,在连续两个月的大-暴雨后,其培河暴发了历史罕见的大型粘性泥石流,冲毁了两岸公路和正在修建中的地方小电站,给当地居民造成了很大损失,其培河泥石流的预防和治理已显得极为重要.     

关于岩层移动过程中的离层位置判别

通过对煤矿开采中的覆岩移动和破坏进行了分析和研究,初步得到了可能发生岩层离层的层位以及离层在开采过程中的位置变化。提出了动态地计算离层位置的基本公式,为在离层注浆技术中判断离层位置提供了理论依据。