充填体覆盖层块度分布对无底柱分段崩落法矿石回收的影响

某矿山在下向分层胶结充填法转无底柱分段崩落法的过程中,冒落的胶结充填体形成了崩落法开采所需的散体覆盖层,由于充填体强度较低,在后续开采过程中受移动、挤压、摩擦等因素影响,其块度会变小,该现象对矿石回收效果的影响有待研究。根据实际采场分段高度、进路间距等参数按1∶100的相似比设计试验模型,以白云岩为矿石、铁矿石为充填物料,针对两种级配的充填体覆盖层共设计3组试验,其中试验1、3、5采用的充填物料级配与初始冒落块度分布相同,试验2、4、6采用的充填物料级配与二次破碎后块度分布相同,试验采用的矿石级配均与现场矿石块度分布相同,分别在1 595、1 580、1 565、1 546 m分段开展了放矿试验,结果表明：采用无贫化放矿时,充填体块度变小后矿石回收率、贫化率基本不变;采用低贫化放矿,当增大出矿量使贫化率升至7.6%时,充填体块度变小未对矿石回收效果产生明显影响;而在增大出矿量使贫化率超过10%时,小块充填体的增加对矿石回收效果的劣化影响明显。该结论可为类似矿山在开采过程中控制矿石的贫损提供借鉴。     

基于时间序列的胶结充填体变形预测

充填体沉降变形易导致其失去充填空区、支撑围岩及预防岩爆、岩层冒落的作用。为准确预测充填体的变形,建立时间序列GM(1,1)-AR(2)预测模型,对安庆铜矿灰砂比为1∶8、1∶10与1∶12的胶结充填体变形进行预测,以128至164 d的变形值为拟合样本,预测170至182 d的变形值,最大误差仅为0.825%,最小误差为0.185%,置信度远高于95%。该研究为深井矿山安全、高效回采提供了科学依据。     

超细全尾砂胶结充填体的强度特征分析

以中关铁矿全尾砂为充填骨料、水泥为胶凝材料制作胶结充填体,采用单因素四水平试验设计,分析了全尾砂的物理化学性质,探讨了全尾砂胶结充填体强度与灰砂比、料浆质量浓度和养护龄期之间的定量关系,并对其敏感程度进行了研究。研究结果表明：中关铁矿全尾砂中值粒径仅为14.2μm,碱度系数为2.31,活性系数为2.12,属于碱性超细全尾砂,级配良好、活性较高;全尾砂胶结充填体的强度随灰砂比的增加和料浆质量浓度的增加呈指数函数增长,随养护龄期的增加呈线性增长,拟合相关系数平均值分别为0.97、0.96和0.92;充填体强度对养护龄期的敏感程度最高,灰砂比次之,料浆质量浓度最小。     

高浓度全尾砂胶结充填体强度规律分析

以某矿山铅锌全尾砂作为研究对象,进行高浓度全尾砂胶结充填体强度规律分析,分别对质量浓度为72％、74％、76％、78％、80％和灰砂比为1:4、1:8、1:12、1:16料浆试块的7 d,28 d,56 d单轴抗压强度进行非线性回归分析.综合对比实验分析结果:灰砂比同充填体强度遵循二次函数关系,质量浓度、龄期同充填体强度均遵循指数函数关系;灰砂比越大,龄期的增加对充填体强度增加影响越大;灰砂比越小,充填体强度随质量浓度的增加越缓慢;所得回归模型能较好的反应充填体强度同各因素间的规律.     

磁处理改善细粒级砂体的充填效果

经过磁处理后,细粒级砂体的渗透速度明显提高,胶结体的强度也有一定的提高。     

膏体充填材料变形性能的研究

经试验研究寻找出膏体充填材料力学参数单轴抗压强度、弹性模量、内摩擦角、内聚力与养护龄期、胶结料用量、粉煤灰用量等因素之间的影响规律以及抗压强度与弹性模量之间的关系.研究成果对不同煤矿工艺要求设计合理材料配比具有一定参考.该研究成果在河南煤化集团朱村煤矿充填项目中得以应用验证.     

提高矸石膏体充填采煤工作面充填率的途径与措施

采空区充填率的高低直接决定了地表沉陷程度,是评估充填开采效果的最主要技术指标之一。充填采煤法在峰峰集团广泛应用,研究表明,顶板下沉量、欠接顶量、充填体的抗压缩性能是影响矸石膏体充填回采工作面充填率的关键因素。通过采取改进割煤工艺、优化充填程序、调整料浆配比等措施,可有效提高采空区充填率,确保充填效果。     

尾矿膏体胶结充填料的微观结构和力学性能研究

以低含硫量尾矿(含硫量约为0.49wt％)为主要成分,同时添加粘结剂(普通硅酸盐水泥)和絮凝剂(聚合氯化铝)制备尾矿膏体胶结充填料,并通过淋滤实验确定了粘结剂和絮凝剂配比.采用XRD、SEM-EDS、BET等分析方法,对膏体胶结充填料的微观结构和力学性能进行了深入研究.结果表明,絮凝剂的添加不仅大大地降低了粘结剂的添加量,而且改善了充填料的力学性能和耐水性.随着粘结剂和絮凝剂添加量的增加,尾矿膏体胶结充填料的比表面积逐渐增大,无侧限抗压强度也随之增大.养护龄期为28 d时,絮凝剂添加量为100 g/L的尾矿膏体胶结充填料的强度均达到2 MPa以上,能够达到满足矿山采空区回填要求.     

充填体的强度

探讨了充填体在控制围岩移动、自立性以及做运输路面三种状态下的破坏模式。提出了强度标准与有关看法     

不同含水率纯尾砂胶结充填体强度及损伤模型分析

以某金属矿山尾砂、水泥制备成的纯尾砂胶结充填体为研究对象,利用RMT-150C型液压伺服控制系统、传感器采集系统,通过单轴压缩方式进行不同含水率充填体试样变形破坏过程强度试验.试验结果表明:完全干燥状态的试样强度最大,不同含水率对充填体的强度具有明显影响,含水率越高,单轴抗压强度越低.在弹性阶段,水对充填体试样的弹性模量有很大的影响,干燥状态脆性较大,曲线斜率较大,而含水后出现明显软化;水的作用降低了粒间的黏聚力和摩擦力;单轴抗压强度与含水率的定量关系呈多项式下降.不同含水率充填体具有不同损伤特性,水对干燥充填体损伤发展有抑制作用,但含水充填体含水率的增加会促进损伤发展.     

基于灰色-神经网络的充填体强度预测

为了解各因素对充填体强度的影响规律,准确预测其强度,在综合分析影响充填体料浆质量的各种因素的基础上,基于灰色关联度理论,确定人工神经网络的输人参数,建立充填体强度预测的神经网络模型.用试验所得数据作为训练样本和测试样本,将经过网络预测的结果与实际值进行对比分析.研究表明该灰色-神经网络模型预测精度高,可以满足充填体强度...     

级配对胶结充填体强度的影响分析及胶结强度模型

利用分形方程对金川公司二矿区废石-风砂、废石-河砂的充填料级配进行定量描述,开展了级配对胶结强度的影响规律的试验研究,结果表明:充填骨料级配的分形维数与胶结强度呈二次函数关系,存在胶结强度的最优极值;通过回归分析可以定量计算最优胶结强度值,结合前人的研究成果提出了新的胶结强度模型,经验证该模型充分考虑了级配对胶结强度的作用,考虑因素更为全面,具有较高的精度和更大的适用性。     

基于声发射能量的尾砂胶结充填体损伤演化模型

尾矿胶结充填广泛应用于矿山管理采空区的生产活动中,也是实现绿色开采和安全生产的主要技术之一。本文基于声发射技术对尾砂胶结充填体进行了循环加载和卸载试验,分析了加载过程中声发射能量的演化趋势,定义了基于声发射能量的损伤变量,建立了基于声发射能量的尾砂胶结充填体损伤演化方程,探索了声发射能量与损伤能量释放率之间的定量关系。为矿区胶结充填体承载过程分析和失效预测提供了基础研究依据。     

影响捣固焦块度的研究

采用40kg试验焦炉对影响焦炭块度的煤质和主要工艺参数进行试验研究。研究表明,单种煤和配合煤所得焦炭块度关联性指标主要有煤的挥发分、收缩度指标和对应焦炭抗碎强度M40。降低配合煤挥发分和收缩度有利于提高焦炭块度,M40与焦炭平均块度相关性较高。提高装煤堆密度会显著降低焦炭块度,堆密度高是导致捣固焦块度比顶装焦小的主要原因之一。炼焦加热制度对焦炭块度也有较大影响,其中单纯延长结焦后期焖炉时间对焦炭平均块度有反作用,只有真正减缓炼焦速率才可提升焦炭平均块度。     

关于橡胶以及轮胎的接触压力分布的测定和图像处理的研究

轮胎与路面的接触状态和轮胎性能的关系十分密切，是评价轮胎性能的一个非常重要的特性。为此，在本研究中，我们首先开发了新的测量装置。此装置的测定原理是经均匀研磨或磨耗的橡胶面与大型棱镜的全反射面相接触．将接触部分全反射光的吸收率作为点集合进行测定，从这些吸收率计算出接触压力分布．利用此装置，测定利用平板加压橡胶圆盘时的接触压力，结果发现其压力分布并不均匀，随橡胶圆盘厚度和直径的变化而差异很大，并且其变化可用弹性效应、液体效应和边缘效应进行说明。再则通过测定轮胎的接触压力分布以及进行图像处理可以获得实际接触面积、接触形状和压力分布以及与其相关的非常清晰的图像。据此很容易判断轮胎出现的偏磨，进而还能显示出负载轮胎受到横向力作用时，接触面产生的变形和胎面花纹块内的压力变化等。     

基于极限学习理论的爆破块度预测

通过爆破试验,获得9组爆破参数,采用照片法统计了相应的爆破块度,采用极限学习机ELM(Extreme Learning Machine)预测模型,对最后3组爆破参数下的大块率进行预测,同时采用BP预测模型进行预测。两种预测对比可知:ELM模型可以较好地预测爆破块度,且比传统神经网络有较好的适用性和精确性,可用于爆破块度预测,为爆破参数设计提供可靠的依据。     

高强轻质泡沫砂浆充填体在矿山的应用研究

借助于工业充填实验和数值模拟等手段,进行了高强轻质泡沫砂浆充填体在金川三矿区中应用研究。对高强轻质泡沫砂浆充填体与已有普通胶结充填体的充填效果和充填成本进行了对比性分析,结果表明,高强轻质泡沫砂浆充填体具有流动性好、充填接顶率高以及充填成本低等多重效果。同时,因致密微空隙的存在,泡沫充填体刚度较普通充填体低,充填后引起的地表下沉量较大;但因泡沫充填体强度能够满足采矿工艺的强度要求,充填后采场安全系数大于2,采场稳定。该研究成果可为高强轻质泡沫砂浆充填体在矿山的应用提供有益参考。     

摄影—图象分析法测定爆堆矿岩块度

介绍了摄影—图象分析法的基本原理,VGB—1型图象分析仪的系统组成、功能及工作原理。应用该方法进行爆堆表面、断面摄影,爆堆照片图象的块度检测,爆堆矿岩块度的统计以及采用R—R函数和G—G—S函数对某矿矿岩块度组成的定量描述,从而为爆破优化提供了重要的参考依据。