基于GIS的AHP型常权模型与分区变权模型的底板突水脆弱性评价

通过运用GIS技术,利用脆弱性指数法在承压含水层、地质构造、底板隔水层3个层次下建立了主控因素专题图,运用层次分析法确定常权模型的各项权重,采用分区变权理论方法调整各个主控因素权重,得到一个合理的组合,改善了常权模型下权重不随各因素的状态变化的缺陷,在常权和变权模型下各自叠加复合主控因素专题图,并对比分区的变化,得出变权模型下的底板突水脆弱性评价,提高了煤层底板突水脆弱性评价的准确性,对煤炭的安全开采具有一定的指导性。     

基于分区变权模型的煤层底板突水脆弱性评价——以开滦蔚州典型矿区为例

在解决煤层底板突水预测预报评价难题时,传统的常权模型存在固定权重不能反映各主控因素指标值在突变情况下及各主控因素之间组合关系的变化,以及因素权重也应随之变化的情况。为此,笔者将分区变权理论引入底板突水脆弱性预测评价中,构建了符合煤层底板突水预测评价问题变化规律的分区状态变权向量及分区变权模型。同时以开滦蔚州典型矿区为例,应用分区变权模型对目标煤层底板突水脆弱性进行了预测评价,并和传统常权模型下的预测评价结果进行对比分析,结果证明变权模型的预测评价效果更好。     

基于规则网格剖分与变权理论的潘家窑矿煤层底板突水评价研究

以潘家窑矿8#煤层为例,充分考虑了评价区域的水文地质条件存在较大差异性的特点,在煤层底板突水脆弱性评价的基础上对评价区域进行规则网格剖分,通过将评价区域剖分为有限个规则的单元网格,并根据选取主控指标值的属性特点赋予每个单元格不同的属性值,构建了潘家窑矿煤层底板突水评价体系。将变权理论引入煤层底板突水脆弱性预测评价中,应用变权理论确定各评价单元主控指标的权重,最终构建潘家窑矿底板突水危险性评价的分区变权模型,并对研究区域进行评价分区。将分区变权模型下煤层底板脆弱性评价结果与常权模型下的评价结果对比分析,结果表明:变权模型下的评价预测效果更好,评价结果更为合理。     

基于改进局部变权理论的底板突水脆弱性评价方法研究

为更加科学地解决煤层底板突水预测评价难题，首先系统全面地查阅、比较了以往底板突水危险性评价理论与方法，并深入细致地分析了目前最为先进的基于局部变权理论的底板突水脆弱性评价方法，结果认为该方法在局部状态变权函数的构建、变权区间及调权参数的确定中依据不够充分，存在一定改进的空间；为此，基于现有理论与认识构建出了新型的三区间局部状态变权函数，将常权权重与常权相关系数加入到状态变权函数中，给出了基于主控因素归一值累积频率的变权区间阈值确定新方法，并采用在初步给定经验值的基础上根据评价结果不断调整确定调权参数最终取值的方法；其次，利用新型的三区间变权模型及其参数确定方法对研究区底板奥灰突水脆弱性进行了评价，圈定了相对脆弱区；最后，分析了改进后的变权模型的权重调整规律，并通过灵敏度分析的方法确定了常权相关系数的限定条件，结果表明，加入常权权重与常权相关系数的新型三区间变权模型不仅体现了现有变权模型权重随因素状态值及其组合状态的变化而改变的核心特征，还能够实现权重调整程度与常权权重呈正相关关系，说明本次对变权脆弱性评价模型的改进是科学的、可行的，研究成果对提升底板突水预测评价方法的科学性与实用性具有...     

基于博弈论变权TOPSIS模型的煤层底板突水风险评价

传统的煤层底板突水风险评价模型往往采用固定权重,无法反映主控因素指标内部差异性对评价结果的影响,容易导致评价结果失真。基于此问题,本文建立了博弈论变权TOPSIS评价模型,首先通过博弈论对AHP主观权重和熵权法客观权重进行优化组合得到最优常权,然后引入变权函数构建主控因素权重随指标值变化而调整的TOPSIS模型,最终将模型应用于工程实例中并与常权模型评价结果进行对比分析。结果表明:变权模型与常权模型评价结果差异率为22%,对于一些实际危险区域,变权模型评价结果更为准确合理;常权模型和变权模型在指标归一化值小于0.6时,评价结果接近,在指标归一化值大于0.6时,评价结果出现较大差异,变权模型能够提高劣化指标的权重并突出其对底板突水的影响。     

煤层底板突水变权评价中变权区间及调权参数确定方法

基于变权理论的煤层底板突水脆弱性评价模型可以解决传统常权脆弱性评价模型中存在的固定权重不能反映突水主控因素指标值内部差异性对评价结果造成的影响。但是利用变权模型对煤层底板突水评价中变权区间阈值及调权参数的确定目前尚没有统一的分析确定方法,变权区间和调权参数决定了变权模型对研究区主控因素的哪些指标值采取何种幅度的权重调整。针对这两个亟待解决的问题,根据煤层底板突水各主控因素指标值在空间分布上存在差异,但也具有一定的相似性的特征,利用聚类分析方法对各主控因素变权区间阈值进行了确定,同时也对变权评价模型中的调权参数确定探索性提出一种能够满足决策者决策偏好的可行性方法。在此基础上以山东省兴隆庄矿为例进行求解说明和效果验证。     

煤层底板突水危险性综合评价

基于煤层底板突水预测的复杂性,提出了基于GIS与熵权耦技术的煤层底板突水危险性的综合评价方法,在分析山东某矿区的水文地质、工程地质,开采及勘探等资料的基础上,根据研究区断层构造,覆岩厚度,关键含水层富水性,开采厚度等影响水资源保护性开采的主要因素,以地理信息系统(GIS)的多因素空间分析功能为操作平台,并结合熵权法模型确定各个影响因素的权重,通过GIS与熵权耦合建立了煤层底板突水危险性分区评价模型,结果表明煤层底板突水危险性指数法比传统的突水系数法有明显优势。     

脆弱性指数法在煤矿底板突水评价中的应用

应用脆弱性指数法对研究区进行煤层底板突水脆弱性评价预测,确定各主控因素的相对影响权重,建立突水脆弱性评价模型。根据模型计算各区突水脆弱性指数,利用自然分级法对脆弱性指数进行分析研究,确定底板突水脆弱性分区阈值,提出煤层底板突水脆弱性区划方案,最终得出煤层底板突水脆弱性评价分区图。     

基于GIS和脆弱性指数法的下组煤底板突水危险性评价

通过分析确定影响煤层底板突水的主控因素,利用GIS强大的数据存储、空间数据处理和分析功能对各个主要影响因素量化并建立空间分布专题图,利用APH层次分析法确定各主要影响因素的权重,建立脆弱性评价模型对煤层底板突水危险性进行分区。     

煤层底板突水脆弱性预测评价系统设计与实现

为了提高煤层底板突水预测评价信息系统的准确性与普遍适用性,在系统分析煤层底板突水主控因素指标体系及煤层底板突水预测方法的基础上,结合GIS与数据库技术,对煤层底板水文地质数据管理、主控因素专题图制图表达、AHP层次分析法、基于常权理论的煤层底板突水脆弱性评价模型、基于局部变权理论的煤层底板突水脆弱性评价模型及突水系数法评价等问题进行深入的研究,最终实现了基于GIS的煤层底板突水脆弱性预测评价信息系统的设计与研发,为煤层底板突水预测分析提供技术支持,进一步为煤矿安全生产部门针对煤层底板突水防治提供决策依据。     

玲珑矿区多阶段遗留采空区群稳定性分析及治理

为了有效地治理地下遗留采空区,实现建设无尾矿山的目标,对玲珑矿区多阶段遗留采空 区群稳定性进行分析与治理。 首先采用固定梁理论、简支梁理论和载荷传递交汇线理论分析了采 空区顶板稳定性,并根据面积承载理论和矿柱强度公式分析了矿柱稳定性;其次运用FLAC3D 软件 分析了采空区围岩的应力、位移分布情况,进行稳定性评价;最后根据理论分析和数值模拟结果,将 遗留采空区群划分为稳定、较稳定和不稳定三个等级,并根据划分结果在G16采空区、47脉、50脉 及47-1脉废弃巷道开展了全尾砂胶结充填试验。 研究结果表明:G9、G17和G26采空区处于稳定 状态,G1、G2和G3等17个采空区处于较稳定状态,G6、G7和G10等6个采空区处于不稳定状态。 胶结充填试验结果显示:充填体固结效果良好,同时实现了选矿尾砂的地下安全处置。 在采空区治 理过程中,可根据采空区稳定性分析结果设计合理的治理方案。     

煤中多组分混合气体竞争吸附研究现状及工程应用

煤对气体的吸附特性是煤岩瓦斯动力灾害防治、提高煤层气采收率(ECBM)等研究的基 础。 煤层气中不仅含有CH4,同时含有CO、CO2、H2S以及其他烷烃类气体。 在注气开采煤层气 和煤层主动式瓦斯压力测定等工程中,不同气体由于吸附能力的差异会发生竞争吸附行为。 首 先,分析了煤中气体竞争吸附的机理,对比分析煤基质中多组分气体吸附平衡预测模型,并探讨 了竞争吸附的影响因素、吸附膨胀特性以及吸附动力学行为。 其次,结合现有研究阐述了CO2ECBM过程中的煤层渗透率降低、衍生的突出灾害风险以及超临界CO2 吸附等问题。 最后,对煤 中多组分气体吸附平衡预测模型、煤岩动力灾害防治、ECBM及PSA变压分离技术等工程应用进 行了探讨。     

含垂直层理介质在切缝药包爆破下裂纹扩展行为的试验研究

岩体中层理对切缝药包爆生裂纹的扩展有重要影响。 本文采用焦散线方法研究垂直层 理介质在切缝药包单孔/双孔爆破下爆生裂纹的扩展规律。 结果表明:与无层理介质相比,在垂 直层理介质中,切缝药包单孔爆破下爆生裂纹的扩展速度下降,炮孔一侧裂纹扩展的最终长度降 低约15.5% ;爆炸应力波在层理处产生的反射波使相向扩展爆生裂纹尖端的应力强度因子KdⅡ增 大、Kd Ⅰ降低,抑制了爆生裂纹的扩展,且炮孔距离层理越近,层理对该侧炮孔处裂纹的阻碍效应 越强;切缝药包双孔同时起爆时,相邻炮孔产生的爆炸应力波对相向扩展的爆生裂纹有促进作 用,使裂纹尖端的应力强度因子和裂纹扩展速度均显著提高,裂纹直接穿过垂直层理继续扩展, 提高了层理岩体中爆生裂纹定向扩展的能力,裂纹扩展的最终长度较单孔爆破时增大50% 以 上。 研究结果为层理岩体中开展切缝药包定向断裂爆破提供参考。     

我国煤矿巷道支护理论及技术的现状与发展趋势

巷道支护理论和技术是煤矿岩层控制研究的核心内容。 本文系统梳理了煤矿巷道的代 表性支护理论,从围岩内部、巷道表面和复合控制三个方面详细阐述和分析了巷道支护技术,在 此基础上,探讨了巷道支护下一步可能的研究重点。 在支护理论方面,新奥法、松动圈、围岩强度 强化等理论较为成熟,承压环、强帮强角和等强支护等新理论不断涌现。 支护技术方面,围岩内 部支护包括锚杆(索)、注浆和卸压技术;表面支护主要包括砌碹、金属支架和钢管混凝土支架支 护技术;复合控制主要包括注浆-锚杆(索)、棚-索以及注浆-棚-索复合技术,并重点介绍了新型 的全空间桁架锚索协同控制技术。 总的来看,围岩与支护体的协同作用机制、新支护材料和技术 体系、让压机理和技术以及成熟定量的支护设计方法等仍需深入研究。     

三道庄矿露天和地下岩体工程灾害监测预警应用实践

三道庄矿为典型的地下转露天开采矿山,经过前期几十年的地下无序开采,目前在露天台阶下方形成了大量极复杂地下采空区。针对采空区分布特征,建立了一套地下和露天联合监测的48通道微震监测系统。通过长期现场监测,确定了微震事件率、微震定位事件空间聚集度、微震b值、微震分形维值、能量指数-累计视体积和微震事件时间熵的六个微震预警参数及“三个数值四个趋势”的预警阀值。同时,对矿山典型的岩体工程灾害进行了监测预警分析,证明了该预警方法具有较强的适用性。建立的微震监测系统多次对地表台阶开裂、塌陷和井下冒顶片帮等进行了监测预警,保证了无地压灾害安全事故的发生,为矿山的安全生产提供了重要的技术保障。     

湖南省短陂桥矿区二叠纪煤炭分布赋存规律

短陂桥矿区位于湖南省邵阳市东部,构造主体以短陂桥含煤向斜和F9重力滑脱断裂构造系统所组成,构造复杂。含煤地层为龙潭组上段(P₂l2),含煤4层,含可采煤层2层（1、3煤层）。其中1煤层厚0～2.36 m,平均0.89 m,全区大部分可采,为不稳定煤层,煤质为低灰,低挥发份,中高硫,特高热值,低磷、较低熔灰分,中粘结性,变质程度为瘦煤。3煤层厚0～4.6 m,平均1.24 m,全区可采,为较稳定煤层,煤质为低灰,低挥发份,中高硫,特高热值,低磷、较低熔灰分,中粘结性,变质程度为瘦煤。研究区内存在煤与瓦斯突出、煤尘爆炸及煤层自燃等危险性。工程地质条件复杂, 水文地质条件简单, 环境地质条件中等。研究区内资源储量4 490万t,其中1煤层资源量为2 003万t, 3煤层资源量为2 487万t。     

云南某含金银铅锌尾矿再选试验

云南某含金银铅锌浮选尾矿中的主要有价元素为铅、锌、金、银,主要金属矿物为铁铅矾矿、铅矾、白铅矿、菱锌矿、硅锌矿、闪锌矿等,金主要为显微金,金、银的主要载体矿物为方铅矿。为确定该尾矿中有价元素的回收工艺,进行了浮选工艺研究。结果表明,试样在磨矿细度为-74 μm占83.60%的情况下,先经1粗2扫3精浮铅、再1粗2扫3精浮锌,最终获得了铅品位为41.82%、含金40.58 g/t、含银2 877.72 g/t、铅回收率为70.17%、金回收率为78.66%、银回收率为75.18%的铅精矿,以及锌品位为34.85%、含金1.92 g/t、含银183.17 g/t、锌回收率为87.47%、金回收率为13.47%、银回收率为17.28%的锌精矿。     

2016年全球矿业形势分析与展望*

2016年,全球矿业逐步走出衰退阴影,基本结束了下行探底的过程,呈现企稳回升的良好态势。主要表现为：一是全球矿业指数有所回升,矿业活动明显回暖;二是主要矿产品价格完成筑底过程,价格上涨趋势较为明显;三是初级和中级矿业公司融资困难有所缓解,矿业并购活动趋于活跃。2017年,国际矿业市场有望率先复苏,国内矿业市场受需求增长放缓,供给侧改革等因素影响,仍保持趋冷态势。需要指出的是,全球矿业复苏进程还将取决于世界经济整体走势及各主要经济体发展情况。     

用浸出工艺回收酸性矿山废水沉淀渣中金属元素

酸性矿山废水沉淀渣的处置一直是废水处理工程面临的难题。以广东省大宝山矿槽对坑尾矿库外排废水处理厂产生的沉淀渣为例,开展沉淀渣中有价金属元素酸浸与回收试验。淀渣铁、锰、铜、锌、镍、铅品位分别为40 919.6,14 320.6,4 681.4,7 557.4,149.3,360.9 g/t,杂质成分主要为石英、方解石。在硫酸浓度为20%、固液比为0.33 g/mL、浸出时间为8 h、浸出温度为30 ℃条件下,铜、锌、镍、铅、锰和铁的浸出率分别为99.49%、21.41%、51.21%、4.45%、55.86%、34.25%。采用硫酸浸出工艺回收沉淀渣中有价金属元素在技术经济上可行,同时可缓解废水处理厂的环保压力。     

相邻隧道爆破振速分布规律研究

利用钻爆法开挖山区双线隧道时,后行隧道施工会不可避免地产生不利的振动效应,从 而影响到先行隧道的安全稳定。 相邻隧道爆破的振动测试与分析,对双线隧道的安全施工有着 重要意义。 本文以兴延高速公路浇花峪双线隧道工程为背景,对隧道轴线进行了现场振动测试, 得出了以下结论:①相邻隧道测试区域内三方向振动强度大小依次为垂直方向、水平径向、水平 轴向;随着爆心距的增加,三方向间的振动强度差异逐渐减小。 ②掏槽炮孔的夹制作用最大,同 时爆破振动强度亦最大。 ③不同类型炮孔爆破振动波形都存在迅速从初始值上升至振速峰值, 而衰减过程相对较慢的现象,且这种现象在掏槽孔爆破时尤其明显。 ④在双线隧道爆破施工时, 降低掏槽孔的最大单段药量、增加雷管段别、分解隧道开挖断面、控制爆破规模等是减小爆破振 动的有效方式。