矿山排土场稳定性主动调控机制研究

矿山排土工艺正朝高阶段排土、高强度排土和设备大型化方向发展。伴随而来的是排土平台或其地基失稳剧增,如降低堆置高度则容量减少,如加固或清除地基软土层,巨额的工程费用又难以承受。分析了矿山排土场拦碴坝、坡脚挡墙等被动的过程调控措施的实用性,评价了排(截)水沟的有效性;基于对环境的影响后果,从排土场边坡与基底的相互作用机理出发,采用允许变形和部分破坏的设计原则。基于空间效应,构架了合理使用排土空间,调整排土场形成过程的时空关系的主动调控机制:1对凸形排土场应控制排弃强度,确保土场沉降正常,以废石流量为安全调控关键指标;2对软弱地基,首要是控制第一层排土段高,采用堆载预压原理提高基底承载力,作为上覆土场基础,规避大面积清除软基层;3当场址内梁、谷交错且地基软弱,对称均衡纵向推进的排土,可规避侧向挤压作用触发的牵引式滑坡危害。同时,利用分区间隔点排法和基于界面疏导原理,构筑的泄流基底确保降雨不诱发排土场滑坡及突变成泥石流。经过现场试验论证,利用排土工艺的主动调控方法符合矿山需求,可兼顾安全性和经济性。     

煤矿采空区矸石稳定性分析

通过离散元软件PFC,建立了采空区矸石压缩模型,通过分析不同级配方案矸石压缩的力学特征,得出:岩层运动有很强的时间效应,矸石由垮落初期到压实末期,自身的松散系数可以递减15%~24%,开采垮落矸石大颗粒块体所占百分比越大,矸石松散体的碎胀系数变化越大,顶板运动稳定所需时间越长;伴随矸石松散体的不断压实,侧压系数不断增加,侧向膨胀压力最大可达垂直荷载的65%~83%,这一膨胀压力严重威胁着采空区两侧的巷道,大粒径矸石所占百分比越大,对侧压系数的影响越大;矸石散体在压缩过程中自身会发生转动,转动角度因矸石块度的不同而异,但总的来说转动范围集中于0°~360°,小粒径的矸石旋转角度较大。     

某大型矿山现状排土场的稳定性分析

随着多年的露天开采,一些排土场达到服务期限停止使用,如何安全的对其进行关闭处置,成为矿山必须要完成的任务。为准确分析某排土场的稳定性,根据现场调查及工程勘察分析了现状排土场稳定性的影响因素,采用geo slope软件对排土场边坡不同工况下的稳定性进行了计算,计算表明该多台阶排土场整体稳定性良好,并针对排土场局部缺陷提出了相应的安全措施,为下一步排土场关闭提供了依据。     

矿坑废水用于胶结充填的试验研究

为了将金川矿山的矿坑废水开发成为矿山胶结充填生产用水,分析了金川各个矿山矿坑废水的化学成分,进行了矿坑废水对32.5级水泥和对充填体质量的影响程度对比试验研究,得出了金川不同矿山矿坑废水对32.5级水泥强度有负面影响,但对充填体早期强度有正面影响、对充填体中后期强度既有正面也有负面影响的结论。结果表明,金川矿山的矿坑废水经过沉淀处理后,可以作为金川矿山胶结充填的生产用水。     

基于FLAC露天矿山内排土场稳定性数值模拟

以马钢某矿为工程背景,针对内排土场的稳定性情况,在考察排土场所处工程地质环境的基础上,利用FLAC数值模拟分析法对内排土场进行稳定性分析。在排土场堆积过程中,排土处最大主应力差随着排土高度的增加,岩土体破坏区域不断加大;达到终排设计高度后,排土场内部由于排土场和基岩的剪切和土体内部自重固结产生了塑性破坏和剪切滑动面。     

矿山矸石膏体充填技术在鹤煤二矿的应用研究

矿山膏体充填作为一种全新的充填采矿技术,可有效解放建筑物下、铁路下、水体下的煤层储量,实现煤矿绿色开采、低碳运行,解决煤矿矸石等固体废弃物侵蚀良田,产生自燃污染大气和地下水质的问题,并可有效控制地表沉陷.鹤煤二矿对矿山膏体充填开采技术进行了有益的探索和尝试,对鹤煤二矿实施矿山膏体充填开采试验方案、内容、方法、工艺、设备及推广应用前景进行了介绍.     

矸石山绞车采用变频调速技术的节电效果

双阳煤矿矸石山双钩绞车,采用变频调速技术,调整绞车速度,年节电62720 kW.h,节省电费27596.8元。变频调速技术用于矸石山绞车投资省,节电效果明显。     

四川省红山铁矿废石堆积体稳定性分析评价及防治对策建议

详细介绍废石堆积体基本特征,采用工程类比、反演分析等方法综合确定计算参数,对废石堆在不同工况下的稳定性及发展趋势进行分析评价,认为废石堆在自然工况下处于基本稳定—欠稳定状态,在降雨和地震工况下处于欠稳定状态,预测其变形破坏主要为前缘边坡局部滑塌,进而引发上部坡体失稳滑动。在此基础上,提出设置截排水沟、挡土墙进行工程治理,覆土绿化,加强行政管理的综合防治对策建议,以期为建设绿色矿山及类似矿山环境地质问题防治提供参考借鉴。     

瓮福磷矿穿岩洞翁章沟排土场北侧边坡的稳定性分析

通过野外调查、室内收集资料等研究瓮福磷矿穿岩洞翁章沟北侧排土场的边坡的水文地质与工程地质条件,分析边坡的破坏模式,并通过各种勘察、试验手段研究岩土体结构及其参数,运用圆弧滑动条分法的计算模型得出边坡稳定性计算结果,并提出相应的结论建议.为其他类似的排土场的稳定性分析评价以及排土场设计的主要因素具有一定的参考价值.     

朱集西煤矿矿井废热回收利用

安徽朱集西煤矿是典型的高温热害矿井,根据高温热害矿井回风中低温热能丰富的优势,利用热泵技术回收矿井回风中的热能,解决了朱集西煤矿冬季供热、夏季制冷问题,取消了传统锅炉热源和中央空调冷源,实现了煤矿产煤不燃煤、节能减排的目标。     

利用矿山废弃高塑性红黏土制备轻质陶粒的研究

生产上多取用农田黏土制备轻质陶粒,以红黏土为主要原料的技术还未见报道。某矿山在开采过程产生大量剥离红黏土,长期堆存无法利用。以该红黏土为主要原料,添加普通黏土、化合物L、石灰石、煤粉进行轻质陶粒制备试验,考察原料配比及焙烧制度对烧成陶粒性能的影响。结果表明,加入适量普通黏土、化合物L可有效降低陶粒烧制过程中的炸裂率,烧成陶粒强度、表观密度随普通黏土、化合物L、煤粉的添加量及焙烧温度的增加而降低,适量添加石灰石可增强烧成陶粒强度;以红黏土、普通黏土、化合物L、石灰石、煤粉质量比为85.5∶7.0∶3.5∶3.0∶1.0混合制得陶粒生球,在105℃下干燥4 h、450℃预热30 min、1 170℃焙烧12 min,可制得轻质陶粒。工业投笼试验所得成品陶粒的关键性能指标均达到GB/T 17431.1—2010中对500级陶粒的质量要求,说明该技术具有实际生产应用价值。研究成果突破了轻质陶粒对原料的严格限制,为矿山剥离高塑性红黏土的高附加值利用提供了新途径。     

七一煤矿分区通风系统运行稳定性分析

针对七一煤矿通风调整后形成的分区通风系统运行特点,结合系统关联点处的风量、风向以及负压等参数变化,对矿井通风系统的各分区运行特点进行了针对性分析。结果显示,系统经调整稳定后,南翼通风系统主风机负压为1.91kPa,风量为6049m3/min,负压与调整前相比略有增加,风量减小468m3/min,减小约7.2%;北翼通风系统通风负压为0.89kPa。结果表明,整个矿井通风系统运行稳定,达到预期效果。     

利用电厂余热制冷新技术治理矿井地热灾害的实践

介绍了平顶山煤业集团四矿通过技术创新,采用国内首创的热-电-乙二醇联产降温技术,利用热电厂余热这一能源,成功解决垂深超过千米,采、掘工作面温度超过35℃以上的地热灾害问题,并为热电厂废热处理,发展循环经济提供了可靠的技术支持。     

煤矿污水处理及污水资源化综述

阐述了我国现阶段煤炭污水处理技术采用的一些常用方法,并对其进行简单的分析,展望了我国煤炭污水处理技术发展的趋势。     

Enhancement of Sludge Sedimentation Properties in a Concentrated Acid Mine Drainage Using Nano- and Micro-magnetite Particles

Conventional treatment of AMD involves neutralization with consequent precipitation of metals as hydroxides. In AMD with a high concentration of metals, the settling rate of the sludge/water interface is low. We investigated the use of nano- and micro-magnetite particles to assist the settling and thickening of floc particles. The magnetite was produced from ferrous sulphate crystals (melanterite, Fe₂SO₄·7H₂O) obtained by leaching pyrite from a coal mine. AMD was obtained from the treatment plant at the same mine and the water was neutralized with Ca(OH)₂ at pH 8.7?±?0.1. Laboratory studies were conducted in 1 L test tubes with and without the addition of magnetite particles and a flocculant. Sedimentation curves (interface settling) were generated to evaluate the rate of sedimentation. For the studied effluent, the best option was 4 g L^?1 of magnetite particles and 5 mg L^?1 of high molecular weight anionic polyacrylamide. The magnetite particles were recovered magnetically from the sludge with ≈ 90% efficiency. Thus, the combined use of magnetite and a flocculant increased the sludge settling rate and, consequently, reduced the area needed for settling basins.

     

矿井余热资源利用技术

通过对晋城无烟煤集团下属寺河煤矿矿区实地调研,分析了寺河矿热源特点,计算了各资源余热量,并提出了综合矿井余热利用系统。研究表明:采用三级喷淋水除尘吸热后,矿井排风余热利用率为40%~50%;以R134a为冷剂工质,以矿井排水、生活废水和矿井乏风换热后的喷淋水的混合水为低温热源的矿井水源热泵的COP可达4.07;喷淋室出口的矿井乏风可作为空气源热泵的低温热源;该矿井余热资源能够替代3台10 t/h燃煤热水锅炉的热量,显著减少燃煤污染物排放。     

含地下洞室的露天矿边坡稳定性研究

地下洞室是危害露天矿边坡稳定性的重要因素，其分布情况更是评价露天矿边坡稳定性的重要条件。通过分析地下洞室的应力分布情况，利用极限平衡法及格里菲斯强度理论，讨论并研究了地下洞室对露天矿边坡稳定性的影响，发现地下洞室的直径和其走向与整体边坡走向的关系对露天矿边坡稳定性的影响很大。     

齐大山排土场边坡参数优化及稳定性分析

以鞍钢集团齐大山铁矿排土场为工程背景,针对齐大山铁矿排土场容量不足的情况,在分析了排土场所处工程地质环境的基础上,对排土场的参数进行了优化,确定了排土场的边坡参数方案,使排土场的受容能力增加,提高露天矿的经济效益。     

Slope Stability Analysis of a Lead-Zinc Open Pit Mine Using Limit Equilibrium and Numerical Methods

This paper describes the results of slope stability analysis carried out for a lead–zinc open pit mine. Geotechnical mapping was carried out to identify the critical orientation of structural discontinuities. The intact rock properties of different rock samples were determined in the laboratory and subsequently rock mass properties were estimated. Shear strength properties of discontinuities were determined by back analyzing the actual failed benches. The stability of the slopes was analyzed in two dimensions using limit equilibrium and numerical methods. The safe slope geometry obtained from limit equilibrium method was reexamined by distinct element method. Based on the analysis of results safe slope parameters were suggested.