高峰矿105号矿体碎裂矿段采空区稳定性离散元分析

以高峰矿105号矿体高价值碎裂矿段为例, 按采空区规模、围岩条件和原岩应力场的差异, 选择了3种具有代表性的空区, 运用离散元程序对这些空区的稳定性进行计算分析。结果分析表明: 对于完全嵌入碎裂矿段种的空区, 塑性区分布均在空区顶板的左半部分, 矿柱上无塑性区; 小规模空区整体上稳定, 仅可能出现零星掉块现象; 中等规模空区顶板塑性区范围为7 m, 塑性带跨度大于1/2顶板长度, 但未连通, 不可能发生大规模的顶板冒落事故, 但有可能会出现松动岩块下落现象; 大规模空区顶板塑性区为20 m, 塑性区跨度大于1/2顶板长度, 塑性区已连通, 大规模顶板冒落事故不可避免。     

缓倾薄层石膏矿床房柱法开采危险危害因素分析与安全对策

本文对缓倾薄层石膏矿床房柱法开采过程中存在的危险危害因素进行了分析,指出采空区坍塌是最重要的危险危害因素,分析认为矿体基本力学性质和采矿方法是影响采空区坍塌的主要因素,提出了当前应优先考虑的安全管理和安全技术新对策。     

Stress field evolution law of mining environment reconstructing structure with change of filling height

For improving global stability of mining environment reconstructing structure, the stress field evolution law of the structure with the filling height change of low-grade backfill was studied by ADINA finite element analysis code. Three kinds of filling schemes were designed and calculated, in which the filling heights were 2, 4, and 7 m, separately. The results show that there are some rules in the stress field with the increase of the filling height as follows: (1) the maximum value of tension stress of the roof decreases gradually, and stress conditions are improved gradually; (2) the tension stress status in the vertical pillar is transformed into the compressive stress status, and the carrying capacity is improved gradually; however, when the filling height is beyond 2.8 m, the carrying capacity of the vertical pillar grows very slowly, so, there is little significance to continue to fill the low-grade backfill; (3) the bottom pillar suffers the squeezing action from the vertical pillars at first and then the gravity action of the low-grade backfill, and the maximum value of tension stress of the bottom pillar firstly increases and then decreases. Considering the economic factor, security and other factors, the low-grade backfill has the most reasonable height (2.8 m) in the scope of all filling height.     

鑫汇金矿不稳固中厚矿体采矿方法探讨

鑫汇金矿属高品位缓倾斜至倾斜中厚矿体,矿体变化很大,主要采用两步骤回采的房柱采矿法回采,采后用尾砂充填。该法在回采矿体顶板破碎、矿体倾角较大时,贫化损失较大。为此,根据该类矿体的赋存条件,采用技术经济分析的方法,对可用的几种采矿方案进行了比较分析。分析认为,分层充填采矿法能较好地适应矿体的变化,提高采矿的安全性、降低采矿贫化损失,有较好的技术经济效果,文中介绍了该分析研究过程及推荐方案主要特征。     

铜坑矿92号矿体巷道顶板锚杆支护参数优化研究

针对铜坑矿92号矿体巷道围岩破碎、锚杆支护不佳等问题,以某巷道为例,首先选取代表性试验区并调查结构面,其次利用数值模拟方法对锚杆支护参数进行进一步优化,最后与无支护方案、原支护方案进行对比,并分析支护效果。研究结果表明:巷道顶板支护采用40mm直径的管缝式锚杆时,利用3DEC数值模拟软件优化后的锚杆网度为0.6m×0.6m,锚杆长度为2m;无支护方案、原支护方案、优化方案的巷道顶底板位移总量分别为128.751mm、121.902mm、111.501mm,优化方案能较大程度降低顶板下沉量。无支护方案、原支护方案的巷道顶底板相对收敛率大于3%,为不稳定状态,而优化方案的收敛率小于3%,为稳定状态,说明有必要优化支护参数,以维持巷道稳定。     

广西某难选铅锌矿石铅锌分离试验研究

针对广西某难选铅锌矿石矿物共生关系密切和嵌布粒度细小，铅锌分离困难的问题，采用以丁铵黑药作铅矿物捕收剂、碳酸钠与DZ组合作锌矿物抑制剂抑锌浮铅，选铅尾矿经硫酸铜活化后以丁基黄药为锌矿物捕收剂选锌的优先浮选流程，成功实现了铅、锌的有效分离，获得了铅品位和回收率分别为 56.25%和93.36%的铅精矿及锌品位和回收率分别为48.56%和88.63%的锌精矿。     

大新锰矿西北采区虚拟现实仿真系统开发研究

三维可视化技术和虚拟现实仿真技术是数字矿山的重要组成部分,是对真实矿山整体及其相关现象的新理解、表达与数字化再现。基于3DMine和VRP BUILDER软件,开发了大新锰矿西北采区虚拟现实仿真系统。分别构建了地表模型、巷道模型和环境匹配模型,通过程序文件格式间的兼容性,实现了3DMine与3DS MAX的过渡对接,利用Complete Map烘焙方式进行了贴图烘焙,并用VRP-for-MAX插件将烘焙模型导出以供VRP编辑器调入使用,成功解决了由3DMine模型转换VRP BUILDER场景部分关键技术,全面实现了矿业工程软件与虚拟现实软件的有机结合,顺利开发出高仿真效果虚拟矿山系统。系统分为地表和地下2部分场景,拥有丰富的UI界面和交互功能,设置了多种漫游方式,为用户快速了解并掌握矿山整体生产状态提供了便捷。研究成果对于提高矿山设计质量、生产安全和管理效率具有重要意义。     

深井巷道风流性质与围岩调热圈参数匹配关系研究

为探索巷道风流性质与围岩调热圈参数的匹配关系,依托广西铜坑矿锌多金属矿体,利用ANSYS软件开展深井巷道风流性质与围岩调热圈参数匹配关系单因素及多因素正交数值模拟研究。研究结果表明:风流温度每升高1℃,围岩调热圈半径减少0.6 m,温度升高约0.2℃;调热圈温度对风速、相对湿度均不敏感,调热圈半径随风速、相对湿度都呈先增加后不变的趋势,两因素分界点分别为速度5.0 m/s,相对湿度70%;以调热圈半径为考察目标,最佳入风流方案为入风流温度291.15 K、速度7 m/s,相对湿度70%或90%;以调热圈温度为考察目标,最佳入风流方案为入风流温度291.15 K,速度7 m/s,相对湿度70%。研究成果可为高温矿山通风降温方案的优化选择提供参考。     

大新锰矿西北采区采矿方法创新设计及三维可视化

基于大新锰矿西北采区矿体产状异常复杂的特征,开展了采矿方法创新设计研究,并利用3DMine软件建立了各矿块采矿方法三维可视化模型。研究创新设计了电耙-爆力协同运搬伪倾斜房柱采矿法,矿块内矿房和矿柱交替布置,回采矿房时留规则矿柱以维护顶板岩石,矿房回采结束后将连续矿柱切割成点柱进行回收,矿石最大限度被采出;矿体及采矿方法以三维可视化方式的呈现,缩短了设计周期,提高了设计的准确度,增加了矿山作业人员对矿体形态认知的清晰度和采矿技术的熟练度,进而提高了施工效率,保证了作业人员安全,提高了矿山经济收益。     

矿山深部工程FLAC3D初始地应力场生成的速度-应力边界法

初始地应力场是工程稳定性数值模拟分析的基础。已有较多的岩石地下工程稳定性模拟证明,在FLAC3D模拟时常用的速度边界法和快速应力边界法可以生成与实际较为一致的初始地应力场;但对于矿山深部工程,利用这2种边界条件加载方法,则模拟结果分别存在“地应力与实际不符”、“边界条件施加困难和浅部区域地应力与实际不符”的问题。针对这些问题,综合前述2种边界条件加载方法的优点,提出了矿山深部工程FLAC3D初始地应力场生成的“速度-应力边界法”,探讨了模型速度边界条件与应力边界条件加载范围的确定方式,通过算例分析验证了“速度-应力边界法”生成初始地应力场的合理性。研究表明：采用“速度-应力边界法”构建的矿山深部工程数值计算模型,可以通过多次试计算的方式确定速度边界条件与应力边界条件的加载范围;生成的初始地应力场与矿山深部工程地应力实测数据基本一致;解决了前述2种边界条件加载方法存在的问题。研究成果可为矿山深部工程的数值模拟分析提供参考。