矿山自燃火灾的性能化防火设计方法探讨

根据矿山火灾的特点,并结合矿山自然发火区防火的现场经验,探讨了性能化方法在自燃矿山防火设计中的应用。给出了矿山防火的性能目标的广义定义,充分发挥性能化防火设计方法在安全目标的确定性、设计方法的灵活性和评估验证的必要性等方面的优点,能有效地对矿山火灾进行防治、救援,为矿山自燃火灾的防治提供新的设计思路。同时探讨了性能化设计方法在矿山防火设计中的研究难点和应用前景。     

蚀变花岗岩物理力学特性试验研究

为进一步分析蚀变花岗岩的稳定性,针对蚀变花岗岩的强度特性,选取矿山井下开挖现场的岩样测试了不同蚀变程度岩样的矿物成分、孔隙率、耐崩解性、点荷载强度等参数,进行了部分参数与蚀变花岗岩强度的相关性分析。结果表明,1#岩样较2#、3#岩样有更优良的物理力学性能;矿物成分中,石英和长石含量对1#岩样强度影响较大,绿泥石和蒙脱石含量对2#岩样强度影响较大;蚀变花岗岩强度随密度的增加呈线性增长;含水率、吸水率、孔隙率的增大会使强度降低,其值较小时,对蚀变花岗岩强度的影响较大;耐崩解系数的增大会使强度增强,其值较大时对强度影响较大。     

液态CO2爆破系统压力动态响应及爆炸能量分析

为了研究液态CO_2爆破系统的压力响应特性和爆炸能量,通过实验室测定液态CO_2爆破系统爆破管内压力,获得压力与时间关系曲线,分析了压力曲线变化规律,结合SpanWagner CO_2状态方程,对常用的两种爆炸能量公式进行了分析与讨论,给出了液态CO_2爆破系统的爆炸能量的计算方法。结果表明:整个液态CO_2汽化过程的时间为0.026~0.086 s,高压流体释放时间约为0.18~0.26 ms。对外做功过程是一个压力值动态震荡衰减过程:首先高压流体以峰值压力作用于介质,随后以70%~80%峰值压力对介质产生二次破坏作用,最后以较低水平压力对介质产生气楔作用。两种常用的爆炸能量公式可以在一定程度上评估液态CO_2爆破系统爆炸能量产生的危害级别,但准确性不够,结合SpanWagner状态方程和爆破管内压力可以提高计算液态CO_2爆破系统的爆炸能量的准确性。     

基于三维激光扫描点云数据的地下巷道岩体结构面识别及稳定性分析

巷道围岩中发育的结构面对巷道稳定性有很大的影响,开展地下巷道的工程地质调查,精确获取地下巷道围岩结构面信息是巷道稳定性分析的关键。以云南大红山铁矿775 m 中段运输巷道为研究对象,采用三维激光扫描仪获取围岩结构面点云数据,并利用点云数据处理软件进行误差处理、坐标校正、结构面数据提取、点云拼接和过滤抽稀等内业数据处理工作,基于处理结果开展了统计分析;利用离散元软件3DEC建立了离散结构网络模型与地下巷道合成岩体模型,并对该巷道在自重及爆破振动作用下的失稳概率进行了数值模拟。结果表明：三维激光扫描技术可较好地获取巷道围岩的结构面信息,结合离散块体单元计算软件对巷道岩石块体的稳定性进行进一步分析,所分析区域的围岩自稳能力较好,但在爆破振动影响下失稳概率大幅增加,研究结果可为巷道的支护设计提供理论指导。     

冻融循环对风化花岗岩物理特性影响的实验研究

在冻结温度为-40 ℃,融化温度20 ℃的环境下对风化花岗岩进行0,10,20,30次冻融循环实验;并对岩样进行室温下岩芯核磁共振和常规单轴压缩实验,得到冻融循环后岩石的孔隙度、孔隙分布和单轴抗压强度,孔隙度与循环次数拟合多项式。实验结果表明：冻融循环后风化花岗岩饱和水状态下的质量均会增加;岩石内部的孔隙分布发生了明显变化;中小尺寸的孔隙数量增加且随循环次数增加而增长;花岗岩强度明显降低,冻融系数和单轴抗压强度随循环次数的增加而减小,弹性模量有所降低。最后利用损伤力学原理对岩样进行冻融损伤分析,得到有效应力与孔隙度表达式,为研究寒区岩体工程损伤破坏机理和稳定性评价提供参考数据。     

云锡区域矿山水文地质及水综合防治

为加快云锡区域内矿山的建设，对个旧东区进行了水文地质调查，掌握了区域性矿山的水文地质特征、构造、水资源分布特征及矿床水文地质条件。通过分析矿山现有排水系统存在的问题，并根据开拓、开采过程中不同阶段的地下水分布、运动特征，提出了几种有效的地下水预测、防治处理技术措施，并给出了科学、合理的建议，为区域矿山的建设和矿山的防治水提供了科学依据。     

地下矿山无轨与有轨联合开采的采矿工艺耦合协同度评价

随着采矿技术的发展与先进采矿装备的应用,我国多数地下矿山逐渐转用无轨开采系统,但有轨开采系统并未完全废除,从而在某些开采区域形成无轨与有轨联合开采的形式.为评价无轨与有轨联合开采所构成的复合采矿工艺系统的协同效应,基于耦合协同度评价理论与耦合协同度测度模型,以云南锡业股份有限公司地下矿山无轨与有轨联合开采区域为工程案例...     

巷道岩体结构面“人工+半自动”识别方法及应用研究

为了实现对地下巷道围岩结构面点云数据高质量、高精度的识别和优化,利用三维激光扫描技术开展了地下巷道岩体结构面测量及识别研究。以云南省彝良县洛泽河镇毛坪铅锌矿910 m中段运输巷道为例,开展了三维激光扫描与结构面信息提取工作,并利用Pointstudio软件对所获取的点云数据进行坐标校正、拼接、除噪和抽稀等处理,最后将现场人工测量和人工识别、半自动识别与人工识别等结构面识别方法进行对比验证和分析。结果表明：在地下矿山巷道中,针对巷道围岩中出露形态复杂的结构面,采用“人工+半自动”识别相结合的方法进行地下巷道岩体结构面识别,所获取的结构面数据更加准确和全面,为巷道结构面信息识别和几何特征提取提供了一种新的思路。     

基于系统动力学的安全管理思考

阐述了安全系统是复杂系统,从复杂科学的视角分析了安全系统的复杂性,用复杂科学的方法论来解决安全复杂系统问题是行之有效的。文章在剖析安全系统问题的研究现状的基础上,提出了基于系统动力学(System Dynamics,SD)的安全管理思考,充分发挥SD在分析解决复杂系统问题方面的优势,构筑了安全管理的SD架构,将有助于提高安全管理的有效性。最后对系统动力学在安全问题研究方面的应用前景作了一些展望。