金川深部高应力巷道锚喷支护设计与数值模拟技术

针对金川深部高应力巷道变形特征,首次提出了以预应力锚索为支护手段的综合控制技术,为预测支护效果和支护参数优化,进行了高应力挤压碎裂蠕变围岩的锚喷支护巷道稳定性数值分析研究。首先给出了综合控制技术中的两次支护型式和参数;然后,考虑巷道围岩的碎裂蠕变特性,研究采用了分段线性软化模型和剪胀特性参数,并探索提出了锚固体支护强度指标,定量考虑锚固围岩的强度效应;最后,采用提出的计算模型和分析方法,进行了1178m分段道数值模拟和参数优化,取得了较好的分析效果。     

矿用空气幕隔断风流理论模型及其应用研究

利用流体力学、有效压力理论、通风理论以及能量守恒定律等,对矿用单机、多级串并联空气幕隔断风流理论模型进行了研究,并按照多级并联空气幕隔断风流替代风门这一理论模型,选择了车辆和行人频繁且风门难以发挥作用的地段进行了实际应用研究,并取得了成功。     

梅山铁矿深部围岩膨胀地压

梅山铁矿深部巷道中由于围岩含有多种膨胀矿物,在地下水作用下产生较大地压,致使支护严重破坏。在井下不同地段取样,进行了膨胀特性研究与机理分析,研究了膨胀矿物演变过程与分布规律,探讨了控制膨胀地压的对策措施。     

基于能量匹配的充填体强度设计及料浆配比优化

由于各矿山地质条件不同、开采方法及结构参数不同,且影响充填体强度因素多而复杂,给安全经济合理的充填体强度确定带来困难。本研究根据前期胶砂强度试验、管输特性试验的结果,基于充填体与围岩相互作用关系,采用能量耗散理论,分别确定一步采和二步采充填体合理强度;在此基础上,结合料浆管输特性,采用多目标模糊综合评判理论对充填料浆配比进行优化,在满足充填体强度和料浆流动性基础上进一步降低充填成本。研究表明:一步采和二步采充填合理强度分别为2.50 MPa和1.0 MPa,固化时间均为28 d;充填料浆优化配比均为胶砂比1∶5和料浆浓度64%。试验验证表明所得优化配比具有较高可靠性,可为工业充填提供依据。     

矿渣基胶凝材料开发和充填体强度与流变特性研究

针对中关铁矿高泥尾砂充填骨料,开展了矿渣基胶凝 材料试验研究.通过矿渣基胶凝材料胶结体强度试验,获得 复合激发剂配比为熟料１０％、脱硫石膏１５％,矿渣基胶凝材 料激发剂与矿渣微粉之比为１∶３.利用该新型胶凝材料, 分别采用１∶４和１∶８两种胶砂比,进行尾砂胶结体强度验 证试验.结果表明,胶砂比为１∶４的全尾砂胶结体２８d强 度大于２．５MPa,可满足中关铁矿一步骤采场的充填体强度 的要求;胶砂比为１∶８的全尾砂胶结体强度大于１．５ MPa, 可以满足二步骤矿柱采场的充填体强度要求.最后针对中 关铁矿高泥尾砂,开展了不同胶砂比和料浆浓度的胶结充填 体强度和充填料浆的流变特性试验,满足揭示了矿渣基胶凝 材料胶结体强度和料浆流变特性的变化规律,为新型胶凝材 料在中关铁矿应用奠定了基础.     

铁矿全尾砂新型充填胶凝材料的开发及应用研究

全尾砂充填法采矿是未来铁矿石开采的发展趋势,降低采矿成本是铁矿充填法采矿的必由之路。以水淬渣粉作为主要原料,采用碱和盐复合激发剂激发,获得了一种全尾砂新型充填胶凝材料-矿山尾砂固结粉（简称矿尾粉,代号为KWF）。与水泥材料相比,矿尾粉成本低、强度高,对含泥量高的全尾砂充填料优势更显著。采用矿尾粉替代水泥用于铁矿充填法采矿,不仅能够降低充填采矿成本,而且还能够实现固体废弃物资源化利用,从而保护环境和无废开采。矿尾粉新型充填胶凝材料已在唐龙新型建材有限公司工业化生产,在东凯矿业公司铁矿山应用,获得了显著的经济效益和社会效益;为在建设中的司家营地区大型贫铁矿充填法采矿奠定了基础。     

捉田螺

去年初春时节,我与女儿回桓台老家小住几日,闲得实在无聊,女儿便怂恿道：“老爸,你带我到西湾捉田螺吧。”我欣然答应。     

金川二矿机械化盘区充填采矿方法优化及应用

随着开采深度的增大,金川镍矿的开采环境越来越复杂,从而导致机型化盘区充填采矿法难于高效实施.针对金川二矿区开采技术条件,开展了机械化盘区开采方法的革新与应用研究,在大面积连续开采方法、回采进路及断面设计、盘区充填砂浆滤水工艺、盘区通风系统及采掘工程支护技术等方面进行了改进和优化.应用证明,这些改进的技术显著提高了金川二矿区的生产能力和经济效益,也为国内外深部复杂难采矿山的开采提供了宝贵经验.     

金川镍矿尾砂膏体充填系统工艺技术改造与应用研究

膏体充填技术是目前最先进和技术难度最大的充填采矿技术之一.从20世纪80年代末期到90年代中,金川矿山首次开展了尾砂膏体充填技术的引进、研究、系统建设和工业化应用研究.由于膏体充填技术在我国首次应用,因此在设计和工程应用中存在很多问题,导致膏体充填系统投产6年来一直处于非常生产状态.虽然开展了不间断研究和技术改造,但一直未取得突破性进展.针对在生产中暴露出的问题以及总结前期研究经验,从2005年4月开展了为期1年多的膏体充填技术攻关和系统改造,由此获得重大成果.改造后的膏体充填系统实现了正常生产,充填生产能力逐年提高,从2006年充填9万m3到2011年达到20万m3,达到了设计生产能力,解决了长期困扰尾砂膏体充填中的技术难题.文中首先简要概述我国目前膏体充填矿山应用现状,然后重点总结金川矿山尾砂膏体充填技术研究进展以及所取得的技术攻关成果.在此基础上,最后展望了金川矿山充填采矿技术的发展趋势.