超声空化作用对方解石浮选行为的影响研究

研究了超声空化作用对水玻璃和 NaOL 体系下方解石浮选行为的影响。 试验条件范围内,原被抑制的 方解石随着超声声强的增加、超声时间的延长,浮选回收率不断提高;高的超声声强还可提高方解石的浮选速率。 经 超声频率 40 kHz、超声声强 0. 56 W / cm2、超声时间 15 min 处理后,方解石的浮选回收率可由 8. 50%提高到 82. 73%。 对超声处理前后浮选溶液中水玻璃及 NaOL 含量测定发现,超声处理后浮选溶液中水玻璃含量增加、NaOL 含量减少, 超声空化作用能使方解石表面水玻璃脱附,空出的吸附位点再被 NaOL 吸附。 接触角测量结果表明,超声处理能使水 玻璃和 NaOL 体系下方解石表面接触角增大,疏水性增强。 研究结果可以提供一种新的调控方解石矿物表面疏水性 的方法。     

句法视角下矿山地下空间结构研究与优化

地下矿山开采通常持续几十年到几百年,新的掘进巷道在已有的巷道规划基础上加建,新旧更替致使许多矿山地下空间结构趋于复杂。从全局与局部视角,以国内某金属矿山为例,构建了地下矿山空间句法模型,借鉴空间句法各项指标,分别对该矿东区某矿段的整体空间特征以及主要工作面的局部空间特征进行分析,并提出了对应的优化策略。通过对矿山地下空间组构的量化分析,揭示了矿山地下空间结构布局特征以及与巷道功能之间的映射关系,为巷道前期开采设计与后期空间优化提供了直接且有效的支持和引导,同时对于该矿山智慧化建设具有重要参考意义。     

基于RES理论的岩石可钻性综合预测研究

岩石的可钻性研究对于矿山凿岩效率和采矿作业成本有着直接影响。目前,实现可钻性分级的模型和方法大多依赖于各项岩石物理力学参数和各类统计分析方法,存在一定的局限性。岩石可钻性不仅是岩石单方面的属性,而且反映了岩石与钻具相互作用的综合特性。基于岩石工程系统(Rock Engineering System,RES)理论,将各项岩石力学性质和凿岩施工参数综合考虑为一个完整系统,采用人工神经网络编码法构建整体交互作用强度矩阵GRSE,建立了岩石可钻性分级综合预测模型,揭示了各个影响因素之间复杂关系以及对岩石可钻性的影响程度,并将其应用于程潮铁矿-430 m水平工作面的中深孔凿岩台车施工作业。结果表明:岩石质量指标(RQD)、石膏含量、铁矿石品位、冲击压力对矿岩可钻性具有重要影响。在上述分析的基础上,综合讨论了该水平的矿岩物理力学性质、矿物组分含量和凿岩工作参数,并根据矿岩可钻性级值对该水平进行了区域预测分级,现场据此优化了凿岩参数和工艺,提高了台班穿孔工程量。     

巷道锚杆支护系统的安全稳定性分析

从锚杆的材料配置和强度、承载力、腐蚀和耐久性等方面分析了锚杆的安全功能,并对锚杆支护巷道的安全稳定性进行了初步分析,提出了改善巷道锚杆支护系统稳定性的措施。     

崩落法分区交界矿体连续开采技术

小汪沟铁矿采用分区崩落法，沿矿体延深方向分为上、中、下3个采区同时开采，分区交界部位的采区矿柱受采动应力的长期作用，在距离空区边界15~25 m的范围内，产生了破损程度不等的采动裂隙，由此导致凿岩夹钎，增大了采准工程的施工与回采难度。总结上、中位采区矿柱回采经验，基于散体柱支撑理论，依据采空区冒落线接近于拱形及陷落角内倾的现场监测结果，对临空高度大、承压时间长的中、下位采区矿柱，研究提出钻孔探测空区边界、调整回采顺序与回采进路方向、增大巷道支护强度等综合技术措施，适应采动裂隙条件，使崩落法分区交界难采矿柱得到了安全连续回采。     

宜昌晒旗河磷矿条带充填法采场结构及回采顺序研究

复杂地形条件下矿体安全高效开采研究对于释放矿山资源产能有着重要意义。为解决目前房柱法开采对地表扰动程度大且矿柱难以回收等问题，基于条带充填开采技术，从采场结构及回采顺序两个方面对宜昌晒旗河磷矿展开了适应性研究，以期在提高矿石回收率的同时减少地表扰动。首先依据晒旗河高山河谷地形下地应力特征，在盘区内划分了高低应力采区，构建了分区采场结构，并引入极限强度理论得到条带矿柱的合理宽度；然后设计了高应力采区“隔一”、低应力采区“隔一采一”的条带回采顺序，运用FLAC3D数值软件优选出高、低应力采区间的回采顺序，研究矿体在开挖过程中围岩应力变化特征及地表变形特征。结果表明：①从低应力采区向高应力采区的回采顺序优势明显，可缓解高低应力采区的应力不均匀程度；②在整个回采及充填过程中，采场围岩较稳定，矿柱所受的垂直压应力均小于抗压强度；③高山河谷地形下地表沉降曲线演化特征为“U→V→U→W”，地表沉降得到了有效控制；④所设计的条带充填法与传统房柱法开采相比，矿石开采效率得到了大幅提升，可为晒旗河磷矿及类似高山河谷地形下矿床开采提供技术指导。     

程潮铁矿充填体下部崩落采场稳定性分析

程潮铁矿西区计划将矿柱回收采场由充填法转为崩落法开采，原充填采场结构复杂，造成其下方围岩应力分布不均，不利于开挖采准巷道的稳定性，故需对巷道开挖前后的围岩应力分布特征进行研究。采用室内相似模拟试验和数值模拟相结合的方法，分析了采准巷道开挖前后的围岩应力分布规律及巷道稳定性。研究表明：①由于原充填采场矿房矿柱采用间隔布置形式，导致其下方围岩应力分布紊乱，采准巷道开挖后局部存在拉应力，且应力集中现象明显；②充填采场下方围岩压应力达到崩落体下方的2倍，巷道开挖面临较高且不均匀的应力分布环境，可采取锚杆联系链技术进行支护，目前该支护方法在现场试验中已达到预期效果。研究结果对于程潮铁矿下一步开拓工程施工有一定的指导意义。     

微细粒鲕状赤铁矿磁化絮凝行为与机理研究

为提高赤铁矿絮凝浮选指标，分别采用磁化水、磁化矿浆和磁化淀粉3种磁化方式对赤铁矿进行絮凝沉降，考察磁处理方式对絮凝效果的影响。结果表明，3种磁化方式均能提高鲕状赤铁矿絮凝沉降率。光学显微镜分析结果显示，经过磁化处理后的絮团较未磁化时表观粒径更大，结构更加紧密，同时观察到絮团周围分散着透明的石英颗粒，说明磁化处理能够显著促进微细粒赤铁矿选择性絮凝。在磁化水、磁化矿浆和磁化淀粉3种磁化方式作用下赤铁矿颗粒表面ζ电位均随着磁化时间的增加而降低，ζ电位的变化趋势与鲕状赤铁矿在不同磁化条件下沉降率的变化规律一致。3种磁化方式对微细粒赤铁矿的絮凝过程符合扩展的DLVO理论，其絮凝机理为：磁化处理能在不同程度上降低赤铁矿颗粒表面ζ电位，进而降低了微细粒赤铁矿颗粒间的双电层排斥力，降低了颗粒间的势能垒。     

非煤矿山安全事故的时间序列模型分析

应用季节时间序列资料分析方法——简易时间序列季节周期回归模型,以2004~2007年非煤矿山各季度事故发生起数和死亡人数的统计资料为依据,计算出非煤矿山安全事故的季节周期回归模型,由此预测2008年全国非煤矿山的安全事故起数和死亡人数,与实际值进行卡方检验,确定模型建立的合理性。季节周期回归模型可以用于预测非煤矿山各季节事故起数和死亡人数,推算出矿山容易发生全事故的季节,为矿山安全事故的预防提供依据。     

深部开采爆破震动对巷道稳定性影响的数值模拟研究

针对深部开采环境下爆破震动对巷道稳定性影响较大的问题,基于FLAC3D程序建立了高峰矿深部巷道模型,并对巷道施加爆破地震波进行动力分析计算。通过对巷道静力计算与动力计算后的应力场、位移及塑性区分析对比,并对巷道围岩振动速度进行监测,结果表明,爆破震动对巷道顶板危害最大,底板次之,影响最小的为巷道两帮。