深部板状矿体走向稳定矿柱和保护矿柱设计指南

本文概述了黄金矿山深部开采采用走向稳定矿柱和保护矿柱作为区域支护方法的研究工作。关于矿柱设计最重要的事实是,第一,在很岁情况下,迄今采用的矿柱设计准则通常不会获得满意的结果;第二,每个矿柱自身的环境独特,因此不适合于普遍的设计准则。本文提出的走向稳定矿柱和保护矿柱设计方法考虑了这些情况。     

深基坑支护结构的安全度分析

该文分析了影响结构设计安全度的有关因素,提出了合理选择深基坑支护结构设计安全度的方法,使得安全度指标在深基坑支护结构的设计中体现出来,用以辅助深基坑支护结构的设计,探讨了提高深基坑支护结构设计安全度的新概念。     

泡沫泥浆压力平衡钻进工艺

从深水位水井钻探严重漏失的实际出发 ,根据压力平衡钻进原理 ,提出使用超低密度泡沫泥浆在深水位水井中进行压力平衡钻进的可能性 ,对泡沫泥浆压力平衡钻进的原理和工艺进行探讨 ,并简要介绍了在陕西乾县水井施工应用该工艺的情况     

煤矿冲击地压与冒顶复合灾害研究

随着煤矿向深部发展,矿井动力灾害既表现出冲击地压的部分特征,又表现出冒顶的部分特征。2种典型的灾害打破以往冒顶与冲击地压的发生具有一种互为逆向性的认知规律,在深部高应力煤巷,特别是留顶煤巷道中出现了相互诱导、复合发生的新灾害类型。在总结山东、山西和新疆矿区典型巷道冲击致顶板(顶煤)动力灾害特征的基础上,提出了深部巷道冲击地压与冒顶复合灾害的概念、机理与分类,指出复合灾害机理关键点在于揭示巷道整体系统和破碎区子系统的稳定原理及其2者间的相互影响。建立了巷道发生复合灾害的力学模型,根据扰动响应失稳判据,提出并得到了巷道发生复合灾害的临界应力Pcr、临界软化区半径ρ_cr和最大容许采扰应力增量σ_max,厘清了灾害发生的主控因素,分析了煤岩冲击倾向指数K、支护强度ps、巷道半径ρ₀、煤岩强度σ_c等对灾害发生的影响规律,同时阐明了围岩塑性软化、破碎深度随地应力增加的发育规律。研究结果表明,破碎发育巷道的动力失稳主体为弹性区、软化区与破碎区构成的不稳定系统,垮落主体为破碎区;稳定的破碎区提升了巷道冲击启动临界值,使其启动难度增大,但破碎区的发育又易引起顶煤垮落;巷道稳定支护是解决复合灾害的关键,科学合理支护既能有效调控围岩破碎防冒,又能提升冲击启动临界值。通过理论研究,揭示了巷道冲击地压与冒顶复合灾害的发生机理,阐明了巷道软化与破碎区及其稳控支护对深部破碎发育巷道动力灾害防治的重要性。     

基于深度学习和遥感影像的露天矿自动提取方法研究

非法开采不仅危害国家资源,威胁国家财产安全,也存在重大安全隐患,寻找快速发现非法开采行迹的解决办法迫在眉睫。利用光学遥感影像进行人工解译,费时费力、效率极低;而传统的露天矿遥感自动解译方法,或基于像素,或基于面向对象,利用的图像特征简单且数量较少。将深度学习的全卷积神经网络算法引入露天矿自动提取中,充分从底层特征中挖掘大量高层抽象特征,实现露天矿智能高效解译。实验结果表明,该方法在一定程度上有效提高了露天矿识别的准确率,能够为及时发现非法露天矿开采提供基础的数据技术支持。     

深部岩体力学与开采理论研究进展

随着地球浅部矿物资源逐渐枯竭,深部矿产资源开采已然趋于常态。然而,由于深部岩体典型的"三高"赋存环境的本真属性及资源开采"强扰动"和"强时效"的附加属性,导致深部高能级、大体量的工程灾害频发,机理不清,难以预测和有效控制,传统岩石力学和开采理论在深部适用性方面存在争议。国家"十三五"重点研发计划"深部岩体力学与开采理论"针对上述难题进行了系统研究,本文详细总结了项目研究进展,包括:①初步形成了原位保真取芯、保真移位、保真测试的技术体系并开展不同深度原位恢复物理力学试验;②系统探索了扰动条件下不同赋存深度岩体原位长期力学行为,构建了不同赋存应力环境的岩石动态本构模型;③提出了适用于复杂地质条件下深部非线性岩体平均应力与变形模量的关系式,开发了批数据处理网络算法反演深部地应力场,系统研究了岩石破坏过程中的能量积聚、能量耗散特性;④提出了"强扰动"和"强时效"特征的判定依据,探索了深部开采强扰动应力路径下煤体损伤规律及非连续支承压力理论,研究了深部开采强扰动煤体损伤破裂、能量演化及渗透特性;⑤建立了岩体介质复杂孔隙结构的三维可视化模型,实现了裂纹动态扩展过程中应力场的可视化,研发了可视化物理模型的三维应力场的冻结实验装置;⑥开展了深部硬岩矩形隧洞围岩板裂破坏的试验模拟,提出了深部近采场区域应力平稳释放理论与方法,研发并应用了深部硬岩高应力诱导与爆破耦合的破岩方法与技术;⑦概括了深部硬岩强卸荷下3种灾害模式的破裂孕育分异演化机制,提出了基于物质点原理描述岩体连续-非连续计算分析新方法,创新了硐室稳定的裂化-抑制支护方法;⑧分析了深部煤炭安全绿色开采的主要影响因素,初步构建了"高保低损"型深部煤炭安全绿色开采新模式;⑨建立了深部地下开采空间模型及生产计划动态优化模型,提出了深部掘进工作面卸荷技术、深部高应力矿柱一体化卸压控制对策以及深部卸压帷幕应力隔断技术。基于以上内容,初步构建了深部岩体力学与开采理论研究体系,以期为未来中国深部矿产资源开发提供理论基础与技术支撑。     

深部持续采动诱发断层活化滑移的灰色预测研究

深部持续采动诱发的断层活化滑移过程具有灰色系统的特征。基于某铜矿深部开采诱发断层活化滑移的现场实测数据,构建了GM(1,1)灰色预测模型。通过断层预测滑移量与实测滑移量对比分析,模型具有较高的精度。运用所构建的断层活化滑移灰色预测模型,对未来四期断层滑移量进行了预测,F2断层滑移量增速较快,与现场实际情况吻合。研究成果对于深部复杂采动影响下断层活化滑移量的预测具有重要的意义。     

深部大采高工作面煤柱留设优化数值模拟研究

为缓解高产高效矿井采掘接续紧张局面,鄂尔多斯地区综采工作面多采用“两进一回”的巷道布置形式,辅运巷在回采结束后用作下一工作面的回风巷,两进风巷之间采用大煤柱护巷。但随着该地区采深600 m以上的深部矿井增多,冲击地压灾害问题逐渐显现,双巷大煤柱留设的弊端也暴露出来。针对此问题,以鄂尔多斯红庆河煤矿3^-1101大采高综采工作面为例,对不同宽度煤柱留设的应力分布规律进行建模研究,提出了合理的煤柱留设宽度,为鄂尔多斯地区类似条件矿井的安全高效开采提供参考依据。     

深基坑围护超深地下连续墙护壁泥浆的研究及应用

针对苏州中心项目基坑临近地铁侧、隔断承压水的特点,采用超深地连墙进行基坑围护。根据工程重点、难点以及质量控制要求,对地下连续墙成槽过程中的护壁泥浆问题进行了分析研究,提出了泥浆配制、参数控制、泥浆处理的成套方案。现场实际应用表明,所研究的优质护壁泥浆在本工程地连墙的施工中是行之有效的。     

具有测量扭转方位的滑坡深部位移监测仪器研制

探索研发为滑坡地质灾害预警监测所需用的一种具有测量扭转方位的滑坡深部位移监测仪器,采用具有测量扭转方位、深部位移的传感器和数据采集,对滑坡体滑动全过程进行跟踪监测,研究滑坡体在突发性滑动前后扭转方位、深部位移的变化过程和规律。研究自动监测和无线上网技术,实现对滑坡体滑动扭转方位、深部位移变化情况的全程实时监测,解决以往不能对滑坡体滑动扭转方位、深部位移全程实时监测的问题,推动滑坡地质灾害监测技术进步。