中关铁矿帷幕注浆工程孔距的合理性分析

注浆孔间距是帷幕注浆工程中的基本参数,合理的注浆孔距对矿山建设有着重大的经济意义。从技术、经济方面对中关铁矿帷幕注浆工程中12 m孔距的合理性进行了分析。     

中关铁矿有轨运输巷底鼓变形监测分析及控制技术研究

巷道围岩变形是影响其稳定性的重要因素之一。针对中关铁矿有轨运输巷道底鼓变形难题,采用激光扫描仪获取巷道变形后的目标点云数据并进行降噪处理,为克服巷道变形前源点云数据缺失问题,利用NURBS曲面建模技术构建变形前的源点云数据,并利用griddle 网格工具进行加密;在此基础上,采用基于点到面(P2P)距离和K近邻算法,对巷道变形量进行计算和分析。结果表明,85.8%的区域底鼓变形值在30 cm 以上,且呈现出明显的非均匀现象;根据巷道底鼓变形规律并结合现场实际,提出了“反底拱＋锚网喷＋短锚索”的组合支护修护方案﹐并对修复后的围岩稳定性进行分析,工程实践表明,巷道的变形趋势得到了有效控制﹐顶底板总移近量为52 mm,巷道两帮最大变形量约为39 mm,未再出现明显的底鼓现象。     

中关铁矿岩溶地下水流场特征及其开采扰动机理分析

随着采矿业的高速发展,大水矿山开采数量日益增多,在采矿安全生产中,岩溶地下水问题备受关注。为确保开矿工作的顺利进行,同时考虑到大水矿山岩溶水的成因与破坏力,从地下水扰动机理出发,依托中关铁矿岩溶疏干放水工程,对矿区内的地下水流场进行了研究。找到了铁矿开采导致地下水系统扰动的机理,揭示了开采条件下岩溶地下水流动系统的演化规律。利用Visual Modflow地下水模拟分析软件,结合水文地质调查资料、水位动态统计数据,确定了矿区内岩溶地下水流场特征。通过地下水水位监测系统,确定了帷幕外部水源的补给方式,定位水源的集中补给通道,为下一步矿区疏干放水提供了基础数据与技术支撑。     

地下矿山地应力场反演数值模拟研究

掌握岩体初始地应力场,尤其是其三向主应力的大小和方向,是进行地下巷道支护和采场结构参数 优化的基础。根据某铁矿地质资料及矿区内断裂构造,以有限元数值分析为基本手段,提出了考虑矿区 F1、F3、 F4、F9 断层构造运动、岩体自重等多因素的岩体初始地应力场反演思路。采用理论分析、三维地质建模和数值模 拟计算相结合的方法,考虑地层岩性、断层构造等因素,联合使用 Micromine、3DMine 及 Rhino 等几种软件建立矿山 三维地质模型,然后采用 FLAC3D 数值模拟软件对模型进行初始应力场计算平衡,得到初始应力场。该方法可以 较好地满足复杂和极复杂地质条件,特别是深部矿井复杂地质条件的地应力反演分析。     

中关铁矿架线式电机车无人驾驶技术的改造应用

中关铁矿通过对井下电机车运输环节铺设交换式以太网络信号,加装信号I/O基站信号箱、以太网交换机、定位标签等完成远程信号的闭环接收,同时对电机车本体控制系统加装PLC可编辑控制器、S71214C CPU、精确定位装置等,实现电机车与以太网络信号的功能通讯识别,最终完成了电机车自动化远程操控技术改造。该项目实现了中关铁矿电机车远程自动运输、远程装矿、远程卸矿的全流程远程操控作业。     

中关铁矿矿坑水回灌试验研究

拟采用回灌技术对中关铁矿进行地下水治理,并进行回灌试验研究。根据回灌试验试验结果,通过地层吸水能力分析、回灌区域回灌能力分析等手段,最终回灌区域选择注浆帷幕以东200m处地下水强径流带区域,标高-179.0~-300m地层裂隙岩溶发育,透水性强,具有很强的回灌能力,可作为后期回灌工程的主回灌层。     

中关铁矿防治水技术研究与应用

随着采矿业的高速发展,地下矿山开采难度日益加大,安全生产事故频发。中关铁矿作为典型的大水矿山,地下水问题尤其引人关注,因此防治水技术的研究及应用对中关铁矿基建及生产至关重要。从中关铁矿地下水流特点出发,依托先进设备技术力量,采用新方法、新工艺、新技术,完成帷幕注浆、探水注浆、疏干放水工程,通过多措并举确保矿山安全高效生产。     

低品质固废协同制备绿色充填胶凝材料

随着国家对环境保护要求日趋严苛,水泥价格逐年提高,以水泥作为充填胶凝材料的充填采矿成本不断提高,利用低品质固废开发低成本绿色充填胶凝材料替代水泥,对于提高矿山经济效益具有重要的现实意义。以邯邢地区某磁铁矿选矿全尾砂为骨料,利用周边固废资源进行矿渣基胶凝材料配比优化试验研究,获得矿渣基胶凝材料的配比：盐激发剂13%+碱激发剂11%+矿渣粉76%。胶砂比1∶4、料浆浓度66%的全尾砂矿渣基胶凝材料胶结充填体7d、28d强度分别为3.42 MPa和4.50 MPa,分别为42.5水泥强度的3.1倍和2.5倍,成本约为42.5水泥成本的70%。在此基础上,进一步利用钢渣固废,开展钢渣基全固废绿色充填胶凝材料的配比试验研究,获得钢渣基胶凝材料的配比：33%钢渣微粉+14%硫酸盐激发剂+53%矿渣微粉。胶砂比1∶4、料浆浓度66%的全尾砂钢渣基胶凝材料胶结充填体7d、28d强度分别为3.28 MPa和4.50 MPa,分别为42.5水泥强度的3.2倍和2.5倍,成本约为42.5水泥的60%。研究结果可为低成本绿色胶凝材料研发提供新思路。