深部巷道裂隙围岩危险体判定及应力监测预警

工程岩体是由节理、裂隙等结构组成的不连续介质体,深部巷道处于高地压、强扰动的复杂工程环境中,裂隙岩体的稳定性是深部工程安全稳定性研究的重要课题。本文以矿井深部巷道为研究对象,构建离散裂隙网络模型,获得等效岩体参数,并以此建立裂隙岩体工程模型;分析工程巷道裂隙围岩的应力、变形和破坏特征。模拟试验结果表明:斜联巷、釆联巷、水仓与主运输巷交叉等位置是应力集中区,易产生张拉、剪切破坏;根据数值模拟获得的应力集中危险区域分布特点,布设围岩应力监测网络,成功预警位于斜联巷和水仓连接巷的顶板塌落事故,为矿山设备、人员安全提供了可靠的保障。     

单轴压缩条件下锚固节理岩体变形特征试验研究

基于相似定律研制了新城金矿真实岩石和锚杆的相似材料,开展了单轴压缩条件下锚固节理岩体破坏过程的相似模拟试验,采用数字图像相关技术(DIC)和分布式光纤监测技术分别对锚固基体和锚杆的变形过程进行监测,重点研究了锚杆安装对节理岩体变形特征的影响。研究结果表明：锚杆控制了节理岩体的剪胀和沿节理面的剪切滑移,进而控制了围岩沿锚杆轴向的变形,与锚杆安装位置越接近,锚杆控制围岩变形的能力越强;锚杆提高了节理岩体的抗剪切能力,从而对节理岩体沿锚杆法向的变形起到约束作用;节理的存在导致锚固节理岩体中存在弱应力区和弱锚固界面,使得锚杆与围岩间的载荷传递受限,最终影响锚固效应的发挥。     

金属矿山地下采空区问题研究现状与展望

为了系统研究金属矿山地下采空区所面临的问题与解决措施,从地下采空区的探测技术、稳定性评价技术、治理技术及监测技术等方面进行综合评述,阐述了采空区关键技术的研究现状及存在的不足。研究指出,以空区智能综合探测为基础,通过智能算法、工程可靠性等现代科学稳定性分析方法,结合矿山地质采矿工艺等实际情况,加强采空区信息化与智能化监测,是现阶段空区治理的有效措施。同时提出,今后研究的重点方向:(1)以大数据为基础,人工智能算法为核心,可靠度为保障,对采空区问题进行全面、客观、准确地分析研究;(2)研究深部多介质、多场耦合作用下采空区顶板及围岩稳定性控制方法;(3)构建非线性空区稳定性分析模型,加强对采空区稳定性在线监测预警方法研究,实现空区监测数据与在线分析管控平台的动态模拟;(4)引进灾害链理论,构建采空区链式效应理论模型,从源头上实施断链减灾,提出可靠的采空区治理技术;(5)制定相应规范或通用技术标准,为采空区治理提供指导。     

局部制冷降温技术在三山岛金矿深部巷道掘进中的应用

针对三山岛金矿深部-1140 m水平巷道掘进通风不畅导致的高温热害现象,结合井下生产情况,充分利用现有条件,通过计算局部制冷降温系统所需冷负荷,并综合考虑制冷机组、散热装置相对位置(井下-1140 m水平)及冷凝热排放途径(水仓低温涌水)等,设计出适合于井下-1140 m水平生产、通风条件的井下集中式制冷降温,井下水仓涌水排放冷凝热的人工制冷降温方案并进行了试运行。试运行期间,周围环境温度降至32℃左右,作业环境温度得到明显改善。局部制冷降温技术为矿山深部开采集中式制冷降温系统的远景规划提供了工程经验,也为类似工程提供了参考。     

模糊综合评判在采空区稳定性评价中的应用#br#

金属矿地下采空区治理一直是矿山开采需要克服的难题之一。为探讨采空区稳定性评价,从系统工程的角度出发,应用模糊数学的基本原理构建某矿采空区稳定性二级模糊评价模型,采用四逻辑分区法确定隶属度函数,基于层次分析法建立权重分配矩阵,从而得出该矿采空区危险性评价结果。研究结果基本反映了目前该矿采空区的实际情况,为该矿空区治理提供参考。     

基于钻孔电视成像的导水裂隙带高度确定

三山岛金矿新立矿区东北翼矿体被海水和第四系覆盖,目前该区域回采至-135 m中段,为安全回采,预留厚近120 m护顶层矿柱,压占了大量的矿产资源.在确保安全回采的前提下,为了尽可能回收上部矿体资源,采用GD3Q-GA全景数字钻孔电视摄像系统,在55勘探线-135 m中段及-240 m中段上盘巷道内施工钻孔,对开采上部矿...     

基于JKSimBlast软件的露天矿爆破毫秒延期时间优化

随着数码电子雷管的广泛使用,实现逐孔毫秒精确延时爆破成为可能.为选取最优的孔间和排间毫秒延期时间,基于JKSimBlast爆破模拟软件,在给定的孔网参数和装药结构下,结合矿山常用经验公式,使用二分法设计孔间和排间毫秒延期时间的两因素三水平模拟方案,以最大起爆孔数、质点峰值振动速度和空气冲击压力等参数为指标,选择最优毫秒...     

我国金属矿山深部开采发展现状及对策研究

随着资源需求量日益增加,浅部资源逐渐枯竭,采矿向深部发展已成大势所趋。随着开采深度增加,开采导致的各种问题接踵而至,特别是对地下开采有重要影响的"三高一扰动"问题特别突出。针对国内现阶段深部开采面临的高应力及地压活动灾害问题进行了总结归纳,分析了目前研究的不足,并指出了深部高应力作用条件下岩石力学基础理论和工程稳定性的研究是未来深部开采的重要研究方向。     

深部矿山支护控制技术应用现状与展望

随着金属资源开发的深度增加,采准工程布置受复杂地质力学环境影响,易发生大变形、岩爆等严重的地压灾害。本文针对胶东地区深部矿山的典型特点,概述了金属矿山领域常用的几种支护理论,总结深部矿山支护系统失效形式,分析存在的问题与不足。提出未来深部矿山的支护设计应以矿山地质信息及岩石力学等数据为基础,并应根据深部岩体高应力特点,开展吸能支护技术研究。同时,应注重支护系统评测工作,将评测数据与矿山基础地质数据作为训练样本,基于深度学习和人工智能技术,建立支护智能决策系统。     

倾斜充填采场底板应力成拱估计及自立稳定性分析

充填是金属矿山地下开采常用的采场地压管理方式,关键是研究充填体应力变化规律以及充填体受开挖影响产生暴露面后的自立稳定性。基于充填体中的应力成拱效应,运用极限平衡和数值模拟方法,分析了倾斜采场充填体中的应力分布规律与不同充填采场三维几何尺寸的关系;在考虑充填采场水力半径条件下,得出预估充填采场底板竖向应力的表达式;通过考虑充填体中应力成拱效应时得到的应力分布表达式,运用极限平衡以及数值模拟方法,分析了二步倾斜采场充填体具有自由暴露面时的自立稳定性,得到了充填体作为自立稳定人工矿柱时所需的黏聚力,研究成果可为金属矿山充填挡墙的初步设计提供理论依据。