“双碳”视角下露天建材矿山碳排放周期研究

“双碳”目标的提出是我国生态文明建设的必然要求。露天建材矿山是建材产业原料的重要来源之一,同时也是建材行业碳源和潜在碳汇之一,分析露天建材矿山碳排放规律,对实现建材行业“双碳”目标具有重要意义。通过分析露天建材矿山碳排放要素,研究矿山生态系统碳汇能力和碳排放量,构建了露天建材矿山净碳排放量模型。露天建材矿山生态系统净碳排放量呈现先增后减的趋势,峰值一般出现在矿山服务期的中后期,峰值和达峰时间与矿山边坡占比呈负相关,零点一般在生态复绿阶段出现,此后进入负值阶段。根据矿山生态系统净碳排放量将矿山碳排放周期分为碳达峰、碳减排（含碳中和）以及碳归零三个阶段。结合鄂西某建材矿山验证了模型的适用性,研究成果对于研究建材行业碳排放具有一定的参考作用,同时对于露天建材矿山生态复绿、绿色矿山建设也有一定的指导作用。     

程潮铁矿联合开采隔离矿柱合理厚度研究

程潮铁矿矿体随开采水平下降而逐渐西移, 导致选厂下保安矿柱的矿量逐渐增加。为了保护地表选厂同时尽可能回收矿石资源, 程潮铁矿采用充填法回收保安矿柱和无底柱分段崩落法开采塌陷坑下矿体联合开采回收-430~-500 m阶段矿体。为了防止两种采矿方法交界处的采矿活动相互影响, 采用数值模拟方法, 选取15 m、20 m和25 m厚度的隔离矿柱分别建立了联合开采数值模型模拟开采, 得到联合开采后地表沉降以及充填采场的安全系数, 并对其进行比较。结果表明, 隔离矿柱厚度为20 m时, 选厂地表监测点的沉降值较小, 充填采场安全系数较高, 能够满足选厂和充填采场安全性要求, 同时矿柱压矿量少, 经济效益较优。研究结果能够为矿山的实际生产提供一定的指导。     

程潮铁矿深部矿体联合开采地表沉降规律研究

程潮铁矿选厂位于该铁矿深部矿体之上,采用2种采矿方法联合开采-430~-500 m阶段矿体时会引起选厂区域地表沉降。应用数值分析相关理论,建立采矿模型,采用FLAC3D有限差分法软件对开挖进行数值模拟,根据模拟结果分析地表沉降规律,从而预测是否要搬迁地表选厂,并根据不同情况提出相应的预防措施。结果反映地表选厂区域受地下开采沉降较大,影响选厂正常生产及选矿车间构建筑物的安全,且选场区域沉降与开采深部矿体间水平距离呈现一般规律,因此建议搬迁选厂。     

中低品位磷矿山废石处置方案优选

随着我国磷矿富矿资源的逐步枯竭,开采中低品位磷矿石的矿山逐渐增多,其产生的废石量逐渐增加。在如今生态环保要求下,如何处置或综合利用废石进而提高磷矿资源综合利用率日渐成为磷矿山面临的难题之一。基于系统工程、博弈论和未确知测度理论,结合磷矿山生产实际,建立磷矿山废石处置方案优选模型。以国内某矿山为例,选取废石处理能力、对采矿生产影响程度、环保成本、废石处理成本、施工管理难易程度等9个影响因素作为评价指标,利用优选模型对4种废石处置方案进行优选。利用博弈论思想将专家打分法和变异系数法确定的权重进行综合计算以得到各影响因素的权重,利用未确知测度理论获得待选方案的评价等级,获得各方案的优越度,最终确定废石干式充填采空区作为最优的废石处置方案,同时将外运综合利用和废石胶结充填一并作为优选结果,与矿山实际情况相符合,证明了优选模型的可靠性,可作为其他类似矿山废石处置的参考。     

程潮铁矿两种采矿方法并存下地表变形规律研究

程潮铁矿拟采用充填法回收选厂下保安矿柱,同时在同阶段延续无底柱分段崩落法回采其余矿体的方法回收-500 m水平以上的矿体。采用室内模型相似材料试验对该方法对选厂区域地表的影响情况进行探究。结果表明距离塌陷坑边缘20～150 m范围的地表受到地下采矿活动影响较大,150 m以上范围则基本不受影响。并得到了选厂区域地表沉降情况以及近地表区域岩体应变与塌陷坑距离的一般规律。采用该方案回收-500 m以上矿体对保护选厂是可行的。     

程潮铁矿联合开采采场的地压分布与控制

以程潮铁矿-430 ~ -500 m阶段矿体以2种采矿方法联合开采为工程背景,探究在2种采矿方法联合开采条件下采场的地压分布及采场的稳定性问题。以有限差分法理论为基础,运用FLAC3D数值分析软件,模拟该矿体开采过程,根据模拟结果,分析采场的应力在开挖前后的变化情况、开挖前后的采场的安全系数和开挖过程中隔离矿柱的变形情况。根据具体情况,提出了相应的地压控制措施及相应的管理制度。     

复杂地质条件下两种采矿方法共同开采时地表变形规律研究

采用相似模拟实验、数值模拟和现场测试相结合的方法对程潮铁矿无底柱分段崩落法和充填法共同开采时的地表变形情况进行了研究,同时利用地压在线监测系统进行应力测试,确保保安矿柱回收的顺利进行。结果表明,地表最大沉降值为54 mm,基本保证地表的稳定性;垂直矿体走向方向地表的垂直位移值与开采中心的距离正相关,水平位移值则以开采中心呈现中心反对称。随距开采中心距离增大,矿区地表垂直位移和水平位移绝对值逐渐减小。该研究可为程潮铁矿井下矿体共同开采提供参考。     

宜昌磷矿绿色发展示范区污水处理技术

宜昌磷矿是全国五大磷矿基地之一,围绕磷矿资源优势逐步形成了磷化工产业集群,绿色矿业技术走在全国前列,形成了磷矿绿色矿业发展示范区。为推广宜昌磷矿绿色发展示范区污水处理技术与经验,从水质方面介绍了矿井水多级沉淀系统、絮凝剂除磷技术、生活污水净化系统、水质在线监测系统等矿区水处理技术,以及生态补偿制度等情况,一系列措施的落实,保障了黄柏河流域东支水质达标,构建了绿色矿业发展长效机制。这种磷矿区水处理方法及保障制度在绿色矿山建设发展中具有推广价值。