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多采场开采应力扰动与衍生灾害评价指标研究

昆明理工大学学报（自然科学版） 2022年第4期47卷 36-45页

作者：池秀文张迪陈东方汪宗英范纯超武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070 矿物资源加工与环境湖北省重点实验室湖北武汉430070 山东黄金矿业股份有限公司山东济南250000

多采场开采下,重复应力扰动易产生衍生灾害.针对缺少评价协同开采效用和衍生灾害防控效用指标的问题,通过综合协同开采效用因子与衍生灾害防控效用因子,提出了协同开采指数的构建方法.以某金属矿山为工程背景,建立了不同采场参数的数值... 详细信息

多采场开采下,重复应力扰动易产生衍生灾害.针对缺少评价协同开采效用和衍生灾害防控效用指标的问题,通过综合协同开采效用因子与衍生灾害防控效用因子,提出了协同开采指数的构建方法.以某金属矿山为工程背景,建立了不同采场参数的数值模型,计算了不同采场和矿柱尺寸协同开采指数,揭示了多采场开采过程中应力扰动影响规律及其衍生灾害效应.基于现场监测结果,验证了协同开采指数对多采场开采协同开采效用和衍生灾害防控效用评价的有效性,研究成果可为采场最优结构参数的确定提供参考.

关键词：多采场开采应力扰动衍生灾害协同开采指数评价指标

三山岛金矿高质量浓度充填料浆流动特性及管道阻力研究

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矿业研究与开发 2022年第3期42卷 125-129页

作者：刘振李明常宝孟范纯超初晓峰山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博市255000 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 山东黄金矿业股份有限公司烟台矿业事业部山东烟台市261400 山东黄金矿业(莱州)股份有限公司焦家金矿山东烟台市261400

三山岛金矿西岭矿区由于充填倍线高及料浆质量浓度高,导致料浆输送困难,通过开展流变、L管自流及半工业加压环管试验,对该矿高质量浓度充填料浆流动特性及管道输送阻力进行相关研究。研究结果表明:充填料浆在质量浓度为74%~76%,灰砂比为... 详细信息

三山岛金矿西岭矿区由于充填倍线高及料浆质量浓度高,导致料浆输送困难,通过开展流变、L管自流及半工业加压环管试验,对该矿高质量浓度充填料浆流动特性及管道输送阻力进行相关研究。研究结果表明:充填料浆在质量浓度为74%~76%,灰砂比为1∶4的条件下达到膏体状态;由L管自流试验可知,随着料浆质量浓度的增加,料浆屈服应力、塑性黏度及流动阻力明显增加,输送倍线减小,而随着灰砂比的降低,料浆屈服应力降低、塑性黏度增加,但流动阻力降低,导致料浆流速增加,输送倍线增加;充填料浆沿管道的输送阻力与充填料浆屈服应力、塑性黏度、输送流速及输送管道直径有关;通过半工业加压环管试验,管道压力损失与灰砂比、质量浓度和泵送流速均呈正相关,在灰砂比为1∶4、料浆质量浓度为76%且流速最大(1.5 m/s左右)时管道压力损失最大,直管压力损失为4.324 Pa/m。

关键词：质量浓度充填料浆流变性能输送倍线环管试验

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基于大数据分析的矿山备件采购预测模型

金属矿山 2022年第11期51卷 179-185页

作者：刘伟李国清侯杰王浩陈连韫范纯超北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 山东黄金集团有限公司山东济南250102

为了解决传统矿山备件采购过度依赖人为经验、采购策略单一等问题,借助大数据分析技术实现备件采购策略优化与智能决策。在对矿山企业备件采购流程进行梳理的基础上,运用大数据分析技术构建了以“备件智能分类—备件消耗预测”为核心框... 详细信息

为了解决传统矿山备件采购过度依赖人为经验、采购策略单一等问题,借助大数据分析技术实现备件采购策略优化与智能决策。在对矿山企业备件采购流程进行梳理的基础上,运用大数据分析技术构建了以“备件智能分类—备件消耗预测”为核心框架的矿山备件采购预测模型,形成了用于指导矿山企业备件采购的决策方法。将传统ABC分类法在属性分类上加以扩展,分别选取采购价格、消耗速度、采购周期作为备件的分类维度,并利用Kmeans算法对备件进行智能化分类。针对不同类别备件的采购特征,构建了Prophet-LSTM备件消耗组合预测模型,根据预测结果确定合理的备件采购数量与采购周期,实现矿山备件智能化采购。以山东某黄金地下矿山的备件数据为基础进行了模型验证,结果表明:应用备件采购预测模型制定采购计划,有效提升了矿山企业备件管理水平和科学采购能力。

关键词：矿山备件大数据分析采购策略聚类分析组合预测

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多层钒矿体开采应力迁移规律和分布研究

金属矿山 2023年第9期 1-11页

作者：池秀文董浩然汪宗英王其洲赵龙范纯超矿物资源加工与环境湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070 山东黄金矿业股份有限公司山东济南250100

针对多层钒矿体重叠分布、相邻矿层开采重复扰动、围岩应力分布复杂等问题,采用理论分析和数值模拟方法,建立了单层矿体矩形采空区围岩应力分布平面模型,并结合数值模拟结果,拟合了单层矿单采场采空区围岩垂直应力峰值变化率与其跨度关... 详细信息

针对多层钒矿体重叠分布、相邻矿层开采重复扰动、围岩应力分布复杂等问题,采用理论分析和数值模拟方法,建立了单层矿体矩形采空区围岩应力分布平面模型,并结合数值模拟结果,拟合了单层矿单采场采空区围岩垂直应力峰值变化率与其跨度关系式,分析了单层矿多采场围岩应力叠加特征;在此基础上,定义了双层矿体开采时采空区相对位置关系类型,研究了双层矿采空区不同跨距和垂距对其围岩应力分布特征的影响规律。研究表明:钒矿体采空区围岩存在典型的应力释放、应力跌落、应力增高和原始应力等4区分布特征,采空区跨度越大,其应力峰值越高,且应力增高区以深围岩内的应力变化率随着与应力峰值点距离的增大按照幂函数关系减小,应力跌落区内的应力变化率随着与应力峰值点距离的增大而增大;相邻采空区的应力增高区会在两者间的矿柱内叠加,矿柱内某点的应力变化率为两侧采空区分别在该点引起的应力变化率之和;当下层采空区应力释放区与上层采空区应力增高区重叠时均导致围岩内拉应力增高,当上层采空区的应力释放区与下层采空区任一区域重叠时均导致压应力降低;上下采空区重叠与非重叠区域的交汇处应力变化显著;根据多层矿体开采应力迁移规律,提出采空区强、弱扰动距,划分强扰动区、弱扰动区和无扰动区,为多层矿体开采时合理确定回采参数与回采顺序提供参考。

关键词：钒矿应力迁移多层矿体重叠关系矿层间距

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焦家式金矿床浅部矿体安全高效回收利用研究

焦家式金矿床浅部矿体安全高效回收利用研究

作者：范纯超青岛理工大学

学位级别：硕士

在我国的中东部地区,有许多黄金资源量十分丰富的矿山,由于上世纪以来大量开采利用,相当一部分矿山保有黄金资源量不足,面临着严重的资源危机。通过对国内124座黄金矿山进行资源潜力调查评估发现,117座矿山存在不同程度的资源危机,其中8... 详细信息

在我国的中东部地区,有许多黄金资源量十分丰富的矿山,由于上世纪以来大量开采利用,相当一部分矿山保有黄金资源量不足,面临着严重的资源危机。通过对国内124座黄金矿山进行资源潜力调查评估发现,117座矿山存在不同程度的资源危机,其中86座矿山的生产服务年限不足5年。我国的黄金矿山有以下特点:数量多,规模小,金矿床储量少,品位低,地质勘探落后,资源利用效率低。即便如此,我国黄金资源仍有很大的潜力,部分地区地质工作程度和开采技术水平低,依然有很多未开发的黄金资源。尤其是在中东部地区很多老矿山的浅部区域,尚有未回收的资源有待开发。二十一世纪以来,选冶技术的发展,也带动了资源的二次开发。本文研究的焦家金矿浅部,存在规模较大的残采矿体,赋存标高位于海拔-50m至+25m,靠近地表建筑构筑物,临近上世纪回采的露天坑(目前已进行回填治理完毕),按照常规采准回采方式,需在-30m水平以上施工采准分段巷,延伸大到达南北翼矿体,但是按照传统方式,掘进工程量大,支护成本高,安全风险高,经济效益不合理。且南北翼矿体赋存情况各异,南翼矿体集中,品位较高,但是靠近地表近,老工程较复杂,个别空区内为分级尾砂,难以维护,施工难度大。北翼岩石破碎,矿体独立,星罗棋布,采准工程量大,难以形成高效大规模回采。在当前新的矿业形式下,研究该区域矿石的安全高效回收,对资源的有效合理利用,延长矿山服务年限,具有重要的意义。由于矿产资源是不可再生的资源,如何回收回采过程中留下的矿柱、顶底柱,并通过一些新的探矿手段在已经基本回采结束的残采中段寻找新矿产资源,以延长矿山服务年限,保证矿山的可持续发展,是我们矿山技术工作者面对的一大难题。为更好地提高残采中段金的回收率,本文在焦家式金矿床浅部矿体中进行了安全高效回收利用方案研究。之前工程技术人员已经进行了大量的工作,如利用SURPAC三维矿业软件对矿体进行三维建模,在三维可视化环境中研究“焦家式”金矿床的成矿规律,来指导浅部残采中段的探矿及采准回采工作;利用对过往残采中段回采过程中资料的综合分析,寻找回采盲区、探矿盲区进行地质探矿;利用探采结合方法,在生产施工过程中对矿体下盘施工穿脉,寻找矿体分支矿体。本文根据焦家金矿焦家矿区残采中段的开采技术条件,结合具体矿山生产情况和目前条件,对焦家矿区的残采中段,尤其是老露天坑边帮挂帮矿进行了合理有序的规划设计、布置生产、地质探矿工程,增加资源储备,通过加强施工管理,有计划地对残采中段的残余矿体进行设计回采,实现资源的充分回收。针对山东莱州焦家金矿浅部残采矿体开展分析研究和回收方案优化研究,对露天坑挂帮矿残余矿体,采用竖井开拓、下向水平分层采矿方法实验研究等方法,提出了适合焦家金矿实际情况的矿体回收优化方法。主要研究内容如下:(1)将浅部矿体根据实际赋存特性,进行了露天坑挂帮矿开拓采准优化方案研究。(2)根据矿体情况及目前存在的工程布置情况。进行了通风、排水、运输、提升等系统的灵活设计,实现了系统完善,安全高效的效果。最终确定了浅部矿体的最优化回收利用方案,通过实践证明,具有较高的经济和社会效益。

关键词：残采房柱及矿柱探采结合优化方案安全措施

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地下金属矿山采矿成本预测模型

金属矿山 2022年第5期51卷 62-69页

作者：李国清吴炳书侯杰王浩王进强陈连韫范纯超北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 山东黄金集团有限公司山东济南250102

为了解决现代矿山采矿成本的核心构成发生变化、成本管控难度增加等问题,深入剖析了采矿成本的关键影响因素,基于PCA-BP神经网络构建了成本预测模型,形成了适用于现代矿山的成本核算方法。针对机械化开采、开采深度增加、工况条件差异... 详细信息

为了解决现代矿山采矿成本的核心构成发生变化、成本管控难度增加等问题,深入剖析了采矿成本的关键影响因素,基于PCA-BP神经网络构建了成本预测模型,形成了适用于现代矿山的成本核算方法。针对机械化开采、开采深度增加、工况条件差异所带来的采矿成本变化,分析了现代矿山企业采矿作业成本的构成特点,以此为基础运用作业成本法精细化核算各个采矿作业单元的成本费用。总结成本变化规律发现,采矿成本主要受到采场作业空间大小、温度、深度、运输距离以及工人工作效率、工人工作经验、设备铲运效率、设备服务年限、燃油消耗率、油料消耗率10个关键因素影响,在采用主成分分析法对影响因素进行降维后,提取主成分作为成本预测变量,运用PCA-BP神经网络构建了成本预测模型。采用山东某地下金属矿山的成本数据对该模型进行了训练和验证,预测值与实际值的平均相对误差为3.80%。研究表明:所建模型的预测结果可靠、精度满足要求,可以为现代矿山企业作业成本控制、成本计划制定提供依据。

关键词：地下金属矿山采矿成本成本预测预测模型成本影响因素

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基于微服务架构的生产管控平台研究

金属矿山 2021年第2期50卷 173-178页

作者：李月晴范纯超张元生矿冶科技集团有限公司北京102628 北京北矿智能科技有限公司北京102628 金属矿山智能开采技术北京市重点实验室北京102628 山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿山东莱州261442

立足于矿山企业综合生产管控实际需求,为实现矿山生产中对业务数据的分析与监控、对设备和人员的智能化管控与决策以及对现场作业高精度预警,基于微服务架构定制开发了矿山生产管控平台。此平台旨在推动面向采矿、选矿领域的应用服务能... 详细信息

立足于矿山企业综合生产管控实际需求,为实现矿山生产中对业务数据的分析与监控、对设备和人员的智能化管控与决策以及对现场作业高精度预警,基于微服务架构定制开发了矿山生产管控平台。此平台旨在推动面向采矿、选矿领域的应用服务能力建设。平台搭建基于SpringCloud微服务框架,涵盖用户管理、资源管理、系统管理、权限管理和流程管理等基础功能模块,抽象矿山数据采集及展示需求,创建了工业数据集成展示管理模块,并根据矿山企业数据管理需求,设计了业务数据综合查询管理等模块,同时利用HTML和Vue技术搭建了Web前端,实现用户交互界面。通过搭建生产管控平台环境及开发业务功能模块,可以协助矿山企业全面掌控生产作业情况对进一步强化矿山作业基础能力、提高综合数据集成水平和信息化建设提供了有力的基础支撑。

关键词：生产管控平台 SpringCloud 微服务架构工业数据集成

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基于无线网络的地下远程遥控起爆系统研究

工程爆破 2021年第2期27卷 120-124页

作者：迟洪鹏范纯超田惺哲龚兵矿冶科技集团有限公司北京100160 北京北矿亿博科技有限责任公司北京100160 山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿山东烟台261400

为满足地下金属矿无人开采技术要求,攻克无人爆破关键技术,以基于无线网络的地下远程遥控起爆系统为研究对象,系统研究和分析了地下和地表起爆控制单元的软硬件及起爆控制流程、地下与地表起爆控制端的通讯实现方式、远程无线起爆网路... 详细信息

为满足地下金属矿无人开采技术要求,攻克无人爆破关键技术,以基于无线网络的地下远程遥控起爆系统为研究对象,系统研究和分析了地下和地表起爆控制单元的软硬件及起爆控制流程、地下与地表起爆控制端的通讯实现方式、远程无线起爆网路安全加密技术以及系统安全性设计等。在保障安全的前提下,实现了地下远程遥控起爆要求,对于井下无人爆破技术的开发具有重要意义。

关键词：地下爆破无线网络远程遥控起爆网路

1-苯基2-硫脲通过p53调控自噬活性来保护斑马鱼神经丘毛细胞

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 79-85页

作者：秦彦筠范纯新王建上海海洋大学国家海洋生物科学国际联合研究中心上海201306 上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海201306

为了确定细胞自噬与毛细胞存活的关系,通过溶酶体标记物Lyso Tracker对神经丘的细胞自噬进行活体染色发现,斑马鱼(Danio rerio)经过苯基硫脲(PTU)处理后,其神经丘毛细胞Lyso Tracker信号强度增加,并伴随毛细胞数量增多和肿瘤抑制蛋白p5... 详细信息

为了确定细胞自噬与毛细胞存活的关系,通过溶酶体标记物Lyso Tracker对神经丘的细胞自噬进行活体染色发现,斑马鱼(Danio rerio)经过苯基硫脲(PTU)处理后,其神经丘毛细胞Lyso Tracker信号强度增加,并伴随毛细胞数量增多和肿瘤抑制蛋白p53基因(Tumor protein p53 gene,tp53)上调。为了阐明毛细胞的存活和保护机制,通过CRISPR/Cas9技术构建了tp53突变体斑马鱼,发现该基因突变后不会影响斑马鱼神经丘毛细胞的数量,但抑制了PTU对神经丘毛细胞自噬的促进,神经丘毛细胞不再增多。研究结果表明:PTU可以通过上调tp53基因的表达,促进斑马鱼侧线神经丘毛细胞的自噬活性,进而促进毛细胞的存活,为保护毛细胞奠定了重要基础。

关键词： tp53基因侧线系统毛细胞细胞自噬苯基硫脲