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充填尾矿絮凝沉降规律及参数优化

金属矿山 2017年第6期46卷 186-191页

作者：高志勇吴爱祥彭乃兵焦华喆李公成金属矿山高效开采与安全教育重点实验室北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 河南理工大学土木工程学院河南焦作454000

为考察全尾矿絮凝沉降规律,以尾矿料浆浓度、絮凝剂XT9020溶液浓度和XT9020用量为影响因素,单位面积处理量为评价指标进行试验。结果表明:单位面积处理量与尾矿料浆浓度、XT9020溶液浓度和XT9020用量都呈现出非线性关系;尾矿料浆浓度为... 详细信息

为考察全尾矿絮凝沉降规律,以尾矿料浆浓度、絮凝剂XT9020溶液浓度和XT9020用量为影响因素,单位面积处理量为评价指标进行试验。结果表明:单位面积处理量与尾矿料浆浓度、XT9020溶液浓度和XT9020用量都呈现出非线性关系;尾矿料浆浓度为15%、XT9020浓度为0.3%、XT9020用量为25 g/t时,单位面积处理量最佳,为3.15 t/(h·m^2);各影响因素对单位面积处理量影响由强到弱依次为尾矿料浆浓度、XT9020浓度、XT9020溶液浓度。应用Design Expert软件进行絮凝沉降模型回归拟合,结果表明,尾矿料浆浓度为15%、XT9020用量为26.67g/t、XT9020溶液浓度为0.22%时,单位面积处理量最高,为3.26 t/(h·m^2),试验值和预测值吻合程度较高。

关键词：絮凝沉降单位面积处理量 Design Expert 参数优化

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非洲某铜矿大断面深井硐室围岩稳定性分析

金属矿山 2018年第11期47卷 31-36页

作者：鲍伟伟王贻明吴爱祥陈顺满杨鹏王朝垒金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 中色非洲矿业有限公司谦比希铜矿北京100082 中矿资源勘探股份有限公司北京100089

为了解决深井大断面硐室稳定性问题,在充分掌握非洲某铜矿东南矿体中央配电硐室围岩物理力学性质及工程地质条件的基础上,根据弹塑性理论,将硐室周边的区域划分为破裂区、松动区、塑性区和弹性区。结合理论公式和工程类比法,提出了"锚杆... 详细信息

为了解决深井大断面硐室稳定性问题,在充分掌握非洲某铜矿东南矿体中央配电硐室围岩物理力学性质及工程地质条件的基础上,根据弹塑性理论,将硐室周边的区域划分为破裂区、松动区、塑性区和弹性区。结合理论公式和工程类比法,提出了"锚杆+锚索+钢筋网+喷射混凝土"的联合支护方案,采用经验公式法确定其支护参数,并在现场进行监测。工程实践表明,硐室的表面位移和深部位移较小,围岩的变形得到有效控制,其支护效果较好,可为类似硐室工程提供一定的借鉴。

关键词：深井大断面硐室联合支护理论分析监测

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深地开采,膏体先行

黄金 2020年第9期41卷 51-57页

作者：吴爱祥李红杨柳华程海勇北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室 100083 河南理工大学土木工程学院昆明理工大学国土资源工程学院

浅部金属矿资源已接近枯竭,未来金属矿开发将进入地下深部空间。在深部开采环境中,面临着高地应力、高井深、高地温及动力扰动等难题,亟需发展与此特殊复杂开采环境相适应的采矿技术与工艺。膏体充填采矿法具有采场不脱水、接顶好及强... 详细信息

浅部金属矿资源已接近枯竭,未来金属矿开发将进入地下深部空间。在深部开采环境中,面临着高地应力、高井深、高地温及动力扰动等难题,亟需发展与此特殊复杂开采环境相适应的采矿技术与工艺。膏体充填采矿法具有采场不脱水、接顶好及强度高等特点,是深部资源安全、绿色及高效开发的可靠方案。介绍了膏体充填的基本概念、主要工艺流程及技术优势,对国内外深地充填现状及其研究成果进行了总结分析,探讨了深地充填中存在的技术难题及技术发展展望,并结合赞比亚谦比希铜矿东南矿体的膏体充填系统这一典型工程实例,对深地充填的应用进行了实践总结。

关键词：膏体充填深地开采绿色采矿研究现状工艺流程

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基于蒙特卡洛模拟的采空区顶板可靠性分析

矿业研究与开发 2019年第11期39卷 13-16页

作者：陈志强王贻明戴超群牛鹏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

为分析顶板稳定性状况,运用可靠性理论及弹性力学理论构建空区顶板极限平衡方程;同时运用SPSS软件对室内岩石力学试验获取的相关力学参数值进行统计分析,得到其概率分布类型及数理值;运用Matlab软件获取随机数进行蒙特卡洛模拟,得出顶... 详细信息

为分析顶板稳定性状况,运用可靠性理论及弹性力学理论构建空区顶板极限平衡方程;同时运用SPSS软件对室内岩石力学试验获取的相关力学参数值进行统计分析,得到其概率分布类型及数理值;运用Matlab软件获取随机数进行蒙特卡洛模拟,得出顶板失稳概率及可靠指标;将其应用于某金矿,结果表明该金矿采空区顶板目前处于可靠状态;最后运用FLAC3D软件对空区应力、位移及塑性区分布进行分析,表明顶板总体处于稳定状态,验证了理论计算的正确性。

关键词：采空区顶板稳定性蒙特卡洛可靠性理论 FLAC3D

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轻型充填挡墙力学分析与构筑工艺

金属矿山 2016年第9期45卷 58-61页

作者：程海勇吴爱祥罗淦华王贻明北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

充填料浆与挡墙作用机理复杂,充填挡墙的稳定性直接影响采充周期和回采安全。根据静水压力理论对料浆高度低于挡墙和高于挡墙2种情况分别进行了力学分析,同时计算出了最大扭矩作用点。对挡墙构筑工艺,包括位置选择、钢丝绳紧固及挂网、... 详细信息

充填料浆与挡墙作用机理复杂,充填挡墙的稳定性直接影响采充周期和回采安全。根据静水压力理论对料浆高度低于挡墙和高于挡墙2种情况分别进行了力学分析,同时计算出了最大扭矩作用点。对挡墙构筑工艺,包括位置选择、钢丝绳紧固及挂网、木板安装及尼龙布铺设工艺进行了详细阐述。理论分析及现场应用表明:挡墙应力集中表现在2 m高度范围内,底部可适当加固。轻型挡墙制作周期短,大大缩短了采充循环时间,为安全回采提供了可靠保障。

关键词：充填挡墙力学分析膏体全尾砂工艺优化

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采空区群的亚稳定“短板”单元甄别

地下空间与工程学报 2017年第S1期13卷 344-348页

作者：姜立春贾晓川华南理工大学土木与交通学院广州510640 华南理工大学安全科学与工程研究所广州510640

尝试性的提出模态分析甄别方法,甄别金属矿采空区群的亚稳定"短板"单元。通过构建单元损伤与空区群结构模态参数之间的关系式,研究各单元的影响权值,评价空区各单元对群落整体稳定的影响。利用数值方法计算的应力、位移变化值,校验甄别... 详细信息

尝试性的提出模态分析甄别方法,甄别金属矿采空区群的亚稳定"短板"单元。通过构建单元损伤与空区群结构模态参数之间的关系式,研究各单元的影响权值,评价空区各单元对群落整体稳定的影响。利用数值方法计算的应力、位移变化值,校验甄别结果。空区单元要素的分析结果表明,体积小、规整的空区影响权值小;体积大、围岩约束少的空区影响权值大,是系统亚稳定"短板"单元。间(顶)柱单元要素的分析结果表明,随着深度的增加,间柱对采空区群整体稳定性的影响逐渐增大,顶柱的影响则逐渐减小;浅部开采时,亚稳定"短板"单元多为顶柱,深部开采时,亚稳定"短板"单元多为间柱。该方法为甄别采空区群亚稳定"短板"单元提供了一条新的思路。

关键词：采空区群 “短板”单元损伤指标影响权值

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七角井铁矿采空区地压监测及分析

铜业工程 2017年第5期 14-19页

作者：严祥波王贻明吴爱祥陈顺满苏先锋谭伟北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 金诚信矿山技术研究院北京101500

地压监测是研究矿山采空区力学状态和地压活动规律的科学手段。为了防止七角井铁矿采空区发生塌陷事故,提出了采用围岩应力变形和顶板位移相结合的地压监测系统方案,并对实际监测结果进行围岩应力应变及顶板位移变化分析。结果表明,采... 详细信息

地压监测是研究矿山采空区力学状态和地压活动规律的科学手段。为了防止七角井铁矿采空区发生塌陷事故,提出了采用围岩应力变形和顶板位移相结合的地压监测系统方案,并对实际监测结果进行围岩应力应变及顶板位移变化分析。结果表明,采空区整体处于相对稳定状态,短期内不会发生大范围冒落;地压监测系统的建立及实施揭示了采空区围岩、顶板的矿山力学状态及地压活动规律,对促进七角井铁矿安全生产和提高矿山安全生产管理水平等具有重要的意义。

关键词：七角井铁矿采空区地压监测顶板稳定性地压显现围岩

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矿震扰动下立体采空区群动力响应研究

金属矿山 2018年第5期47卷 29-34页

作者：姜立春罗恩民华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 华南理工大学安全科学与工程研究所广东广州510640

以某金属矿山8号矿体1 100~1 250 m中段36~42勘探线的复杂立体采空区群为工程背景,基于动力学理论,提出了矿震扰动下立体采空区群的动力响应模型,揭示了采空区群在矿震扰动下的动力响应规律。考虑到围岩剪切作用,引入剪切力作用修正因... 详细信息

以某金属矿山8号矿体1 100~1 250 m中段36~42勘探线的复杂立体采空区群为工程背景,基于动力学理论,提出了矿震扰动下立体采空区群的动力响应模型,揭示了采空区群在矿震扰动下的动力响应规律。考虑到围岩剪切作用,引入剪切力作用修正因子矩阵λ和作用系数矩阵B表征围岩的剪切力。根据动力响应模型建立对应的类动力响应方程,采用Newmark-β法对微分方程进行迭代求解。结果表明:该方法可直观地反映矿震扰动下立体采空区群的动力响应规律,与数值模拟得到的位移、速度时程曲线变化趋势一致;岩体位移极值最大的部位是承载垮落物的顶板岩体;采用Newmark-β法提高了理论计算的效率;动力响应模型法较好地拟合了数值模拟结果,验证了该法的可行性,进而为采空区群矿震防治提供理论指导。

关键词：立体采空区群动力响应类动力响应方程矿震扰动 Newmark-β法

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高吸水性树脂对水泥砂浆流变性能的影响研究

化工矿物与加工 2019年第8期48卷 27-31页

作者：刘丹君王洪江金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京科技大学土木与资源工程学院

在水泥砂浆与混凝土施工中,添加高吸水性树脂(SAP)作为一种新型的外加剂,能够显著提高混凝土和水泥砂浆的耐久性、抗冻融性能,且能改善其自收缩现象。但在实际工程应用中发现,高吸水性树脂的添加对水泥砂浆和混凝土的流变性能也有较大影... 详细信息

在水泥砂浆与混凝土施工中,添加高吸水性树脂(SAP)作为一种新型的外加剂,能够显著提高混凝土和水泥砂浆的耐久性、抗冻融性能,且能改善其自收缩现象。但在实际工程应用中发现,高吸水性树脂的添加对水泥砂浆和混凝土的流变性能也有较大影响,会显著降低水泥砂浆的流动性能并且增加其屈服应力和黏度。为了探究高吸水性树脂对水泥砂浆流变性能的影响规律,采用3种不同的SAP,设计9种不同的添加量,每组设计2次重复试验,对其影响规律进行分析。研究结果表明,不同种类的SAP对水泥砂浆的屈服应力和黏度的影响规律相似,均可以用线性拟合函数来表征,SAP种类主要影响拟合函数的斜率,截距是由水泥砂浆本身的特征决定的。

关键词：水泥砂浆高吸水性树脂流变性能屈服应力黏度