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井下无人采矿技术装备导航与控制关键技术

有色金属（矿山部分） 2007年第6期59卷 12-16,44页

作者：吴和平吴玲张毅杨立兵中南大学资源与安全工程学院中南大学冶金科学与工程学院

金属矿山深部开采是解决资源紧张的必然趋势,地下金属矿采矿科学技术的发展趋势是无人采矿,介绍了国内外井下无人采矿工艺装备控制技术发展与现状。结合典型,详细介绍了国内外矿山无人采矿过程控制、矿井机械控制、无人驾驶汽车、遥控... 详细信息

金属矿山深部开采是解决资源紧张的必然趋势,地下金属矿采矿科学技术的发展趋势是无人采矿,介绍了国内外井下无人采矿工艺装备控制技术发展与现状。结合典型,详细介绍了国内外矿山无人采矿过程控制、矿井机械控制、无人驾驶汽车、遥控铲运机以及遥控通信系统实现技术的使用和开发,并对未来无人采矿装备导航与控制技术的发展进行了展望。指出了建设无人矿山是改造和提升矿山竞争力和生命力的有效途径,是知识经济对矿业可持续发展的必然要求。

关键词：人工智能采矿工程无人矿山遥控关键技术

高温处理后含铜矽卡岩的动态力学特性及损伤破碎特征

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中国有色金属学报 2022年第9期32卷 2801-2818页

作者：王春熊宏威舒荣华薛文越胡慢谷张攀龙雷彬彬河南理工大学能源科学与工程学院焦作454003 江西理工大学资源与环境工程学院赣州341000 河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心焦作454003 中南大学资源与安全工程学院长沙410083

为探究热处理后矿岩的动态力学特性及损伤破坏特征,以含铜矽卡岩为研究对象,开展“岩样密度、热处理温度、冲击气压”三因素影响下的动态冲击试验研究。研究结果表明:“三因素”对含铜矽卡岩本构曲线变化趋势的影响不明显,都未改变动态... 详细信息

为探究热处理后矿岩的动态力学特性及损伤破坏特征,以含铜矽卡岩为研究对象,开展“岩样密度、热处理温度、冲击气压”三因素影响下的动态冲击试验研究。研究结果表明:“三因素”对含铜矽卡岩本构曲线变化趋势的影响不明显,都未改变动态压缩应力-应变曲线先后经历的似直线段、非线性上凸段、类平台段和峰后下降段;但含铜矽卡岩的动态峰值应力、动态变形模量却随热处理温度的升高而减小,随岩样密度的增大而增大;基于生物种群理论定义了可反映热损伤程度的损伤变量,并得出岩样内部损伤先后经历了缓慢增加-快速增加-减速增加-宏观破坏四个阶段;接着,通过捕捉冲击过程中岩样的损伤历程、分析破碎块度的形状及分形维数特征,得出裂纹起裂于岩样入射端,且分形维数的变化规律与破碎岩块块度随热处理温度、岩样密度、冲击气压变化而变化的规律相呼应;最后结合岩样内部破裂面形态及碎块多呈长条状、三棱锥状和粉末状,得出热处理后含铜矽卡岩的破坏模式复杂多变,且以拉伸破坏和压剪破坏为主,以混合型摩擦破坏为辅。基于研究结论,可推测热处理温度、动态扰动都对矿岩的动态强度劣化、损伤破碎程度起促进作用,而岩样密度的增大有利于提升矿岩抗外界冲击荷载的能力,其为深部资源开发利用及围岩状态控制方案的制定提供了理论参考。

关键词：高温处理含铜矽卡岩动态力学特性损伤破碎特征分形维数

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冬瓜山铜矿岩层破坏的地质因素及控制措施

矿业研究与开发 2011年第3期31卷 23-26,34页

作者：胡新付唐礼忠汪令辉铜陵有色金属(集团)公司冬瓜山铜矿安徽铜陵市44031 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

针对冬瓜山铜矿深部开采,从地质特征与采矿方法、工程布置和回采工艺之间的关系论证合理的采矿设计;针对开采中揭露的岩体地压现象,分析采区构造型岩体破坏和应力型岩体破坏特征。研究表明,在开采设计中地质因素与采矿的合理关系是岩体... 详细信息

针对冬瓜山铜矿深部开采,从地质特征与采矿方法、工程布置和回采工艺之间的关系论证合理的采矿设计;针对开采中揭露的岩体地压现象,分析采区构造型岩体破坏和应力型岩体破坏特征。研究表明,在开采设计中地质因素与采矿的合理关系是岩体稳固性控制的有效措施;顶板主要为构造型破坏而底板主要为应力型破坏,较大规模构造型破坏呈局部性特征,采取针对性支护方式可有效控制;矿柱是危险性地震和岩爆的区域,需快速回采和及时充填。研究结果对该矿安全生产起到了良好效果。

关键词：深井开采岩爆岩层控制喷锚支护充填采矿

冲击荷载作用下砂岩的动力学特性及其损伤特性研究

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冲击荷载作用下砂岩的动力学特性及其损伤特性研究

第六届中国公路科技创新高层论坛

作者：朱晶晶李夕兵宫凤强王世鸣贺威中南大学资源与安全工程学院深部金属矿产开发与灾害控制湖南省重点试验室湖南省长湘高速公路建设开发有限公司

在单次冲击和重复冲击荷载作用下,利用大直径霍普金森压杆(SHPB)试验装置,对砂岩的动力学特性进行试验研究。从岩石的细观裂纹扩展和能量吸收的角度,分析岩石的破坏过程。基于Weibull分布的统计损伤理论,计算试件损伤度,并结合应力—应... 详细信息

在单次冲击和重复冲击荷载作用下,利用大直径霍普金森压杆(SHPB)试验装置,对砂岩的动力学特性进行试验研究。从岩石的细观裂纹扩展和能量吸收的角度,分析岩石的破坏过程。基于Weibull分布的统计损伤理论,计算试件损伤度,并结合应力—应变曲线分析岩石损伤度的演化规律。研究结果表明,砂岩的动态抗压强度和单位体积吸收能值均表现较强的应变率效应,分别与应变率呈指数函数关系和线性关系。在重复冲击试验中,随着重复冲击作用次数的增加,试件的弹性模量降低,屈服应变增加,屈服应力呈降低趋势。此外,损伤度随着应变的增加逐渐增大,在应力—应变曲线的峰值强度处,损伤度出现一个明显的拐点,即在微裂纹进入不稳定扩展阶段,岩石损伤度迅速增大。

关键词：岩石力学霍普金森压杆动态压缩强度重复冲击损伤度

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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金属矿山深部采场稳定性分析与结构参数优化

黄金科学技术 2017年第1期25卷 99-105页

作者：孙杨罗黎明邓红卫中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

稳定的采场是金属矿山深部安全开采的关键。针对云南某矿的工程地质条件和矿体赋存特征,采用Mathew法对采场极限暴露面积进行理论计算,得到采场长度为30 m和40 m时,采场极限暴露面积分别为600 m2和684 m2,运用2种数值建模法对理论计算... 详细信息

稳定的采场是金属矿山深部安全开采的关键。针对云南某矿的工程地质条件和矿体赋存特征,采用Mathew法对采场极限暴露面积进行理论计算,得到采场长度为30 m和40 m时,采场极限暴露面积分别为600 m2和684 m2,运用2种数值建模法对理论计算结果进行模拟验证,模拟结果表明采场极限暴露面积介于600~700 m2之间。研究结果表明,结合理论计算和数值模拟方法,能够在保障矿山安全开采的情况下合理确定最优采场结构参数。对2种数值建模模拟法进行对比可知,与常规建模数值模拟法相比,简化建模数值模拟法表现出明显的优势。

关键词： Mathew法数值模拟稳定性分析极限暴露面积

我国深部矿井热环境调控研究近20 a进展及展望

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金属矿山 2023年第3期 1-13页

作者：王运敏李刚徐宇任甲泽贾敏涛周伟金属矿山安全与健康国家重点实验室安徽马鞍山243000 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司安徽马鞍山243000 华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司安徽马鞍山243000 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

随着矿井开采水平向深部转移,高地温热害成为资源安全开采面临的重要难题。矿井通风与空气调节逐渐成为深部矿产资源开发的主要耗能形式,影响着矿井生产运营成本和资源开发的可持续性。概述了矿井通风传热理论发展脉络和矿井降温技术研... 详细信息

随着矿井开采水平向深部转移,高地温热害成为资源安全开采面临的重要难题。矿井通风与空气调节逐渐成为深部矿产资源开发的主要耗能形式,影响着矿井生产运营成本和资源开发的可持续性。概述了矿井通风传热理论发展脉络和矿井降温技术研究现状,剖析了目前常用的降温技术特点,在此基础上展望了深部矿井热环境调控的未来重点发展方向。结果表明:机械制冷通风降温是目前主要的矿井热害治理方式,但存在成本高、维护困难、冷量利用率低、降温效果不理想等不足。为提高深部矿井热害治理效果,应秉持“节源开流”的新思路,在矿井开拓过程中实施主动降温措施,并采取多种方式进行联合降温。此外,可结合智能通风系统精准控温降低冷量消耗,采用循环通风降温技术提高冷量利用率,应用高性能降温防护服应对特殊高温场景。将传统矿井热害治理技术思路转变为地热资源利用理念,实现矿井热环境调控与地热资源开采协同,是高效解决深井降温和升级矿井能源结构体系的关键。

关键词：深井热害热害治理巷道传热机械制冷降温主动式降温智能通风系统地热资源

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控制循环风流新方法研究

黄金科学技术 2016年第5期24卷 61-66页

作者：胡汉华余斌斌中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 中南大学国家金属矿安全科学技术研究中心湖南长沙410083

随着开采深度的增加,通风系统变得更加复杂,工作面位置距离地表主扇越来越远,地表主扇供风方式对深部通风的控制力微乎其微,因此有必要将风机安装在井下。风机安装在井下后,极易出现循环风流,要实现高效通风,必须控制循环风问题。复杂... 详细信息

随着开采深度的增加,通风系统变得更加复杂,工作面位置距离地表主扇越来越远,地表主扇供风方式对深部通风的控制力微乎其微,因此有必要将风机安装在井下。风机安装在井下后,极易出现循环风流,要实现高效通风,必须控制循环风问题。复杂矿井循环风流本质是矿井存在漏风,通过分析循环风形成的本质,提出控制通风系统内部循环风流的评价指标,应用自主开发的软件Vent Net Lab分析得出有效的控制措施,并对极其复杂的通风网络进行实证研究,指导矿山进行整改。

关键词：复杂矿井循环风流高效通风实证研究

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控制顶板崩落过程的关键结构体初探

矿业研究与开发 2006年第B11期26卷 7-9,53页

作者：伍佑伦廖国燕古德生王永清中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 武钢矿业公司程潮铁矿湖北鄂州市437605

结合程潮铁矿的工程地质条件以及顶板围岩崩落过程与地面变形的监测结果，认为在金属矿床复杂顶板中存在控制顶板崩落过程的关键结构体。由于关键结构体的存在，顶板的崩落呈间隔性与跳跃性向上发展，在崩落发展到地表之前，地表的变形... 详细信息

结合程潮铁矿的工程地质条件以及顶板围岩崩落过程与地面变形的监测结果，认为在金属矿床复杂顶板中存在控制顶板崩落过程的关键结构体。由于关键结构体的存在，顶板的崩落呈间隔性与跳跃性向上发展，在崩落发展到地表之前，地表的变形量较小且没有规律性。在此基础上，探讨了关键结构体的理论框架．讨论了关键结构体的概念与存在奈件、力学特性、空间形态、破断方式及其对应力场的影响。

关键词：金属矿床顶板崩落过程关键结构体

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海基硬岩矿床的安全开采技术研究

海基硬岩矿床的安全开采技术研究