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富钴铜冶炼渣预浸—氧压浸出工艺研究

有色金属（冶炼部分） 2024年第5期 34-38页

作者：李硕夫朱景和中国有色矿业集团有限公司北京100029

铜冶炼过程中产生的冶炼渣含有较多的铜、钴等有价金属,从冶炼渣中回收这些有价金属具有重要经济价值和环保意义。以Cu含量8.26%、Co含量1.52%的富钴铜冶炼渣为原料,采用预浸——氧压浸出工艺对其进行处理。系统考察了酸矿比、反应温度... 详细信息

铜冶炼过程中产生的冶炼渣含有较多的铜、钴等有价金属,从冶炼渣中回收这些有价金属具有重要经济价值和环保意义。以Cu含量8.26%、Co含量1.52%的富钴铜冶炼渣为原料,采用预浸——氧压浸出工艺对其进行处理。系统考察了酸矿比、反应温度、反应时间、氧分压、液固比对Co、Cu、Fe浸出率浸出效果的影响,得出最佳工艺条件为:液固比3、反应温度230℃、反应时间1.5 h、酸矿比350 kg t、磨矿细度—0.074 mm占75%、氧分压0.2 MPa,在该条件下,Co、Cu、Fe浸出率分别达到98.38%、95.34%和2.07%。相较于常压浸出,该工艺能有效降低酸耗和浸液中铁离子浓度。

关键词：富钴铜冶炼渣预浸氧压酸浸铜钴回收

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煤矿覆岩主控致灾层位危险识别及现场应用

煤炭学报 2024年第6期49卷 2589-2603页

作者：马玉镇朱斯陶潘俊锋高永涛张修峰姜福兴刘金海王冰陈洋北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 中煤科工开采研究院有限公司北京100013 山东能源集团有限公司山东济南250014 陕西彬长矿业集团有限公司陕西咸阳711300

针对煤矿地面水力压裂技术施工中工作面覆岩主控致灾层位难以准确辨识的难题,以孟村煤矿401102工作面地面水力压裂工业试验为背景,采用理论分析、微震监测、现场调研等方法,揭示了煤矿厚硬覆岩运动诱发矿震和冲击地压的动力灾害机理,分... 详细信息

针对煤矿地面水力压裂技术施工中工作面覆岩主控致灾层位难以准确辨识的难题,以孟村煤矿401102工作面地面水力压裂工业试验为背景,采用理论分析、微震监测、现场调研等方法,揭示了煤矿厚硬覆岩运动诱发矿震和冲击地压的动力灾害机理,分析了基于载荷三带理论的厚硬覆岩分区运动特征与诱发动力灾害之间的关系,建立了基于关键层运动状态的矿震能量预测模型与采场等效附加应力估算模型,提出了基于K-means聚类算法和肘部法则的煤矿覆岩主控致灾层位识别技术方法,确定了现场压裂施工层位并进行工业试验,根据现场微震监测数据及理论分析结果进行了效果验证,得到结论如下:孟村煤矿401102工作面致冲关键层及矿震关键层均为距离煤层66 m的安定组关键层R9,其初次破断运动采场等效附加扰动应力理论值为7.23 MPa,初次破断运动释放矿震能量理论值为6.08×105 J,致灾危险性较强;震−冲关键层压裂后,矿震能量理论值降幅94%,采场等效附加扰动应力理论值降幅76%,工作面上方5×10^(3)J大能量微震事件出现明显上移趋势,上移量约为15 m;10^(3)J及以上能级微震事件频次占比显著下降,由60.39%降至17.89%,最大微震事件能量由6.65×10^(5)J降至9.75×10^(3)J;10^(2)J及以下能级微震事件频次占比显著上升,由39.61%增至82.11%。

关键词：地面水力压裂冲击地压矿震覆岩主控致灾层位识别方法

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多孔套筒定向压裂力学机制及影响因素分析

煤炭学报 2024年第8期49卷 3366-3380页

作者：胡善超韩金明程亚飞亓佳利黄俊鸿高志豪郭世豪杨磊山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东能源鲁西矿业集团有限公司山东菏泽274700

坚硬顶板破断释放巨大冲击动能是诱发煤矿动力灾害的重要因素之一,在特定位置断顶实现岩层的定向断裂、减小坚硬顶板悬顶长度是防治煤岩动力灾害的关键。多孔套筒压裂技术具有操作简单、适用条件广泛等优点,在坚硬顶板弱化领域有着广泛... 详细信息

坚硬顶板破断释放巨大冲击动能是诱发煤矿动力灾害的重要因素之一,在特定位置断顶实现岩层的定向断裂、减小坚硬顶板悬顶长度是防治煤岩动力灾害的关键。多孔套筒压裂技术具有操作简单、适用条件广泛等优点,在坚硬顶板弱化领域有着广泛的研究前景。为深入了解多孔套筒压裂机理,采用理论分析与数值模拟方法开展了多孔套筒压裂力学机制研究,揭示了不同影响因素下孔间应力变化规律,获得了压裂过程裂缝扩展规律及力链分布特征。通过钻孔切槽可提升套筒压裂预裂效果,为确定合理的布孔参数,基于线弹性断裂力学建立了含预制缝多孔套筒压裂力学模型,给出了缝端应力强度因子、临界膨胀力及裂缝临界起裂角计算方程,获得了不同影响因素下缝端应力强度因子、临界膨胀力及临界起裂角的变化规律。研究结果表明:①侧压系数k对钻孔最小起裂应力影响显著,当侧压系数k>1时,最小起裂应力随布孔角度的增大而减小;当侧压系数k<1时,最小起裂应力随布孔角度的增大而增大。②数值模拟结果表明:套筒间存在应力叠加效应,接触力链呈“放射状”分布。套筒压裂过程以张拉破坏为主,孔心连线处变形破坏最剧烈,均沿布孔方向形成了“条带状”断裂面。③缝槽改变了缝端附近的应力分布,相较无缝槽模型环向拉应力更大。当缝槽长度为0.5倍孔半径时,临界膨胀力最小,裂缝最易发生扩展。④临界起裂角由KⅠ与KⅡ共同决定,且小于70.53°。在泵压与地应力条件无法改变的情况下,可通过调节布孔角度与预制缝槽长度实现岩石的定向压裂。

关键词：套筒定向压裂孔间应力分布应力强度因子临界膨胀力起裂角度

基于UDF的煤层注水渗流演化规律的数值模拟研究

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煤矿安全 2024年第1期55卷 78-85页

作者：葛俊岭王彦敏刘涛济宁矿业集团有限公司霄云煤矿山东济宁272213 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

为了更好地揭示煤体高压注水渗流演化规律,提高煤层注水抑尘效果;基于三轴压缩和煤矿生产实际,通过煤岩渗透性试验得到煤岩变形与孔隙水压匹配关系;利用用户自定义函数UDF模块将其编译到Fluent中对钻孔注水过程中的流体压力场、速度场... 详细信息

为了更好地揭示煤体高压注水渗流演化规律,提高煤层注水抑尘效果;基于三轴压缩和煤矿生产实际,通过煤岩渗透性试验得到煤岩变形与孔隙水压匹配关系;利用用户自定义函数UDF模块将其编译到Fluent中对钻孔注水过程中的流体压力场、速度场及水量分布情况进行模拟,分析不同注水压力下钻孔径向周围煤体内润湿范围以及渗流速度等因素。结果表明:渗流场压力随着孔隙水压的增大而增大,压力变化率随着时间段的增长逐渐降低并趋至稳定,渗流场速度变化展现出相似的变化规律;随着孔隙水压的不断增大,煤体孔隙率随之增大,煤体内部含水率逐渐升高,分布范围从钻孔周围逐渐向两侧扩大,煤层钻孔周围的润湿过程是一个快速增长后缓慢降低达到稳定的状态。

关键词：煤层注水数值模拟 UDF 孔隙率渗流润湿分布

注重环境管理实施企业可持续发展——兖州矿业(集团)公司南屯煤矿积极推行ISO一四○○○族标准的宣贯纪实

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中国煤炭工业 1997年第12期 31-32页

作者：阎吉太韩华张更生兖州矿业(集团)有限责任公司南屯煤矿

本世纪60年代以来,环境问题对经济发展和人类生活造成的影响,越来越受到各国的重视。为了实现世界可持续发展目标、规范各国环境保护工作,国际标准化组织从1996年9月起陆续颁布了ISO14000族标准中的五个标准。1996年12月,国家技术监督... 详细信息

本世纪60年代以来,环境问题对经济发展和人类生活造成的影响,越来越受到各国的重视。为了实现世界可持续发展目标、规范各国环境保护工作,国际标准化组织从1996年9月起陆续颁布了ISO14000族标准中的五个标准。1996年12月,国家技术监督局采取等同的方式,将ISO14000族标准中已颁布的五个标准,全部转化为国家标准并正式发布。兖州矿业(集内)有限责任公司南屯煤矿十分注重环境保护和企业可持续发展,并于1996年10月开始建立和运行环境管理体系。1997年4月27日,通过国家环保局环境管理体系审核中心的审核和认证,成为国内第六家、煤炭行业第一家获得GB/T24001-ISO14001标准认证证书的企业。他们在环境管理方面的超前意识和经验值得借鉴。

关键词：企业可持续发展环境管理体系南屯煤矿族标准持续改进体系文件矿业有限责任公司环境行为评价环境影响

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煤矿安全培训，突出安全意识教育

人力资源 2024年第12期 66-67页

作者：张建王宗岳济宁矿业集团有限公司安居煤矿

我国是煤矿生产大国，在煤炭产量逐年增加的同时，行业从业者要牢树安全大于一切的意识，坚决守住安全底线。煤矿生产作业中，职工安全健康是评价综合效益的重要指标之一，而煤矿企业职工安全意识的高低，决定了其能否作出安全行为。因...

我国是煤矿生产大国，在煤炭产量逐年增加的同时，行业从业者要牢树安全大于一切的意识，坚决守住安全底线。煤矿生产作业中，职工安全健康是评价综合效益的重要指标之一，而煤矿企业职工安全意识的高低，决定了其能否作出安全行为。因此，在安全培训中不断增强职工的安全生产意识，成为煤矿企业开展职工思政工作的重要内容，符合建设煤矿企业安全文化的需要。本文结合笔者自身实践，探讨了煤矿安全培训中强化安全意识教育的重要性和对策，供同业人员参考。

关键词：

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安居煤矿东翼采区地应力分布特征研究

内蒙古煤炭经济 2024年第18期 67-69页

作者：杨建飞辛光明宗琳胡志强济宁矿业集团有限公司安居煤矿

地应力分布对巷道围岩稳定性产生重大影响。本文采用空芯包体应力解除法获得安居煤矿东翼采区的地应力分布特征，主要结论如下：安居煤矿-940m水平东翼区域地应力场最大主应力是以水平构造应力为主导，而非以自重应力为主导；最大水平... 详细信息

地应力分布对巷道围岩稳定性产生重大影响。本文采用空芯包体应力解除法获得安居煤矿东翼采区的地应力分布特征，主要结论如下：安居煤矿-940m水平东翼区域地应力场最大主应力是以水平构造应力为主导，而非以自重应力为主导；最大水平应力为垂直应力的1.47～1.61倍，严重影响巷道围岩矿压显现规律，对巷道围岩控制效果起到导向作用；最大水平主应力为最小水平主应力的1.86～2.27倍，σhmax与σhmin相差较大，说明岩体以剪应力为主导，从巷道稳定性方面考虑，将对巷道布置及方向产生较明显影响。由地应力实测数据可知：埋深在967～970m范围内时，σv为26.11～26.19MPa,各测点自重应力基本等于单位面积上覆岩层重量。

关键词：地应力应力解除法应力状态应力大小

布孔参数对导向缝槽-静态膨胀协同致裂效果的影响规律研究

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煤矿安全 2024年

作者：亓佳利李伟清和志永韩金明张建张假妮卢绪涛王怀远李长青山东能源鲁西矿业集团有限公司山东能源集团西北矿业有限公司山东科技大学能源与矿业工程学院

为进一步提升静态膨胀致裂技术顶板弱化能力，探究施工参量对钻孔周围应力分布的影响规律，基于弹性力学、断裂力学揭示了导向缝槽-静态膨胀协同致裂力学机制；采用PFC2D离散元法建立了相应静态膨胀致裂数值模型，通过设置不同施工参量... 详细信息

为进一步提升静态膨胀致裂技术顶板弱化能力，探究施工参量对钻孔周围应力分布的影响规律，基于弹性力学、断裂力学揭示了导向缝槽-静态膨胀协同致裂力学机制；采用PFC2D离散元法建立了相应静态膨胀致裂数值模型，通过设置不同施工参量来进行双向围压与静态膨胀耦合作用下的数值模拟研究。结果表明：相较于常规单孔无围压静态膨胀致裂，导向缝槽可有效提升静态膨胀致裂效果，距离孔心越远的位置提升作用越明显；离散元法可有效模拟静态膨胀致裂过程中应力分布情况，静态膨胀力、孔径以及导向缝槽长度与环向应力呈现正相关关系，导向缝槽角度、应力系数以及埋深与环向应力呈现负相关关系；布孔参量敏感参数排序为：孔径>缝槽角度>缝槽长度，实际应用时应尽量增大孔径与缝槽长度，减小缝槽角度；导向缝槽改变了环向应力分布特征，但缝槽的引导作用存在局限性，缝槽尖端与钻孔周边存在竞争起裂、扩展行为。

关键词：顶板弱化静态膨胀致裂导向槽数值模拟应力分布

钠盐改性铝基高固水材料在矿山老巷充填治理中的适应性研究

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矿业研究与开发 2024年第10期 36-46页

作者：何国志刘国磊马秋峰董晓勇郝喜庆孟圣师张东山东理工大学资源与环境工程学院枣庄矿业(集团)有限责任公司田陈煤矿枣庄矿业集团高庄煤业有限公司山东能源临沂矿业集团菏泽煤电有限公司郭屯煤矿山东新矿赵官能源有限责任公司

针对工作面推采过老巷过程中面临的冲击地压、顶板管理等难题，研发了钠盐改性铝基高固水材料，可用于矿山井下老巷(空区)的充填治理。为探究该材料在矿山老巷原位充填治理中的适应性，采用室内试验、数值模拟、工程验证等方法，分析了... 详细信息

针对工作面推采过老巷过程中面临的冲击地压、顶板管理等难题，研发了钠盐改性铝基高固水材料，可用于矿山井下老巷(空区)的充填治理。为探究该材料在矿山老巷原位充填治理中的适应性，采用室内试验、数值模拟、工程验证等方法，分析了该材料在老巷治理中的优势，给出了老巷在不同充填条件下围岩应力特征及变形破坏规律。研究表明：该材料单浆不凝固，混合料浆在4～15 min内初凝，1 d充填体强度可超过最终强度的70%,早强性明显、流动性好、密闭状态下充填体稳定性高、具有较高的固水性能；对老巷进行充填后，帮部煤体内应力峰值较未充填时降低，峰值位置向浅部转移，塑性区范围和围岩变形量减小；工程现场按水灰比8∶1进行充填，料浆输送距离超过1 100 m,速凝性、早强性明显，充实率和接顶率高，冲击地压等各类灾害均得到有效控制，证明该材料可较好地适应于矿山废弃巷道治理。

关键词：高固水材料老巷治理力学性能充填开采