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包头某铁矿尾矿综合回收萤石试验研究

矿冶工程 2024年第1期44卷 84-88页

作者：刘春光李宏静王丽明贾佳苏然然包钢矿业有限责任公司内蒙古包头014030 包钢集团矿山研究院(有限责任公司) 内蒙古包头014030 山东微山湖稀土有限公司山东济宁277600

内蒙古包头某铁矿尾矿资源储量大,萤石(CaF_(2))含量低,其中脉石矿物铁白云石、方解石和重晶石与萤石可浮性相近,导致萤石回收难度较大。采用抑制剂DKCS、抑制剂FX-1、淀粉分别选择性抑制铁白云石、方解石和重晶石,并采用改性油酸FH为... 详细信息

内蒙古包头某铁矿尾矿资源储量大,萤石(CaF_(2))含量低,其中脉石矿物铁白云石、方解石和重晶石与萤石可浮性相近,导致萤石回收难度较大。采用抑制剂DKCS、抑制剂FX-1、淀粉分别选择性抑制铁白云石、方解石和重晶石,并采用改性油酸FH为萤石捕收剂,实现了萤石与脉石矿物的有效分离,闭路试验获得了CaF_(2)品位90.68%、回收率64.69%的萤石精矿,实现了该尾矿中萤石资源的综合回收。

关键词：尾矿综合利用浮选抑制剂捕收剂萤石白云石方解石重晶石

浅埋近距离煤层群开采过程中上覆采空区自燃危险区预测研究

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安全与环境学报 2024年第3期24卷 914-922页

作者：王文才赵婧雯李建伟张海龙内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010 达拉特旗苏家沟煤炭有限责任公司内蒙古鄂尔多斯014300

为揭示浅埋深近距离煤层群开采过程中地表裂隙发育对上覆采空区遗煤自燃的影响规律及影响范围,以苏家沟煤矿为研究背景,建立采空区流场流动及低温氧化的数学模型和三维几何模型。采用FLUENT模拟软件模拟了下煤层工作面推进过程中上覆采... 详细信息

为揭示浅埋深近距离煤层群开采过程中地表裂隙发育对上覆采空区遗煤自燃的影响规律及影响范围,以苏家沟煤矿为研究背景,建立采空区流场流动及低温氧化的数学模型和三维几何模型。采用FLUENT模拟软件模拟了下煤层工作面推进过程中上覆采空区的氧气分布情况,得到了浅埋近距离煤层上覆采空区基于裂隙动态发育的氧气场和风流场的分布规律。依据采空区自燃危险区域判定理论,对上部煤层采空区内的自然发火危险区域进行预测。结果表明:连通地表与采空区的裂隙数量随工作面的推进而增加,上覆采空区氧化升温区域主要集中在滞后工作面0~20 m范围内,采空区深部的氧化带分布在新、老裂隙附近,在进风侧靠近地表且在回风侧靠近裂隙底端;当工作面推进120 m,即产生3条贯通型裂缝时,采空区自燃危险性最大,结合风流场云图确定上煤层底板自燃危险区距工作面水平距离为97.5 m,是煤矿开采过程中的重点防护区域。

关键词：安全工程近距离煤层群采空区自燃数值模拟危险区预测

基于卫星遥感及GIS空天地一体化智慧矿山技术研究及应用

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世界有色金属 2024年第12期 55-57页

作者：范海波包钢矿业有限责任公司内蒙古包头014010

基于卫星遥感、GIS、无人机、地面监测设备构建“空天地”立体化智能监测体系,对“空天地”立体感知获取的多源异构数据进行整合分析进行遥感大数据与实时地面观测数据融合技术进行研究,并在矿区地表沉降监测、地质灾害风险预测、水土... 详细信息

基于卫星遥感、GIS、无人机、地面监测设备构建“空天地”立体化智能监测体系,对“空天地”立体感知获取的多源异构数据进行整合分析进行遥感大数据与实时地面观测数据融合技术进行研究,并在矿区地表沉降监测、地质灾害风险预测、水土保持监测、越界开采监测、矿物体积测量及采剥量计算、无人机应急监测领域进行应用,为智能化矿山建设和发展发挥了积极作用。

关键词：卫星遥感无人机空天地一体化 GIS 大数据智慧矿山

2011—2022年煤矿热动力灾害事故特征及发生规律分析

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矿业安全与环保 2024年第4期51卷 96-102,109页

作者：刘业娇崔梦圆段泽宇滕婷刘洋李焘内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010 内蒙古自治区矿业工程重点实验室内蒙古包头014010 内蒙古自治区煤炭安全开采与利用工程技术研究中心内蒙古包头014010 内蒙古煤炭绿色开采与绿色利用协同创新中心内蒙古包头014010 内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017300 内蒙古隆安安全评价有限公司内蒙古包头014010

基于2011—2022年全国煤矿热动力灾害事故的统计结果,采用数据统计法,按照煤矿企业性质、事故类型、事故等级和发生地区等4个方面进行综合分析,通过趋势图、柱状图及百分比图对煤矿热动力灾害事故的规律和特点进行总结,并对煤矿热动力... 详细信息

基于2011—2022年全国煤矿热动力灾害事故的统计结果,采用数据统计法,按照煤矿企业性质、事故类型、事故等级和发生地区等4个方面进行综合分析,通过趋势图、柱状图及百分比图对煤矿热动力灾害事故的规律和特点进行总结,并对煤矿热动力灾害发生的原因进行深入分析。分析结果表明:近12年我国煤矿热动力灾害事故逐渐减少,以瓦斯爆炸类型为主,多以较大事故和重大事故的形式发生;乡镇煤矿企业和国有煤矿企业伤亡损失严重,情况严峻;西南地区和东北地区为事故多发地区。根据分析结果,从政策、经济、监管、企业及技术层面提出了相应的预防措施。

关键词：煤矿热动力灾害瓦斯爆炸事故特征规律分析预防措施

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超前支承压力影响下破碎顶板变形机制与控制

煤矿安全 2024年第3期55卷 147-154页

作者：郝英豪王帅张鑫王明亮苏海涛中天合创能源有限责任公司葫芦素煤矿内蒙古鄂尔多斯017320 内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010 准格尔旗神陶煤炭运销有限责任公司营沙壕煤矿内蒙古鄂尔多斯010499 内蒙古安科安全生产检测检验有限公司内蒙古包头014060

为保证超前支承压力影响下破碎围岩的稳定性与支护系统的可靠性,以葫芦素煤矿21104工作面地质条件为研究背景,综合采用理论计算、数值模拟、现场实测等方法,建立了超前段顶板变形弹性地基梁力学模型,确定了顶板弯曲变形影响因素,提出了... 详细信息

为保证超前支承压力影响下破碎围岩的稳定性与支护系统的可靠性,以葫芦素煤矿21104工作面地质条件为研究背景,综合采用理论计算、数值模拟、现场实测等方法,建立了超前段顶板变形弹性地基梁力学模型,确定了顶板弯曲变形影响因素,提出了破碎围岩超前注浆锚索加固技术。结果表明:顶板弹模仅影响巷道上方顶板挠度,帮部弹模控制顶板整体弯曲变形;超前支承压力及集中系数随工作面推进呈现先快速增大后缓慢增大的趋势,最终趋于平稳;注浆锚索超前支护试验工作面存在35 m高应力区,锚索富裕系数较高、围岩变变形程度较低(<210 mm)、顶板完整性较强,验证了该技术手段的可行性及有效性。

关键词：支承压力注浆加固敏感性弹性地基围岩变形

大型冒落体冲击垫层多参量影响修正的Hertz接触力学模型

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安全与环境学报 2024年第9期24卷 3439-3448页

作者：董川龙祝洪刚张飞宁掌玄杨东辉雷利兴山西大同大学煤炭工程学院山西大同037003 内蒙古矿业开发有限责任公司呼和浩特010020 内蒙古科技大学矿业研究院内蒙古包头014010

以铜矿采空区大型冒落体冲击隐患为研究背景,基于Hertz接触力学理论,建立了考虑垫层弹塑性效应、垫层厚度、垫层孔隙率的冲击力理论修正计算模型。依据该理论公式,分析了各影响因素的敏感性,进一步以案例形式分析了采空区大型冒落体冲... 详细信息

以铜矿采空区大型冒落体冲击隐患为研究背景,基于Hertz接触力学理论,建立了考虑垫层弹塑性效应、垫层厚度、垫层孔隙率的冲击力理论修正计算模型。依据该理论公式,分析了各影响因素的敏感性,进一步以案例形式分析了采空区大型冒落体冲击载荷下有效合理的垫层厚度。结果表明:(1)垫层厚度缓冲效应较弱,垫层孔隙率缓冲效应、垫层强度缓冲效应较强,即增大垫层厚度,冲击力降幅较低,而增大垫层孔隙率和减小垫层弹性模量可有效降低冲击载荷;(2)垫层厚度缓冲效应在较小冒落体质量、较低垫层材料强度、较大落体冲击速度、较大垫层孔隙率情况下表现较强,反之,则较弱;(3)冲击力随冒落体冲击质量、冲击速度增大增幅显著,冲击速度对冲击力大小的影响有一定限值,一旦超过该极限,冲击力不再增大;(4)考虑矿柱简化为固支梁和简支梁两种情形,得出垫层有效厚度分别为8.5 m和17.5 m,综合考虑两种简化模式,确定碎石垫层厚度不应小于17.5 m。研究成果可以为大型采空区设置合理结构垫层防治动力冲击灾害提供理论依据。

关键词：安全工程 Hertz理论缓冲垫层冲击载荷修正算法

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煤矸石浆体充填技术应用与展望

煤炭科学技术 2024年第4期52卷 93-104页

作者：朱磊古文哲袁超峰刘成勇潘浩宋天奇盛奉天中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710054 中煤西安设计工程有限责任公司陕西西安710054 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 中煤(鄂尔多斯市)能源科技有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000

为实现煤矸石原位、绿色和规模化处置,煤矸石浆体充填技术作为新兴充填技术近年来得到了快速发展与应用。论文系统回顾和总结了煤矸石浆体充填技术框架提出、浆体充填理论体系形成、工程示范应用及技术迭代创新等不同阶段下浆体充填标... 详细信息

为实现煤矸石原位、绿色和规模化处置,煤矸石浆体充填技术作为新兴充填技术近年来得到了快速发展与应用。论文系统回顾和总结了煤矸石浆体充填技术框架提出、浆体充填理论体系形成、工程示范应用及技术迭代创新等不同阶段下浆体充填标志性成果与关键工艺技术,形成了高位注浆、低位灌浆和邻位注浆3种充填方式,建立了煤矸石浆体采空区垮落带流动的“介入理论”和浆体管道输送的“三度一场”理论,成功开展了国内外首套煤矸石井下浆体充填和地面制浆+井下邻位注浆充填示范工程;阐述了煤矸石浆体充填技术体系,围绕煤矸石浆体充填过程中的煤矸石破碎、成品矸石粉料加水制浆、制备浆体泵送和井下目标区域充填等工艺流程,探讨了煤矸石高效分级破碎、浆体精准制备、浆体管道输送和末端充填等关键技术核心问题,分析了破碎设备、筛分设备、计量设备、搅拌设备和泵送设备等关键设备技术原理与应用场景;以张家峁煤矿小空间、多设备、高能力的煤矸石浆体充填需求为工程背景,创新研发设计了煤矸石浆体充填地面制浆、管道输送、井下充填和智能控制等不同系统的布置,年充填矸石量可达55.4万t,形成了煤矸石浆体充填工程示范,实现了矿井矸石零排放和绿色处置,树立了良好的地区示范效应;未来煤矸石浆体充填技术将围绕设备小型轻量化、系统高度集成化、技术迭代创新化等方向进一步研究发展,为构建煤矿绿色开采技术体系、实现国家“双碳”目标提供技术支撑。

关键词：煤矸石浆体充填煤矸石高级分级破碎绿色开采 “双碳”目标

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宝山矿业公司破碎筛分系统优化

包钢科技 2024年第3期50卷 5-8,21页

作者：常文曾永杰赵建强刘蓓邓建林贺旭然王晨包头钢铁(集团)有限责任公司宝山矿业公司内蒙古包头014010

随着宝山矿业公司铁精矿、稀土精矿产量的增加,需要提高球磨机处理量来增加产量,而提高球磨机处理能力最有效的措施就是增加球磨机给料的细粒级含量,实现多碎少磨。文章对宝山矿业公司现有破碎筛分系统进行了优化,通过改进破碎机布料器... 详细信息

随着宝山矿业公司铁精矿、稀土精矿产量的增加,需要提高球磨机处理量来增加产量,而提高球磨机处理能力最有效的措施就是增加球磨机给料的细粒级含量,实现多碎少磨。文章对宝山矿业公司现有破碎筛分系统进行了优化,通过改进破碎机布料器、调整中碎机偏心距、改进振动筛筛网筛孔尺寸,细碎机台时产量提高了40.71 t/h,破碎机作业率大幅度降低;中碎机衬板使用寿命延长了15天,细碎机衬板使用寿命延长了30天;振动筛的筛分效率由81.43%提高至84.70%,其筛下-12 mm含量由81.43%增加至94.12%;球磨机处理量增加至380 t/h,为铁精矿、稀土精矿的增产创造了条件。

关键词：破碎机布料器偏心距筛孔尺寸筛分效率

基于数值模拟的近海广阔区域办公区风环境研究与改善

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山西建筑 2024年第12期50卷 7-11,16页

作者：张爱琳刘芯语内蒙古科技大学内蒙古包头014010 山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿山东烟台261441

近海广阔区域由于缺乏地形遮挡,海洋气流对建筑区域影响显著,导致风速较大,进而引起人员不适,当强/台风来临时还可能会引起人员伤亡。以暖温带东亚季风区大陆性气候、近海广阔区域——胶东半岛的一办公区为例,利用CFD(计算流体力学)软... 详细信息

近海广阔区域由于缺乏地形遮挡,海洋气流对建筑区域影响显著,导致风速较大,进而引起人员不适,当强/台风来临时还可能会引起人员伤亡。以暖温带东亚季风区大陆性气候、近海广阔区域——胶东半岛的一办公区为例,利用CFD(计算流体力学)软件对办公区的风环境进行研究,以目标区域空旷平坦地面10年一遇10 m高度处10 min平均的风速观测数据为依据,风向以目标区域冬季季风主导方向为主,获得建筑区域的风速云图,确定不利风速区域。进一步,采用10年一遇10 m高度处3 s阵风风速进行极端风速下的研究,结合地形环境,提出风场环境改善方案,定量与定性地分析改善后的风场环境。研究结果可为近海广阔区域风环境的研究与改善提供依据。

关键词： CFD FLUENT 风环境近海区域