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大断面隧道掘进爆破分区优化设计研究

金属矿山 2024年第9期 142-150页

作者：汪禹张西良仪海豹李龙福崔正荣杨海涛吴林王潮汐金属矿山安全与健康国家重点实验室安徽马鞍山243000 马鞍山矿山研究院爆破工程有限责任公司安徽马鞍山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

某隧道工程地质、水文地质等条件均较复杂,采用原爆破设计施工方案(常规“两步”台阶法)常出现隧道断面超挖、冒顶等情况,严重制约了隧道工程建设,无法满足隧道工程建设目标,需对原设计方案参数进行优化调整。根据隧道断面规格、工程岩... 详细信息

某隧道工程地质、水文地质等条件均较复杂,采用原爆破设计施工方案(常规“两步”台阶法)常出现隧道断面超挖、冒顶等情况,严重制约了隧道工程建设,无法满足隧道工程建设目标,需对原设计方案参数进行优化调整。根据隧道断面规格、工程岩性等条件,为控制隧道顶板暴露面积、防止顶板冒落及降低支护成本等,优选“CRD法”“三步台阶”及“两步台阶”作业法,开展隧道爆破分区掘进试验研究,并严格控制隧道顶板周边孔布置间距(400~450 mm)。为降低隧道爆破数码电子雷管使用量,隧道顶部周边孔采用导爆索与32 mm乳化炸药绑扎(胶布缠绕),各炮孔间通过导爆索传爆,取代传统光面爆破参数。现场施工结果表明:Ⅴ级围岩隧道采用“CRD法”施工,顶部超、欠挖量满足技术规范;Ⅳ级围岩隧道采用“三步台阶”施工,炮孔残留率达60%~72%;Ⅲ级围岩隧道采用“两步台阶”施工,炮孔残留率达84%~94%。优化传统光面爆破参数布置,利用导爆索实现顶部周边孔孔间传爆、孔内起爆,可总体降低数码电子雷管使用量,降低爆破成本约18.5%,该技术可为类似隧道工程及地下矿山巷道掘进爆破提供参考。

关键词： CRD法台阶法施工光面爆破导爆索数码电子雷管

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干雾降尘技术在金属矿井巷道型采场的应用

清华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：李刚徐修平刘建国金龙哲金属矿山安全与健康国家重点实验室中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心国家卫生健康委粉尘危害工程防护重点实验室北京科技大学大安全科学研究院

矿山爆破作业产生大量冲击性粉尘,极易引发尘肺病,严重威胁作业人员的身心健康,然而现有的通风除尘技术应用效果不佳。因此,为实现矿山爆破作业粉尘的高效治理,改善回风巷作业环境,保障作业人员身心健康,该文开展了干雾降尘技术在金属... 详细信息

矿山爆破作业产生大量冲击性粉尘,极易引发尘肺病,严重威胁作业人员的身心健康,然而现有的通风除尘技术应用效果不佳。因此,为实现矿山爆破作业粉尘的高效治理,改善回风巷作业环境,保障作业人员身心健康,该文开展了干雾降尘技术在金属矿井巷道型采场的应用研究。该文以某铁矿巷道型采场为研究对象,首先,开展了该矿井下爆破作业粉尘的理化特性及润湿性影响机制研究;其次,开展了喷嘴雾化特性及影响因素研究;再次,设计研发了矿井干雾降尘装置;最后,开展了干雾降尘装置的现场试验研究。结果表明:爆破作业产生的冲击性粉尘大多为亲水性粉尘,颗粒粒径和表面孔体积是影响粉尘润湿性的主要因素;雾滴粒径和数量是影响干雾降尘效率的重要因素,当SK-508型超声雾化喷嘴的气压为0.7 MPa、水流量为0.1 kg/s时,雾化效果显著;干雾降尘技术的现场试验效果明显,对全尘和呼尘的去除效率均较高。

关键词：金属矿井爆破粉尘理化特性干雾降尘除尘效果

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矿山道路网络规划与优化策略研究

中国金属通报 2024年第11期 29-31页

作者：张正浩中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司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金属矿山安全与健康国家重点实验室

矿山道路网络规划与优化是为了提高矿山交通效率、安全性和可持续性而进行的关键研究。在当前全球资源开发与能源需求的背景下,矿山道路网络的合理规划和优化对于促进矿山的高效、安全和可持续发展至关重要。本文对矿山道路网络规划与... 详细信息

矿山道路网络规划与优化是为了提高矿山交通效率、安全性和可持续性而进行的关键研究。在当前全球资源开发与能源需求的背景下,矿山道路网络的合理规划和优化对于促进矿山的高效、安全和可持续发展至关重要。本文对矿山道路网络规划与优化策略展开研究,以实现矿山道路网络的高效、安全和可持续发展目标。

关键词：矿山道路网络规划优化策略

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某低品位铷矿选矿探索试验

现代矿业 2024年第3期40卷 126-130页

作者：陈少学中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司金属矿山安全与健康国家重点实验室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

某Rb_(2)O品位仅为0.048%的低品位铷矿,直接进行氯化焙烧—浸出,可获得合格的氯化铷产品,为了降低综合加工成本,提高铷资源的开发利用价值,针对该低品位铷矿开展了铷资源选矿预富集探索试验。试验结果表明:在磨矿细度为-74μm65%及中性... 详细信息

某Rb_(2)O品位仅为0.048%的低品位铷矿,直接进行氯化焙烧—浸出,可获得合格的氯化铷产品,为了降低综合加工成本,提高铷资源的开发利用价值,针对该低品位铷矿开展了铷资源选矿预富集探索试验。试验结果表明:在磨矿细度为-74μm65%及中性浮选条件下,将十二烷基硫酸钠与椰油胺按质量配比1∶1作为组合捕收剂,采用1粗2扫、粗选与扫选精矿合并再经1次精选浮选工艺流程,最终获得了Rb_(2)O品位0.102%、Rb_(2)O回收率60.99%的铷精矿。

关键词：低品位铷矿磁选浮选中性十二烷基硫酸钠椰油胺

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白象硅灰石矿房柱采矿法安全性研究

现代矿业 2024年第9期40卷 101-106页

作者：喻六平惠清龙和学衡中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司金属矿山安全与健康国家重点实验室华唯金属矿山资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司浙江省长兴县白象硅灰石矿有限公司

为了探究白象硅灰石矿房柱采矿法回采矿权采深范围内矿体的可行性,开展了矿体回采矿岩体稳定性研究。在现行房柱采矿法采场结构参数条件下,首先采用理论分析,通过计算矿柱强度及矿柱随采深所受到的应力,进而确定矿体合理回采深度;然后利... 详细信息

为了探究白象硅灰石矿房柱采矿法回采矿权采深范围内矿体的可行性,开展了矿体回采矿岩体稳定性研究。在现行房柱采矿法采场结构参数条件下,首先采用理论分析,通过计算矿柱强度及矿柱随采深所受到的应力,进而确定矿体合理回采深度;然后利用FLAC^(3D)数值模拟软件,从位移、应力、塑性区3个方面对矿权范围内矿体回采完成后矿岩体稳定性进行分析。对比理论、数值模拟分析结果,选取最优值,最终确定了矿体的最大安全开采深度为-153 m,并提出了安全保障措施,为矿山安全开采提供理论依据。

关键词：硅灰石矿房柱采矿法稳定性数值模拟安全开采深度

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基于岩体结构面识别技术的边坡稳定性分析

现代矿业 2024年第5期40卷 100-104页

作者：刘星卢敬标张思远中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心金属矿山安全与健康国家重点实验室

结构面是影响岩体边坡稳定性的最重要因素。利用无人机倾斜摄影技术获取某露天采场边坡的三维实景模型,结合边坡岩体结构三维识别系统(RMV~(3D)),对岩体结构面进行快速准确地识别。通过对边坡的结构面统计分析,识别出3组优势结构面,其中... 详细信息

结构面是影响岩体边坡稳定性的最重要因素。利用无人机倾斜摄影技术获取某露天采场边坡的三维实景模型,结合边坡岩体结构三维识别系统(RMV~(3D)),对岩体结构面进行快速准确地识别。通过对边坡的结构面统计分析,识别出3组优势结构面,其中以J1和J2为主。基于结构面分析结果,建立了边坡岩体结构面二维网络模型。结合有限元模拟,探讨了不同结构面组合模式对边坡稳定性的影响。结果表明,结构面的存在导致边坡底部水平应力增大,位移明显增加,对边坡稳定性有不利影响,顺层结构面的存在更易引起滑移变形;2种结构面组合模式下,边坡应力应变特性与单一顺层结构面边坡基本一致。

关键词：边坡稳定性分析结构面三维识别系统 RMV~(3D)软件

冻融循环作用下裂隙灰岩的力学特性及裂纹扩展特征研究

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重庆大学学报 2024年

作者：吴小刚倪智伟朱君星秦柯唐恺中国人民解放军陆军工程大学国防工程学院陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室金属矿山安全与健康国家重点实验室中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司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非煤露天矿山灾害防控国家矿山安全监察局重点实验室

寒区岩体由于反复冻融导致的变形破坏是当前亟待研究和解决的前沿课题。为研究冻融循环作用下裂隙岩体的力学特性及裂纹扩展特征，针对冻融循环作用下不同裂隙倾角的裂隙灰岩开展单轴压缩试验，得到相应的应力-应变曲线及宏观破坏特征... 详细信息

寒区岩体由于反复冻融导致的变形破坏是当前亟待研究和解决的前沿课题。为研究冻融循环作用下裂隙岩体的力学特性及裂纹扩展特征，针对冻融循环作用下不同裂隙倾角的裂隙灰岩开展单轴压缩试验，得到相应的应力-应变曲线及宏观破坏特征，并采用电镜分析破坏面的微观特征。试验结果表明：冻融后裂隙灰岩的破坏特征呈明显的脆性破坏，其峰值应力、弹性模量随裂隙倾角的增大而增大，随冻融循环次数的增加而减小；峰值应变随裂隙倾角、冻融循环次数呈正相关。宏观破坏模式主要以裂纹模式为主，片落模式为辅，破坏面与预制裂隙有关，多为张拉裂纹，与冻融循环无明显相关性。微观试验揭露了冻融循环对裂隙灰岩的损伤，微裂纹的平均长度、累计长度和平均宽度随冻融循环次数增加而增大，预制裂隙对破坏面的微观特征无明显影响。对于不同裂隙倾角的裂隙灰岩，预制裂隙影响了宏观破坏裂纹发育，而冻融加剧了内部微裂纹的扩展；裂隙倾角的增大抑制了冻融循环带来的损伤，提高了岩体耐久性。研究成果可为寒区矿山工程开采提供重要参考价值。

关键词：裂隙灰岩裂隙倾角冻融循环单轴压缩峰值应力

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大冶新矿种尾砂综合利用研究

现代矿业 2024年第7期40卷 197-199,232页

作者：陈小霞黄春源熊韶运王靖刘培正武钢资源集团大冶铁矿有限公司中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司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

大冶铁矿尾矿产出量大,综合利用率低,大量堆积存在安全风险。通过对大冶新矿种尾砂性能进行研究,提出尾砂综合利用方向。结果表明:尾砂密度为3.20g/cm^(3),松散密度为1.25 g/cm^(3),密实密度为1.47 g/cm^(3),松散孔隙率为61%,密实孔隙率... 详细信息

大冶铁矿尾矿产出量大,综合利用率低,大量堆积存在安全风险。通过对大冶新矿种尾砂性能进行研究,提出尾砂综合利用方向。结果表明:尾砂密度为3.20g/cm^(3),松散密度为1.25 g/cm^(3),密实密度为1.47 g/cm^(3),松散孔隙率为61%,密实孔隙率为54.1%,尾砂平均粒径为2.626μm,级配不佳;尾砂富含大量Fe和SiO_(2),有害元素S、P含量较少,均少于0.1%,尾砂无放射性污染,同时富含Ti、V、Cr、Ni等多种伴生元素,在种类上属低钙、镁、铝、硅酒钢型铁尾矿。尾砂充填时,采用阴离子1500万型絮凝剂,用量为40 g/t,推荐充填浓度为76%,灰砂比为1∶8。大冶新矿种尾矿通过有价元素及矿物回收、充填矿山采空区、用作元素肥料及土壤改良剂等方式进行回收利用。

关键词：尾砂性能料浆特性尾砂综合利用

我国非煤矿山职业健康防控技术研究现状、挑战及展望

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金属矿山 2024年第9期 1-12页

作者：王运敏李刚刘建国金龙哲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 北京科技大学大安全科学研究院北京100083 国家卫生健康委粉尘危害工程防护重点实验室北京100083

矿业是现代工业的粮食,在国民经济发展中发挥着不可替代的作用,但采矿过程伴随众多职业危害因素,给工人职业健康与安全造成极大影响。采用文献查阅、现场调研、访谈交流等方法,并基于团队已有研究积累,对新中国成立以来我国非煤矿山职... 详细信息

矿业是现代工业的粮食,在国民经济发展中发挥着不可替代的作用,但采矿过程伴随众多职业危害因素,给工人职业健康与安全造成极大影响。采用文献查阅、现场调研、访谈交流等方法,并基于团队已有研究积累,对新中国成立以来我国非煤矿山职业健康防控技术研究现状进行了综述,并分析了当前面临的主要挑战。结果表明:我国非煤矿山职业危害主要涉及粉尘、噪声、高温等7类因素,存在“点多、面广、源强”的显著特点,防治难度大;在7类职业危害因素中,粉尘危害最为突出,且爆破粉尘、强疏水性微细粉尘、井下喷浆粉尘与高寒、低气压、超大规模开采粉尘防治是目前面临的主要挑战。在上述分析的基础上,指出我国非煤矿山职业健康防护技术未来发展方向为健全非煤矿山职业危害监管体系、强化职业危害控制科技创新与实践、推行职业危害防控专业化社会服务、坚持职业危害个性化与综合防治、探索职业危害智能化防治技术,逐步形成以监管落实为驱动、科技创新为抓手、社会服务为目标的科学发展模式,切实提高非煤矿山职业危害因素防治效果,保障工人职业健康与安全。

关键词：非煤矿山职业健康尘肺病粉尘防治研究现状