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真三轴压缩及卸载条件下充填体力学特性研究

矿业研究与开发 2024年第6期44卷 56-64页

作者：荆晓东宋泽普寇云鹏朱庚杰山东黄金集团有限公司充填工程实验室山东莱州市261441 山东黄金集团有限公司山东济南250100

对于采用充填采矿法的矿山,充填体是井下采场的重要组成部分,在先采矿房并充填完成后再回采矿柱的充填采矿工艺过程中,充填体受原生地应力及矿体开挖的扰动、卸载作用。基于充填开采工艺过程中的应力变化路径,开展充填体真三轴压缩及卸... 详细信息

对于采用充填采矿法的矿山,充填体是井下采场的重要组成部分,在先采矿房并充填完成后再回采矿柱的充填采矿工艺过程中,充填体受原生地应力及矿体开挖的扰动、卸载作用。基于充填开采工艺过程中的应力变化路径,开展充填体真三轴压缩及卸载试验,分析充填体失稳破坏过程及声发射响应特征,研究充填体力学特性。结果表明:真三轴压缩条件下充填体试件的破坏形式主要以拉伸破坏为主,表现出更好的弹性,峰值强度和弹性模量随养护时间的增加和围压的增大而增大;单向卸载条件下,充填体试件峰值强度较真三轴压缩条件下的峰值强度降低约17.74%,峰值强度随围压的增大而增大,弹性模量随围压的增大而减小,泊松比随围压的增大先增大后减小;双向卸载条件下,充填体试件快速失稳破坏,峰值强度较真三轴压缩条件下的峰值强度降低约17.76%,充填体试件的峰值强度、弹性模量、泊松比均随围压的增大而增大;充填体试件在双向卸载条件下比单向卸载条件下产生的变形更大,破坏强度也更低。

关键词：充填体力学特性真三轴压缩单向卸载双向卸载

复杂金属矿床高效低贫损上向水平分层充填采矿方法

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矿业研究与开发 2024年第6期44卷 1-9页

作者：胡松涛朱明德山东黄金矿业科技有限公司山东济南250100 山东黄金集团有限公司深井开采实验室山东莱州市261442 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

针对复杂金属矿床在开采时存在矿石贫化和损失大、采场稳定性差等难题,提出了脉内“之”字形低废采准工艺与气囊预占位成巷方法,并在此基础上研发了高效低贫损上向水平分层充填采矿方法。依托内蒙某金矿,采用现场调查和室内试验的手段... 详细信息

针对复杂金属矿床在开采时存在矿石贫化和损失大、采场稳定性差等难题,提出了脉内“之”字形低废采准工艺与气囊预占位成巷方法,并在此基础上研发了高效低贫损上向水平分层充填采矿方法。依托内蒙某金矿,采用现场调查和室内试验的手段开展了该采矿方法分层采场结构参数、预占位气囊整体结构与尺寸等方面的研究。研究结果表明,该矿山试验矿段的岩体质量指标RMR值为51~63,对应分层采场极限跨度为5.5~10.5 m。设计确定了预占位充气式气囊的整体结构,计算得到了充气式气囊的工作压力为0.2 MPa,承载能力为0.5 MPa;获得了爆破补偿空间与岩石碎胀系数的关系,确定了合理的预占位充气式气囊的跨度为2.5 m。在此基础上开展了现场工业试验,工业试验采场高4 m,宽5.5 m,长20 m。试验采场的回采结果表明,该方法二步骤采场生产能力达到150 t/d,矿石的回采率为94%,矿石贫化率为4.8%,实现了复杂金属矿床的高效低贫损开采。

关键词：复杂金属矿床分层充填法低废采准预占位气囊贫化率损失率

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山东招平断裂构造解析及控矿规律总结

矿业工程 2024年第1期22卷 1-5页

作者：王吉祥张勋王要善许彦会姜晓磊王承璨山东黄金集团蓬莱矿业有限公司山东烟台265615

通过对招平断裂构造解析,得出该构造的控矿规律、矿化富集规律、构造控矿模型。在总结找矿构造标志、蚀变标志、矿物学标志的基础上,在山东黄金某矿171#脉带开展了找矿工作并取得显著探矿成果,探明金属量5138 kg。

关键词：金矿构造应力分析招平断裂带控矿规律找矿预测

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矿井提升系统平衡锤质量选择的合理性探讨

矿山机械 2024年第5期52卷 25-28页

作者：郝丁谋山东黄金集团赤峰柴胡栏子黄金矿业有限公司内蒙古赤峰024039

以某金矿3号竖井罐笼配平衡锤提升机改造为例,以常规方法计算平衡锤质量,并核算各种工况时最大张力差、动静防滑安全系数、电动机功率。考虑“提升重载的张力差等于空罐运行的张力差,以满足防滑要求”,构建平衡锤计算模型,同时在平衡锤... 详细信息

以某金矿3号竖井罐笼配平衡锤提升机改造为例,以常规方法计算平衡锤质量,并核算各种工况时最大张力差、动静防滑安全系数、电动机功率。考虑“提升重载的张力差等于空罐运行的张力差,以满足防滑要求”,构建平衡锤计算模型,同时在平衡锤质量计算方法改进后,计算各种工况时最大张力差、动静防滑安全系数、电动机功率。对比分析两种计算方法,并结合应用实践,证明利用平衡锤质量改进算法所得到的平衡锤质量,是经济的、合理的、安全可靠的。

关键词：提升系统平衡锤质量钢丝绳张力差

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千米采深矿区锚杆拉拔试验研究

矿业工程 2024年第3期22卷 8-10,16页

作者：王玺吴钦正李施庆王小奇郑永升山东黄金集团有限公司深井开采实验室山东烟台261400 山东金洲矿业集团有限公司山东威海264501 山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿山东烟台261400

针对千米采深矿区缺乏锚杆支护效果评测的现状,利用自主研发的锚杆智能拉拔测试系统,选取深部两个分段管缝锚杆进行了拉拔测试,获得不同长度、不同位置锚杆的拉拔力变化规律,并给出了相应的支护建议。研究表明:1.3 m锚杆锚固力在25 kN左... 详细信息

针对千米采深矿区缺乏锚杆支护效果评测的现状,利用自主研发的锚杆智能拉拔测试系统,选取深部两个分段管缝锚杆进行了拉拔测试,获得不同长度、不同位置锚杆的拉拔力变化规律,并给出了相应的支护建议。研究表明:1.3 m锚杆锚固力在25 kN左右,1.8 m锚杆锚固力在33 kN左右,深部采区应优先选用1.8 m及以上的锚杆进行支护;不同位置锚固力差别较大,推测是不同位置岩体质量不同所致,应加强矿区岩体质量分级研究,根据分级结果进一步优选锚杆支护参数。

关键词：千米采深管缝锚杆拉拔试验支护评测

基于多源信息融合的海底矿山开采及治理稳定性评价

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金属矿山 2024年第3期 29-36页

作者：李杨夏文浩宋卫东康明超杜云龙张开诚山东黄金集团有限公司山东济南250101 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 山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿山东莱州261442

地下开采是金属矿山开采的主要方式,在长期开采过程中,所形成的采空区以及不稳定区域需要进行充填注浆处理。针对三山岛金矿新立矿区在治理后的稳定性评价问题,首先通过数值模拟对该矿区开采及治理后全过程稳定性进行分析,其次采用层次... 详细信息

地下开采是金属矿山开采的主要方式,在长期开采过程中,所形成的采空区以及不稳定区域需要进行充填注浆处理。针对三山岛金矿新立矿区在治理后的稳定性评价问题,首先通过数值模拟对该矿区开采及治理后全过程稳定性进行分析,其次采用层次分析法对影响岩体稳定性的各种因素进行权重计算,将影响较大的因素作为D-S证据理论的评判指标,进行治理后的岩体稳定性评价。结果表明:治理后整体的变形量增长缓慢,塑性区变形处于稳定状态,充填治理效果良好,达到预期效果;治理情况、治理后围岩力学状态对岩体稳定性影响最大,治理前稳定性次之,地质因素影响最小。因子层中,采空区治理率影响最大。通过D-S证据理论证明所有水平在治理后处于稳定状态,其中-165 m水平稳定性相对较差,-240 m水平次之。

关键词：地下开采层次分析法 D-S证据理论稳定性评价

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金属矿山充填浓度多目标优化控制

有色金属工程 2024年第5期14卷 113-119页

作者：郭加仁刘江涛王增加杨纪光朱庚杰山东黄金矿业科技有限公司充填工程实验室分公司山东烟台261400 山东省深海深地金属矿智能开采重点实验室山东莱州2614003 济南二机床集团有限公司济南250000

针对常规PID控制时充填浓度存在滞后性、时变性等特点,且易受尾砂性质和粒径等因素影响,提出了一种充填浓度的多目标优化控制策略。通过对充填工艺流程进行分析,构建充填浓度的多目标控制模型,设定多目标决策变量,建立对应的目标函数和... 详细信息

针对常规PID控制时充填浓度存在滞后性、时变性等特点,且易受尾砂性质和粒径等因素影响,提出了一种充填浓度的多目标优化控制策略。通过对充填工艺流程进行分析,构建充填浓度的多目标控制模型,设定多目标决策变量,建立对应的目标函数和约束条件,从底流浓度、充填质量、充填成本方面对充填浓度进行多目标优化,采用遗传算法进行求解,并在MATLAB中进行仿真。通过仿真曲线可知,多目标优化算法在评价指标方面满足质量合格、低成本的控制需求,与传统PID控制算法相比,多目标优化控制算法响应速度更快,鲁棒性更强,该充填系统运行以来,充填浓度稳定在70%±1%左右,成本降低15%,满足工业生产要求。

关键词：充填浓度多目标优化遗传算法优化控制

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金矿浮选尾矿提取长石的试验研究

中国资源综合利用 2024年第6期42卷 43-48页

作者：王瑜张晓亮王攀志任爱军山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿山东烟台261441 矿冶科技集团有限公司北京102628

某金矿浮选尾矿主要由石英、长石和云母等矿物组成,根据粒径小于0.074 mm的矿粒占总磨矿产品的比例,现场金矿浮选尾矿磨矿细度为85%。为了实现长石的综合回收,开展长石工艺矿物学研究,通过选矿试验提取金矿浮选尾矿中的长石。首先分别... 详细信息

某金矿浮选尾矿主要由石英、长石和云母等矿物组成,根据粒径小于0.074 mm的矿粒占总磨矿产品的比例,现场金矿浮选尾矿磨矿细度为85%。为了实现长石的综合回收,开展长石工艺矿物学研究,通过选矿试验提取金矿浮选尾矿中的长石。首先分别开展脱钙浮选试验、脱云母浮选试验、长石与石英浮选分离试验,然后开展提取长石的全流程试验,最后开展长石精矿磁选脱铁试验。其中,长石与石英浮选分离采用无氟有酸工艺。浮选闭路试验获得产率25.20%、K2O+Na2O含量10.36%的长石精矿,长石精矿磁选可将Fe品位从1.25%降低至0.75%。

关键词：金矿浮选尾矿长石提取选矿无氟有酸工艺

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基于矿冶废渣制备充填专用胶凝材料

有色金属工程 2024年第5期14卷 130-134页

作者：董峰李明郭利杰杨超山东理工大学山东淄博255000 福建省政和县源鑫矿业有限公司福建政和353601 矿冶科技集团有限公司北京100160 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心北京102628

首先测定了矿冶废渣及原材料的基本化学性质,并根据测试结果研发了复合型强碱性激发剂,用于激发矿冶废渣活性,从而制备出适用于矿山充填专用胶凝材料;通过XRD测试了充填专用胶凝材料硬化体中的水化反应产物,结果表明:支撑充填体强度的... 详细信息

首先测定了矿冶废渣及原材料的基本化学性质,并根据测试结果研发了复合型强碱性激发剂,用于激发矿冶废渣活性,从而制备出适用于矿山充填专用胶凝材料;通过XRD测试了充填专用胶凝材料硬化体中的水化反应产物,结果表明:支撑充填体强度的主要物质为钙矾石(AFt)和氢氧化钙(CH)、铝胶(AH 8-10)、水化硅酸钙(C-S-H)、水化硅铝酸钙(C-A-S-H)等。一个AFt分子形成会结合和吸附32个H_(2)O分子,表明矿山充填专用胶凝材料更适合含水量较大的尾砂充填料浆。同时采用SEM分析了不同龄期充填硬化体内部结构,揭露了充填硬化体强度增长规律,并分析了各阶段硬化体产生强度的机理;通过强度试验测试了不同条件下两种胶凝材料充填体强度,结果表明充填专用胶凝材料(KS)制备的充填体强度指标高于水泥(SN)制备的充填体强度,强度值相差1倍。

关键词：胶凝材料矿冶废渣微观结构分析充填体强度水化反应