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扎实三步走千方解困拼尽十分力百计争盈——山西华圣铝业有限公司提质增效实现首季开门红

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中国有色金属 2016年第9期 58-59页

作者：柴向奇齐向前贺彩莲山西华圣铝业有限公司

2016年一季度,山西华圣铝业有限公司提质增效成果明显,铝锭综合交流电耗、阳极毛耗、天然气单耗等主要经济技术指标名列中铝公司前茅,实现盈利,取得首季开门红。

关键词：铝业有限公司铝市场铝锭曝光台一线人员三步走铝行业电子显示屏检验标准基层班组

考虑锚-岩界面相对滑移的圆形巷道全长锚固锚杆力学性能研究

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采矿与安全工程学报 2024年第1期41卷 123-133页

作者：李阿康岳中文王鹏任猛姚达中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083 山西华兴铝业有限公司山西吕梁035300

为了更好地揭示全长锚固锚杆与围岩的相互作用机制,基于圆形巷道弹塑性变形理论,通过考虑锚杆与围岩之间的相对运动,建立了全长锚固锚杆与围岩耦合作用的弹塑性力学模型。基于有限差分法(FDM)提出了一种求解耦合力学模型的简化数值程序... 详细信息

为了更好地揭示全长锚固锚杆与围岩的相互作用机制,基于圆形巷道弹塑性变形理论,通过考虑锚杆与围岩之间的相对运动,建立了全长锚固锚杆与围岩耦合作用的弹塑性力学模型。基于有限差分法(FDM)提出了一种求解耦合力学模型的简化数值程序,利用MATLAB软件编程得出了所提出模型的数值解。通过与现场监测数据的比较,验证了所提出模型的正确性。随后基于该模型分析了岩体的弹性模量、剪胀角以及托盘刚度对锚杆支护性能的影响。最后,为探究锚杆的最佳安装时间分析了不同应力释放率下锚杆的支护性能。结果表明,当应力释放率未超过60%之前,锚杆的支护效果随应力释放速率的增加而线性下降;之后,锚杆的支护效果迅速下降。因此,采用全长锚固锚杆支护时最好在巷道开挖后应力释放率未超过60%之前进行。

关键词：全长锚固锚杆有限差分法剪胀角托盘刚度应力释放率

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煤下铝上行开采工艺控制覆岩均匀沉降研究

采矿与安全工程学报 2024年第1期41卷 95-106页

作者：黄丹余斌王云昌王振宇吴姗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 山西华兴铝业有限公司山西吕梁033000

铝土矿空场开采会导致覆岩的不均匀沉降或塌陷,破坏上覆煤层的完整性。为实现煤铝资源的保护性开采,保障煤下铝开采时上覆煤层的完整性,在提出煤下铝开采方法的基础上,分析崩落散体性质对覆岩均匀沉降的影响规律和控制覆岩均匀沉降的基... 详细信息

铝土矿空场开采会导致覆岩的不均匀沉降或塌陷,破坏上覆煤层的完整性。为实现煤铝资源的保护性开采,保障煤下铝开采时上覆煤层的完整性,在提出煤下铝开采方法的基础上,分析崩落散体性质对覆岩均匀沉降的影响规律和控制覆岩均匀沉降的基本原理。首先建立了煤下铝开采覆岩移动的非线性弹性地基梁力学模型,分析不同弹性地基系数条件下的力学模型,然后采用数值模拟方法研究崩落散体性质对覆岩移动的影响规律,最后提出煤下铝开采覆岩均匀沉降控制技术方案,并将其应用于工业试验。研究结果表明:较大的崩落散体弹性模量,能有效控制覆岩沉降量,弹性地基系数是控制覆岩均匀沉降的关键,矿块式采场放顶作业是控制覆岩均匀沉降的有效技术手段,密实的胶结充填更有利于控制覆岩的均匀沉降。

关键词：煤下铝开采崩落散体非线性弹性地基梁力数值模拟覆岩沉降控制

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煤下铝土矿逐巷充填护顶与置换开采方法

采矿与安全工程学报 2024年第1期41卷 212-220页

作者：陈勇黄炳香姚达吴占伟陈大勇韩晓克王昌张清秋王云昌王乐中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室江苏徐州221116 山西华兴铝业有限公司山西吕梁033000

我国煤下铝土矿资源储量极其丰富,约占全国铝土矿储量的50%以上,随着国内浅地表铝土矿资源逐渐消耗殆尽,地下铝土矿特别是煤下铝开采将成为铝资源开发的发展趋势和必然选择。针对目前煤铝共采过程中存在的岩层活动相互影响问题,提出煤... 详细信息

我国煤下铝土矿资源储量极其丰富,约占全国铝土矿储量的50%以上,随着国内浅地表铝土矿资源逐渐消耗殆尽,地下铝土矿特别是煤下铝开采将成为铝资源开发的发展趋势和必然选择。针对目前煤铝共采过程中存在的岩层活动相互影响问题,提出煤下铝土矿逐巷充填护顶与置换开采方法:将每个铝土矿柱划分为多条采巷,采巷开采完毕后立即充填以达到及时护顶与控制岩层活动的目的,每条采巷按设计顺序依次进行开采与充填作业,实现铝土矿柱与充填体的置换开采,最终保障铝土矿与上部煤层均正常开采。研究成果成功应用于山西华兴铝业有限公司奥家湾铝土矿,充填接顶效果良好,顶底板位移量控制在20 mm以内,可有效控制铝土矿采后的岩层活动,保障上覆煤层连续性,实现煤下铝土矿对上覆煤层的保护性开采;充填后能及时有效护顶,提高采场整体稳定性,解决常规铝土矿软弱直接顶控顶的技术难题;铝土矿采出率由45%提高至78%,矿石贫化率控制在5.06%,且充填设备小型化、便携化,安装在井下,占地面积小,成本低,整体技术经济效益显著。形成了一套适应于现场的完整的逐巷充填护顶与置换开采技术体系,技术可行、经济性好,可为实现煤铝共采提供技术支持,具有较大的推广应用前景。

关键词：煤系煤下铝土矿逐巷充填矿柱回收煤铝共采协调开采

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煤系共伴生矿产协同开发

采矿与安全工程学报 2024年第1期41卷 1-14页

作者：黄炳香赵兴龙韩晓克吴占伟袁国栋张青林中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室江苏徐州221116 山西华兴铝业有限公司山西吕梁035300 中核新疆矿业有限公司新疆乌鲁木齐841100

煤系共伴生矿产的矿种多,量大面广,与煤层叠置;煤系矿产协同开发是国家的重大战略需求。采动岩层活动叠加与流体迁移规律是煤系共伴生矿产协调开采的核心共性科学问题。采动应力、岩层变形、断裂与运动等叠加是影响煤系共伴生矿产协调... 详细信息

煤系共伴生矿产的矿种多,量大面广,与煤层叠置;煤系矿产协同开发是国家的重大战略需求。采动岩层活动叠加与流体迁移规律是煤系共伴生矿产协调开采的核心共性科学问题。采动应力、岩层变形、断裂与运动等叠加是影响煤系共伴生矿产协调开采的关键因素,层间岩层稳定性、层间岩层裂隙贯通度、层间岩层渗流失稳和矿层(体)破断台阶错动量是评价能否协调开采的关键指标。煤系共伴生矿产通过分区错时开采方法、污染物源头阻隔等协调开采技术,实现环境影响的协同控制效应。由于煤系共伴生矿产赋存位置与赋存状态的差异性,其协同开发产业链中所涉及的核心产业环节也有所不同,考虑不同矿种开采工艺与设备的兼容性,相应形成了不同的协同开发模式。目前初步形成了煤-铝-铁-镓综合开发(兴县模式)、煤-铀协调开采(伊犁盆地)、水-煤-气协调开发(鄂尔多斯)等模式或场景,提出了煤矿井下钻井采铀、油气等共采工艺技术。协同开发技术可行,安全与环境有保障。叠置矿产分矿权开发,易导致相互影响,彼此不能正常开采,安全风险及环境影响增大。煤系共伴生矿产的矿权配置是产业发展核心问题,亟需产业政策支持,促进行业高质量发展。提出了矿权改革、综合勘探、协同开发等政策建议,煤系共伴生矿产协同开发企业可有各矿种企业签订互不影响协议、以主矿体为主的联合相关矿种开发企业共同开发、成立叠置资源综合开发公司进行协同开发等3种企业模式。

关键词：煤系共伴生矿产共采安全环境

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铝土矿矿柱与矿房留采比对采场稳定性的影响

能源与节能 2024年第8期 75-77,121页

作者：白兵山西华兴铝业有限公司山西吕梁033000

山西A铝土矿属于沉积型铝土矿床,采用房柱法开采,要实现矿石采出率与采场稳定性关系的平衡,合理设计采场参数是关键。以该矿实际地质开采条件为工程背景,采用理论分析与数值模拟的方法,在留设矿柱宽度为4 m固定不变的前提下,对比分析了... 详细信息

山西A铝土矿属于沉积型铝土矿床,采用房柱法开采,要实现矿石采出率与采场稳定性关系的平衡,合理设计采场参数是关键。以该矿实际地质开采条件为工程背景,采用理论分析与数值模拟的方法,在留设矿柱宽度为4 m固定不变的前提下,对比分析了3种不同留采比(分别为1∶1、1∶1.5、1∶2)开采方案下的采场稳定性。研究结果表明:随着矿房开采宽度的增大,矿柱竖直应力峰值逐渐增大并且应力向矿柱内部集中,顶底板位移与塑性破坏区也随之增大。留采比1∶1.5(留设矿柱宽度4 m,开采矿房宽度6 m)为该矿最优的矿柱与矿房留采比,可最大限度提高矿石的采出率,同时保障采场的稳定性,可为山西省铝土矿安全高质量开发提供理论支持。

关键词：铝土矿房柱法参数优化采场稳定性 FLAC3D

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沁水盆地深部软煤煤层气开发实践

矿业安全与环保 2024年第2期51卷 141-145,152页

作者：刘长华陈国青高宇郭琪李金昱金志扬山西华新煤成气勘查开发有限公司山西太原031000

我国煤层气开发主要集中在煤层深度小于1200 m的区域,埋深大于1500 m的深部煤层气开发未取得实质性突破。针对深部软煤井壁稳定差、压裂改造难的问题,对沁水盆地深部软煤煤层气的开发开展了一系列技术攻关。研究结果表明:钻井过程中使... 详细信息

我国煤层气开发主要集中在煤层深度小于1200 m的区域,埋深大于1500 m的深部煤层气开发未取得实质性突破。针对深部软煤井壁稳定差、压裂改造难的问题,对沁水盆地深部软煤煤层气的开发开展了一系列技术攻关。研究结果表明:钻井过程中使用“氯化钾聚合物+井眼强化剂”钻井液体系,可有效控制煤层相对井径扩大率。使用16~18 m 3/min超大排量、高液量、高砂量光套管压裂工艺,配合降阻剂来降低施工摩擦阻力,细砂、中砂、粗砂占总砂量体积比分别为15%、70%、15%,加砂量占总携砂液体积比自3%开始每次提高1%,可实现对深部软煤的充分改造,裂缝动态半长最大达到322.51 m,大幅提高了单井控制面积,排采产气效果良好。

关键词：沁水盆地深部煤层气软煤钻井压裂大排量

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1235铝合金冷加工过程中组织演变

中国材料进展 2024年第4期43卷 331-335页

作者：余党会王生宁刘建兴酒钢集团甘肃东兴铝业有限公司铝业研究院甘肃嘉峪关735100

为进一步掌握铝箔坯料在冷加工过程中的组织演变规律,以1235铝合金双零箔坯料为研究对象,探究其7.0 mm厚铸轧坯料冷轧至3.8,1.8,0.9,0.5 mm过程中第二相形貌、尺寸的变化情况。结果表明,铸轧坯料冷轧一道次后均匀化退火未改变第二相的属... 详细信息

为进一步掌握铝箔坯料在冷加工过程中的组织演变规律,以1235铝合金双零箔坯料为研究对象,探究其7.0 mm厚铸轧坯料冷轧至3.8,1.8,0.9,0.5 mm过程中第二相形貌、尺寸的变化情况。结果表明,铸轧坯料冷轧一道次后均匀化退火未改变第二相的属性,只是在一定程度上改变了相的尺寸,组织内的θ相(FeAl_(3))会发生溶解和均匀化扩散,且在高温下部分θ析出相形貌发生了变化,长大变成针状;后在一道次冷轧至1.8 mm过程中针状相发生了明显的“折断”,但在随后的冷轧过程中,针状相被破碎至5~8μm范围内以后再很难被进一步破碎,验证了针状第二相“硬而脆”的特性,说明在退火过程中控制尺寸>5μm第二相的数量的重要性。

关键词： 1235铝合金双零箔第二相均匀化退火

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巷道开挖过程中围岩能量耗散特征

采矿与安全工程学报 2024年第1期41卷 142-150页

作者：孟庆彬辛学奎宋子鸣宋洋程争民王昌中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 山西华兴铝业有限公司山西吕梁035300

巷道围岩的变形破坏本质上是能量积聚、耗散及释放综合作用的结果,是能量驱动下的一种状态失稳现象,揭示巷道围岩能量分布规律有利于岩石工程的安全评价和稳定性分析。基于经典弹塑性理论及能量守恒定律,分析了巷道围岩弹性变形能、耗... 详细信息

巷道围岩的变形破坏本质上是能量积聚、耗散及释放综合作用的结果,是能量驱动下的一种状态失稳现象,揭示巷道围岩能量分布规律有利于岩石工程的安全评价和稳定性分析。基于经典弹塑性理论及能量守恒定律,分析了巷道围岩弹性变形能、耗散能和外力功之间的关系,揭示了外力功与能量的演化规律。采用FLAC^(3D)内嵌的Fish语言编程及二次开发,完成FLAC^(3D)能量计算的功能拓展,并通过算例验证了所开发的能量模块的准确性和合理性;将此能量模块应用于巷道工程,实现了对巷道围岩弹性能量场、耗散能量场的可视化分析,探究了不同断面形状、尺寸对巷道围岩能量场分布及演化规律的影响,且巷道围岩耗散能集中区与主破坏位置基本吻合。从能量角度分析巷道围岩的稳定性,对巷道吸能支护设计具有重要理论意义和应用价值。

关键词：巷道能量特征 FLAC^(3D)数值模拟能量模型