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中关铁矿有轨运输巷底鼓变形监测分析及控制技术研究

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矿业研究与开发 2024年第4期44卷 107-113页

作者：王社光于庆磊于兴社蒲江涌杨志强田欣河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司河北邢台市054100 河北省复杂铁矿低碳智能高效开采技术创新中心河北邢台市054100 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 河北钢铁集团矿业有限公司河北唐山市063100

巷道围岩变形是影响其稳定性的重要因素之一。针对中关铁矿有轨运输巷道底鼓变形难题,采用激光扫描仪获取巷道变形后的目标点云数据并进行降噪处理,为克服巷道变形前源点云数据缺失问题,利用NURBS曲面建模技术构建变形前的源点云数据,... 详细信息

巷道围岩变形是影响其稳定性的重要因素之一。针对中关铁矿有轨运输巷道底鼓变形难题,采用激光扫描仪获取巷道变形后的目标点云数据并进行降噪处理,为克服巷道变形前源点云数据缺失问题,利用NURBS曲面建模技术构建变形前的源点云数据,并利用griddle网格工具进行加密;在此基础上,采用基于点到面(P2P)距离和K近邻算法,对巷道变形量进行计算和分析。结果表明,85.8%的区域底鼓变形值在30 cm以上,且呈现出明显的非均匀现象;根据巷道底鼓变形规律并结合现场实际,提出了“反底拱+锚网喷+短锚索”的组合支护修护方案,并对修复后的围岩稳定性进行分析,工程实践表明,巷道的变形趋势得到了有效控制,顶底板总移近量为52 mm,巷道两帮最大变形量约为39 mm,未再出现明显的底鼓现象。

关键词：有轨运输巷道变形监测三维激光扫描底鼓变形底鼓控制

基于量化GSI系统对地下岩体力学参数的估算

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金属矿山 2024年第8期 53-58页

作者：王社光于庆磊尹爱民贾淯斐杨志强马宁河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司河北邢台054100 河北省复杂铁矿低碳智能高效开采技术创新中心河北邢台054100 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

地下岩体力学参数的准确获取可以为破碎岩体支护设计、采矿方法优化提供一定数据支撑,对保护井下作业人员安全起着重要作用。为准确、便捷获得地下岩体力学参数,采用岩体结构等级SR、岩体结构面等级SCR以及岩体完整性系数Kv 3个指标,通... 详细信息

地下岩体力学参数的准确获取可以为破碎岩体支护设计、采矿方法优化提供一定数据支撑,对保护井下作业人员安全起着重要作用。为准确、便捷获得地下岩体力学参数,采用岩体结构等级SR、岩体结构面等级SCR以及岩体完整性系数Kv 3个指标,通过多指标交集定量化获取GSI值,并结合地质强度指标GSI与扰动参数D之间存在的数理关系,量化扰动参数D,并应用Hoek-Brown强度准则确定岩体力学参数。将实际地质调查结果与室内岩石力学试验相结合,估算某地下铁矿岩体力学性能指标,发现矿体力学性能明显弱于围岩约60%,表明需加强进路巷道以及矿岩边界处的支护强度,该估算方法对地下岩体稳定性优化设计具有重要的指导意义。

关键词： Hoek-Brown 强度准则地质强度指标扰动参数岩体完整性系数

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地下中深孔爆破的最佳减振延期时间研究

爆破器材 2024年第3期53卷 58-64页

作者：王社光杨志强王立杰杨曦王福全王庆刚河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司河北邢台054100 河北省复杂铁矿低碳智能高效开采技术创新中心河北邢台054100 华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210

以地下铁矿扇形中深孔爆破为研究对象,对实际采集的爆破振动波进行全波段的频率分析,在Matlab拟合叠加分析的基础上,提出了以高频次子周期对应的半周期为最佳延期时间的方法,并进行了数值模拟与现场验证。研究表明:将爆破振动波主频对... 详细信息

以地下铁矿扇形中深孔爆破为研究对象,对实际采集的爆破振动波进行全波段的频率分析,在Matlab拟合叠加分析的基础上,提出了以高频次子周期对应的半周期为最佳延期时间的方法,并进行了数值模拟与现场验证。研究表明:将爆破振动波主频对应的半周期进行错相相减,减振效果并不明显,甚至有振动增强的现象;孔间最佳延期时间主要与爆破振动波有效波段内所包含的高频次子周期相关。以高频次子周期确定延期时间准确性更高。多次叠加减振强度的大小仍与高频次子周期相关。只是在低叠加次数条件下,两者之间的敏感性不高,次高频次子周期也可以起到一定的降振效果。但是,随着叠加次数的增加,两者之间的关联性不断增强,故只有高频次子周期才有良好的连续叠加减振效果。

关键词：中深孔爆破孔间最佳延期时间 Matlab数据拟合高频次子周期减振

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矿井充水条件分析及涌水量预测评价

内蒙古煤炭经济 2024年第7期 7-9页

作者：王培培河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司河北邢台054100

在以往水文地质勘探工程基础上,本文通过收集区域内近十年来新的地质和地下水动态资料,对矿区石灰岩地下水系统有了新的认识。通过大量系统工作,基本查明区域奥陶系灰岩地下水分布及变化规律,分析充水条件并预测涌水量,为矿山防治水提... 详细信息

在以往水文地质勘探工程基础上,本文通过收集区域内近十年来新的地质和地下水动态资料,对矿区石灰岩地下水系统有了新的认识。通过大量系统工作,基本查明区域奥陶系灰岩地下水分布及变化规律,分析充水条件并预测涌水量,为矿山防治水提供保障。

关键词：地下水充水条件涌水量预测

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复杂破碎矿体采矿方法研究及提产优化实践

河北冶金 2024年第8期 41-46,54页

作者：王庆刚王社光连欢超于兴社马宁杨志强河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司河北邢台054100 河北省复杂铁矿低碳智能高效开采技术创新中心河北邢台054100

复杂破碎矿体难以实现安全高效回采,其采矿方法的选择仍是当今采矿技术的难题。本文以某铁矿复杂破碎采场为背景,进行采场结构参数数值模拟及提产布局协同技术研究。首先进行岩体结构面调查分析和岩石试件点荷载强度测试,进行岩体稳定... 详细信息

复杂破碎矿体难以实现安全高效回采,其采矿方法的选择仍是当今采矿技术的难题。本文以某铁矿复杂破碎采场为背景,进行采场结构参数数值模拟及提产布局协同技术研究。首先进行岩体结构面调查分析和岩石试件点荷载强度测试,进行岩体稳定性分级;其次在岩体质量分级的基础上,基于Mathew稳定图表法,在综合考虑采准工程和采场顶板与侧帮稳定性的基础上,获得采场允许暴露的结构参数:当宽度为10~18 m时,采场最大允许暴露长度为30~60 m;当采场高度小于30 m时,采场最大允许暴露长度为30~50 m;当高度大于30 m时,采场最大允许暴露长度为45~60 m。在此基础上,提出25种不同开采方案,采用FLAC3D对采场结构参数进行数值模拟优化,通过采场顶板和侧帮位移、应力、塑性区对比分析等,结合开采实际,提出在南部地质条件相对较好区域推行预控顶大直径深孔采矿法,较为破碎的北部区域采用预控顶中深孔落矿分段凿岩采矿法,并不断进行提产布局及排产优化,顺利实现设计产能。

关键词：复杂破碎矿体岩体质量分级数值模拟采矿应力塑性区

基于物元可拓分析的岩体质量分级方法研究与应用

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现代矿业 2024年第2期40卷 121-126页

作者：高光宇耿帅杨金光尹爱民河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司河北省邢台市054100 河北省复杂铁矿低碳智能高效开采技术创新中心

影响岩体质量的因素众多,岩体质量分级中往往面临因素考虑不全面、主观性强以及不同因素之间难以进行对比分析等问题,对准确性产生影响。物元可拓分析法的最大优势是可以对不同因素进行综合分析,从定性和定量角度对目标进行确定。针对... 详细信息

影响岩体质量的因素众多,岩体质量分级中往往面临因素考虑不全面、主观性强以及不同因素之间难以进行对比分析等问题,对准确性产生影响。物元可拓分析法的最大优势是可以对不同因素进行综合分析,从定性和定量角度对目标进行确定。针对某矿岩体质量评价工作,基于物元可拓分析法建立岩体质量评价体系,通过确定经典域、节域、待评物元以及权重,完成对岩体的质量评价。结果表明,利用该法对岩体质量的评价结果与工程岩体分级标准相近,证明了方法的合理性和准确性。同时,熵权法确定权重更加客观,物元可拓分析法降低了在分析中考虑不全面和专家主观性的影响。

关键词：物元理论可拓分析岩体质量分级熵权法

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中关铁矿松软破碎围岩巷道掘支技术应用

冶金与材料 2024年第4期44卷 145-147页

作者：孙丁丁河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司河北邢台054100 河北省复杂铁矿低碳智能高效开采技术创新中心河北邢台054100

中关铁矿井下开采时,部分巷道处于蚀变闪长岩、矽卡岩等松软破碎围岩中,掘进过程中时常出现顶板塌冒、巷道成型不规整、支护反复维修等问题,造成巷道掘进无法顺利进行,工人施工安全无法保障,为实现中关铁矿松软破碎围岩巷道的安全施工,... 详细信息

中关铁矿井下开采时,部分巷道处于蚀变闪长岩、矽卡岩等松软破碎围岩中,掘进过程中时常出现顶板塌冒、巷道成型不规整、支护反复维修等问题,造成巷道掘进无法顺利进行,工人施工安全无法保障,为实现中关铁矿松软破碎围岩巷道的安全施工,针对此类围岩特性,结合中关铁矿实际情况,采取了诸如缩小巷道断面以及优化光面爆破掘进工艺,同时针对不同跨度的巷道(硐室)分别采用超前锚杆预支护+金属U型支架和喷锚网+长锚索两种不同的联合支护方式。上述综合掘支技术在中关铁矿松软破碎围岩掘进施工中效果明显,不仅提高了巷道掘进的效率,工人作业的安全也得到了极大保障,同时支护二次维修率大幅下降,进一步降低了巷道掘支成本。

关键词：松软破碎围岩巷道光面爆破联合支护

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AI智能分析预警集控平台在中关铁矿的应用

现代矿业 2024年第6期40卷 9-12页

作者：胡亚雄王征任学勤杨洋李聪杨永磊河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司河北省邢台市054100 河北省复杂铁矿低碳智能高效开采技术创新中心

为规范中关铁矿重大灾害风险防控,开展重大灾害风险防控建设,针对中关铁矿重点区域(采场危险区域、排洪设施、井下危险区域、井下皮带机头、机尾、井底车场、马头门等)在重要部位安装高清摄像机和图像智能分析设备,建设企业视频智能监... 详细信息

为规范中关铁矿重大灾害风险防控,开展重大灾害风险防控建设,针对中关铁矿重点区域(采场危险区域、排洪设施、井下危险区域、井下皮带机头、机尾、井底车场、马头门等)在重要部位安装高清摄像机和图像智能分析设备,建设企业视频智能监控系统,实现了中关铁矿关键地点、重点部位重大安全风险的实时识别、监测和精准研判,该应用充分利用了人工智能技术、大数据技术、AI智能分析技术,建立安全生产AI诊断预警平台,实现数据共享与业务协同,提高了非煤矿山安全监管监察执法效能,提升了矿山数字化、智能化安全生产水平。

关键词：视觉AI 智能分析预警平台智能技术

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中关铁矿上料系统原矿洗矿脱泥流程优化

现代矿业 2024年第6期40卷 125-128,133页

作者：刘聪任帅任建辉张庆博张义坤杜威河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司河北省邢台市054105 河北省复杂铁矿低碳智能高效开采技术创新中心

中关铁矿为了消除原矿中超细粒级泥料对上料系统的影响,针对因原矿中细粒级物料较多,含泥量高,物料黏性大,水分大造成上料系统皮带通廊卫生量大、磨矿仓易堵塞等问题,采用将原矿进行大块干选、湿式筛分、细粒级预选脱泥、预选精矿脱水... 详细信息

中关铁矿为了消除原矿中超细粒级泥料对上料系统的影响,针对因原矿中细粒级物料较多,含泥量高,物料黏性大,水分大造成上料系统皮带通廊卫生量大、磨矿仓易堵塞等问题,采用将原矿进行大块干选、湿式筛分、细粒级预选脱泥、预选精矿脱水作业等工艺,抛除原矿中夹杂的8%的超细粒级泥料的方法进行了原矿洗矿脱泥流程优化的研究,通过流程优化,上料系统皮带通廊卫生量减小,消除了磨矿仓易堵塞的问题。为避免铁资源流失以及对后续磨选作业产生负面影响,还进行了大块干选挡板位置的确定,双层筛筛孔尺寸的确定,预选磁选机磁场强度的确定以及脱水筛筛孔尺寸的确定试验。此次流程优化取得了良好的效果,值得在同类矿山中推广。

关键词：上料系统流程优化原矿洗矿湿式筛分双层振动筛磁选机脱水筛