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深部矿山不同埋藏深度岩石拉压力学特性试验研究

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工程地质学报 2024年第1期32卷 86-95页

作者：李地元罗平框朱志根方旭刚周奥辉何啸马金银中南大学资源与安全工程学院长沙410083 长沙有色冶金设计研究院有限公司长沙410019 云南驰宏锌锗股份有限公司会泽矿业分公司会泽654200

岩石的物理力学特性随埋藏深度增大会发生变化。本文以云南某矿山900~1200 m深度范围内4个不同埋藏深度的矿体上下盘围岩(灰质白云岩)为研究对象,开展了不同含水条件下(自然状态和饱水状态)的单轴压缩和巴西劈裂试验,探明深部岩石力学... 详细信息

岩石的物理力学特性随埋藏深度增大会发生变化。本文以云南某矿山900~1200 m深度范围内4个不同埋藏深度的矿体上下盘围岩(灰质白云岩)为研究对象,开展了不同含水条件下(自然状态和饱水状态)的单轴压缩和巴西劈裂试验,探明深部岩石力学基本物理力学特性随埋深的变化规律。研究结果表明:在研究的深度范围内,岩石基本物理成分组成及结构相似,随着岩石埋藏深度的增加,岩石试样的密度、纵波波速、单轴抗压强度、抗拉强度和弹性模量等均略微增大,而泊松比呈先增大后减小的趋势。含水条件对岩石的力学特性影响显著,不同埋藏深度的岩石试样进行饱水处理后其抗压强度、抗拉强度和弹性模量均明显减小,泊松比显著增大,其中岩石单轴抗压强度对水的敏感性高于其他参数对水的敏感性,各参数对水的敏感性排序为:抗压强度>弹性模量>泊松比>抗拉强度。本研究很好地揭示了深部矿山不同埋藏深度围岩的拉压力学特性变化规律。

关键词：深部开采深部岩石力学工程地质含水率

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开拓奋进的鞍山黑色冶金矿山设计研究院

钢铁 1991年第4期 80-83页

作者：孙庆和鞍山黑色冶金矿山设计研究院

1.概况鞍山黑色冶金矿山设计研究院(以下简称鞍矿院),是冶金工业部直属的设计科研单位之一。1956年2月,随着冶金工业发展的需要,当时的重工业部决定,将鞍山黑色冶金设计总院北京分院的采矿、选矿和烧结专业设计人员与武钢、本钢部分专... 详细信息

1.概况鞍山黑色冶金矿山设计研究院(以下简称鞍矿院),是冶金工业部直属的设计科研单位之一。1956年2月,随着冶金工业发展的需要,当时的重工业部决定,将鞍山黑色冶金设计总院北京分院的采矿、选矿和烧结专业设计人员与武钢、本钢部分专业设计人员配以辅助专业设计人员,组建了鞍山黑色金属矿山设计院,成为全国性的大型专业设计院。1958和1976年两次从这个院抽调600余名设计人员,先后组建了长沙黑色冶金矿山设计研究院和秦皇岛黑色冶金矿山设计研究院。

关键词：黑色冶金矿山鞍山市鞍钢球团设计研究院

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金矿选矿技术研究进展

现代矿业 2024年第8期40卷 158-161页

作者：胡瑞彪张璐张建刚长沙有色冶金设计研究院有限公司湖南省长沙市410011

为助力国内金矿选矿技术攻关,实现金矿资源的高效、合理化开发利用,通过梳理国内金矿资源分布情况及典型黄金矿山的重选法、浮选法、联合工艺和预处理选矿工艺的研究现状,针对性地总结了含碳高砷、高硫、难处理金矿的研究方向,为实现难... 详细信息

为助力国内金矿选矿技术攻关,实现金矿资源的高效、合理化开发利用,通过梳理国内金矿资源分布情况及典型黄金矿山的重选法、浮选法、联合工艺和预处理选矿工艺的研究现状,针对性地总结了含碳高砷、高硫、难处理金矿的研究方向,为实现难选金矿资源的高效、合理化开发利用提供了思路。

关键词：金矿重选法浮选法联合工艺预处理工艺

金属矿山深部硬岩矿床非爆连续采矿技术及应用

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有色金属（矿山部分） 2024年第6期76卷 64-69,83页

作者：刘福春郭钦鹏熊有为长沙有色冶金设计研究院有限公司长沙410019 深井矿山安全高效开采技术湖南省工程研究中心长沙410019

随着我国矿产资源需求的不断攀升及浅层矿产资源的日益枯竭,向深部拓展开采新的矿产资源已成为必然的趋势。首先,针对传统的凿岩爆破工艺在深部开采中面临的诸多挑战,阐述了深部硬岩矿床非爆连续采矿技术及装备。然后,以某深部硬岩矿山... 详细信息

随着我国矿产资源需求的不断攀升及浅层矿产资源的日益枯竭,向深部拓展开采新的矿产资源已成为必然的趋势。首先,针对传统的凿岩爆破工艺在深部开采中面临的诸多挑战,阐述了深部硬岩矿床非爆连续采矿技术及装备。然后,以某深部硬岩矿山为例,详细介绍了非爆连续采矿技术的应用实践,并展示了所带来的积极成效,为深部硬岩矿床非爆连续开采提供案例借鉴;最后,基于实践经验,结合人工智能等前沿技术,提出了矿石制浆与水力输送技术,有望为深井矿石的提升提供一种更为高效、环保的解决方案,进一步优化和提升深部矿山的开采效率和安全性。

关键词：深部开采硬岩矿床综合机械化掘进机械破岩水力输送

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不同钢纤维类型混凝土动静态力学特性试验研究及应用

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金属矿山 2024年第5期 190-198页

作者：李地元王蜜蜜王勇兵方旭刚蒋京泰余一松汪小东中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 云南驰宏锌锗股份有限公司云南曲靖655011 长沙有色冶金设计研究院有限公司湖南长沙410019

以云南某深部竖井钢纤维混凝土衬砌支护为背景,利用深部矿山现场使用的水泥、钢纤维及掘进工作面废矸石作为原材料,制作钢纤维混凝土试样,探究了不同钢纤维类型混凝土的动静态力学性能。通过单轴压缩、劈裂拉伸和动态压缩试验获得了钢... 详细信息

以云南某深部竖井钢纤维混凝土衬砌支护为背景,利用深部矿山现场使用的水泥、钢纤维及掘进工作面废矸石作为原材料,制作钢纤维混凝土试样,探究了不同钢纤维类型混凝土的动静态力学性能。通过单轴压缩、劈裂拉伸和动态压缩试验获得了钢纤维混凝土动静态力学性能及其破坏特征,结合高速摄像机和数字图像相关技术(DIC),探讨了钢纤维混凝土试样的裂纹演化规律。研究结果表明:双掺、三掺钢纤维混凝土的抗压强度均大于单掺钢纤维混凝土,三掺钢纤维在增强混凝土抗拉强度方面效果最佳,混凝土动态抗压强度随着掺杂钢纤维类型增加而增加;与素混凝土相比,钢纤维混凝土试样表面裂纹出现较晚;掺杂的钢纤维类型越多,试样峰值应变越大;素混凝土表现出脆性破坏特征,钢纤维混凝土则表现出延性破坏特征;将三掺钢纤维混凝土应用于矿山竖井衬砌支护,有效提高了竖井井壁的完整性和稳定性,为深部矿山工程安全高效开采提供了保障。

关键词：钢纤维混凝土力学强度应变演化数字图像相关

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动态冲击下龄期较短充填体的力学特性研究

黄金 2024年第1期45卷 6-11页

作者：郭陈响朱建国刘恩彦熊有为长沙有色冶金设计研究院有限公司中南大学资源与安全工程学院

充填体材料发挥支撑作用时往往会受到爆破、钻孔等外界的动态扰动,严重危害采矿安全,同时养护时间长短也会影响矿山开采效率。采用分离式霍普金森压杆(SHPB)系统研究不同龄期尾砂胶结充填体的力学特性,同时使用LS-DYNA有限元软件对试样... 详细信息

充填体材料发挥支撑作用时往往会受到爆破、钻孔等外界的动态扰动,严重危害采矿安全,同时养护时间长短也会影响矿山开采效率。采用分离式霍普金森压杆(SHPB)系统研究不同龄期尾砂胶结充填体的力学特性,同时使用LS-DYNA有限元软件对试样在动态冲击作用下的应力-应变特性进行数值模拟。研究表明:在动态冲击作用下,龄期28d的试样较龄期3d的试样压密阶段短,线弹性阶段长,且峰后强度下降明显,2种试样动态强度与应变率基本呈正相关关系。模拟结果表明:龄期3d的试样在靠近透射端一侧出现较大的应力集中区,产生应变并均匀的向入射端扩展;龄期28d的试样应力集中区与应变主要出现在侧面轴向,逐渐贯穿整个试样。模拟结果与高速摄影捕捉的裂纹扩展情况相符。研究结果能够为地下矿山确定合理的回采时间提供一定的理论参考。

关键词：尾砂胶结充填体动态冲击 SHPB系统力学特性数值模拟养护龄期

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极薄矿体采矿经济模型及应用

采矿技术 2024年第1期24卷 36-40页

作者：刘恩彦刘福春熊有为雷显权刘艳红长沙有色冶金设计研究院有限公司湖南长沙410019 深井矿山安全高效开采技术湖南省工程研究中心湖南长沙410019

广西某矿为极薄矿体,其0.4 m厚度以下的脉幅较多,采用传统经验判断法无法评价其经济效益。为充分利用该矿有限的矿产资源,以矿石综合品位、脉幅厚度及采矿成本等经济技术指标为基础,定义采幅系数,并结合盈亏平衡法,通过生产数据的归纳... 详细信息

广西某矿为极薄矿体,其0.4 m厚度以下的脉幅较多,采用传统经验判断法无法评价其经济效益。为充分利用该矿有限的矿产资源,以矿石综合品位、脉幅厚度及采矿成本等经济技术指标为基础,定义采幅系数,并结合盈亏平衡法,通过生产数据的归纳总结和分析,建立采矿经济模型,综合评价极薄矿体的可回采性,确定适宜的采幅参数。该方法为矿山提高资源回收量、增加采矿效益提供了科学依据,可确保矿产资源开发取得实效,实现可持续发展。

关键词：极薄矿体矿石品位采幅经济模型

考虑几何特征的岩体裂隙迹线多尺度图像识别方法

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华中科技大学学报(自然科学版) 2024年第9期 101-109+117页

作者：吴顺川孙贝贝余一松王勇兵北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室昆明理工大学国土资源工程学院长沙有色冶金设计研究院有限公司云南驰宏锌锗股份有限公司

针对以往研究中岩体裂隙图像识别方法的识别结果存在大量伪裂隙问题，提出了一种考虑几何特征的岩体裂隙迹线多尺度图像识别新方法．根据图像中不同像素点黑塞矩阵特征值大小的差异构建滤波响应函数，该函数在对线性裂隙进行增强的同时... 详细信息

针对以往研究中岩体裂隙图像识别方法的识别结果存在大量伪裂隙问题，提出了一种考虑几何特征的岩体裂隙迹线多尺度图像识别新方法．根据图像中不同像素点黑塞矩阵特征值大小的差异构建滤波响应函数，该函数在对线性裂隙进行增强的同时亦可抑制图像噪声；采用限制对比度的直方图均衡化算法解决了函数响应值不足的问题；基于连通域面积和连通域最小外接矩形长宽比两个参数准确获取了裂隙形态；利用形态学细化、毛刺去除和分段线连接的组合处理方式识别得到裂隙迹线．工程实测结果表明：所提方法裂隙迹线识别结果与手工描绘的参考裂隙极为相符，精度和敏感度的调和平均值Dice达到88%以上．相较于改进Canny方法、暗区曲线结构增强（DRCSE）方法以及混合全局和局部阈值（HGLT）方法，本文方法表现出了更强的稳健性和鲁棒性．

关键词：岩体裂隙迹线图像识别 Hessian矩阵图像处理

基于离散元方法的急倾斜极薄矿脉机械化开采爆破参数仿真优化

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有色金属（矿山部分） 2024年第3期76卷 32-38页

作者：熊有为朱建国刘福春张军陈伟长沙有色冶金设计研究院有限公司长沙410083 中南大学资源与安全工程学院长沙410083 广西桂华成有限责任公司广西贺州542800

急倾斜极薄矿脉留矿法开采爆破空间规整平齐是实现小型采矿机器人高效通行和稳定作业的关键因素。为了提高狭小空间爆破光面控制效果,采用离散元方法和黏结颗粒模型耦合仿真方法,开展了不同炮孔参数条件下急倾斜极薄矿脉爆破模拟,以爆... 详细信息

急倾斜极薄矿脉留矿法开采爆破空间规整平齐是实现小型采矿机器人高效通行和稳定作业的关键因素。为了提高狭小空间爆破光面控制效果,采用离散元方法和黏结颗粒模型耦合仿真方法,开展了不同炮孔参数条件下急倾斜极薄矿脉爆破模拟,以爆破空间轮廓规整性系数为评价指标,对急倾斜极薄矿脉炮孔布置方式和参数进行了优化。研究结果表明:同等排距和孔距条件下,矩形方式布孔的爆破规整性系数最高,矩形+间隔空孔布孔方式爆破规整性系数次之,之字形炮孔布置方式爆破效果最差;结合爆破经济性指标和采场断面规整性系数综合考虑,对于急倾斜极薄矿脉机械化开采,推荐采用矩形+间隔空孔装药的爆破方式,炮孔排距0.4 m,孔距0.8 m。

关键词：急倾斜极薄矿脉机械化开采留矿法爆破离散元仿真