• 2022年第51卷第1期文章目次
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    • >中外矿业标准解读
    • 矿业投资开发相关国际性规则标准概览

      2022, 51(1):1-6.

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      摘要:在介绍国际矿业投资开发面对的法规标准基础上,分析了国际矿业投资相关的矿业规则和标准的构成、主要来源及分类,并对有代表性的技术规则和环境社会规则的主要内容和主要特征做了介绍,对国内外矿业投资开发提供了借鉴意义。

    • >原创技术策源地
    • CO2相变爆破致裂增透裂纹扩展数值模拟研究

      2022, 51(1):7-11.

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      摘要:为探究CO2相变爆破致裂在不同孔间距中的扩展趋势以及在煤层气开采中的应用价值,在贵州省安顺宏发煤矿开展CO22相变爆破致裂试验,对比LS-DYNA裂纹扩展数值模拟结果。研究表明:现场试验中相同条件下,钻孔间距10m CO2相变爆破致裂效果最佳,且经过CO2相变爆破增透致裂后,煤层的透气性系数可以达到原煤层的3倍左右。软件模拟中设置10m的钻孔间距煤层的裂纹拓展发育最优。

    • 基于FLAC3D的谦比希铜矿盘区保安矿柱稳定性分析

      2022, 51(1):12-16.

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      摘要:井下开采时,每隔一定距离经常留设一定厚度的保安矿柱与围岩共同作用来支撑上覆岩层维持采场结构稳定,实现矿体安全回采。谦比希铜矿东南矿体采用预切顶空场嗣后充填法条带式开采,分两步骤回采,盘区间留设25m厚的保安矿柱。为分析盘区间留设的保安矿柱稳定性,同时为后期优化开采提供借鉴,本文运用FLAC3D数值模拟软件,分别模拟25m、23m、21m、19m、17m及15m厚度矿柱在二步骤采场开挖完成后应力、位移及塑性区情况。研究结果表明矿柱厚度尺寸在19m及以上时,可满足其稳定性要求。同时,现场观察显示,二步骤采场回采完成后,盘区间留设的25m厚矿柱结构良好,未发生片帮等现象。

    • 基于地质统计的矿体三维建模及采矿应用

      2022, 51(1):17-22.

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      摘要:本文以新疆哈密市梅岭南铜矿为研究对象,借助3DMine软件建立了矿区三维矿体模型;基于地质统计学原理,对样品数据组合分析转换后建立了变异函数结构模型;利用距离幂次反比法及块体模型对矿床进行块体分割进行精确地资源量估算,对估算结果进行分析,绘制矿体在不同方向上品位变化趋势曲线来对模型进行验证与评估。结果表明,采用3DMine软件所建模型可靠,估值精度较高,为矿山中深孔设计提供了可靠的依据。

    • >应用技术·非煤矿山
    • 冬瓜山铜矿高大采场二步骤回采顺序优选研究

      2022, 51(1):23-27.

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      摘要:随着冬瓜山铜矿深部开采的推进,地压显现导致围岩变形严重,空区垮落现象凸显,制约着矿山的安全高效生产。矿山采用阶段空场嗣后充填采矿法,一步骤回采矿房采用单向逐步回采方案,但一步骤回采后空区垮落严重。为验证二步骤回采矿柱时原先回采方案的安全性,本研究在单向逐步回采方案的基础上提出中间向两侧回采、回采一半充填后再回采两种方案,利用FLAC3D模拟不同方案下的回采过程。结合模拟云图分析采场应力、位移情况,优选出最佳的采场回采顺序,对同类型工程地质条件矿山的开采具有一定的借鉴意义。

    • 断层穿过巷道固帮控底稳顶支护

      2022, 51(1):28-32.

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      摘要:普朗铜矿底部结构巷道破坏严重区域主要集中在断层纵横交错地点,采用简单的喷锚网支护不能满足巷道稳定性要求。通过大量现场破坏情况调查,对出矿穿脉的破坏机理进行了阐述,并以此提出固帮控底稳顶支护方案,利用FLAC3D数值模拟软件对比分析了现有双层喷锚网支护及固帮控底稳顶支护方案,得出固帮控底稳顶支护方案对断层穿过出矿穿脉时,具有控制围岩协同变形的效果。

    • 金属矿山巷道支护标准化设计方案的分析与建立

      2022, 51(1):33-40.

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      摘要:文章通过对四儿沟门金矿现有的支护手段及其作用原理进行分析,结合支护等级指标RQ值,利用FLAC3D软件建立巷道分级支护数学模型,对各种类型的巷道支护参数和支护效果进行定量分析,制定了四儿沟门金矿巷道分级支护标准,为各种类型巷道的最优支护方案的选择提供依据。

    • 高台阶金属矿山爆破研究与应用

      2022, 51(1):41-44.

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      摘要:随着科技不断发展,数码电子雷管实现任意ms设置,本文结合冲击波理论、数值模拟和现场试验的方法对延期爆破应力分布规律进行研究。通过理论计算延期3~8ms创造的自由面较多,爆破效果最佳。紧接着并借助ANSYS有限元建立26m高台阶孔内延期爆破模型,基于不同时刻下空气间隔位置处冲击波作用于岩石的能量衰减程度,研究起爆后应力分布的规律。研究得出:孔内延期3ms气体间隔起爆,能量衰减较慢,起到良好的储能缓冲作用;岩体中应力扩散范围大,持续达到破岩强度时间长,应力峰值衰减慢。最后,将理论研究成果运用到现场得到证实。

    • 全尾砂充填试验及充填系统方案研究

      2022, 51(1):45-50.

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      摘要:某地下矿山采用分级尾砂和废石胶结充填,存在充填设备老化、井下充填泌水率高、料浆离析严重等问题,迫切需要新建充填系统。本文根据可供选择的充填骨料来源和回采工艺要求,进行了全尾砂充填材料试验研究,确定了全尾砂胶结充填料浆输送浓度范围为68%~72%,选择灰砂比为1∶6、1∶10和1∶20三种充填料浆。根据充填试验结果,选择了全尾砂高浓度自流输送充填工艺,并就全尾砂沉降装置进行了技术和经济比较,选择了新型立式砂仓作为尾砂浓缩装置,为充填站建设提供了依据。

    • 多源测控技术在尾矿库安全监管中的应用研究

      2022, 51(1):51-55.

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      摘要:为提高尾矿库监管的可靠性和系统化水平,实现尾矿库数字化管控,提出将高分遥感、无人机和三维激光技术综合应用于尾矿库安全监管中,由此获取“空天地”多源数据的技术,并基于多源大数据建立尾矿库的重大风险源“健康档案”,实现全过程的精细化管控,开展诊断-分析-设计-治理(DADT)循环防控、全寿命周期的过程控制,实现对尾矿库全空间、多尺度的综合测控,克服了以往对尾矿库安全监管系统性的不足,有利于精确和高效的处理安全隐患,为尾矿库的安全监管提供了一种科学、高效、完整的新思路。

    • 北斗GNSS技术在露天采场边坡监测中的应用

      2022, 51(1):56-60.

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      摘要:本文以鞍千矿业哑巴岭露天采场为工程背景,探究了基于北斗GNSS技术的露天采场边坡监测系统构建及其在鞍千矿业哑巴岭露天采场中的应用。应用结果表明,国产的基于北斗GNSS技术的露天采场边坡监测系统能有效地解决人工监测费时、费力和实时性差的不足,实现对露天采场边坡的在线实时监测,其监测数据的有效性与准确性较高,为其他类似条件露天采场高陡边坡监测与治理提供借鉴。

    • >应用技术·煤矿
    • 离层注浆钻孔成孔及注浆时机数值模拟研究

      2022, 51(1):61-66.

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      摘要:为了合理确定离层注浆钻孔成孔与注浆时机,本文采用FLAC3D数值模拟软件,建立数值计算模型,模拟分析了工作面推进过程中离层的演化规律和工作面推进对钻孔的影响。研究得出:离层注浆钻孔终孔成孔时间为工作面推进到150m时,开切眼前方150m处、工作面倾向中间位置为最优打钻位置。

    • 注浆改造顶-底板灰岩含水层技术应用实践研究

      2022, 51(1):67-76.

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      摘要:华北地区石炭-二叠系煤层山东黄河北煤田受顶-底板灰岩含水层水害威胁,下组煤开采风险极大。针对此类地质条件,经分析、总结、探索,提出了一种双层多分支顺层钻孔注浆改造顶-底板灰岩含水层方法,实现了对顶-底板灰岩含水层的治理。该方法创新采用了顶底板钻孔共用一开段,根据岩层赋存情况,确定了不同治理目标,并采取了针对性的治理方法。利用COMSOL Multiphysics对目标岩层治理参数进行了数值模拟,并结合国内类似条件治理经验,确定了合理的注浆参数和钻孔间距。该方法应用后,实现了下组煤的安全开采,为黄河北煤田受水威胁的10多亿吨煤炭资源的开发,以及受顶底板水威胁的类似矿井及非煤矿山,提供了可靠的技术方法和科学的指导,并具有巨大推广应用前景。

    • >综合技术
    • 高寒地区超低温空气源热泵余热回收技术研究

      2022, 51(1):77-81.

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      摘要:本文以普朗铜矿为试验基地,首次实现高海拔地区的矿山采用超低温空气源热泵机组制热、供暖,实现矿山节能、环保供热。矿井回风中蕴含大量余热,以一个供暖周期为限,将回风中的余热量利用空气源热泵进行回收,与电加热方案相比,3600m平硐与3700m回风井采用余热回收系统之后,节电量约为1.48×106kW·h,节约电费79.92万元/年。3850m平硐与南回风井采用余热回收系统之后,总节电量约为3.45×106kW·h,合计节约电费186.3万元/年。

    • EFD气水混合浮选柱在米拉多铜矿的应用

      2022, 51(1):82-85.

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      摘要:米拉多铜矿选矿工艺流程为铜硫混浮-粗精矿再磨-铜硫分离,其中精选作业采用柱+机联合工艺。浮选柱采用的是天津ERIEZ公司生产的EFD气水混合型浮选柱,规格型号为5m×12m,其中精选Ⅰ作业配置3台,精选Ⅱ作业配置1台。自2019年7月投产以来,该类型浮选柱自动化程度高,分选效果好,对矿石适应性强,能够满足米拉多铜矿的精选作业要求。

    • 昆阳磷矿二矿水文地质特征及斜井工程防治水探讨

      2022, 51(1):86-89.

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      摘要:昆阳磷矿二矿矿床成矿地质背景复杂,震旦系晚期至寒武系海洋地质环境为地区磷的富集沉积创造了良好条件;但同时多回旋的大规模白云岩随着成矿作用成为上下盘直接围岩或间接含水层,而后随着地壳运动的挤压变形形成昆明前缘凹陷地西南部分香条冲背斜构造等地质行迹,矿区地层和工业矿体基本为SE倾斜的单斜构造。通过分析和实践,斜井施工防治水宜疏不宜堵,采用探地雷达超前探水(溶洞)地质钻探验证相结合及地质钻探手段探水、放水降压,保障了工程安全施工。

    • 兴县沉积型铝土矿露天开采矿石质量控制分析

      2022, 51(1):90-93.

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      摘要:为了进一步提高露天开采铝土矿的质量,提升资源利用效率,降低冶炼加工成本,本文以兴县沉积型铝土矿露天开采矿石质量控制为例,针对影响露天开采铝土矿矿石质量的主要因素进行深入分析。从技术措施、组织措施、管理措施、经济措施4个方面提出了提高矿石质量的方法,为露天开采铝土矿矿石质量的控制提供参考和指导。

    • 尾矿设施管道工程线路方案分析

      2022, 51(1):94-97.

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      摘要:本文以某尾矿库为工程背景,从技术、经济、安全、环保等方面,对初步选择的三种管道线路方案进行了综合比较和分析。结果表明,鉴于尾矿输送管线的限制条件更多,在尾矿设施管道工程线路方案选择上应优先考虑尾矿输送管道,尾矿库回水管线可与输送管线平行敷设;隧洞内管线敷设方案在初期工程投资上造价稍高,但在环境保护、管道安全以及后期运行费用方面更具有优势。

    • 我国铜铅锌多金属硫化矿选矿工艺研究现状

      2022, 51(1):98-100.

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      摘要:铜铅锌多金属硫化矿是重要的有色矿产资源,该类资源矿石性质多样,选矿工艺流程复杂多变。本文对我国目前常见的铜铅锌多金属矿选矿工艺流程和浮选药剂进行总结,并分析了其未来发展方向。

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