中国矿山工程

摘要:为研究煤矿工作面采空区氧浓度分布的规律、判别采空区自燃危险性及自燃危险区域，采用埋设热电偶传感器及采样束管，对采空区埋深增加导致的监测温度变化、气体含量变化进行汇总分析。通过建立数学方程研究工作面采空区煤原生赋存的CH₄、C₂H₆气体之间的关系，得出采用指数函数拟合度最高达0.9527。利用采样束管得出采空区内不同位置O₂浓度的变化规律，并根据实际情况用Fluent建立了物理模型，对模型的边界条件进行了分析设定，得出随埋深增加氧浓度逐渐下降且下降程度逐渐降低。通过对煤矿工作面采空区氧浓度带进行现场试验和实验室数据模拟，得到了采空区中不同位置“三带”（散热带、氧化带、窒息带）的扇形区域，为防灭火工作提供了指导。

摘要:普朗铜矿采用自然崩落法开采，在三条断层带相互交织影响下，其底部结构发生了变形破坏。探孔数据表明断层下开挖巷道围岩已被破坏,破坏位置一般存在于巷道表面2.5m、8m；通过数值模拟可知，巷道应力集中发生在断层与巷道交汇处，而该处也是变形破坏主要区域。根据应力集中及巷道破坏特点，对聚矿道采用单层锚网喷支护，出矿进路采用双层锚网喷+长锚索支护，眉线位置增加钢拱架支护；对应的拉底穿脉断层位置进行支护试验，取得一定效果。该支护方式对地压治理效果显著，研究结果可为同类矿山提供参考。

摘要:为确保萨热克铜矿分段空场嗣后充填采矿法采场稳定性，确定合适的采场结构及充填工艺参数，基于均匀实验设计方法，采用FLAC3D软件分别模拟了矿房顶底部充填高度，顶底部水灰比强度和中间层水灰比强度三个因素开采效果的影响，得到顶板位移、底板位移与顶底板充填高度、顶底板水灰比、中间充填层水灰比关系式。结果表明，顶底板充填高度越大，水灰比越大则顶板位移越小，即充填效果越好。推荐矿山采用灰砂比为1∶6充填料对采场进行嗣后充填，可有效控制采场围岩变形，确保采场稳定。

摘要:自然崩落采矿法作为低成本并且大规模的采矿方法，矿岩在自重应力和构造应力的作用下自然崩落，并通过出矿水平的聚矿槽放出，矿石的不断运出，地表逐渐塌陷形成露天坑，随着采矿活动的持续进行，地表塌陷坑将变得越来越大，当降雨增大，塌陷坑内的地表岩石破碎为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源，持续不断的放矿影响为泥石流提供通道和诱发因素，持续放矿容易造成井下泥石流的发生。本文以某铜矿为工程背景，通过2019年以来历次井下泥石流的发生，从引发井下泥石流的物源条件、地形地貌、诱发因素进行分析，确定了控制井下泥石流的主要因素。研究结果表明：井下泥石流的发生和物源条件、地形地貌、诱发因素三要素密不可分，治理井下泥石流需改变地表塌陷坑，控制水源、物源汇集，控制放矿进行综合治理。

摘要:为实现露天非金属矿产资源定量预测，以地质理论为指导，在计算机技术基础上，将理论分析与大数据挖掘算法相结合，建立三维非金属矿产资源定量预测模型。收集地质资料，通过二项分布模型模拟资源分布状态，统计期望矿点数量及对应函数关系式，提取数据特征，完成数据关联分析，构建空间属性数据库，分幅平差处理数据，消除信息误差、减少数据丢失，基于训练样本数据计算定量预测模型先验概率，获得控矿要素及重要性评估指标，得到最终的定量预测结果。实验部分证明了所提模型预测精度高，三维可视化结果能够清晰呈现存在矿产资源的位置，可应用价值高。

摘要:以刚果（金）SICOMINES铜钴矿为背景，通过分析矿区水文地质条件、矿区1976—2022年地下水流场演变特征和排水数据，对矿区水位变化规律进行深入研究，结果表明地下水动态变化特征是以侧向补给为主、降水为辅；排水以补给量为主、储存量为辅。地下水流动以管道流为主、渗流为辅，含水层之间联系密切，地下水渗透阻力小，坡度缓，连通性好，下部含水层排水能降低不同含水层水位。地下水系统主要由缝、洞构成，存在以空洞为汇集的地下水主径流带，矿区为构造控水。

摘要:新疆某萤石矿以萤石和方解石为主，分别为32.90%和53.63%，石英次之，为7.43%。矿石中部分萤石矿物粒度较粗，另有一部分萤石形成细脉，成脉状构造，同时还有萤石交代其他矿物，较难解离。根据矿石性质进行选矿试验研究，试验表明，在磨矿细度-0.074mm为70%，采用“一粗-六精-一扫”的浮选流程，酸化水玻璃和AB-123C做抑制剂，两种抑制剂用量为600g/t和300g/t，AB-CD做捕收剂，用量为450g/t，最终获得精矿产率26.69%、CaF₂品位97.21%（FC-97A品质）、CaF₂回收率83.13%、CaCO₃品位0.55%的萤石精矿。

摘要:为了提高低透气性煤层瓦斯抽采效果，利用水力大直径分级造穴技术，研究低透气性煤层卸压增透效果。通过对煤体受力平衡方程、瓦斯渗流方程以及耦合方程，分析了煤体中的瓦斯吸附、解吸、渗流过程以及同应力之间的耦合关系。利用COMSOL Multiphysics软件，构建了零透气性边界的抽采、造穴三维计算模型，研究了不同抽采时间和不同造穴半径（0.3m、0.6m、0.9m）条件下的卸压抽采效果。研究结果表明，煤层造穴后随着瓦斯不断抽采，钻孔周围瓦斯压力随之下降，随着抽采时间逐渐增加，瓦斯压力降低区逐渐扩大，卸压范围不断增大。半径0.9m的造穴孔腔模型瓦斯压力下降速度更为明显，能在更短时间内对煤层进行卸压增透，实现煤层消突。

摘要:确定合理的顺层钻孔参数是提高煤矿瓦斯抽采效率的重要手段。考虑了瓦斯抽采过程中煤体变形产生的基质收缩以及瓦斯压力变化，借助COMSOL模拟软件，以瓦斯压力小于0.74MPa的抽采区域为有效抽采半径区域，分析了不同钻孔间距下双孔及三孔瓦斯抽采效果，并在9306巷道进行瓦斯抽采试验。结果表明：双孔布置下瓦斯抽采效果随钻孔间距增加呈现出两个阶段，钻孔间距小于3m，抽采时间较短时抽采效率高但后期下降较快，间距大于3m，抽采效果均低于钻孔间距d=3m的抽采效果，三孔布置下钻孔间距d=3.5m时抽采效果最佳。此外，制定了每个钻孔有效抽采区域面积量，通过比较得出了三孔布置且间距d=3.5m时瓦斯抽采效果最好，在9306巷道进行了瓦斯抽采试验，试验结果与模拟值相差约2.8%，证明该模型在试验矿井具有良好的适用性，可为钻孔的设计和优化提供一定的理论依据。

摘要:为确定厚硬顶板切顶留巷最优技术参数，选取5m、10m、15m切顶高度和0°、10°、15°、20°切顶角度，通过理论分析和3DEC数值模拟，对厚硬顶板切顶成巷形态和围岩稳定性进行研究。研究结果表明：切顶后巷道顶板形成“短臂梁”结构，当切顶高度和切顶角度一定时，切落顶板对巷道顶板“短臂梁”支撑力越大，其顶板所需的支护力F则越小，因此在切顶成巷时，需尽量使切落顶板充分接顶；随切顶高度增大，巷道实煤体一侧水平位移值随之增大、垂直位移随之减小，而巷道低位顶板水平位移几乎均为0；对厚硬顶板切顶成巷时需保持倾斜切缝，而随着切顶角度增大，巷道顶板垂直位移和实煤体一侧水平位移随之增大。基于此，综合确定10m切顶高度、10°~15°切顶角度的最优切顶参数。

摘要:为探究大采高回采巷道围岩变形失稳特征，通过3DEC数值模拟软件，以22204辅助运输平巷为背景，分别分析了巷道围岩裂隙发育、应力分布、位移分布以及塑性区分布特征。研究结果表明：大采高回采巷道围岩裂隙发育、变形具有非对称性，随着工作面向前推进，巷道围岩位移量不断增大，其中较大水平位移向巷帮中上部及顶板位置转移，且靠近煤柱一侧巷帮水平位移、裂隙发育较为显著；采动影响下巷道围岩发生了一定程度的剪切破坏，导致其煤岩体应力释放，且煤柱长期处于高应力状态，因而靠近煤柱一侧的巷帮及巷道顶板塑性破坏较为严重和频繁。基于此，明确了大采高回采巷道围岩变形的重点防控区域，为该类巷道围岩稳定性控制提供参考。

摘要:顽石是影响半自磨机处理能力的关键因素之一。为打通云南某多金属选矿厂影响产能提升的瓶颈，本文对半自磨机产出的顽石进行了针对性研究，依次开展了顽石性质研究、顽石开路-闭路工艺流程工业试验研究及JKSimMet软件流程模拟研究，分析了顽石在开路不返回、直接闭路返回和破碎闭路返回三种不同处理方式下对系统产能的影响。研究表明顽石在直接闭路返回条件下半自磨系统处理能力可达到400t/h，顽石破碎闭路返回条件下半自磨系统处理能力预计可达到425t/h，研究结果为选矿厂产能提升规模及技术改造方案提供了科学依据。

摘要:东欢坨矿延深至-950m水平后，煤层瓦斯含量、压力逐步增大，瓦斯灾害风险较大。为了解决新水平石门揭煤安全问题，自主设计研发上仰瓦斯压力测试钻孔补偿式不泄压装置和高压注浆二次封堵工艺，创新性地解决了测压过程遇到的封孔以及承压水干扰的问题，合理设计瓦斯综合治理方案，安全高效的完成了新水平石门揭煤工作，为矿井后续其他煤层的揭煤和瓦斯治理奠定了坚实的理论和实践基础。

摘要:通过对介拉斯台火山断陷盆地铀矿化显示、控矿因素及铀成矿机制的调查研究，认为盆地铀成矿地质条件优越，构造岩浆活动强烈，主要富铀岩系为上侏罗统满克头鄂博组、白音高老组中酸性、酸性火山岩，构造裂隙十分发育，热液蚀变强烈，该盆地是寻找火山岩型铀矿床的有利远景盆地，盆地内火山机构与断裂复合部位、蚀变发育及岩石物化特性反差明显部位为铀重点找矿部位。