中国矿山工程

摘要:为探究冻结施工条件下的冻融过程对矿井井壁的温度与力学影响，以拉陵高里河下游区域为例，采用ABAQUS软件建立土体与井壁模型。利用数值模拟方法分析了冻结与融沉过程中的土体温度分布特征、井壁Mises应力特征、竖向附加力与融沉附加力随温度的演化规律。结果表明：在0℃以下时，竖向附加力的数值较为稳定，当温度超过0℃时，竖向附加力伴随着融沉过程快速降低。在0~5℃过程中，融沉附加力快速增长，当温度超过15℃后，融沉附加力达到稳定状态。在深度影响下，井壁的应力主要受到地应力的控制。随着地层深度的逐渐增加，融沉附加力最大值呈现为指数类型的变化趋势。

摘要:姑山铁矿选用上向水平分层充填采矿法和上向进路充填采矿法在不同的地质条件下开采，为对采场结构进行优化，本研究通过理论分析和工程类比的方法提出3~4种采场参数方案，再根据数值模拟手段，从采场安全性、生产效率和生产安排等方面选出合适的采场方案，优化布置，为矿山安全高效开采、降低损失贫化提供设计参考。

摘要:某铜矿深部高应力不良岩层蠕变变形控制难度大和维护成本高，为降低巷道支护成本，本文分析深部巷道围岩变形破坏特征以及影响因素，针对“喷锚+U型钢架+锚注（SUG）”联合支护巷道变形量大、维护成本高的问题，开展了“喷锚+钢管梁支架+锚注（SSG）”联合支护研究。在确定联合支护结构参数的基础上采用FLAC有限差分分析软件，进行SUG和SSG支护巷道围岩数值模拟与分析。结果表明：SUG和SSG支护巷道围岩最大变形分别为38.6mm和25.7mm，后者比前者支护围岩最大变形降低33%。相同条件下长50m巷道，SUG和SSG支护与两年内返修成本分别为155万元和80万元，后者比前者降低48%。在该矿区1000m中段不良地层开展SSG支护巷道的现场试验，并进行长达3~5年的变形监测。结果显示，SSG支护巷道的稳定性好、安全性强和性价比高，完全满足高应力不良岩层巷道蠕变变形控制要求，在该矿区深部不良岩层巷道支护与返修工程中得到推广应用。

摘要:针对我国露天矿安全生产信息化建设面临的严峻挑战，如信息孤岛现象普遍、多源传感器数据整合难度大及矿山运营安全隐患预警机制不完善等痛点，提出多源数据融合技术的智慧矿山安全生产管理平台理念，并在此基础上，对智慧矿山安全生产管理系统进行技术分析，从感知层、数据层、服务层、应用层和展示层5个层面进行探讨，对智慧矿山安全生产管理系统进行总体框架设计，开发了包含用户管理模块、数据监测模块、孪生底座模块、数据分析模块、报警模块、场景管理模块、数据管理模块、可视化模块等功能模块。接入鄂尔多斯市腾远煤炭有限责任公司矿区的数据中，构建的智慧矿山安全生产管理管理系统实现对矿山运营状态的全面感知、精准模拟与科学预测，显著提升了矿山的运营效率与安全性，提升矿山企业的竞争力，实现可持续发展具有重要意义。

摘要:针对龙华煤矿在近距离煤层下行开采过程中，10205工作面回采巷道与其下方的20203工作面回采巷道存在的相互扰动问题。利用理论分析、FLAC3D数值模拟等方法研究了10205工作面采场20203回采巷道支护参数、应力分布特征、分布规律以及底板破坏深度等，探究了1-2煤层的10205工作面在回采过程中对2-2煤层的20203工作面回采巷道施工稳定性的影响。结果表明：下煤层20203回采巷道掘进初期，巷道仅受自身掘进的应力扰动影响，巷道围岩应力整体呈现稳定变化。当上煤层工作面长度为325m时，上煤层工作面底板最大破坏深度为20m。下煤层回采巷道围岩应力相较于掘进期变化不大，回采巷道在上煤层开采过程中保持稳定。同时，10205工作面主应力均呈扩散状向底板传递，最大主应力扩散区在应力增高区，而最小主应力扩散区在应力降低区，二者分布规律相似均在应力增高区出现应力集中。根据滑移线理论模型计算上煤层底板最大破坏深度理论值为18.6m，与数值模拟结果接近。研究结果有利于保障近距离煤层下行开采的掘进安全以及回采巷道支护稳定性。

摘要:为探究不同开采参数条件下的保护层卸压效果，系统性分析了开采高度、层间距、工作面长度对被保护煤层的垂直应力分布规律以及底板卸压程度的影响，通过计算卸压系数进行了量化表征。结果表明：开采高度的增加与层间距的降低将导致卸压效果的提升。保护层的卸压量随着工作面长度的增加而逐渐降低，卸压范围随工作面长度增加而增长。对底板的卸压程度进行分析，表明开采高度与工作面长度的增加有利于提升底板的卸压效果。层间距的影响则存在两级分化特征，当层间距小于20m时，底板卸压的临界深逐渐增加，层间距大于20m时，底板卸压的临界深度逐渐降低，并逐渐达到稳定。

摘要:采煤工作面形成后，巷道新揭露的断层必然与三维地震数据的解释成果存在一定差异，需在回采前对工作面内断层重新预测。三维地震数据中包含了大量未曾发现的有用信息，若能将巷道实际揭露情况与三维地震数据相结合开展断层的重预测，必能有效提高重预测结果的准确性和适用性。体曲率为工作面断层的重预测提供了简便方法，根据揭露断层的产状确定计算参数，由叠后地震剖面生成体曲率属性，属性体的顺煤层切片能够有效反映目标断层形态。采用任家庄110905工作面三维地震数据和回风巷、运输巷断层测量数据开展验证，结果表明：由揭露断层的实测落差获得波长参数，由此参数生成的体曲率属性能够较好的反映出DF6与DF12及伴生断层在110905工作面内的延展情况，可为断层预测和回采方案调整提供可靠依据。

摘要:西北地区某矿15210工作面运输巷道存在支护强度不足、围岩失稳的问题。针对巷道支护存在的问题，采用高强预应力锚固技术进行治理，数值模拟研究分析普通锚杆和高强预应力锚杆支护技术实施后围岩应变情况。研究结果表明高强预应力锚杆支护技术可将围岩应变量控制在60mm，支护效果良好。为确保巷道支护过构造依旧安全可靠，提出锚杆+锚索组合支护，U型钢增强支护，支护完成后对支护区域顶板和两帮位移量进行考察，考察结果知顶板120d最大位移量126mm，巷道整体稳定。

摘要:根据该磁铁矿型铜矿石中磁黄铁矿的原矿赋存特性及该矿铜铁回收过程中采用的“半优先半混合浮选铜+选铜尾矿再磨+磁选选铁+铁精矿浮选脱硫”的工艺流程特点，分析磁黄铁矿被石灰抑制的根本原因，通过试验研究优化磁黄铁矿浮选过程中的药剂制度。最终试验得出利用2400g/t的硫酸调浆，将脱硫浮选矿浆pH值调整到5.2，采用200g/t的硫酸铜做磁黄铁矿活化剂，可有效活化被石灰抑制的磁黄铁矿；利用B-45做捕收剂、2#油做起泡剂，经过五段开路浮选，可获得硫品位0.23%，铁品位65.34%，铁金属回收为83.22%的脱硫铁精矿。

摘要:本文针对广东某硫铁矿选厂碎磨系统设备型号小、数量多，且设备陈旧落后、维护成本高的问题，进行半自磨工艺流程改造。通过矿石性质研究以及碎磨试验确定半自磨工艺模拟选型基础数据。JKSimMet模拟确定该矿半自磨工艺磨矿设备选型结果为1台?8.53m×4.27m半自磨机，装机功率为5400kW以及1台?5.8m×9.5m球磨机，装机功率为5400kW。对3种不同工况条件的模拟显示，该设备规格可以处理不同硬度和细度的矿石，其产品细度基本达到设计要求。该研究结果为企业设备选型以及矿山未来生产调控提供了技术支撑。

摘要:以某高砷高硫铜锌矿为研究对象，采用优先浮选工艺依次回收矿石中的铜、锌矿物，在铜浮选阶段以25号黑药为硫化铜矿物捕收剂，以氧化钙和腐殖酸钠作为毒砂、黄铁矿以及闪锌矿抑制剂，在锌浮选阶段以EF1108为硫化锌矿物捕收剂，以氧化钙和腐殖酸钠为毒砂和硫铁矿的抑制剂，达到了铜、锌矿物高效回收的目的。研究以高选择性捕收剂EF1108代替传统的黄药类药剂作为硫化锌矿物的捕收剂，起到了在较低碱度下（pH 11.5）高效抑制毒砂和黄铁矿的作用。

摘要:我国非煤矿山处于数字化转型的关键阶段，矿山作为高强度资源投入和劳动密集型企业，解决矿山人才流失、安全隐患、环境负效应等问题，依托新技术与矿山深度融合，建设智能矿山是矿山企业转型升级必经之路，以设计为主导的EPC总承包模式作为当前工程总承包的发展趋势，可以实现设计、施工、采购、安装和试运行各阶段更高效的衔接，为矿山智能化建设提供核心支撑。

摘要:本文以水杨羟肟酸为捕收剂，通过氟碳铈矿纯矿物浮选试验，考察了不同外部环境因素对氟碳铈矿可浮性影响及相应调控。纯矿物试验研究结果表明，以水杨羟肟酸做捕收剂，溶液中金属离子离子对氟碳铈矿的浮选过程均表现出不同程度的抑制作用。通过添加活化剂硝酸铅，可调控受到金属离子和矿浆温度抑制的氟碳铈矿的可浮性。以硝酸铅为活化剂，且硝酸铅预先与水杨羟肟酸混合，可以改善受钙镁离子影响的氟碳铈矿可浮性，且水杨羟肟酸与硝酸铅的比例在5∶(3~1)之间，氟碳铈矿的回收率均在90%以上。

摘要:为研究深埋大断面巷道底鼓的影响因素及针对性的综合治理措施，以260303轨道巷为工程背景，对其深埋大断面巷道底鼓影响因素进行深入的理论分析，进一步对分析结果提出了综合性的治理措施。结果表明：260303轨道巷发生底鼓的主要原因是地质应力环境复杂、巷道围岩自身条件差、岩石水化作业明显、原有支护形式不合理等多因素叠加，导致巷道出现多次频发的底鼓现象，进一步地针对影响因素提出了改变原有巷道形状-打卸压孔-长锚索交错短锚杆联合支护-底部可摩擦滑动的全封闭式钢支架支护的综合性治理措施，通过现场监测底板变形量由48mm减小为15mm，满足矿山生产需求，大大减小返修、维修工程，能够保障矿山进行安全高效生产。