中国矿山工程

摘要:台阶爆破广泛应用于矿山开采与基建，但其振动效应严重威胁邻近设施安全。精准预测爆破振动峰值速度，是确保工程安全的关键。针对传统经验公式及单一机器学习模型泛化能力有限的问题，本研究提出一种融合沙猫群智能优化算法（Sand Cat Swarm Optimization，SCSO）与Categorical Boosting（CatBoost）的集成预测模型，旨在提升预测精度。实验结果表明，通过SCSO算法对CatBoost模型进行优化，显著提高了预测精度；该模型在多个数据集上表现优异，为台阶爆破峰值振速的预测提供了一种新的有效方法，有望推广至其他相关项目中。

摘要:为了准确预测矿山开采引起的地表沉陷，引入遗传算法对XGBoost模型进行优化，并运用python程序语言开发了GA-XGBoost组合模型。首先通过随机初始化XGBoost的超参数向量，经过训练与测试得到模型的预测误差，通过GA对XGBoost模型进行优化，最终得到性能最佳的XGBoost模型，并对国内78例煤矿开采沉陷数据进行预测。预测结果表明：GA-XGBoost模型预测结果的R2（决定系数）为0.9318，RMSE（均方根误差）为0.3989，MAE（平均绝对误差）为0.2989。与单一的XGBoost、随机深林以及Gradient Boost等集成学习模型相比，GA-XGBoost模型开采沉陷预测精度更高。

摘要:煤矿机电设备是直接影响煤炭产出效率的重要因素，为准确预测煤矿机电设备安全评价等级，提出了三个主要影响因素，分别为企业组织管理因素、煤矿井下环境因素与机电设备状态因素，并建立了四个安全评价等级指标，构建了CNN-SVM模型对具有多向量的煤矿机电设备因素特征值进行分类预测。结果表明：CNN-SVM模型与CNN-GRU模型、CNN-BiLSTM模型的训练及预测结果相似，均为安全等级Ⅲ的预测准确率略低，但该模型的安全等级Ⅲ的预测准确率要高于上述两种模型，特别是在测试集预测结果中，安全等级Ⅲ的预测准确率为96.3%，远低于CNN-GRU模型、CNN-BiLSTM模型的77.8%、88.9%，CNN-SVM模型对煤矿机电安全评价等级的整体预测准确率要高于其他两种模型，模型预测结果与实际评价结果基本吻合。

摘要:随着地下资源开采逐步向深部推进，巷道围岩的流变问题变得尤为突出，成为制约深部巷道支护效果的主要难题之一。本文以晋城胡底煤矿轨道大巷为研究对象，采用理论分析的方法探讨了深部巷道流变变形的控制机制，并借助FLAC3D数值模拟软件对理论研究进行了验证。研究结果表明，巷道流变的有效控制与支护反力和地应力的相互关系密切，通过合理提升支护强度，可显著抑制围岩流变的发展趋势，为深部巷道的稳定性控制提供了重要的参考依据。

摘要:为了研究大断面圆形巷道盾构机掘进巷道支护后的围岩稳定性，以余吾煤业南六采区1#回风下山大巷为工程背景，通过理论分析为支护参数选取提供依据。基于Hoek-Brown强度准则，求解直径为6.3m巷道围岩松动区半径为8.12m，塑性区半径为4.20m，因此巷道支护采用锚杆+锚索交替支护方式。借助巷道监测，深入评估巷道支护效果，对顶板离层量、表面位移及锚杆（索）受力展开分析，结果显示巷道主要以底鼓变形为主，顶板离轻微离层，锚杆受力位于200~225kN，锚索受力位于230~260kN区间，表明盾构机所掘圆形巷道稳定性佳，支护强度契合巷道使用需求。

摘要:在厚煤层开采过程中通常留设了区段煤柱进行护巷，这带来了煤炭资源浪费和巷道维护困难等问题。为了解决这类问题，本文提出了综采放顶煤工作面回采巷道内预制充填巷帮无煤柱开采方法，采用数值模拟方法建立了综放巷内预制充填巷帮无煤柱开采模型，研究了回采巷道掘进过程中围岩应力分布、位移变化以及塑性区分布规律。结果表明：回采巷道掘进会致使围岩应力重新分布，进而导致充填巷帮及实体煤帮应力增加；巷内预制巷帮充填体具有将大的支撑强度和抗变形能力，其变形量小于实体煤帮变形量；综放巷内预制充填巷帮无煤柱开采方法的应用可有效提高工作面回采率、减小巷道围岩变形，对无煤柱开采及巷道围岩稳定性研究具有重要意义。

摘要:在煤层开采过程中，巷道围岩变形严重且支护困难的问题突出，极大地影响了煤矿的安全生产与高效作业。本文以西山煤矿36405工作面为具体工程背景，设计出3种巷道支护方案，运用Midas数值模拟软件，对这3种不同支护方案下巷道的围岩变形情况、应力分布状态以及塑性区分布范围进行了细致的比较分析。经全面评估，最终成功确定了优选支护方案并开展现场试验。现场试验表明，巷道围岩顶底板和两帮围岩变形基本稳定在23.6mm和15.2mm，验证了方案3的合理性。

摘要:为准确表征岩石非线性加速蠕变阶段特性，本文基于记忆依赖型导数理论，构建一个能反映岩石黏弹塑性特性的非线性蠕变模型。将记忆依赖型黏壶、胡克体、塑性元件与记忆依赖型黏壶并联组成的非线性黏塑性体串联，建立了一个新的岩石非线性黏弹塑性蠕变模型，并将其推广到三维空间。应力水平较低时，胡克体和记忆依赖型黏壶可有效描述岩石的瞬时应变和等速应变特征；当应力水平超过岩石的长期强度时，非线性黏塑性体可准确反映岩石的非线性加速蠕变特征。采用页岩、绿片岩和黏土的蠕变数据对比记忆依赖型蠕变模型、分数阶蠕变模型和黏弹塑性蠕变模型的准确度，发现本文模型刻画岩土体蠕变变形的拟合度优于其他模型，尤其在表征岩土体非线性蠕变特征方面更具优势。

摘要:为研究低温冻胀条件下不同埋深花岗岩在冲击动载作用下能量耗散规律与破坏形态特征，本文采用SHPB试验系统对冻胀温度为0、-10、-20℃不同埋深花岗岩进行冲击动载试验，分析了温度和埋深对岩石能量耗散与破坏形态的影响。结果表明：随着温度的降低，花岗岩试件的耗散能和单位体积吸收能呈现出现增加后减低的趋势，耗散能和单位体积吸收能随着埋深的增加逐渐增加；岩石的破碎程度随着温度的降低呈现出先减小后增大的趋势。

摘要:安徽某铁矿由于地表资源开采殆尽，从而开展露天转地下开采工作。采矿方法的选择和开采方案的确定是其脱产达产的关键，本文针对这个问题，根据矿山实际的地质情况、并参考众多影响采矿方法选择的因素，初选并优选采矿方法，从而设计合理的开采方案。经研究表明，暂定采用上向分层进路充填法作为开采方法，该采矿方法的选择为矿山实现安全高效生产提供了理论依据，有实际应用的意义。

摘要:以新疆某铜镍矿为研究对象，针对铜镍矿浮选回水直接回用严重影响铜镍有效回收的问题，本文研究了调整剂对消除浮选回水对铜镍有效回收的影响。在100%回水条件下，采用两粗-三扫-三精的混合浮选工艺得到铜镍混合精矿，混合精矿以活性炭和石灰为调整剂，采用一粗-两精-两扫的铜镍分离流程可获得镍品位为9.78%、回收率为74.23%的镍精矿，铜品位为21.09%、铜回收率为78.64%的铜精矿。本研究可以较好地解决浮选回水恶化铜镍有效回收的问题，提高铜镍回收率，该为同类型铜镍矿浮选回水回用提供重要技术支撑。

摘要:本研究深入聚焦刚果（金）的卡莫阿-卡库拉铜矿，对其选矿工艺展开全方位剖析，涵盖原矿性质、设计流程、设计指标以及碎磨工艺流程等关键要素，并详尽阐述创新EPCM管理策略。通过对该项目的系统分析，充分展现高质量设计与创新管理在项目成功进程中的关键效能，旨在为类似矿业项目提供极具价值的参考范例。

摘要:安全管理是建筑工程项目施工建设中不可或缺的重要环节。为了解决当前建筑工程中安全管理系统不到位，管理效率低等问题，本文以刚果金卡莫阿项目的施工安全管理实践为基础对安全管理进行了系统剖析和比较，为国内类似矿山选矿厂建设项目提供借鉴和参考。通过分析比较表明，形成群体安全意识、开展多元化安全教育培训、完善安全制度和落实安全创新理念更有利于安全管理。