千万吨级主井高速大载重提升技术研究与应用

以千万吨级“双超”矿山——思山岭铁矿主井提升系统建设为背景,从主井提升系统方案、竖井提升运行安全间隙研究、大型化提升技术装备应用、大型主井井塔布置等方面综合论述了主井提升系统参数确定所开展的研究工作以及设计建设采用的新技术、新装备。思山岭铁矿主井提升系统的建设将对我国类似矿山竖井高速大载重提升系统的建设实施具有较强的标杆示范意义。

特大型条形矿柱卸压开采技术研究

某铁矿为超大规模超深井矿山,矿体特别厚大,在盘区之间布置了特大型条形矿柱,本文采用数值模拟方法,对特大型条形矿柱采取不同卸压开采方案后的应力特征和塑性区分布进行了对比研究,揭示了不同卸压方案的卸压效果,提出了“先进路法卸压、后中深孔或深孔充填法回采”的盘区矿柱回收方法,研究结果可为类似开采条件下的卸压开采提供参考。

大深度大直径三山岛副井支护研究与创新探讨

竖井作为矿山深部采矿的咽喉工程,其建设工期制约着整个矿山建设期,其服役期安全稳定是矿山正常安全生产的保障。本文以三山岛金矿副井工程为背景,研究探讨直径10.5 m、埋深1 915 m的大直径深埋竖井支护理念、支护方案及建设创新。通过深入研究国内外支护理论,突破传统设计理念,采用新型工艺卸压与充分利用围岩作用的设计理念,提出了大埋深竖井分区分序支护方案,探讨了深井建设的创新方向。文章研究成果能够为深地开发利用的瓶颈工程支护设计提供参考应用,为储备2 500 m以浅的深井建设技术及相关深井工程提供重要借鉴。

地下金属矿山智能建设系统架构设计与应用

金属矿山智能化是矿业高质量发展的核心保证,建立健全地下金属智能矿山系统架构,构建标准体系、强化基础设施、加快智能生态演进、深化产业融合应用、提升安全保障是金属矿山地下开采智能化的基础和指南。针对当前地下金属矿山智能建设尚未有成系统的架构和模式,缺乏顶层统筹规划设计,易发生重复性建设等问题,本文提出一套成熟的系统架构和技术路径,并在实际应用中取得良好的成效,提升了地下金属矿山智能化标准的整体支撑作用,促进了金属矿产行业发展。

深井矿山热害防治及制冷降温技术应用

随着金属矿山开采深度的增加,高地温越加显现,而矿山在热害控制方面经验不足、个体防护及培训缺失、有效的机械制冷技术应用较少等,亟待加强深井金属矿山热害防治安全技术相关研究。本文分析了深井矿山热环境对作业人员、生产效率的影响,总结了热害防治的综合措施,包括通风系统优化、热源控制、个体防护、压缩空气制冷、机械制冷等方面,列举了南非、澳大利亚两座典型深井矿山机械制冷降温技术的典型应用,供其他深井矿山借鉴。

Ampla智能分析系统在海外某铜矿信息化建设的应用实践

随着矿山行业数字化转型与智能化升级的持续加速,智能分析系统在矿山行业的应用得到更为广泛的关注,Ampla平台是一款基于生产模型的智能管理平台,本文介绍了基于Ampla平台开发的智能分析系统在海外某铜矿的应用情况,描述了采选过程中相关生产系统及辅助生产系统的各项指标包括矿石产量、能耗、绩效和设备停机分析等信息化生产管理分析过程以及取得的应用效果。

充填料浆制备浓度前馈调控工艺及技术途径

本文总结分析了常见充填料浆制备浓度控制系统现状与问题,提出了基于搅拌扭矩信号的充填料浆制备浓度前馈调控工艺,并详细阐述了其技术实现途径,以期为矿山大规模大流量充填料浆稳定制备提供指导和借鉴。

超大规模硬岩矿山源头推动TBM应用的设计创新与思考

西鞍山铁矿是一座超大规模开采矿山,采用TBM施工胶带斜井、斜坡道是该技术在国内地下铁矿山首次应用。TBM施工与钻爆法施工在勘察、设计和施工等方面均有较大差异,本文基于应TBM施工铁矿井巷工程,结合设备性能与开拓系统工艺需求,在斜井线路规划、曲线半径选择、始发场地设计、始发段与接收段支护、正常段支护选型、巷道底板处理、硐门设计形式等开展了应用创新。同时结合项目设计、施工中遇到的问题,对适用于矿山工程的TBM施工勘察技术要求、施工方案的选择及提高TBM施工断面利用率进行了分析与探讨。

设计主导的EPC模式在非煤智能矿山建设的实施与展望

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。

Bentley在地下矿山三维协同设计的应用分析与探讨

地下矿山三维设计成为咨询设计和生产企业的发展趋势,也是数字化设计的先锋,为智能矿山发展奠定了基础。目前地下采矿三维设计采用的是矿业专用三维软件,使用专业受限,研究多专业在同一平台进行三维协同设计对矿业咨询设计和生产具有革新的意义,本文探索了Bentley软件在地下矿山三维协同设计的应用,并针对性做了二次开发和分析,为矿山三维设计提供借鉴意义。

大规模矿山的长距离胶带输送系统设计探讨

国外某大型矿山,生产规模达6 000万t/a,且地处内陆地区,矿体狭长,距离选矿工业场地较远、地势起伏陡峭、地形自然坡度大。该项目矿石运输兼具运量大、运距长、运输难度大等特点。对于大规模矿山而言,带式输送机因其具有运输量大、可长距离运输、自动化程度高、并能实现连续运输的优势,在矿山生产过程中发挥着极其重要的作用。与此同时,由于需要输送的距离越来越长,单段带式输送机很难满足矿山整体的散料输送要求,大运量、大角度接力运输的带式输送机系统得到普遍应用。本文借鉴现有矿山带式输送机接力系统的生产数据,以该大型矿山为背景,对带式输送机系统的可靠性和能耗情况进行分析计算,为类似项目提供参考。

充填站荷载作用下露天坑边坡稳定性分析

某铁矿生态修复工程采用尾砂胶结固化方式对露天采坑进行回填,计划在露天坑周边建设充填站,为论证边坡及充填站安全可靠性,本文采用极限平衡分析和数值模拟方法,对充填站荷载作用下的边坡稳定性进行了计算分析。计算结果显示,该充填站所处的边坡在回填至-354 m时为基本稳定,在充填至-300 m工况下处于稳定状态,为确保边坡及充填站安全,建议加强该充填站所在区域边坡监测,确定所在区域边坡稳定前提下进行建设。

土耳其某矿山竖井三维设计的应用

针对竖井马头门、硐室和井巷交接处井筒设计的难度大,设计工作量繁杂,耗时长,容易出错且核对相对困难,本文以土耳其某铅锌矿山竖井工程为背景,介绍了竖井三维设计相关的计算书、竖井掘砌及井筒装备三维建模和软件输出施工图纸的数字化交付案例。通过竖井三维设计,能快速、准确的完成竖井施工图设计任务,大大减轻设计人员工作量,提高设计效率。相较目前常用的二维cad出图模式,可节省时间1~2个月。

基于数值模拟的沿空掘巷非对称支护方案研究

针对邢东矿深部巷道变形量较大,常表现为较明显的非对称特征,提出了沿空掘巷非对称支护技术。在邢东矿11216工作面运料巷应用数值模拟软件建立计算模型,验证不同不同锚索布置方式、顶锚杆数量、帮锚杆数量、实体煤帮布置方式、煤柱帮锚索布置方式等不同支护方式的巷道围岩支护效果,从而找到最优支护方案。并依据相应的支护方案在11216工作面运料巷进行了工业性试验。结果表明:试验巷道内,在回采过程中顶板下沉量均能控制在安全范围内,同时两帮的变形量也得到了有效的控制。

凝聚式层次聚类算法在露天采矿MILP数学模型中的应用实践

本文采用凝聚式层次聚类算法对块体数据进行预处理,显著降低了混合整数线性规划(MILP)数学模型在矿业应用中的复杂度,以解决矿业排产优化中的复杂问题。该方法的核心在于根据块体的地质和采矿相关属性的相似性,将大量小块体合理聚合成相对较少的大聚合单元,从而简化了模型的变量和约束条件,减少了求解优化问题所需的计算资源和时间。通过某大型露天金矿采矿联合体的应用案例研究,证明了凝聚式层次聚类算法在实践中的有效性。原始的MILP模型由于块体数量巨大和计算复杂度高无法直接求解。应用聚类算法后,将36183个块体合理减少到5810个聚合单元,显著降低了问题的规模。

某高砷高硫铜锌矿低碱度浮选工艺研究

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。

某高砷高硫铜锌矿低碱度浮选工艺研究

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。

自然崩落法矿山矿岩赋存特征精细调查与辅助致裂崩落效果研究

自然崩落法采矿技术对矿岩赋存特征要求严苛,矿岩崩落特性直接影响自然崩落法矿山矿岩崩落速率及出矿块度。通过人工辅助致裂增加矿岩体内部裂隙发育程度实现矿岩预处理,是当前国外自然崩落法矿山生产过程的重要技术手段。本文以我国首座自然崩落法矿山铜矿峪矿向深部转移首采区开采工程为背景,开展了矿岩赋存特征精细调查与水压致裂矿岩预处理试验研究。结果表明:铜矿峪矿410 m中段5号矿体首采区矿岩坚硬、中等完整~较完整,岩体质量等级为Ⅱ~Ⅲ类,矿岩中等可崩~难崩,矿岩崩落破碎特性为中等破碎~大块较多;岩体赋存特征精细调查对于深入了解矿岩崩落特性意义重大;通过钻孔摄像技术获取了水压致裂矿岩预处理试验前后钻孔孔壁图像并揭示了水压致裂过程产生的新裂隙,有效改善了矿岩结构面发育程度;通过对崩落顶板监测及出矿口块度统计分析显示首采区生产期崩落速率提高了3倍多、出矿口大块率降低了58.3%,为铜矿峪矿转深部开采过渡期产能平稳衔接提供了坚实保障;初步形成了水压致裂矿岩预处理技术及装备体系,可支撑我国现代自然崩落法采矿技术进一步推广应用。

某钼选矿厂贮矿设施的选择分析

在设计过程中,对于粗矿堆与粗矿仓的选择始终没有统一的规定。本论文基于某钼矿选矿升级改造项目,通过对粗矿堆、粗矿仓的详细比较分析,最终择优选择直径85 m圆锥形粗矿堆作为最终方案。通过对厂区总平面布置分析,确定粗矿堆位于汶浴河西岸、秦岭生态红线以南。通过河流改道,满足矿堆建设要求。

离子型稀土矿山智慧环境管理平台研究

随着我国生态保护制度的日趋完善与加强,离子型稀土开采活动对矿山周边环境的影响也日趋受到环境监管的重视。本文针对离子型稀土矿山的环保管理问题,讨论如何结合GIS、三维建模技术,数据挖掘与分析技术,将污染因子纳入到智慧环境管理平台的统一管理,并在此基础上实现了离子型稀土矿山的污染预警与应急事故响应的数字化,搭建了智慧环境管理平台,为离子型稀土矿山开采过程中的生态环境治理提供参考。