金属非金属地下矿山开采存在的主要安全技术问题及对策建议

金属非金属地下矿山的安全生产是社会经济发展过程中不可忽视的一个重要环节,特别是在当前我国经济发展模式转型背景下,金属非金属地下矿山开采过程中存在的主要安全技术问题也随之暴露出来,制约着金属非金属地下矿山开采的正常进行。针对金属非金属地下矿山开采的主要安全技术问题,本文提出了相应的对策建议。

蒙库铁矿地下矿地压微震在线监测技术研究与应用

在884 m、938 m水平环形永久运输巷道安装地压微震在线监测设备设施,可实时掌握地下矿开采过程中因凿岩、爆破等因素造成顶底板岩体变化,及时、准确掌握地下矿地质地压的实时数据,做到预测预警。地压微震在线监测技术的应用保证了井下作业人员的安全,确保矿山安全生产。

某地下矿岩层及地表移动规律的有限元模拟研究

使用有限元数值模拟方法对某地下矿岩层及地表移动随采矿过程的变化规律和发展趋势进行了研究 ,对影响岩层及地表移动的主要因素进行了定量比较、分析 ,指出该矿浅部由民采留下的未充填采空区是引起地表沉降和地面建筑物变形、破坏的主要原因 。

基于可持续发展观的地下矿山阶段开采新模式

基于矿业可持续发展战略观 ,提出了地下金属矿山阶段开采的新模式———上行阶段开采模式。通过试验矿山阶段开采不同模式的有限元数值模拟的对比研究 ,结果表明上行阶段开采模式理论上可行 ,具有许多显著优点。

地下矿大规模开采过程动态模拟系统

矿山地下开采回采过程是一个人-机-资源互相影响、互相约束的复杂系统,适时掌握并加强对回采过程的认识及控制是确保矿山安全、稳定生产、提高经济效益的重要途径.传统的手工方法很难达到掌握矿山整个回采过程的目的,基于此原因,提出了利用计算机进行回采过程的动态模拟.对开发回采过程动态模拟系统涉及的一些关键性问题,如数据管理、界面生成、模拟算法及过程、模拟结果分析等内容进行了详细的分析和讨论.开发了一个完整的回采过程动态模拟系统(Mplan系统),该系统目前主要适用于两步骤大规模开采地下缓倾斜矿山.应用此系统对国内某大型缓倾斜地下开采矿山的回采过程进行了模拟,结果发现,在回采过程中出现生产不均衡,设备、人员利用率降低,崩落矿石长期积压等在先前研究阶段没有发现的、将对生产产生巨大影响的问题.通过改变采场回采顺序,调整采场某些工艺开始作业时间,加强过程控制等使这些现象得到有效地控制.

基于元胞自动机的地下矿火灾蔓延仿真方法

提出了基于元胞自动机模型的地下矿火灾发生时火灾在巷道网络系统中蔓延的可视化仿真方法。在该方法中,用元胞自动机模型描述地下矿巷道网络系统,用元胞来描述火焰蔓延能量单元,该单元用火焰温度、蔓延速度、烟雾浓度和有毒气体浓度等状态参数来描述。在仿真过程中,可以获得大量关于火灾蔓延、灾害动态、灾害严重程度及其可行的调控方法。该方法将时间、空间和系统行为有机地结合起来,在形象、直观、真实的条件下完成火灾在巷道系统中蔓延的仿真。

地下矿用乳化炸药混装车的安全设计与现场应用

为解决地下矿高分段大间距无底柱分段崩落采矿法回采爆破上向深孔装药的难题,实现地下矿爆破装药安全、环保、无人化和少人化,研制了地下矿乳化炸药混装车。基于地下矿开采的实际情况,综合利用电子信息、自动控制、人工智能等技术,对混装车的行走机构、自动寻孔、自动送管、液压系统、计量系统、控制系统等进行了针对性的研究开发和安全设计。现场应用结果表明,所研制的地下矿乳化炸药混装车达到了研发目标,相比于人工装药而言,具有安全、高效、智能等特点,装填上向炮孔深度达40m,满足了"数字矿山"建设的需要。研究成果通过了科技部专家组鉴定,达到了国际领先水平,具有十分广阔的应用前景。

地下矿通风系统风流稳定性分析新方法

利用通风系统节点风流平衡关系和回路阻力平衡关系，分析了风网中各分支间基于空气动力学特征的制约关系，提出了某分支风阻、阻力发生变化时，其它分支的风量对此变化作出反应的分析模型，并随之提出了抑制分支风量变化的控制模型，给出了度量反应敏感性强弱的方法。研究发现，对于一个确定的通风网络，当分支风阻或阻力改变时，各分支风量变化对其它巷道风阻或阻力变化的敏感指数曲线是确定的曲线；当通过改变一些分支风阻值来抵消另一些分支风量变化时，各分支风阻变化对其它分支风阻变化的敏感指数曲线是确定的直线。预先计算出这些敏感指数曲线，并绘制成曲线图谱，对于监测和预测风流稳定性具有重要价值。

地下矿CA粒子系统火灾蔓延仿真

为了对火灾在地下矿巷道中的蔓延情况进行仿真,提出了一个元胞自动机理论和粒子系统理论相结合的地下矿巷道系统中火灾蔓延仿真方法。针对地下矿巷道这个特殊环境,采取可变邻域半径的元胞自动机模型来仿真火焰在巷道中蔓延的情景;同时,引入基于粒子系统的烟雾模型,把燃烧着的元胞作为烟雾模型的粒子发射器。整个仿真系统基于同一时钟运行,把时间、空间、火烟的物理行为有效地结合起来,不仅能非常直观地仿真出火势蔓延态势和烟雾扩散运动过程,并且通过在仿真过程中计算记录不同时刻火灾蔓延距离和入侵巷道烟雾粒子数量等数据,可以获取大量巷道环境相关信息,为逃生决策和火灾预防与控制提供依据。

地下矿连续开采技术的应用

采场出矿运矿连续作业，是近年来我国在连续工艺技术研究领域中所取得的重大成果之一。本文主要介绍其连续工艺的技术要点，以及机组设备的结构特征与工业应用情况。

我国地下矿山采矿方法的进展及发展趋势

回顾了建国50年来我国地下矿山采矿方法的进展,概括总结了体现我国地下采矿技术水平的崩落采矿法、空场采矿法和充填采矿法,展望了我国地下采矿方法的发展趋势。

非常规情况下地下矿火灾动态演化机理

构建地下矿火灾网络模型,应用复杂网络理论对所构建的地下矿火灾网络模型进行整体属性分析以及个体属性分析,从而获得对火灾网络有重要影响的火灾结点和结点关系。通过函数的度分布检验判定地下矿火灾网络是否具有复杂网络所具有的小世界效应和无标度特性以及网络中心性特性,验证了地下矿火灾系统是一类复杂网络。

地下矿智能乳化炸药混装车的研制

为解决地下矿高分段大间距无底柱分段崩落采矿法回采爆破上向大直径深孔装药难题，提高地下矿爆破作业安全与信息化、自动化水平，研究了自主行驶技术、智能寻孔技术、智能送管技术、电液比例负载敏感控制技术和地下矿上向大直径深孑L现场混装乳化炸药工艺技术，成功研制出地下矿智能乳化炸药混装车。该项技术对于促进地下矿智能开采技术的发展具有重要意义，应用前景十分广阔。

基于格子Boltzmann方法的地下矿巷道系统突水与蔓延数字模拟

采用格子Boltzmann方法建立了巷道突水蔓延二维仿真模型。将物理巷道划分为网格模型,确定每个网格节点的基本物理量,对水粒子在网格模型内碰撞和迁移过程做了定义,巷道边界使用修正反弹格式,针对复杂巷道,使用分块耦合算法,将巷道分块处理,各块只在边界处进行数据交换,实现了不同块之间流场的耦合,简化计算,提高了程序效率。仿真结果表明,该仿真方法可以得到水流压力和速度的详细数据,获得巷道水流流态的直观信息,从而科学指导矿井突水灾害的探测和防治工作。

基于关键链的地下矿采掘计划编制优化方法

为了解决传统地下矿采掘计划编制中存在的最短工期不可控、作业成本较高的问题,以最大化减少工期为目标,提出了一种资源约束下的采掘计划关键路径自动搜索方法。首先,根据作业之间的逻辑衔接关系自动生成采掘计划网络图,并为其添加资源约束;然后,根据工序顺序表和计划衔接表中的信息确定每个采场执行的工序,且不同工序按照不同的资源配置规则来分配优先级;最后,更新网络图,以当前作业为初始节点,采用改进的深度优先搜索算法遍历有向图,递归查找全部采掘路径,其中耗时最长的路径为关键路径,即资源约束下的最短工期。研究结果表明:运用资源约束下的关键路径自动搜索方法来实现采掘计划优化,缩短了计划编制的时间和采掘计划的工期,降低了作业成本。以乌拉特后旗紫金矿业三贵口矿山采掘计划编制为例,证明该方法能够有效优化矿山采掘计划。

FTA在某地下矿运输事故安全评价中的应用

FTA是安全系统工程中的重要分析方法之一。本文采用FTA法对云南省某地下矿可能发生的运输事故作了定性及定量分析。通过对运输事故的分析,构造地下矿运输事故的事故树,找出发生事故的主要因素。

流体网络理论在地下矿压风系统中的实践

流体网络理论是由流体力学和电路网络理论结合起来的一门应用科学, 是流体力学和电学两大学科交叉的边缘学科。本文采用流体网络理论对地下矿压风系统进行优化, 控制空压机的供风量,提供足够的风量; 再通过控制闸阀状态从而改变网络结构, 使整个系统处于最佳状态。

地下矿垂直扇形中深孔孔底空腔爆破试验研究

本文提出了无底柱分段崩落法覆盖岩层粒度的自然分级、矿石爆破效果给放矿损失贫化带来的影响。通过理论研究，小型试验及工业试验与应用，证明采用孔底空腔爆破可使矿石粒度趋于均匀，流动性好，降低矿石的损失贫化。通过水泥砂浆模型试验得出了崩落矿石的空间形态，为今后放矿结构参数优化及放矿理论研究具有指导意义。

三维可视化地下矿采掘进度计划编制及动态管理技术

通过直接导入三维精确采切设计及开拓设计成果,以生产者及其工效、矿山主要采掘工艺技术为约束,以线性规划为优化技术对矿山采掘计划进行编制,实现了计划编制的三维可视化及动态管理.文章从三维可视化地下矿采掘进度计划编制的基本原理、技术方法和实现手段,全面阐述了三维可视化地下矿采掘进度计划编制系统,并以实际工程应用情况说明了系统的可行性和科学性.

确定地下矿开拓运输系统的网络算法模型

地下矿山的开拓运输系统，实质上是一个以矿石流为中心的网络流，基于这种观点，本文建立了确定地下矿山开拓运输系统的网络优化模型并阐述了其解法－Ｏｕｔｏｆｋｉｌｔｅｒ算法。同时结合实例说明了它的应用。