情绪对低感觉寻求者安全行为决策的影响:来自ERPs的证据

为从神经层面深究不同偶然情绪对低感觉寻求者的不安全行为决策过程的影响作用,采用事件相关电位(ERPs)技术进行试验研究。使用中国版大学生感觉寻求问卷筛选低感觉寻求者和中感觉寻求者(对照组)。采用视频片段作为情绪刺激材料在试验前诱发正性和负性情绪,并设置风险情景任务进行风险决策试验。结果表明:不考虑情绪变量时,低感觉寻求组与感觉寻求对照组在安全行为决策上无显著差异;正性情绪下,低感觉寻求个体保持风险规避倾向;负性情绪下,在行为表现上,低感觉寻求者更倾向作出不安全行为决策;负性情绪下,在ERPs成分上,低感觉寻求者诱发的晚期正成分(LPP)潜伏期更晚,表明负性情绪的干扰导致个体在风险分类与评价时难度增大,故此从神经层面解释其外在行为表现的内在原因。总之,情绪在感觉寻求影响安全行为决策过程中产生调节作用。

高应力扇形中深孔采场边帮控制爆破参数优化

针对扇形孔采场爆破边帮控制问题,提出了一种将靠近边帮的扇形炮孔施工成垂直平行孔用以控制边帮的构想。首先,通过理论计算得到4组平行炮孔不耦合系数与炮孔间距匹配下的模型参数,使用LS-DYNA对4组参数进行数值模拟;然后,通过对比分析4组模型在无地应力作用和不同方向地应力作用时的爆破裂纹扩展情况,获得最优参数;最后基于优化参数开展工业试验。结果表明:高地应力会促进最大应力方向爆破裂纹扩展;4种模型中,不耦合系数为1.65,炮孔间距为1.1 m时开挖区域破岩效果最为合理;在试验采场开展工业试验,使用优化后的爆破参数进行爆破,采场回采后边帮平整,稳定性较好,验证了研究结论的正确性。

基于满管输送的充填管路优化研究

满管输送可以延长充填管路的使用寿命,提高矿山充填作业效率。基于凡口铅锌矿新探明边缘矿体开采的充填需求,针对现有充填管线直径100 mm无法实现满管输送的问题,以地表管线SL1和地下管线L2-2为研究对象,开展充填管路优化研究。首先,运用理论计算,得出输送分级尾砂和细尾砂时,SL1的满管率分别为0.62和1.95,L2-2的满管率分别为0.72和2.26;其次,以最优满管率0.8为标准,通过公式推导,得出输送分级尾砂和细尾砂时SL1的理想水平管径分别为87 mm和155 mm,L2-2的理想水平管径分别为94 mm和168 mm;最后,利用CFD构建管道模型,运用Fluent软件进行变径满管流的数值模拟,通过对管道的压力及出口最大流速等进行对比分析得出,输送分级尾砂时减小管径可以增大满管率,且仍可自流输送;输送细尾砂时增大管径可以降低泵送压力。模拟结果证明此优化方案合理且具有很强的可行性。

深井高应力环境下束状组合孔拉槽爆破优化研究

为探究深井高应力环境下,采场束状组合孔拉槽爆破损伤破裂规律,采用LS-DYNA数值分析软件进行研究。通过建立平面数值模型,分析了无静应力、单向静应力和双向等值静应力3种条件下束状组合孔爆破破裂损伤情况。此外,对不同静应力条件下束状组合孔的孔间距和外围辅助空孔的布置方式进行优化,并进行工程试验验证。研究结果表明:相比无静应力条件,单向静应力和双向等值静应力条件下束状组合孔爆破损伤裂纹扩展受到抑制,静应力越大,抑制作用越显著。工程实践表明,根据静应力的大小调整束状组合孔孔间距和外围辅助孔布置方式,能够获得良好的拉槽爆破破岩效果。

基于非线性弹性地基梁的地下矿山充填开采覆岩移动规律研究

为了研究地下金属矿充填开采覆岩移动规律,以盘龙铅锌矿采场作为研究对象,建立非线性弹性地基梁力学模型,开展了不同采场结构参数、顶板厚度、原岩应力及充填体配比对于覆岩移动的影响研究。研究发现5个因素对于覆岩移动的影响从强到弱依次为充填体配比、采场结构参数、顶板厚度、原岩应力,提高充填体配比是控制覆岩位移的关键。通过采用Flac3D数值模拟方法计算不同充填体配比下覆岩移动值,将数值模拟分析结果与力学理论计算结果进行对比,二者差异率在3%~9%之间,从而验证了力学模型计算结果的可靠性。基于研究结果,提出地下矿山充填开采覆岩沉降控制技术,并将其应用于工业试验。研究成果可为类似矿山进行岩层控制提供借鉴。

会宝岭铁矿爆破振动危害控制研究

随着国民对美好生活的向往,矿山需要更加重视爆破振动给人和建(构)筑物造成的不良影响。基于会宝岭铁矿爆破振动实测数据,利用萨道夫斯基经验公式研究矿山爆破振动衰减规律,分析爆破振动安全距离,确定不同中段开采的允许最大段药量,为矿山的安全开采提供理论依据和指导意见。结果表明:距离工作面1197.21 m之外的房屋建筑不存在爆破振动安全问题,而矿区内保护对象一般离爆源400~500 m,若要达到0.2 cm/s的爆破振动速度,允许最大段药量需控制在200 kg左右。

基于锚索支护的凡口矿采场结构参数优化研究

随着开采年限的不断增加,矿山开采的地质条件逐步复杂化,早期因支护水平和装备限制而制定的采场结构参数无法适应当前的生产任务。通过理论分析、数学计算和数值模拟,建立了采场顶板预应力锚索支护的数值模型,优化大直径深孔采场的结构参数。结果表明:采场顶板位移量和塑性区减少百分比最高分别为18.64%和24.4%,预应力锚索能够有效地保证采场顶板的稳定性。锚索支护后的采场安全跨度增至20 m,显著提升了单个采场的生产能力,研究结果可为同类矿山采场设计提供参考。

不安全行为决策中情绪作用机制的脑电研究

为预防不良情绪对个体行为决策的影响,避免不安全行为,从神经层面探究情绪对不安全行为决策过程及结果的作用机制。基于事件相关电位(ERPs)技术,采用“1个刺激-2种按键选择(S-K1/K2)”的试验范式,开展脑电(EEG)试验,探究正负性情绪对不安全行为决策的影响机制。结果表明:负性情绪下,个体更倾向于作出不安全行为,也更容易冲动决策。相较于正性情绪,负性情绪下P200平均波幅更小,表明负性情绪抑制个体早期对风险信息的注意力投入,干扰对风险信息的早期感知与侦测;N2平均波幅更大,表明负性情绪干扰风险信息分析过程,导致个体出现更大的认知偏差和认知冲突;晚期正成分(LPP)平均波幅更小,表明负性情绪严重干扰晚期注意力的持续投入,对风险判断过程造成更大影响。情绪通过干扰早期感知与侦测、影响风险信息分析和风险判断过程来间接影响行为决策结果。在此基础上构建基于情绪作用的安全行为决策模型,该模型能够从情绪角度调节人的不安全行为。

深井扇形组合孔短延时爆破裂纹扩展模拟研究

提出了一种扇形组合孔短延时爆破的构想,即在常规的每排扇形崩落孔中间增加一排致裂孔,崩落孔与致裂孔之间短延时间隔起爆。使用ANSYS/LS-DYNA对不同延时时间及不同围压加载条件下的爆破方案进行数值模拟研究,发现高应力环境下常规扇形孔爆破无法形成有效爆破漏斗,扇形组合孔短延时爆破则损伤破裂更加有效、破岩效果更好。此外对不同围压条件下的裂纹扩展进行分析,爆破裂纹扩展趋向于最大主应力方向。数值模拟及现场工程实践证实,当最大主应力方向与扇形崩落排孔成一定小角度,即平行崩落排孔方向加载较大围压、垂直排孔方向加载较小围压时,扇形组合孔短延时爆破不仅可以改善岩石破碎效果,也可以有效保护后排炮孔和保留岩体。

爆破动力荷载作用下大直径深孔采场凿岩硐室稳定性研究

条形矿柱对于大跨度VCR法采场凿岩硐室的稳定性具有重要作用。为探究爆破动力荷载作用对矿柱稳定性的影响,基于沙溪铜矿爆破振动测试,运用FLAC3D动力计算对沙溪铜矿VCR采场上部硐室在条形矿柱宽度为5 m的情况下进行动力学模拟,爆破振动作用下凿岩硐室条形矿柱和顶板的位移、应力和塑性区结果表明,大规模爆破振动下5 m条形矿柱的凿岩硐室稳定性较好,为确保长时间安全作业,建议加强凿岩硐室条形矿柱两端和硐室顶板的支护工作。

凡口铅锌矿大结构参数采场围岩稳定性分析

为保障矿山安全生产前提下的尾砂有效堆存,针对凡口铅锌矿狮岭南Shn-455 m和狮岭Sh-600 m 2个大结构参数采场,采用理论模型、极限平衡法、Mathews稳定图解法、数值模拟技术研究了采场围岩的稳定性。分析结果表明:基于矿山需求和工程经验设计的采场结构参数能够使采场围岩保持稳定状态,Shn-455 m和Sh-600 m采场顶板岩体稳定概率分别为89.8%和88.5%。在保证顶板岩体95%稳定概率的要求下,进一步将Sh-600 m和Shn-455 m采场允许暴露的采场顶板走向长度确定为53.6 m和50.8 m。经数值模拟分析,优化后的采场结构参数在采场开挖前后均能保证采场岩体具有较小的沉降量,但仍可以通过采取支护措施的方法减少采场周边岩体塑性区的发育,确保大结构参数采场处于稳定状态。研究成果对保证凡口铅锌矿安全生产有重要理论和实践指导意义,也能为同类工程设计施工提供参考。

深孔爆破荷载作用下大跨度采场高边帮稳定性研究

高阶段采场边帮的稳定性直接关系到采场能否安全生产,控制边帮稳定不仅需要合理的充填作业,更需要在采场爆破时采用科学合理的装药结构,选择合理的爆破参数。针对地下矿山一步骤高阶段采场高边帮在深孔爆破荷载作用下的稳定性问题,通过建立1∶1的数值模型,在应力初始化完成后,确定了合理的边界条件和阻尼,基于等效腔法对研究区域施加爆破动载,并对计算结果进行分析。结果表明:采场拉应力范围随着装药系数的增大而增大,两侧边帮的压应力范围也逐渐变宽,拉应力最大值与装药系数成正相关;较大的装药系数很可能导致边帮发生破坏,计算表明一步骤采场边控采用25%装药系数最合理。其既能保证边帮稳定,又有较好的破岩效果。研究结果对矿山安全生产具有一定的指导意义。

上向中深孔掏槽爆破炮孔布置方式优化研究

以铜绿山试验采场为例,采用九孔掏槽爆破法,结合现场实际情况,并利用补偿空间理论、裂隙区理论等对中深孔爆破掏槽方式进行研究,优化其首圈掏槽爆破炮孔布置方式,并利用LS-DYNA软件建立了4种首圈炮孔布置方式模型,进行爆破仿真计算,利用RHT本构模型模拟岩石爆破效果。结果表明,空孔数量越多(即补偿空间越大),掏槽区爆破效果越好;空孔位置的均匀程度(即补偿空间的均匀程度)也会影响爆破效果。现场试验所得爆后槽区断面与高度均满足设计要求,证实首圈掏槽爆破炮孔布置方式合理。

高阶段大直径深孔爆破动载下二步骤采场稳定性研究

沙溪铜矿采用深孔阶段空场嗣后充填采矿法和高阶段大直径深孔落矿方式,具有生产能力大、采矿成本低和作业条件安全等优点,但也伴随着更大的爆破振动和冲击。在二步骤采场回采时,两侧充填体在受静载作用的同时还受到明显的爆破动载影响。采用Flac 3D软件对二步骤采场边孔采用不同装药结构下的稳定性进行模拟,分析了充填体边帮在动态荷载下的动力响应,揭示了边孔装药结构与充填体边帮稳定性之间的关系,为矿山爆破方案的选取提供依据。

未确知测度模型在岩爆烈度分级预测中的应用

针对岩爆烈度分级预测评价中诸多因素不确定性问题,应用未确知测度理论并结合工程实际,根据岩爆的特点及成因,选取最大切应力σθ、单轴抗压强度σc、单轴抗拉强度σt及岩石的弹性能量指数Wet,并以应力系数σθ/σc、岩石脆性系数σc/σt及弹性能量指数Wet作为岩爆烈度分级的评价指标,建立岩爆烈度分级预测的未确知测度评价模型。以国内外18组工程岩爆分析初始数据进行分级判别,根据实际情况建立各评价因子的未确知测度函数,对其进行定量分析,并利用熵计算各评价指标的权重,依照置信度识别准则进行等级判定,最后得出岩爆烈度分级预测的评价结果。并与模糊综合评判法、属性综合评判法、灰色聚类法、物元分析法及实际情况的结果进行比较。为进一步考察该模型的有效性与实用性,运用该模型对秦岭隧道工程的岩爆实例进行分析。研究结果表明:该模型判别预测结果与实际岩爆情况较吻合,且方法科学合理,意义明确,为岩爆烈度分级预测提供一种新思路。

立式砂仓尾砂浆液絮凝沉降试验研究

针对不同供砂浓度的尾砂浆液,分别选用相对分子质量为2000万、1540万和1200万的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)作絮凝剂,再配以一定量的无机絮凝剂(FeCl3),进行了立式砂仓尾砂浆液絮凝沉降试验。研究了立式砂仓的尾砂沉降规律,确定了立式砂仓合理的供砂浓度为20%,最佳絮凝剂相对分子质量为1540万,掺入量为100 g/t,适宜的料浆pH值约为9。研究结论为立式砂仓全尾砂沉降澄清脱水连续充填工艺改造提供了设计依据。

露天采矿爆破振动对民房危害预测的DDA模型及应用

针对爆破地震效应评价中诸多因素不确定性问题,应用距离判别分析理论,选用爆破振动幅值、主频率、主频率持续时间、灰缝强度、砖墙面积率、房屋高度、屋盖形式、圈梁构造柱、施工质量、场地条件共10个影响因素作为判别因子,建立露天采矿爆破振动对民房危害预测的距离判别分析模型(DDA);以36组爆破振动实测数据作为学习样本进行训练,建立相应线性判别函数并利用回代估计方法进行回检,用12组现场数据作为预测样本进行测试。研究结果表明:回检误判率为2.78%;距离判别分析模型预测结果与实际结果较吻合,预测精度高,为露天采矿爆破振动对民房危害程度的预测提供了一种新思路。

边坡稳定性预测的Bayes判别分析方法及应用

边坡稳定性的分析是一个复杂的系统工程问题。基于Bayes判别分析(BDA)理论并结合工程实际,选用边坡岩体的重度黏聚力、摩擦角、边坡角、边坡高度及孔隙压力比等6个指标作为边坡稳定性预测的判别因子,建立边坡稳定性预测的Bayes判别分析模型;以32组边坡实测数据作为学习样本进行训练,建立Bayes线性判别函数;以交差确认估计法对判别准则进行评价以检验模型的优良性,以Bayes线性判别函数计算7个待判样品的Bayes判别函数值。研究表明:Bayes判别分类性能良好,与支持向量机方法有较好的一致性,且预测精度高,交差确认估计的误判率较低,为边坡稳定性预测提供了一种新思路。

孔内分段爆破降振技术在会宝岭铁矿VCR采场的应用

爆破振动可能会引起地表构筑物的损坏和人的不适反应,因此对于降振的研究备受关注。在不改变孔网参数和单次爆破总药量的前提下,装药结构和雷管段位的设计至关重要。针对会宝岭铁矿VCR采场生产爆破单次爆破量大、爆破振动大的问题,提出了一种孔内分段爆破的装药结构和雷管段位布置方式,并进行了工业试验,且对地表爆破振动进行了监测。研究结果表明:采用孔内分段爆破方式能有效降低爆破振动危害,且不影响爆破破碎块度。研究成果对具有相似困扰的地下矿山具有一定的参考意义。

矿山安全标准化管理信息系统研究与开发

分析矿山安全标准化管理系统的14个要素,确定安全生产管理信息系统的主要目标及系统使用的关键技术特点,构建信息管理系统的13个功能模块,并对系统各模块需要实现的功能进行介绍。系统将矿山安全标准化管理设定的各项安全信息及安全管理内容融入到信息管理中,实现了对安全管理过程中大量积累数据的分析和处理,实时动态地展现工艺、环境、设备安全状况和员工的不安全行为,可以使管理人员及时控制风险,达到降低事故发生的目的。