深部金属矿山巷道TBM掘进技术应用现状及研究进展

未来10年,我国将有30%以上金属矿山开采深度达到或超过千米。深部金属矿山开采面临高地应力、高地温、地层多变、采掘强扰动等复杂地质环境,给巷道掘进带来严峻挑战。传统钻爆法巷道掘进非连续作业、效率低、灾害频发,难以满足建设需求,采用隧道掘进机(TBM)进行机械化连续掘进是深部金属矿山巷道建设的未来发展方向。然而,因深部金属矿山独有工程地质特点和巷道掘进需求,TBM技术在深部金属矿山巷道掘进中仍存在一些技术难题和挑战。本文首先总结了TBM技术在深部金属矿山巷道掘进中的三个应用难点:1)缺乏适用于深部金属矿山巷道的TBM适应性选型设计理论;2)缺乏适用于深部金属矿山巷道的TBM高效掘进技术;3)缺乏适用于深部金属矿山巷道的TBM掘进灾害监测预警与防控技术。然后,从六个方面介绍了深部金属矿山巷道TBM掘进技术应用的研究进展:适应性选型与设计技术、刀盘刀具高效破岩理论、掘进性能精准预测与评价方法、小半径转弯和倾斜巷道掘进技术、掘进灾害智能预警与防控技术、智能决策和辅助驾驶技术。上述研究成果为推动TBM掘进技术在深部金属矿山巷道中的广泛应用,实现深部金属矿山巷道快速掘进指明了发展方向。

基于组合赋权的台阶爆破效果灰聚类评估模型

台阶爆破效果评价是爆破生产过程中一个重要环节,直接影响到后续施工的效率。为了解台阶爆破效果,建立灰色聚类评估模型,利用混合中心点三角白化权函数,对灰色聚类法进行优化。根据台阶爆破的特点,选取大块率、松散系数、根底率、后裂距离、振动速度、飞散距离作为影响台阶爆破效果的评价指标。结合层次分析法和CRITIC分别对评价指标的主观权重和客观权重进行赋值,克服传统指标权重赋值主观性大和数据差异性敏感较大的问题;提出了一种基于离差平方和的最优组合赋权方法,建立台阶爆破效果评价的最优组合赋权-灰色聚类评估模型;以洪水台土石方平场工程项目4次深孔台阶爆破效果来检验模型的有效性和实用性,分析台阶爆破效果评价等级,确定逐孔起爆3.5 m间距为最优台阶爆破方案。