石灰岩微波致裂规律研究

为探求微波激励对坚硬石灰岩力学特性与致裂效果的影响,选取徐州地区典型石灰岩进行微波处理和单轴压缩试验,并建立二相岩模型开展数值试验,分析石灰岩的损伤程度随微波激励功率、时间的变化规律。结果表明:微波激励对石灰岩力学性质的改变包括在两成分的交界面由温度应力引起细小裂缝,此外,微波功率恒定时,两成分交界面的温度增长梯度、应力增长梯度均与处理时间呈负相关;压缩破岩的最佳微波激励功率和时间为3.0 kW/m^(3)的微波处理岩石10 min;随着载荷作用点距中轴线的距离增加,各激励功率下的断裂应力曲线不断收缩,不同激励功率的效率趋于一致;3.0 kW/m^(3)作为岩石受微波激励的裂缝增长关键功率节点,对岩样不同区域裂缝增长梯度影响显著。研究结果可为坚硬石灰岩致裂工作提供参考。

CO_(2)相变冲击下岩石损伤演化规律研究

【目的】CO_(2)相变致裂技术具有环保、低危险、便于控制等优点,被广泛应用于矿产开采、工程施工等领域。探究CO_(2)相变致裂损伤演化规律对爆破施工参数的选取具有重要意义。【方法】针对等当量炸药损伤模型描述CO_(2)相变破岩过程的局限性,采用理想气体状态方程表述超临界CO_(2)相变过程,结合Mises准则给出相变作用下的岩石损伤半径计算模型,基于LS-DYNA软件建立相变作用下岩石损伤计算模型,分析了CO_(2)相变作用下岩石损伤演化规律,并进一步讨论了破裂压力、致裂管型号等参数对岩石损伤演化的影响。【结果】建立的相变岩石损伤半径计算模型能较好地评价岩石的损伤范围;相变冲击使岩石产生径向裂隙,CO_(2)相变气体嵌入主裂纹附近的裂缝中,裂纹尖端效应促使岩体产生更为密集的环向裂隙及细小的轴向裂隙。数值模拟结果显示,在174、250、290 MPa三种破裂压力下,85型致裂管产生的裂隙区范围分别为0.42、0.43、0.46 m;裂隙长度的增大幅度则随着管径的增大而减小,51型、85型、100型三种型号致裂管在290 MPa的破裂压力下产生的裂隙平均长度比在174 MPa下的分别提高13.2%、5.75%、1.41%;破裂压力为250 MPa时,三种致裂管所产生的裂隙区范围分别为0.42、0.43、0.47 m;在这三种破裂压力下,100型致裂管下的裂隙平均长度比51型致裂管下的分别增加14.2%、11.1%、2.4%;此外,随着破裂压力和致裂管管径两个参数的增大,相变致裂所产生的主裂隙和环向裂隙增多,岩石的裂隙平均长度增大。【结论】研究结果可为CO_(2)相变致裂施工的损伤控制、技术参数选取等提供参考。

某石灰岩矿露天台阶爆破设计及安全分析

为了提高石灰岩矿开采效率,确保爆破安全,以四川省某石灰岩矿为研究背景,基于理论分析和现场经验,确定了台阶爆破方案,并对台阶爆破孔网参数进行了设计。同时,以爆破振动、爆破飞石、爆破冲击波和爆破噪音的安全允许距离为指标,对爆破效果进行了分析评价。研究结果表明:对于120mm的炮孔,爆破振动安全允许距离为30.0m;爆破冲击波安全允许距离约为193m,爆破噪音安全允许距离约为196.9m。相比于齐发起爆,毫秒延时起爆可以有效减少爆破飞石的产生,为防止某些炮孔由于与其临近炮孔之间的延时时间差过大而导致飞石加剧,并考虑到岩石的挤压破碎效果,计算确定40ms作为各炮孔间的延期时间。此外,预裂爆破可大幅降低爆破振动对露天矿边坡的危害。设计了预裂爆破方案及参数,预裂孔起爆时间早于主爆孔150ms起爆。爆破台阶自由面法向应背离公路和民房方向,或者与公路和村庄走向平行,能够有效保护附近构筑物;非爆破开采应该滞后于爆破开采,为爆破开采提供安全遮挡。研究成果为台阶爆破设计与施工提供一定指导。

灰岩矿溜井开挖支护与降段爆破参数优化

“贮矿降段法”是溜井口在露天矿中随露天开采向下进行而延伸的一种溜井降段方法,常用多孔爆破方式进行溜井降段。目的降段过程中,维持溜井井壁的稳定性是生产过程中的重要环节,但溜井内部状态具有不可视性,因此,研究溜井爆破降段前井口的合理支护方式和爆破降段时更优的爆破参数对溜井井壁稳定性尤为重要。方法基于某灰岩矿溜井,对溜井井壁稳定性影响进行理论分析,研究溜井降段前与爆破降段时井壁稳定性,通过数值模拟手段研究溜井掘进后不同支护条件下及多次爆破降段时井壁稳定性。结果研究结果揭示了爆破产生的扰动对井口和井壁影响程度与井筒距爆破中心距离呈负相关关系,明确了掘进后和爆破降段时溜井的应力分布和井壁破坏规律,确定了更为合理的井口支护方式。结论在此灰岩矿溜井井口进行C40级混凝土支护,可有效削弱日常爆破开采产生的震动对井口围岩的破坏,确定爆破辅助孔底盘抵抗距3.5 m,孔距3.5 m,排距3.5 m时更加合理,为爆破降段过程的安全性提供理论依据和参考价值。

浠水卧龙庵矿区砂石工厂布置与工艺研究

砂石工厂布置与工艺选择是节约项目投资和保证砂石骨料质量的关键。浠水卧龙庵矿区砂石工厂利用原始地形集中布置,设计年处理能力为2000万t,根据岩石特性和环保要求,采用湿法生产,采取三段一闭路破碎筛分、棒磨整形制砂的工艺流程。砂石工厂布置减少了开挖、回填工程量,缩短了建设工期,节约了建设成本。该工艺不仅可以有效减少成品骨料的含泥量,保证骨料洁净,还可以降低噪音、粉尘等对环境的影响。试验结果和运行情况表明,浠水卧龙庵矿区砂石工厂布置与工艺设计方案切实可行,可为其他类似工程提供有效参考。

浅析饰面用花岗岩矿荒料率的计算

荒料率是评价饰面花岗岩矿的一个重要指标,它分为实际荒料率和理论荒料率两种。实际荒料率能反映矿体的实际情况,对矿山评价准确性高。但这一资料获得费用大、工期长。而理论荒料是在节理、裂隙素描图上布裁理论荒料后计算出的。本文就如何使理论荒料率比较真实地反映矿体的实际情况并指导生产作如下探讨。

河北省非金属露天矿山水平分层式开采探索与实践

河北省非金属露天矿山数量多,矿山地质环境问题突出。为了从根本上改善非金属露天矿山生态环境,消除生产过程中和开发利用后的矿山地质灾害隐患,消除安全生产风险,降低修复治理成本,推进砂石资源开发高质量发展,河北省按照政策引领、摸清底数、试点先行、制定规范、全面推行的步骤,首先制定出台了相关政策文件,在此基础上摸清全省露天矿山是否符合水平分层式开采条件,将露天矿山划分为孤山型、半山型、山脊型三种类型,选择符合水平分层式开采的矿山开展试点工作并制定了相应的技术规定,指导并全面推行非金属露天矿山水平分层式开采。通过多次调研和参与全过程实践,总结了非金属露天矿山水平分层式开采的相关政策、基本概念、实施路径,分析并提出了实施过程中可能存在的问题以及相关建议。研究结果表明,非金属露天矿山水平分层式开采可有效解决矿山高陡边坡修复难题,提高矿产资源集约化利用率,同时还可为当地提供大量可利用地,对保障京津冀生态环境支撑区建设具有重要意义。

露天矿山爆破钻孔形态和施工方法的研究

露天矿山炮孔并不是理想模型下的平台凿孔,是受不同水文、地质条件影响,形态多样的炮孔。针对不同的作业环境,采取针对性的施工方法,提高钻孔效率和成孔率,对后续的爆破和挖装作业影响较大,对矿山的生产效率和效益具有重大意义。

广东省阳春市轮岗砂石矿工程开采技术条件研究

轮岗砂石矿位于广东省阳春市岗美镇,矿种类型为建筑用花岗岩矿,为对其进行综合开发利用,分别从水文、工程和环境等方面来分析砂石矿的工程开采技术条件。研究表明,轮岗砂石矿区开采技术条件属水文地质条件简单、工程地质条件中等、环境地质条件中等的复合型矿床,基本适宜矿山建设。研究结果为矿山开采提供了地质依据。

我国明矾石资源综合利用现状与发展前景研究

论文在介绍了明矾石概况和明矾石利用方向以及现状分析的基础上,提出了明矾石矿开发与综合利用产品链及其主要思想,并具体介绍了实施阶段、方法和原则。

试论采石场的生态恢复

本文在简述了我国采石场分布现状及其特征的基础上 ,深入讨论了我国采石场生态恢复的必要性和紧迫性 ,提出了我国采石场生态恢复的原则和关键技术流程 ,并探讨了适宜我国采石场生态恢复的若干技术模式。

我国碳酸钙产业发展与资源梯级高值高效利用思考

碳酸盐矿物在我国的工业体系中占据非常重要的位置。以目前应用最广泛的碳酸钙矿物资源为例,结合作者团队近十年从事碳酸钙产业规划、技术、工艺和装备等的研究经历,分析了我国碳酸钙资源研究现状及存在问题,并依据资源高值高效利用相关法律法规政策、碳酸钙相关产业国家行业标准和团队自身从事的碳酸钙产业工程实践经验,从矿山整合、绿色开采、梯级高值高效利用、优化配置制度及园区规划发展等5个方面进行了具体阐述,为我国碳酸钙资源的开采、利用和相关产业的高质量健康发展建言献策,践行资源的自然属性、社会属性和环境属性和谐科学统一发展。

岩土边坡稳定性分析与具体支护技术研究

本研究着眼于当下重要的覆土边坡稳定性问题,详尽探讨共就。总结灾害发生的主要影响因素,把对于边坡稳定性因素的理解追溯到边坡形态与土体性质,以及各种地质环境的影响。当然,论及解决问题,极限平衡法和有限元法的分析方法被运用于对岩土边坡稳定性的精确评估。尤其在实际施工条件和环境条件背景下,各类不稳定的边坡机理都有可能发生,诸如剪切滑移、弯曲破裂等。又通过数值模拟技术,达到深度分析和预测边坡稳定性问题的目标。针对各种类型的边坡稳定性问题,会给出相应支护技术方案,以此解决实际问题。这些方案包括锚杆支护、土钉墙、加筋土和防护网等。并通过大量的工程实例验证了这些方法的有效性。该研究可以为工程地质勘查、设计、建设和监理等领域提供有益的理论参考,在实践中具有很高的应用价值。

砂石矿山加工全流程智能化系统建设

随着现代技术的不断发展,智能化系统促进了砂石矿山加工效率的进一步提升,在砂石矿山加工中起到提高生产效率、降低生产成本、保障生产安全等作用。需要相关企业以砂石矿山的加工生产实际需求为基础,加强对现代科技的研究,建设符合砂石矿山实际情况的全流程智能化系统。从而促进砂石矿山加工的现代化发展,提高企业的经济效益和市场竞争力。

石材切削力与切削刀具研究

本文对石材的切削力和切削刀具进行了研究,给出了若干切削力经验公式,优选了刀具材料及其几何参数和切削参数,并给出了刨槽刀具的最佳形状。

石膏矿房柱式开采矿柱稳定性分析

以辽阳文东石膏矿为工程实例,通过室内实验的方法,对静水状态下石膏矿石的在不同浸水时段的抗压强度进行了深入的研究;并采用极限平衡理论的研究方法,对房柱式开采的矿房和矿柱的合理尺寸进行了设计,并对矿柱的稳定性进行了深入的分析。结果表明:在自然状态和浸水状态下,辽阳文东石膏矿"采8 m留6 m"的房柱式开采设计方案,矿柱的安全系数均大于一般性建筑物的安全系数1.5的要求,能保证矿柱的稳定性,从而进行安全生产。

某方解石矿群空区稳定性数值模拟分析

地下开采的矿山采用空场法回采时,会留下许多采空区,当这些采空区构成群空区时,对矿山是一个重大的安全隐患,需要根据采空区的特性提出合理治理措施,因而群空区的稳定性评判至关重要。为了分析研究某方解石群空区的稳定性状态,进行了矿山现有采空区的调查,确定采空区的基本信息,然后采用数值模拟计算方法,建立矿山采空区三维立体模型,分别从采空区跨度和留设的点柱尺寸方面进行了3组模型的数值模拟计算分析,确定矿山采空区的安全跨度和安全矿柱尺寸,从而判断群空区的稳定性,为后续采空区治理提供理论依据。

基于粉料质量指数的机制砂分级标准研究

机制砂中的粉料对机制砂混凝土具有正负两种效应,我国以粉料含量(0.075 mm筛通过率)和粉料品质(MB值)作为机制砂质量分级指标,由于机制砂粉料的量和质之间存在内在联系,目前机制砂质量分级的指标体系存在诸多不足。在综述国内外建筑用砂标准中机制砂粉料限值的基础上,分析MB值(亚甲基蓝吸收值)和粉料含量限值画成的二维坐标时发现:分级体系存在限值不科学、缺乏过渡且不利于机制砂科学应用的问题。粉料质量指数PQI(Powder quality Index)=P.MB作为机制砂分级的综合指标,是在遵循国家标准的前提下的机制砂分级新方法。

广东省河源市桐子凹矿区开采变质砂岩技术条件

桐子凹矿区位于广东省河源江东新区,拟开采矿种为建筑用变质砂岩,规模为大型。通过矿区地形地貌、气象水文、含水层特征、补径排条件、矿床充水条件来分析矿区水文地质条件,同时根据岩石特征及其分布特征分析矿区的工程地质条件及环境地质条件,综合评价矿区的开采技术条件。

宝兴“蜀白玉”大理石及综合开发利用

宝兴“蜀白玉”大理石享有“天下第一白”的美誉。本文系统介绍了其产出特征、资源概况 ;矿石的物质成分和化学成分 ;矿石的物理和技术工艺性质、特性 ,及荒料、各种规格板材 ;系列雕塑产品和系列碳酸钙功能填料 (粗粉、细粉、超细、超微细和活性碳酸钙 )以及纳米碳酸钙系列产品的综合开发利用。