基于倾斜管实验的膏体自流输送规律

采用自制的倾斜管实验装置,利用4因素6水平均匀设计方案,通过回归分析得到各因素对膏体料浆流变参数的影响规律;从充填倍线角度出发,分析膏体料浆流变参数和自流输送的规律,并建立最大允许充填倍线与流变参数模型。针对云南某铅锌矿实际充填情况,得到料浆质量分数为77%~80%时,其最大允许充填倍线分别为10.83、6.49、5.00和4.12,此结果能为井下不同位置采空区选择不同质量分数的膏体料浆提供理论依据。

湿喷混凝土可泵性、强度和回弹率的关键影响因素

为了更好地推广湿喷混凝土在矿山的应用,以提高湿喷混凝土的支护效果,基于大量室内实验及多年现场经验,对影响湿喷混凝土可泵性及强度、回弹率的关键因素开展了深入研究。详细阐述了水泥掺量、砂石原材料强度及粒级组成、微硅粉掺量、纤维类型及其掺量、速凝剂和减水剂类型及掺量,以及水灰比等因素对湿喷混凝土可泵性及强度的影响;分析了料浆水灰比、速凝剂掺量、喷枪与受喷面距离、喷枪与受喷面夹角等因素与湿喷混凝土回弹率的内在关系;根据板庙子金矿现场实践,回弹率一般为10%,湿喷混凝土28 d单轴抗压强度为36.2 MPa,抗弯拉强度为3.2 MPa,与干喷混凝土进行对比,各项技术经济指标明显占优,可见湿喷混凝土是喷射混凝土未来的发展趋势。

自然崩落法在厚大破碎矿体中的应用

自然崩落法是云南省某铜钼矿成本最低的一种地下采矿方法。利用岩石质量指标(RQD)以及岩体自重应力场这2个指标对矿体的可崩性进行研究,确定了采用自然崩落法进行矿体的开采;采用浅孔与中深孔相结合的落矿方式进行出矿,另外采用锚喷支护、支设原木支架以及优化拉底结构相结合的方式进行地压控制;提高了矿岩的自稳性,增加了顶板和上盘围岩允许暴露面积,提高了放矿效率,增强了采矿作业的安全性,增强了地压控制、施工及供矿等方面的管理经验。

基于通风强化浸出的矿岩散体孔裂隙双重介质结构演化

为解决羊拉铜矿非生物堆浸中因矿堆渗透性差而导致的铜浸出效果不佳的问题,提出通风强化浸出的新设想,以期从改善浸堆体系渗透特性,提高铜浸出效果。首先,针对羊拉铜矿在堆浸过程中发现的问题及现有堆浸多孔介质渗流理论在分析复杂渗流规律中的不足,提出利用堆浸散体孔裂隙双重介质理论研究强制通风对堆浸体系渗透特性的影响机制;然后,对该矿浸堆的矿石粒级分布情况及其类型进行分析与分类;最后,开展不同通风强度下的室内柱浸试验,利用CT扫描技术分析不同试件的孔隙发育情况,并利用电镜扫描(SEM)与分形几何理论对不同通风强度下散体颗粒表面的分形维数、动态裂隙率及动态渗透系数进行研究。结果表明:羊拉铜矿浸堆的矿石颗粒类型为a型,其浸堆松散细颗粒较多因而密实度较高,矿石颗粒粒级分布不合理;从CT扫描结果来看,引入强制通风虽然降低了堆浸体系的孔隙率,但其可以加剧矿石酸浸反应程度,增加浸堆内矿石颗粒数量,从而大大提高堆浸体系的孔隙数量,促进整个体系的孔隙结构发展并对堵塞的渗流通道形成有效冲破,最终提高铜浸出效果;从SEM扫描与分形几何理论分析结果来看,强制通风能够提高矿石颗粒内部对溶浸液的动态渗透系数与颗粒自身的裂隙率,从而强化浸出液中溶质的渗流性能,最终使得铜浸出效果得以提高。

分层高压速凝注浆技术在破碎矿体开采中的应用

某铜矿地质构造以断层为主,节理裂隙发育,井巷围岩稳固性低,局部围岩相当破碎,需大量加固支护。设计采用了分层高压速凝注浆技术,应用分段凿岩阶段矿房采矿法对4#破碎矿体进行开采。详述了高压注浆加固方案及注浆工程布置、注浆主要参数计算、注浆工艺过程。分层高压速凝注浆技术很好地解决了岩体稳固性差、采出矿石含泥量较高等问题,成孔率提高了25%;提高了矿岩自稳性,大大增加了顶板和上盘围岩允许暴露面积,空场采矿法的采场结构进一步优化;降低了爆破后的矿石含泥量,提高了放矿效率,矿石回收率提高了23.3%;增强了采矿作业的安全性。

寒冷期湿喷混凝土温度影响效应与纤维掺量优化

为解决金英金矿寒冷期湿喷支护效果不佳的问题,对其性能影响因素进行了分析,认为低温与不合理的纤维掺量是主要问题所在。对养护温度分别为0,6,13,20℃的不同龄期混凝土试块进行了强度测试及表面特征电镜扫描(SEM)分析,并通过混凝土水化反应过程对上述分析进行了解释;基于圆盘测试试验(RDP试验),对不同类型与掺量的合成纤维混凝土圆盘试件荷载-挠度-能量曲线进行分析,优选出了能够满足该矿地下巷道支护要求的纤维;针对温度影响试验及RDP试验结果,在现场进行了应用研究。结果表明:在将井下温度控制在10℃以上且向混凝土中添加6kg·m-3的C类纤维情况下,湿喷支护后混凝土回弹率明显降低,巷道准入作业时间大幅缩短且湿喷混凝土的单轴抗压强度平均值可达30 MPa,完全满足金英金矿的支护要求。

急倾斜矿体矿房安全跨度与自稳时间研究

新疆拜什塔木铜矿矿体破碎,节理裂隙较为发育,由于其自身原因与采矿方法技术参数运用不当,造成矿山生产过程中矿房垮塌,巷道变形严重等问题；为解决此种问题,在现场展开了工程地质调查；通过结构面产状调查与岩体取芯测RQD,结合矿房安全跨度理论得出该矿体的安全跨度约为4m；通过RMR岩体评价得出其值为43,岩体质量为一般,采用目前的采矿方案与技术参数,采空区稳定时间为1～3d ,难以保证矿石回采率与出矿安全性,故应对现有采矿方法进行优化。

九顶山铜钼矿软岩巷道锚喷网支护研究

针对九顶山铜钼矿矿体松散破碎、自稳能力差及需大量支护等特点,优选锚喷网支护方式对岩体进行加固;确定了树脂锚杆、基于32.5级普通硅酸盐水泥所制混凝土与Q235钢筋网联合支护巷道;设计了锚喷网支护形式并规定了施工工艺技术,并在五中段二盘二穿2P213测点附近进行了工业试验;为检测支护效果,进行了巷道收敛变形监测,前60天,巷道变形由约7mm加速降低至约3mm;60天后巷道变形趋缓,并在100天后逐渐降低至0.1mm并保持基本不变;水平收敛值大于顶板;结果表明:锚喷网支护能够有效控制巷道移动变形,提高岩体整体性及稳定性,增强井下工人安全性。

基于AC97标准的嵌入式音频系统设计与实现

AC97是 Intel公司提出的针对音频设备的业界标准。本文介绍了其在嵌入式系统中的一种实现方案。首先介绍了 AC97音频系统的基本框架 ,然后从模拟和数字两个方面讲述了基于 Intel XScale PXA2 5 5的音频系统的实现 ,以及基于嵌入式 Linux的软件驱动的实现。

分级尾砂充填料浆L管实验及阻力特性研究

管道输送阻力是充填料浆管道输送的一个重要参数,目前普遍采用基于宾汉流变模型推导的白金汉公式进行计算,而管壁滑移效应的影响在该公式中被忽略,导致管道输送阻力的计算产生一定的偏差。因此本文基于L管输送实验,提出了考虑管壁滑移效应影响的充填料浆输送阻力计算方法,采用全面实验设计方案,研究了料浆质量分数、灰砂比和管壁滑移效应对于充填料浆管输阻力的影响。结果表明:管输阻力与质量分数、灰砂比呈正相关,与管壁滑移效应呈负相关。管壁滑移效应通过滑移贡献率来量化,该系数受质量分数的影响较明显,随着质量分数增大逐渐减弱,在质量分数较小时,受灰砂比的影响不明显。通过回归分析,构建了基于管径、流速、质量分数、灰砂比四变量,考虑管壁滑移效应的充填料浆管输阻力数学模型,并进行了工程实践验证。

拜什塔木铜矿破碎软岩巷道的锚喷支护技术

为解决拜什塔木铜矿破碎软岩巷道钢拱架支护效果差及成本高等难题,设计采用锚喷支护方式对其进行支护。首先,从锚喷支护作用机理方面对设计的支护方式进行了分析;然后,基于国家规范对锚杆支护参数进行了设计,提出了锚杆安装与技术要求;接着,基于正交设计对混凝土材料配合比进行了室内力学实验,根据3种理论对该矿混凝土合理喷射厚度进行了计算;最后,在该矿井下选定场地开展了锚喷支护试验,通过采用地压与位移等监测设备以及现场实际观测等方式,对支护方式优化前、后的巷道变化情况进行了对比分析。结果表明:采用锚喷支护方式后,软岩巷道的变形较小;从设备监测来看采用新的支护方式后,巷道的应力变化、收敛变形与位移波动均较矿山原有支护方案要小。锚喷支护有效改善了该矿软岩巷道的受力情况,提高了围岩支护效果。

锗废渣作为水泥掺和料活性激发机理研究

锗废渣作为矿产资源开发利用过程中的固体废弃物,长期堆存不仅造成资源浪费,而且严重影响周边环境。对锗废渣的物化性质进行了研究,结果表明,锗废渣可以作为水泥掺和料,Na2CO3、AlCl3·6H2O、Ca(OH)2、NaAlO2均可以作为激发剂,增强试件的抗压强度,其中,NaAlO2的化学激发效果最佳,NaAlO2是通过与水化产物Ca(OH)2反应生成八面体[Al(OH)6]2-,与石膏在碱性环境中生成钙矾石,增强试件强度。

电视节目增值方法思考

“你们是什么？”有人这样问电视节目制作者。“电视动物!”未及电视制作者去思考，早有人送出了这样的“雅号”。

基于化学注浆预加固的破碎矿体采场结构优化数值模拟

汤丹铜矿4号矿体厚大软弱破碎,围岩松散、炮孔成孔率低;优选MP 364矿用树脂进行化学注浆预加固,并在3采2分段进行现场化学注浆试验,确定化学浆液扩散方式、注浆压力及扩散半径等参数,建成注浆工艺系统。通过FLAC 3D及ANSYS等软件建模,并对地表岩移、顶板位移、采场支撑体系塑性区以及矿柱最大主应力进行数值模拟分析。研究结果表明:按照推荐注浆材料配比及工艺施工,岩体强度及完整性得到较大提高,炮孔成孔率提高22%;化学注浆后,由于岩体强度及矿体完整性得到提高,拟通过增大矿房暴露面积以提高矿石回收率。注浆后,在保证安全且保持矿柱尺寸不变的情况下,矿房暴露面积提高约50 m2,则矿石回收率可以提高约10%以上,提高了矿山经济效益。

基于双向板理论充填挡墙配筋力学模型

基于混凝土结构双向板理论,建立钢混充填挡墙配筋力学模型,并推导出充填挡墙配筋数量与充填体强度及充填挡墙厚度的关系式。以金川二矿区为工程分析实例,采用控制变量法(CVM)研究充填体强度和充填挡墙厚度与充填挡墙配筋数量的变化规律。研究结果表明:在充填挡墙尺寸一定的前提下,充填挡墙的厚度随着充填体强度的增大呈线性增大;当充填挡墙尺寸和充填体强度一定的前提下,充填挡墙的配筋数量与充填挡墙的厚度呈二项式相关,当充填挡墙尺寸和充填挡墙厚度一定的前提下,充填挡墙的配筋数量与充填体强度呈线性相关。最终得到充填体强度与充填挡墙配筋数量的理论关系式。

软破采场膏体充填假顶设计及稳定性分析

为保证软弱破碎顶板岩体下安全、高效、低贫损开采,设计了一种膏体充填假顶以替代原空区顶板的方法。首先,分析了膏体假顶的受力分布情况与强度要求;然后,利用正交设计开展了不同配合比下的膏体强度测试实验;再次,对膏体假顶进行了设计并以经济配筋率为计算依据,确定了膏体假顶的钢筋布置形式;最后,利用ABAQUS有限元法对膏体人工假顶进行了稳定性研究。结果表明:以推荐的充填参数构筑膏体假顶,其28d充填体强度可达到6.98 MPa,能够满足膏体人工假顶强度要求。此外,根据设计的结构参数与12′14@250钢筋布置形式构筑膏体假顶,经理论计算与数值模拟分析,其不会发生突变失稳破坏。根据国家建筑物保护等级规范,该方案的安全等级为二级,完全能够满足矿山安全开采要求。

Pre-reinforcement grout in fractured rock masses and numerical simulation for optimizing shrinkage stoping configuration

Proper room and pillar sizes are both critical factors for safe mining and high ore recovery rate in shrinkage stoping mining of underground metal mines. The rock masses of Tangdan copper mine of China are fractured, which needs much reinforcement and support prior to mining. Cement-sodium silicate grout technology was selected, then its related parameters such as grout pressure, diffusion radius and time were calculated and proposed. In order to test the effect of the pressured grout in the fractured No.4 ore block, field experiments were conducted. To optimize stoping configuration, three-dimensional numerical simulation with ANSYS and FLAC 3 D softwares was proposed. The results show that the drilling porosity and mechanical properties of the rock masses are increased obviously. After grout, ore recovery rate is increased by 10.2 % employing the newly designed stoping configuration compared with the previous. Last, analyzed from the surface movements, roof subsidence and the maximum principal stress of the pillars, the mining safety is probable of being ensured.

Orthogonal design and numerical simulation of room and pillar configurations in fractured stopes

Room and pillar sizes are key factors for safe mining and ore recovery in open-stope mining. To investigate the influence of room and pillar configurations on stope stability in highly fractured and weakened areas, an orthogonal design with two factors, three levels and nine runs was proposed, followed by three-dimensional numerical simulation using ANSYS and FLAC3~. Results show that surface settlement after excavation is concentrically ringed, and increases with the decrease of pillar width and distances to stope gobs. In the meantime, the ore-control fault at the ore-rock boundary and the fractured argillaceous dolomite with intercalated slate at the hanging wall deteriorate the roof settlement. Additionally, stope stability is challenged due to pillar rheological yield and stress concentration, and both are induced by redistribution of stress and plastic zones after mining. Following an objective function and a constraint function, room and pillar configuration with widths of 14 m and 16 m, respectively, is presented as the optimization for improving the ore recovery rate while maintaining a safe working environment.

充填体下阶段水平矿柱回采顶板安全厚度及进路充填采矿法

为了安全回采松散矿碴及低强度充填体压覆下的阶段水平矿柱,采用古典杨森散体压力理论及矩形等厚薄板力学模型分析了留设顶板受载情况及安全厚度,并通过工程实例进行了验证。结果表明,当上中段破碎底部结构不予回采,下中段顶柱留设安全厚度时,可通过进路式充填采矿法实现水平矿柱的安全开采;其中,下中段顶柱高5 m,采高3.5 m,顶板安全厚度1.5 m,矿石回收率68%,贫化率3%,取得了较好的安全与经济效益平衡。

高含泥破碎矿体中基于预加固注浆的采场支撑体系优化

为解决汤丹铜矿4号矿体含泥量高、矿石回收率低及回采安全性差等问题,优选MP364化学树脂对其进行采前预加固注浆;首先,通过理论分析与现场注浆试验确定合理的注浆参数,并根据室内力学试验确定注浆后矿岩的力学参数;然后,对采场支撑体系进行研究并以矿柱宽度B与矿房宽度W为因素,基于正交设计确定9种采场结构参数;接着,分析不同方案的矿柱安全系数,并利用ANSYS与FLAC 3D等软件对地表岩移等指标进行数值模拟;最后,基于安全性考虑确定最佳的采场结构参数。研究结果表明:按推荐的注浆及采场结构参数开采的效果较好,放矿过程中矿石含泥量大大降低,矿石回收率与炮孔成孔率分别比矿山原有方案提高4.7%与20%,且注浆至今无发生空区垮塌或变形等情况。