露天矿高陡复杂边坡软弱岩层组“坐落-滑移式”破坏模式研究

边坡稳定性问题随露天矿开采的进行不断突出,而边坡软弱岩层严重影响边坡稳定性。大量工程实例显示,露天矿含软弱岩层组的高陡复杂边坡失稳模式通常为“坐落-滑移式”破坏。为明晰露天矿高陡复杂边坡软弱岩层组“坐落-滑移式”破坏模式的破坏机理,以某露天矿为例,提出一种针对露天矿含软弱岩层组高陡复杂边坡的综合分析方法。研究结果表明:采用工程地质分析、传统极限平衡方法和数值模拟分析相结合的综合分析方法,针对该类型复杂边坡可发挥不同分析方法的优势,较全面地从地质自然环境条件、定性定量方面、应力应变角度分析边坡破坏机理及模式,总结归纳出含软弱层组露天矿高陡复杂边坡“坐落-滑移式”破坏的“坐落-滑移-剪出”三段式破坏特征,为其他类似复杂边坡稳定性的分析和防治提供思路和手段。

基于GA_IPSO-GRNN的深井采区工作面含湿量预测研究

深井采区工作面含湿量是衡量工人热舒适性和热应激风险的综合指标。为更科学地控制深井采区工作面热湿环境,降低工人的职业病风险,需准确预测含湿量。依据现有深井采区工作面热害影响因素与气象指标之间存在相关性与耦合性的特点,分析矿山生产规划与管理因素、矿岩热湿交换因素及工作面巷道调热圈因素,选取14项含湿量影响因素指标。将遗传算法、改进型粒子群算法与广义回归神经网络相结合,构建GA_IPSO-GRNN组合预测模型,结合20个样本进行实证分析与对比验证。结果表明:本文提出的组合预测算法平均相对误差约为5.1%,模型预测效果较好,并且具有较好的鲁棒性与泛化性,为深井热害和数字矿山领域的研究提供了新思路。

旬阳铅锌矿带地质环境问题现状及治理对策

旬阳铅锌矿带铅锌矿资源多年粗放式开发,导致地质环境问题逐步显现,主要表现为由采矿活动引发的地质环境污染、矿山土地资源损毁及矿山地质灾害隐患等。对旬阳铅锌矿带环境问题现状进行了详细分析和总结,并提出相应的地质环境治理对策。

高光谱遥感技术在矿山地质环境调查中的应用

矿山地质环境受矿产资源开采活动的影响而产生剧烈变化,直接或间接影响了生态环境的可持续发展。近年来,高光谱遥感技术因其具备高光谱分辨率、空间信息与光谱信息合一的优势,解决了传统遥感技术仅能识别大致地物的问题,被广泛应用于矿山地质环境研究与监测。在梳理相关文献的基础上,介绍了高光谱遥感技术原理及发展现状,归纳了高光谱遥感技术在矿区植被、矿区水体、矿区土壤和矿区大气等方面的应用与监测;对矿区高光谱发展前景进行展望,认为未来随着遥感技术的发展对矿山地质环境的监测将逐渐有序化、长期化。

遥感技术在矿区生态环境中的应用与发展

矿区生态环境的科学有效监测是矿区生态环境保护与治理的前提,对于促进生态文明建设具有重要意义。特别是近些年来在矿山环境检测、资源调查、环境规划与设计、安全监测等方面的应用与发展越来越普遍,对这方面的需求量也越来越大。卫星遥感技术以其监测范围广阔、时效性强、数据丰富、手段多样等特点,为矿区生态监测提供一种快速、动态、全面的技术手段。特别是遥感技术在算法、算力等方面的迅速发展极大地促进国内外矿区生态环境遥感监测研究的发展和进步,遥感技术在矿山生态环境中的应用有着广泛的意义和重要价值,是当前矿山环境保护和生态建设中不可或缺的一部分。

秦岭地区某钼矿带地质环境问题现状及治理对策

本研究通过水土样品采集和分析、地表景观和土地资源损毁调查以及地质灾害调查,查明了研究区地表水以Cd、Pb、Cu和Zn污染为主,农田土壤以Pb、Cu、Hg累积为主;地表景观和土地资源破坏主要表现为矿山地面变形损毁土地、固体废弃物堆排压占土地、露天开采剥离挖损土地;矿山崩塌、滑坡、地面塌陷、泥石流等地质灾害隐患点较少。进而分析了各类地质环境问题形成的主要原因,并给出了针对矿山水土污染、地表景观和土地资源破坏以及地质灾害的防治对策。

基于协同开采理念的急倾斜薄矿脉群集群连续化回采工艺研究

急倾斜薄矿脉群开采多采用浅孔留矿法,该方法开采存在产量小、效率低,劳动强度大等不足。基于协同开采理念,对已有的薄矿脉开采方法进行了分析,设计了一种新型的集群连续化回采方法,即深孔分段空场上向嗣后充填连续采矿法。该方法将阶段划分为分段,分段内划分矿房,矿房内不留间柱和底柱,一步骤回采,随后进行充填,回采与充填间隔进行,同一个阶段内的矿房连续回采,再无后续作业。针对青海省某金矿6条矿脉(M5、M6、M7、M8、M9、M10),提出了间隔台阶式连续回采顺序,并对该回采顺序进行了数值模拟分析。结果表明:最大位移约为16.8 mm,最大主应力为0.076 7 MPa,实际塑性区范围为2~5 m,可达到安全规范要求。矿山实践表明:该采矿法贫化率为9.51%,损失率约为7.98%,采场生产能力为96 t/d,中段生产能力为576 t/d,与该类型矿床开采常用的浅孔留矿法相比(贫化率13.57%,损失率15.61%,单个矿房生产能力62 t/d),能有效提高矿山机械化连续开采水平,提升矿山生产能力和回采效率,有效确保多矿脉同时回采时的安全有序。

基于大风流综合净化技术的深井可控循环通风系统研究

针对我国金属非金属矿山深井开采中通风系统普遍存在的通风不足问题,提出了深井环境下应用基于大风流综合净化技术的可控循环通风系统。分析了可控循环通风的技术特性,设计了大风流综合净化方案,将其应用于承德某铜矿,对实际风量进行了测定和分析,并建立了对比加权综合标度指数评价模型,对循环风质进行了安全等级评定,最后进行了节能分析。结果表明:应用可控循环通风系统增加了井下的有效风量,矿井空气质量等级为II级,属于“较安全”的级别。基于大风流综合净化技术的可控循环通风系统可较好地实现净化降尘、增风降温、节能降耗的目标,极大地改善了矿井气候条件和井下作业环境,是一种经济合理地解决通风不足难题的方法。

基于多目标模糊决策的二里河铅锌矿采矿方法优选

针对二里河铅锌矿矿体形态复杂、开采难度大、采矿方法难以选定的技术难题,先初选得出5种基本的采矿方案,在利用综合经济比较难以抉择的情况下,提出了多目标模糊决策方法优选采矿方法的思路:第一,分析了影响采矿方法选择的因素,利用层次分析法建立了采矿方法选择影响因素的隶属关系层次结构模型;第二,应用多目标模糊决策方法实现了采矿方法的优选决策,结合鞍部矿体和翼部矿体的赋存特点,得出了最优采矿方案和可行采矿方案。应用证明该方法在采矿方法的优选中是切实可行的,为确定矿山的合理采矿方法提供了一种新的技术手段。

数字化矿山构建过程中的数据挖掘模型研究

矿山数字化集矿山管理、生产、设计、地质勘察、测绘、开采、调度于一体,实现矿山数字化可以充分合理地开采资源,高效组织矿山生产,降低工人劳动强度,提高矿山企业经济、社会效益。而构建数字化矿山模型过程中,涉及到大量数据的合理组织和有效利用。针对数字化矿山过程中产生积累的大量数据,以新的视角分析了应用数据挖掘的基础和数据特点,讨论了数据挖掘的基本思想,提出了集成数据挖掘的模型结构,为数字化矿山及矿山管理决策提出了一条新的途径。

基于组合赋权法-云模型的采矿工作面热湿度风险等级评定

金属矿山深部采矿工作面高热湿度是衡量工人热舒适性和热应激风险的综合指标,对热湿度风险等级进行评定,能够准确地量化深部高温矿井采矿生产环境的热湿危害程度,分析工人的职业病风险。基于深井采区工作面热害影响因素与热湿度风险存在相关性与耦合性的特点,分析矿山生产规划与管理、矿岩热湿交换、采掘区巷道调热圈因素,提出了16项热湿度影响指标,并邀请8位专家对权重进行打分。为了降低单个专家对指标赋权的不准确性和不同专家权重不一致性的影响,构建了专家群决策变权集结模型。通过博弈论算法将专家打分集结确定的主观权重与改进型CRITIC算法确定的客观权重进行组合赋权优化,并应用云模型评定热湿度风险等级,结合11个工作面实测数据进行实证分析与对比验证。结果表明,组合赋权对16项影响因素指标赋权合理,风险等级评定准确率约91%。相较于其他赋权-评定模型,本评定方法有利于影响因素指标精确赋权及不同影响因素风险等级区间边界的量化。

遗传算法在露天矿开拓系统优化中的应用

露天矿开拓系统决定着矿山基建投资、生产运输费用等关键因素,其设计属于拓扑关系的结构优化范畴,用传统方法很难取得令人满意的效果。为此,采用进化算法中的遗传算法优化露天矿开拓运输系统,将生命科学中的进化及遗传原理用于工程技术中,为矿山优化技术提供一种新的技术途径。它首先用遗传操作产生众多开拓方案,然后借用图论方法筛选出各种可行的开拓系统,随之计算各开拓系统的适应度,最后根据“优胜劣汰”原则通过多次进化得出最优的开拓系统。本方法已成功地用于金堆城钼业公司露天矿的开拓设计中,取得了满意的结果。

特色制造业与物流业联动发展研究——以西宁为例

结合西宁地区当前经济形势,在论述制造业与物流业联动关系理论的基础上,通过构建指标体系,建立西宁市特色制造业与物流业联动发展协调度模型及灰色关联模型,对西宁市2002-2013年两行业发展数据进行定量分析。结果显示,西宁市地区的特色制造业与物流业之间关系密切,但总体发展水平处于濒临协调状态。西宁市应全面推广电子商务和供应链系统提升工程,鼓励有条件的特色制造企业物流外包,加大知名物流企业引入力度等政策,使地区的特色制造业与物流业协调发展。

基于改进物元可拓理论的露天矿山安全生产风险等级评定

针对性安全对策措施是矿山企业安全生产的基本保障,而安全对策措施的制定与矿山企业生产的风险等级量化评定密切相关。本文通过统计分析历年引发安全事故的危险有害因素,建立了露天矿山安全生产的风险指标体系。在此基础之上提出改进的物元可拓法评定企业的风险等级,改进之一是利用隶属函数规格化物元量值,同时引入中间变量p简化公式;改进之二是采用变权理论和改进熵权相结合的方法确定指标权重。并选择陕西5家典型露天矿山企业F1、F2、F3、F4、F5进行风险等级评定,评定结果依次为C级、B级、B级、C级、A级,该结果与矿山安全“会诊”对标检查评定结论一致,表明该方法具有较好的可行性和实用性,可为相关企业生产的风险等级量化评定提供新思路。

高温矿井热湿环境对人体机能的影响

矿井高温热害及其治理已成为国内外采矿界公认的科技难题,矿井降温技术已成为高温矿井正常安全生产、企业发展的瓶颈技术和关键技术。随着矿井开采深度逐渐增加,作业人员的安全及职业健康问题愈加突出,尤其是高温高湿环境下矿工的健康问题。研究热湿环境对人体机能的影响尺度,可为更好地调节高温矿井热湿环境提供依据和借鉴。针对3个高温金属矿井,选取不同中段的5个作业点(其环境温度范围分别为23~26℃、27~30℃、31~34℃、35~38℃、39~42℃,湿度范围介于60%~70%、70%~80%、80%~90%三个区间,风速调控为0.5 m/s、1.5 m/s、2.5 m/s),对50名矿工(10个作业小组)进行生理、心理及行为测量。通过测量及数据分析得到热湿环境下人体各机能参数的变化趋势,结论为温度27℃以下、湿度60%~70%、风速0.5 m/s为矿工作业环境的舒适范围。温度超过27℃,湿度超过70%时,需采取降温除湿措施改善井下作业条件。

遗传算法在金堆城钼矿车辆调度系统优化中的应用

文章介绍了遗传算法在金堆城钼矿运输车辆调度系统优化中的应用,详细阐述了遗传算法在该系统应用中的工作原理及具体工作流程。试验表明使用遗传算法对矿山车辆调度系统进行优化是可行、有效的。

高海拔矿井作业人员动态热舒适性评价

针对高海拔矿井井下通风环境差及通风能耗浪费问题,通过修正的高海拔矿井平均热感觉指数(PMV)模型,评价高海拔矿井作业人员的动态热舒适性。根据典型工况日的气象参数信息计算井上逐时热舒适度,生成井上逐时热舒适度曲线控制图,并通过建立的井下PMV模型,拟合生成井下仿自然热环境控制曲线,实时反映井下作业人员的热舒适感变化情况。研究表明:井上环境12:00-19:00时间段内舒适度为稍凉,7:00-12:00与19:00-3:00舒适度为凉,3:00-7:00舒适度为冷,经试验验证修正后的PMV模型适用于高海拔低气压环境,优化后井下热舒适度0:00-12:00及18:00-0:00舒适度为中性,12:00-18:00舒适度为稍暖;优化后的井下热舒适指标更接近人体热舒适感的最优值。

大数据时代快递业发展趋势

通过对大数据时代快递业特点与目前快递业信息特点的分析与对照,指出在大数据时代下快递业将朝着提高物流速度的方向发展。自建物流表现为完善自身物流系统,第三方物流则表现为发展超前物流。

高海拔矿井掘进工作面局部增压的空气幕调控仿真研究

矿井环境一直是制约矿井地下安全生产的重要因素之一,尤其是在高海拔地域,由于空气的各项参数都与海拔高度相关,高海拔地区矿井在通风方面要比平原矿井有更多特殊要求。为解决高海拔地区矿井掘进工作面存在的低压缺氧问题,在对高海拔地区低压环境特性分析及传统矿用空气幕理论分析的基础上,根据增能增阻设计提出了多功能矿用空气幕联合增压模型,该模型在巷道两端分别布置引射型和增阻型矿用空气幕,以达到增压进而间接提高工作场所含氧量的效果。以青海省某金矿3 850 m中段开拓巷道掘进作业面为背景,借助有限元仿真软件Fluent对构建的开拓巷道的三维立体模型进行数值模拟。模拟结果与现场实测结果基本相符,结果表明:采用基于空气幕的增压增氧调控技术可使开拓巷道掘进作业面绝对气压由63 835 Pa增加至68 273 Pa,氧分压从12 040 Pa提高至14 213 Pa,达到海拔3 000 m的水平,可明显改善通风效果和通风质量;同时,随掘进作业面压力提高,采空区有害气体的逸出也得到有效抑制。该调控方法可以克服传统风流调控设施存在的布置困难、影响通行的问题,为提高高海拔地区井下压力及含氧量提供了新的思路。

基于熵值法—突变理论的地下矿山紧急避险系统可靠性研究

为了确保紧急避险系统在地下矿山应急避险中的有效作用,有必要对其可靠性进行研究。结合熵值法及突变理论,基于环境、人、物料、设施设置和管理5个方面,对影响紧急避险系统可靠性的因素进行了3层分解,建立了包含19项指标的评价指标体系,运用熵值法对指标的重要性进行了排序,结合突变理论评估工具,构建了紧急避险系统可靠性评价模型。将该模型应用于山东某地下矿山的紧急避险系统可靠性评价分析,提出了提高其可靠性的对策。研究表明,该评价模型较好地细化及深入剖析了影响紧急避险系统可靠性的因素,客观确定了各层指标的相对重要性,得出了与矿山实际情况一致的评价结果,为地下矿山紧急避险系统可靠性评价提供了一种新方法。