传感器阵列对岩体微震/声发射源定位精度的影响

随着开采深度增加,岩体动力灾害日益突出。微震监测已成为岩爆、顶板坍塌等岩体动力灾害监测的重要技术手段。传感器阵列布设作为信号采集的第一步,严重影响信号源的定位精度。讨论和总结有关由传感器阵列布设引起的微震(MS)和声发射(AE)震源定位误差的重要研究,并分析传感器数量、传感器布设形态以及传感器与震源距离对MS/AE源定位精度的影响机制。随后,结合工程实践和实验室测试,给出传感器阵列的一些布设原则,并通过现场应用进行验证。另外,综合考虑影响传感器阵列布设数量、形状和距离的因素,找到最优布置方案,可大幅度改善信号采集效果,提高信号源定位精度。最后,对提高MS/AE源定位精度所面临的挑战和传感器阵列方面相应的应对策略进行展望。

残矿矿柱回采方案数值模拟与优化研究

为提高柴胡栏子金矿I-4号残矿资源利用率,提出4种残矿矿柱回收方案;基于结构力学模型和ABAQUS有限元软件对4种方案下间柱及顶底柱回收的应力位移时空演化特征进行分析,得到不同矿柱留设方案回采率、位移特征、应力-应变演化规律和塑性应变变化。研究结果表明:随着残矿回采充填,矿柱上应力逐渐向充填体转移,充填区域应力场变为拉应力,间柱上和顶底柱转折处易发生应力集中现象,造成塑形破坏;开采前位移小于0.01 m,开采后顶板垂直位移对开采稳定性的影响比水平位移显著,位移在25~60 cm间变化且最大位移出现在中部区域。利用模糊综合评判法对整体残矿柱回收方案进行优化选择,得到Z型加2个竖条型支撑矿柱回采方案为最佳方案。

未来有色金属采矿可持续发展实践与思考

我国深地、深海、深空战略的布局与实施对未来有色金属采矿可持续发展提出了更高要求。本文在简述贵重有色金属分布及其特点的基础上,就有色金属的深地、深海、深空采矿现状和开采前景进行了总结和展望。结合有色金属深地开采现状和存在问题,提出了实现有色金属开采可持续发展必须走精准、连续、智能与绿色开采之路。本文介绍了作者为实现有色金属采矿可持续发展所做的工作,并给出了对未来有色金属采矿可持续发展的一些思考。

基于超宽带非对称双边双程测距的矿山井下定位跟踪算法研究

在地下矿山建立稳定、有效、高精度的人员定位系统和算法,对矿井事故灾害的灾时指导逃生和灾后救援等方面起着至关重要的作用。基于超宽带定位测距系统,进行了室内非对称双边双程测距试验,利用粒子群算法、Taylor级数迭代等智能算法完成对目标的定位,以期获得更精确的定位解析,相较于传统的Wi-Fi通信系统及射频识别人员定位管理方法,能够在保证实时性的同时,有效、准确地提供遇险人员的位置及周边地形状况,达到了厘米级定位精度,实现了井下精确定位,为井下救援工作提供技术支持。

动态张拉载荷作用下花岗岩的层裂破坏机理

在动态载荷作用下岩石可能发生层裂破坏。在动态霍普金森压杆(SHPB)上及4种不同的冲击载荷条件下,开展动态张拉载荷作用下花岗岩的破裂发展和破坏特性研究。岩样破坏后,在破坏表面附近取样并制作薄片,用偏光显微镜观察岩石裂纹的生长模式,并利用扫描电子显微镜(SEM)观察破坏表面的矿物颗粒形貌特征,从而评价岩石矿物特征对载荷和破坏的响应特性。研究结果表明,岩样层裂裂纹数量随着峰值冲击载荷的增加而增多,并且岩石内的石英矿物持续发生大量的晶间断裂;矿物晶体的解理面及其相对于载荷的方向对岩石强度和破裂特性有着至关重要的作用;沿垂直于载荷的矿物晶体解理面进行分离而没有云母矿物平行于载荷的运动是岩石发生层裂破坏所特有的。

比较安全伦理学的创建研究

安全伦理学的诸多规范在不同时空下差异较大,用传统方法往往不能全面而深刻地分析它们之间的异同。为探求安全伦理的普遍性原理,并得出针对具体问题的差异性解决方法,将比较方法学引入安全伦理科学中。在深入研究安全科学、比较安全学、安全伦理学的基础上,提出比较安全伦理学的定义,分析其内涵;通过界定安全法学和安全伦理学的研究对象,确立比较安全伦理学的主要研究范畴;根据其学科性质,从理论和应用2个角度建立它的学科分支和理论体系,并详细介绍各分支的研究内容;最后,列举、分类和阐述其基本流程、3个基本模式和方法。结果表明,比较安全伦理学为伦理学的研究提供了新的视角,克服了安全伦理学因时空差异性造成的研究中的误差。

宏安全视域下重大传染病防控模型构建研究

为全面系统地防控重大传染病,打破局部安全的僵局,建立宏安全视域下重大传染病防控模型。通过阐述局部安全到全面安全的转化,提出从全球视野认识重大传染病传播的宏安全新视角。结合安全事件的特征深入分析重大传染病的致因路径,得到传播过程中的4个关键节点和3个时间状态,明确宏安全视域下重大传染病安全事件演变发展及特征。从事故致因的预防角度确定重大传染病防控的内外部2个影响因素,提出应急管理和响应机制2种防控策略,由此构建宏安全视域下重大传染病防控模型。结果表明:模型在新冠肺炎防控过程中有较好的实用性,对探讨疫情防控的安全视角及逻辑具有重要理论和现实意义。

一种深部矿井中微震源的二次定位方法（英文）

本文作者提出了一种新的二次定位的方法,这是首次系统地利用大量的传感器信息来降低传感器误差和噪声对定位造成的影响,它是通过多组数据之间交叉检验来提高定位的精度。方法的过程是:首先根据传感器位置等因素给出每个传感器监测到的数据的可靠度,使用可靠度较高的数据进行震源位置的初步测算,然后根据初始定位的结果和传感器位置的相对关系选择具有最优噪音容忍度的一组方程,并通过k-mean投票法确定最终的震源位置。对传统定位方法和本文提出方法进行了比较以验证方法的可靠性,并分别使用模拟和现场试验数据进行了定位测算。在现场试验中,当TDOA加入了N(2,2)的正态分布误差,与传统方法相比,本文方法的定位误差降低了41.8%。实验结果表明本文提出的二次定位法能够显著提高容错性能,得到更为精确的定位结果。

高校行为规范德育示范基地建设的探索与实践

高校德育基地是指对大学生进行爱国主义,集体主义和社会主义教育,历史与国情教育,世界观、人生观、价值观和道德品质、远大理想教育,劳动和审美教育的场所。高校德育工作是一个系统工程,具有全员性、开放性、层次性、主体性的特点。"规范养成"教育是高校教育管理工作的核心和基础,是与学生个体健康成长最密切相关的育人环节。要紧紧围绕培养符合和谐社会需要的全面发展的合格人才的要求,坚持以人为本,突出高校特色,推进和谐德育的整体构建。

硬岩矿山开采技术回顾与展望

以国内外硬岩矿山特别是有色金属矿山开采现状及研究成果为基础,综述了硬岩矿山开采方法与技术的发展历程和主要进展。随着技术的进步和对安全环保要求的提高,硬岩矿山地应力探测与地压监测技术更加精准可靠,传统的空场法、崩落法过渡到充填法,隐患破碎矿段实现安全高效开采,大型水(海)下金属矿床实现安全高效低贫损开采,智能化矿山构建已初见成效,深部硬岩开采理论与技术正日趋成熟;同时,以硬岩矿山技术变革为导向,以解决深部固体资源开发的瓶颈难题为目标,系统阐述了变害为利的深部开采方法构思和不同深度的深地资源特别是有色贵重矿物资源的不同开采模式与开采技术构想,并就深部开采理论难题与技术瓶颈及突破方向进行了探讨,以期为资源开采将向地球深部进军提供理论和技术参考。

硬岩矿山开采方式变革与智能化绿色矿山构建——以开阳磷矿为例

在阐述矿山开采模式历程、非爆连续开采和智能化开采现状的基础上,探讨硬岩矿山开采方法变革与智能化矿山构建。基于深部开采矿岩受力特征、秉承"变害为利"的思想,构建了深地资源安全高效开采发展框架和矿山循环经济模式,并以开阳磷矿为例,初步实践了矿山深部硬岩开挖与灾害控制互换的非爆连续开采与资源开采无害化循环利用新模式;构建和完善了智能化矿山理论框架和方法体系,在资源与开采环境可视化、生产过程与设备智能化、生产信息与决策管理科学化的基础上,借助数字化建模软件、信息采集系统、光纤环网,人机交互系统和数据传输系统等,架构了开阳磷矿三维可视化集成平台,实现了设计智能化、监测可视化、设备自动化、生产系统无人化和管控一体化,为深部固体资源安全高效智能化开采与循环利用实践提供参考。

基于非爆开采和固废资源化利用的硬岩矿山绿色开发（英文）

基于深部高地应力、高地温、高井深等灾害因素的“变害为利”,提出深部固体资源开采技术变革思路,实现深部固体资源的绿色开采。首先,通过深部硬岩可截割性实验研究和回归分析,获得能够有效改善非爆机械化破岩的应力诱导调控方法。其次,通过非爆机械化和智能化开采,实现以坚硬磷矿石为代表的深部硬岩连续化精准开采,确保贵州开阳磷矿资源的高回收率(大于90%)、低废(贫化率5%)、高效(开采效率107.7 t/h)开采。最后,开发矿山循环经济新模式,构建矿山全固废充填系统,实现矿山固废资源化利用。连续实施后,2018年开阳磷矿的磷石膏、黄磷渣、废石利用量分别达到1853.6×10^3 t/a、291.1×10^3 t/a和1493.8×10^3 t/a。

新形势下地下工程防灾减灾课程思政建设探索

专业基础课是否能有用、有趣、有意,并能引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观,决定了学生的第一粒扣子是否扣好,实现立德树人根本任务。这是专业课教师的新目标、新使命,也是强健本专业青少年精神,实现青年兴则国家兴,青年强则国家强的关键。本文从哲学、科学、技术和工程四个层次、人文和科学两种素养的课程思政建设思路,以及基于当前抗疫形势、地下工程发展前沿和学情分析等课程建设方向,探讨了当前形势下地下工程防灾减灾课程的价值引领思政课堂构建。

不同冲击条件下早龄期混凝土的力学特性

利用大杆径分离式霍金森压杆(SHPB)试验装置,对1、3、7、14、28 d这5组龄期下的混凝土进行冲击压缩试验,研究早龄期混凝土(C20)在不同冲击条件下的力学特性。结果表明:龄期7 d以前,各龄期50%临界入射能的冲击有助于提高混凝土的强度和弹性模量;龄期7 d以后,无论是75%还是50%临界入射能的冲击,都会使混凝土的强度和弹性模量降低;在单次冲击条件下,混凝土的变形能力和单位体积吸收能与龄期呈对数关系增长;在多个龄期冲击条件下,混凝土的变形能力和单位体积吸收能都受到不同程度的影响,其中单位体积吸收能下降了50%。

玲珑金矿松散围岩主巷变形破坏机制及支护对策

为解决玲珑金矿处于冒落松散围岩内的运输主巷重新支护问题,分析该主巷的围岩变形特征,提出合理有效的支护对策。采用岩体地质力学分类法对巷道穿越的围岩进行分级。分析巷道的破坏特征及其破坏原因。提出针对冒落松散围岩巷道的联合支护对策,其特点是:设计采用一种插入两帮岩体内的超前支护支承装置,为超前插杆提供稳固的支承点;采用U型可缩性钢拱架配合两帮外八字形钢管的整体支护结构,以减少两帮松散岩体向巷道内的挤压作用。对重新支护后的巷道进行83天的围岩表面变形监测。结果表明,巷道顶底板累积移近量不超过40 mm,两帮累积移近量不超过25 mm,且日变形速率降至0.15 mm/d,巷道围岩的变形得到有效控制。

单轴压缩下千枚岩的力学特性和岩爆倾向性

为了研究层理角度β对力学特性和岩爆倾向性的影响,对不同层理角度下的圆柱体千枚岩试样进行单轴压缩试验。结果表明,峰值应力、峰值应变、累计声发射计数和弹性应变势能均呈U形变化趋势。随着β从0°增大到90°,破坏模式从沿着层理面的拉伸劈裂破坏转变为沿着弱层理面的剪切滑移破坏;最终,破坏模式演变为穿越层理面的拉伸劈裂破坏。当β=15°、30°和45°时,千枚岩试样分别表现出强烈、轻微和中等岩爆倾向性,并且分别发生强烈、轻微和中等的剪切滑移型岩爆。当β=0°、60°、75°和90°时,千枚岩试样具有极强的岩爆倾向性,并且发生极强的应变型岩爆。

中国黄金矿山开采技术回顾与展望

以国内典型黄金矿山特别是岩金矿床开采现状及研究成果为基础,系统分析了现有黄金矿山开采现状、困境和技术难题。同时,以透视采矿业的转型需求、打造新时代的炼金术为导向,系统阐述了不同深度的深地岩金矿床开采模式与方法和变害为利的岩金矿床深部开采灾害防控策略,并就深部岩金矿床资源综合与循环利用技术、智能采矿和无人采矿等方面技术难题及突破方向进行了探讨,以期为金矿资源开采向地球深部进军提供理论和技术参考。

饱和含水量下三维高应力圆形隧道的破坏过程及特征

采用真三轴试验系统对含圆形贯穿孔洞的立方体花岗岩试样进行真三轴压缩试验,研究饱和含水量(SWC)对圆形隧道围岩破坏过程和特征的影响。SWC条件下板裂化破坏可分为4个阶段:平静阶段、屈曲变形阶段、岩片逐渐屈曲和剥落阶段及形成对称的V型槽阶段。当水平轴向应力和垂直应力保持不变时,板裂化破坏的严重程度随着侧向应力的增加而降低。在自然含水量条件下,圆形孔洞边墙发生具有动态破坏特征的强岩爆;在SWC条件下,破坏的严重程度降低,圆形孔洞围岩发生板裂化破坏,表现出渐进的静态破坏特征。因此,在深部地下工程中,水可以降低围岩破坏的严重程度,对岩爆防治具有一定的指导意义。

抗木霉平菇菌株的筛选及其生产性能评价

采用菌丝对峙培养法对133个平菇菌株进行抗木霉菌株筛选,得到18个对哈茨木霉有一定抗性的菌株并对其进行生产性能评价。结果表明:菌丝生长最快的菌株是‘P39’,抗霉力最好的菌株是‘P131’,生物学效率最高的菌株是‘P106’。

基于OBE理念的微生物学课程思政建设与探索

微生物学是生命科学中一门理论与实践性较强的重要基础课程。在高等教育落实立德树人根本任务的背景下,进行了OBE理念下的微生物学课程思政元素的挖掘与教学改革。以产出为导向,学生为中心,进行反向教学设计。从教学目标、教学内容、教学方式、教学情景和教学评价5个维度进行教学改革与思政建设,持续提高微生物学教学质量。采用特色的“名人事例”“每章一悟”和“学术育人”的方法,作为课程思政切入点,激发学生的爱国主义、民族责任、科学精神、“三农”意识及环保意识等,发挥微生物学课程的立德树人功能。