A conceptual framework for characterizing mineralized waste rocks as future resource

Conventional mining practices do not extract all mineralized rocks due to prevailing economics.Improvement in mineral prices and processing recovery(technology)could potentially make mineralized waste rocks profitable.A well-integrated mining strategy that focuses on both economic and physical resource depletion is vital to the management of non-renewable mineral resources.In this paper,a conceptual framework that maximizes the benefits of mining and processing mineralized waste rocks as future resource is proposed.Governmental policy and technical reforms that ensure mining companies incorporate the proposed mineralized waste rocks management framework in their long-term strategic mine plans have been recommended.

A Quick Algorithm for Mining Exceptional Rules

Exceptional rules are often ignored because of their small support. However, they have high confidence, so they are useful sometimes. A new algorithm for mining exceptional rules is presented, which creates a large itemset from a relatively small database and scans the whole database only one time to generate all exceptional rules. This algorithm is proved to be quick and effective through its application in a mushroom database.

国际海底区域勘探开发资格的认定——《联合国海洋法公约》有效控制条款解释及适用

《联合国海洋法公约》国际海底区域勘探开发资格条款中“有效控制”的规定语意模糊,国际海底管理局秉持监管控制解释思路,致开发资格标准过于宽松,纵容了“借壳开发”行为。单一监管控制标准混淆国籍与有效控制概念,强化发达国家国际海底区域开发的支配地位,严重违背了人类共同继承财产原则。有效控制条款解释与适用,应借鉴国际法中对资源的实际管控能力与国内法中对经营管理施加影响的经验,引入经济控制要素,在《联合国海洋法公约》框架下,综合运用条约解释方法。构成要件可参考领土主权中的有效控制,分为排他行使控制权意愿的主观要件与存在监管控制和经济控制的实际联系的客观要件。后者判定应采取实质性审查立场,以监管控制为原则,经济控制为例外。其中,经济控制以实际控制人、利润分配流向及申请主体中主要经营管理机构及人事控制机构成员所在国逐步判断。中国正处于深海立法的探索阶段,应充分利用法律解释工具,为深海治理议题贡献中国智慧。

极近距离薄煤层群联合开采常规错距理论与物理模拟

伴随着中、厚煤层资源的枯竭,潞安集团下属十几个矿井都将进入下组煤开采。下组煤15–1#和15–3#煤层是以薄煤层群赋存在一起,平均间距为4.4 m,因此提出极近距离薄煤层群联合开采常规错距开采模型,并进行理论和物理模拟试验研究。从理论上给出近距离薄煤层群联合开采下的工作面常规错距计算公式,并进行理论求解。为避免15–1#煤层顶板的周期垮落与15–3#煤层工作面回采时的超前效应相互影响,从安全角度考虑,将错距定为1.3～1.5倍的周期垮落步距,结合试验结果将常规错距定为17.5 m。物理模拟试验结果表明,常规错距下联合开采技术上是可行的。另外分析了工作面上方附近几个测点总是被抬高的原因,并总结了在工作面推进过程中,顶板下沉主要经过两次大的变化,即上、下两煤层工作面回采过程中发生垮落时,尤其是下层煤顶板垮落造成影响较大。

华北隐伏型煤矿区地下水化学及其控制因素分析——以宿县矿区主要突水含水层为例

采用宿县矿区主要突水含水层四含、煤系、太灰地下水样常规离子(K^++Na^+,Ca^(2+),Mg^(2+),Cl^-,SO_4^(2-),HCO_3^-,CO_3^(2-))、pH值、TDS等数据,利用离子组合比和主成分分析方法探讨了水化学成分的形成机制,进一步通过研究主成分荷载得分与水化学类型的空间分布规律,分析了矿区地下水水化学形成及其控制因素。研究结果表明:宿县矿区主要突水含水层水化学数据差异是不同地下水化学成分形成作用的综合反映,其中煤系以阳离子交替吸附或脱硫酸作用最为显著,而四含、太灰以黄铁矿氧化或碳酸盐、硫酸盐溶解作用最为显著。宿县矿区采矿活动与地质背景条件不同程度地影响了主要突水含水层水化学成分形成作用与水化学类型的空间分布,其中四含主要受采矿活动控制,煤系主要受断裂(层)控制,太灰主要受采矿活动、断裂(层)与褶皱控制。

不同加载速率下煤岩采动力学响应及破坏机制

研究煤岩在不同加载模式与不同加载速率下采动力学响应及破坏机制对认清煤矿动力灾害本质具有指导意义。基于塔山煤样,先后设计与开展了单轴拉伸与压缩、常规三轴及采动力学试验。获得了不同加载模式下煤样的力学特征参量和变形破坏特性。进一步对比分析了常规三轴试验与采动力学试验煤样变形特征的差异。得到煤样破坏前吸收能量密度随着轴向加载速率的关系,揭示了应力偏量是造成试样破坏强度和吸收能量密度提高的原因,是破坏产生的本质原因,但其受控于围压的临界值,及煤样损伤发生具有的时间效应。建立了采动力学条件下考虑加卸载过程中材料损伤的煤岩黏弹性模型屈服准则,包含有效体积应力的影响、应力差的影响、轴向加载速率的影响及围压卸载速率的影响,新的黏弹性模型屈服准则可以很好地解释加卸载速率引起的材料屈服强度变化。

一种挖掘意外规则的快速算法

意外规则由于其支持度比较小,通常被人们所忽视,但由于它的可信度很高,却非常有用。该文提出了一种挖掘意外规则的新算法,它在经过合理处理的数据库中产生大项集,对整个挖掘数据库只需扫描一遍,即可产生意外规则。该算法应用于蘑菇数据库,结果显示该算法是快速有效的。

中国非常规水资源开发利用进展

非常规水资源开发利用已成为世界各国缓解水资源危机的重要举措之一。为深化对中国非常规水资源开发利用水平和现状的认知,更好地支撑非常规水资源开发利用管理和实践,在对不同类型非常规水资源开发利用实地调研的基础上,重点阐述非常规水资源的术语和内涵,总结非常规水资源的现状开发利用量和开发利用模式,分析非常规水资源开发利用中存在的主要问题,并针对性地提出对策建议。近年来中国加大了对非常规水资源的开发利用力度,非常规水资源开发利用量逐年上升,截至2018年底已达86.4亿m^3,但在全国供水总量中的占比尚不足1.5%,开发利用中还存在体制机制不健全、规划设计不到位、工程技术有短板等问题,制约着非常规水资源开发利用的有序发展。非常规水资源开发利用涉及面广,需要社会各界的共同努力,才能迎来非常规水资源开发利用的新局面。

皖北矿区煤层底板岩溶水水化学特征研究

分析了皖北矿区煤层底板岩溶水常规离子水化学特征,并采用常规离子水质浓度梯度和Ca^(2+)水化学平衡两种分析方法,对皖北矿区岩溶系统水循环特征进行了研究,指出岩溶水系统在矿区内TDS和△[Ca^(2+)]值由北向南呈逐渐增高的趋势,北部有一个低TDS与△[Ca^(2+)]值带,南部有两高TDS与高△[Ca^(2+)]值带。

井下矸石充填工艺及普采工作面充填装备

基于鄂庄煤矿2202东工作面地质和生产条件及其地面有建筑物压煤情况,介绍了利用井下全岩巷道掘进出矸对普采工作面采空区进行充填的系统及充填装备。通过优化与改造原有的生产系统,形成了以矿车、翻矸硐室、斜巷矸石仓、耙斗装岩机为工程或装备的矸石外部充填系统;通过研制和开发,形成了以转弯带式输送机和带式抛矸机为主要装备的矸石内部充填系统,与普采工艺配合,矸石充填工作面平均煤炭月产达到1.22万t。

煤层破坏区工作面复采数值分析

汾西矿区范围内,由于小煤矿开采使用落后的以掘代采或房柱式采煤工艺,小煤矿无序开采所遗留破坏区范围较大,资源回采率极低,给生产带来了严重的安全隐患。文章以小煤窑破坏较为严重的新柳矿为工程背景,建立了交子里盘区南翼0902工作面地质模型,分析了小煤窑采用房柱式开采方式形成的应力场分布规律,在此基础上探讨了采用高档普采或综采等方法时工作面经过破坏区之前的应力变化规律。同时,研究了工作面过破坏区时的合理调斜角度。研究结果显示,工作面调斜过程中,运巷一侧要超前材巷一侧20m左右为宜,工作面的倾斜推进使得工作面前方煤柱交替进入应力集中。文中的研究对于煤炭资源整合及矿井安全开采具有科学意义和工程指导价值。

基于多元混合模型的煤矿矿井突水水源分析

为准确判定煤矿矿井突水水源,基于多元混合模型理论,在水化学分析的基础上选取含水层和突水水样化学离子,建立矿井突水的多元混合模型。分析计算3个不同煤矿的矿井突水水样,并与BP神经网络方法和模糊综合评判法这2种传统突水水源分析方法相对比。结果表明:多元混合模型理论、BP神经网络方法和模糊综合评判方法均能够结合水化学数据对矿井突水水源进行有效判别,其中多元混合模型理论不仅简洁易懂,而且准确率高于传统的BP神经网络方法和模糊综合评判法。

安全目标管理在煤矿安全管理中的应用

矿难事故表明,安全管理直接影响煤矿安全生产,是导致煤矿事故发生的深层次原因。从地质环境危险因素、机电设备的不安全状态、工人的不安全行为和安全管理缺陷四方面,剖析了煤矿安全管理中存在的问题。为了解决这些问题,采用了以超前型管理为主的安全目标管理模式,并针对问题提出了相应的解决办法。

从《矿山安全和卫生公约》剖析我国矿山安全卫生立法

国际劳工组织制定的劳工标准在国际上被认为具有高度的权威地位,日益成为各国制定法律法规的标准文书。176号《公约》的目的是为了促进各国在矿山职业安全和卫生方面采取行动,制定国家矿山安全和卫生政策、法规和实施制度,并要求政府、主管部门、雇主、工人承担各自的职责,确保矿山职工拥有安全与健康的工作环境和体面的工作,促进采矿业的可持续发展。通过我国矿山法律法规与176号《公约》的比对分析,本文提出了应进一步完善访协商机制,明确主管部门职责,以法律法规形式明确义务,赋予工人安全与已生权利和义务等方面完善我国矿山安全和卫生法律法规建议。

谢桥矿区采煤塌陷积水区环境效应分析

采煤塌陷水域是淮南矿区一种特殊地表水体。选择了具有代表性的有一定塌陷时间的谢桥矿塌陷水域,监测分析其水质理化指标、常规离子和重金属元素。结果表明:塌陷水域水质状况具有季节性变化。水域受到了一定程度的污染,DO丰富,COD含量偏高,水域呈弱碱性,pH值较为稳定,部分理化指标随时间增长有累计效应。常规离子含量顺序为HCO3->Mg2+>SO42->Ca2+>Cl->Na+>K+>F-。与国家地表水质量标准(GB3838-2002)比较,水域重金属元素除了Hg严重超标外,其他As、Se、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn等均不超标,未对水域构成重金属污染。通过对谢桥矿区塌陷水域水质进行分析评价,为其及周边矿区塌陷水域综合应用提供了一定的理论依据。

高档普采工作面坚硬顶板控制与实践

以“以岩层运动为中心”的矿压理论为指导 ,给出了崔家寨煤矿高档普采工作面坚硬顶板控制设计结果。以此为基础 ,结合开采过程中的矿压观测结果对支护形式进行修改。应用此方法 ,崔家寨煤矿成功实现了长壁连续开采。

施肥对采煤塌陷复垦土壤团聚体组成及其碳、氮分布的影响

【目的】研究施肥对采煤塌陷复垦土壤团聚体组成及其碳、氮分布的影响,为改善采煤塌陷复垦土壤的物理团粒结构与化学性质,促进复垦土壤碳氮循环与利用提供一定理论基础。【方法】以山西省晋城市采煤塌陷复垦区土壤为研究对象,在常规灌溉条件下,以不施肥处理为对照(CK),研究了有机肥、无机肥、有机无机肥配施3种施肥处理对0~20、20~40cm土层团聚体组成及碳、氮分布的影响。【结果】与CK相比,有机肥处理显著增加了土壤>2mm和1~2mm粒级团聚体量,降低了0.053~0.25mm和<0.053mm粒级微团聚体量,单施化肥较有机肥处理提高了微团聚体量。单施有机肥、有机无机肥配施处理土壤的平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)显著高于单施化肥处理,分形维数(D)低于化肥处理。有机肥处理土壤有机碳、全氮量最高,有机无机肥处理配施次之,单施化肥处理显著低于有机肥处理;土壤有机碳、全氮主要分布在>2mm、1~2mm、0.25~1mm粒级大团聚体,显著高于0.053~0.25mm、<0.053mm粒级小团聚体;有机肥处理、有机无机肥配施处理土壤>2mm、1~2mm、0.25~1mm粒级团聚体中的有机碳、全氮量要显著高于单施无机肥处理的。各施肥处理土壤1~2mm、0.25~1mm粒级团聚体有机碳、全氮贡献率较高,显著高于其余粒级。有机肥、有机无机配施处理各级团聚体(除0.053~0.25mm外)的C/N值显著高于CK,而单施化肥处理与CK差异不显著。【结论】不同施肥处理(尤其是有机肥)提高了复垦土壤大团聚体量,增强了团聚体稳定性,提高了团聚体有机碳、全氮量。

高档普采生产技术管理在54采区的应用

2009年朱村矿使用高档普采设备,采1.2～1.7m的薄煤层,使用膏体充填法充填采空区,工作面单产比炮采工作面提高了2倍以上,摸索出适合于资源枯竭矿区的机械化采煤配套设备。

岩浆岩侵入条件下普采工作面顶板控制与实践

某矿首采普采工作面受岩浆岩侵入,矿压显现强烈。在对工作面进行矿压观测的基础上,总结分析了其采场矿压显现特征,提出"切顶排加强支护结合人工强制放顶"的方法处理顶板,并对强制放顶效果进行了分析和优化。

长距离大下山巷道掘进中机械化普掘设备设施改良研究

基于机械化普掘设备设施在长距离大下山巷道掘进中的应用特点,分析了长距离大下山机械化普掘巷道快速掘进的一些客观影响因素,介绍了长距离大下山巷道实现快速掘进的施工方法和技术经验,并提出几种设备设施改良方案,通过现场实际运用,取得了良好效果,具有很好的推广使用价值。