济南钢城矿业有限公司科技进步与资源综合利用综述

实现资源综合利用 ,保护环境 ,是矿山企业发展的目标。济南钢城矿业有限公司近几年来 ,实施了帷幕注浆堵水工程 ,成功地研究应用了全尾砂胶结充填技术 ,优化了采矿工艺 ,综合利用地下疏干的排水 ,改造完善了选矿工艺 ,利用掘进废石加工建筑材料 ,从而实现了矿山的无废开采 ,即保护了环境 ,又创造了巨大的经济效益和社会效益。

济南钢城矿业有限公司选矿工艺优化实践

济南钢城矿业有限公司已进入开采后期,回采矿房数增加,产出矿石中含大量充填料等泥化物,破坏了选矿流程浮选作业条件,增加了选矿成本。为此,进行了选矿工艺流程改造。将硫浮选作业改用螺旋溜槽重选,获得的最终硫精矿硫品位41.11%、铁品位29.8%,每年可增加经济效益31.09万元。

分段矿房法在济南钢城矿业公司的应用

采矿方法的应用与发展必须结合矿体的赋存条件,不断优化矿房结构参数和回采工艺,以提高矿石回采率,有效回收矿产资源,创造更大的经济效益。济南钢城矿业有限公司30年来应用分段矿房法开采厚大矿体,逐步形成了一套完善的采矿工艺,回采率和经济效益大幅度提高,对于同类型矿山具有借鉴意义。

钢城矿业公司优化浮选工艺的生产实践

针对浮选作业存在的硫精矿产率低、硫品位低和回收率低的问题,结合试验及生产调整,提出了脱泥浮选、增加二次精选和精选浮选机扩容改造等措施,实施后取得了硫精矿产率提高0.36%,硫品位提高15.523%,硫回收率提高14.71%的良好效果。一年多的运行结果表明,工艺流程顺畅,生产指标稳定。

钢城矿业公司优化选矿生产工艺初探

针对磨前湿式预选工艺造成的磨矿浓度降低、铁精矿粒度变粗、尾矿品位偏高等问题,通过流程考查和小型试验研究,提出了提高磨矿浓度、加设脱磁器、对筛下物料进行先筛分后浮选等改进措施。

济南钢城矿业尾矿絮凝深锥浓缩改造方案

济南钢城矿业有限公司通过放粗磨矿粒度试验、尾矿不压滤试块试验及高效深锥浓缩工艺试验,在调查研究的基础上,形成了尾矿絮凝深锥浓缩改造方案。分析认为,该方案可以实现更为高效简洁的充填,达到提高尾矿浓度和充填体强度的目的,方案优化了井下充填管路布置,充填倍线降低1.3,经济可行,项目年直接经济效益可达130万元。

济南钢城矿业选厂工艺优化及流程改造

济南钢城矿业有限公司采出矿石中混有充填料等泥化矿物,使得现场浮选指标差,资源流失严重。为改善生产指标,对现场流程取样进行硫浮选工艺试验,获得了较好的指标。根据试验结果对现场进行流程改造后,运行近半年,各项指标均达到预期效果,为企业带来了可观的经济效益。

济南张马屯铁矿帷幕注浆堵水工程简介

济南张马屯铁矿安全生产30年,其根本保证是通过帷幕注浆建立起了一条长效稳定的地下“拦水大坝”。该技术不仅具有极高的安全效益和经济效益,同时具有保护地下水资源的社会效益。该项技术适用范围广、工艺成熟、易于实施,应该作为深井大水矿山地下水治理的主要技术方法予以推广应用。

济钢张马屯铁矿“矿业循环经济模式”探索

阐述了济钢张马屯铁矿通过实施大规模帷幕注浆堵水、“分区疏干、分区开采”、“全尾砂胶结充填”、“无采空区、无矿柱开采新工艺”等技术创新,实现了大水地下铁矿床的安全、高效开采;落实“废弃物是资源”的新观念,“矿坑废水”、“废碴”、“尾矿”三废得到有效利用,实现了经济效益、社会效益、环境效益的有机统一,对“矿业循环经济模式”进行了有益探索。

实施可持续发展战略 创建环保型绿色矿山

济南钢城矿业有限公司从实际出发,通过确定合理的经济规模、合理划分开采区域、回收残留矿石,降低了资源消耗,同时积极开展水资源的保护与综合利用工作,开发全尾砂胶结充填工艺和利用渣石生产石子工艺,既解决了工业废渣污染环境问题,也为企业创造了可观的经济效益,增强了企业发展后劲,走出了一条"实施可持续发展战略,创建环保型绿色矿山"的发展之路。

基于背景应力场与微震活动性的注浆帷幕突水危险性评价

为了研究背景应力场、微震活动规律和突水危险性之间的关系,结合张马屯铁矿注浆帷幕共同体堵水工程,运用已经建立并运行的ESG微震监测系统,圈定微破裂形成并积聚的三维空间,划分注浆帷幕共同体的突水危险区域。通过三维有限元程序MSC.PATRAN建立矿帷幕共同体的三维力学模型,模拟高水压下的背景应力场分布,得到矿帷幕共同体的应力场集中区域。二者对比结果表明:帷幕西南区域和矿体采空区两侧积聚了大量的微震定位事件,微震活动性信息较为明显;而在上述2个区域,高水压力和开采扰动使原应力场发生极大改变,出现了明显的地应力集中现象,说明应力场的扰动会诱发微破裂的萌生、发展和贯通。微震活动规律与背景应力场表现出了很好的一致性,采用不同的科研手段分析和预测注浆帷幕共同体背景应力场和微震活动规律的前兆性信息特征,并且初步评价其突水危险性。研究成果可以指导工程技术人员采取相应的开采方式和防治措施,为井下开采活动的正常运行提供安全保障。

基于微震监测的矿山开挖扰动岩体稳定性评价

基于已有的微震监测资料,借助有限元数值模拟手段,分析深部矿山开挖条件下围岩裂隙损伤演化机制,同时探寻微震监测数据与应力场变量之间对应关系。研究结果表明:微震监测系统可以有效的识别围岩微破裂孕育机制并圈定岩体潜在失稳区域;结合数值模拟与微震监测结果发现3363号矿房围岩出现潜在失稳主要是由于矿房上覆岩层内部存在高水压含水层,在高水压力和开采扰动作用下,含水层与采空区之间形成条形的应力集中带,诱发微破裂的萌生、扩展和贯通,最终产生潜在失稳区;微震监测数据(累积事件数、累积能量、累积应力降)与应力场变量存在很好的对应关系,根据微震监测数据的时空分布规律可以对高应力区域的转移进行描述,并验证定量分析不同区域的应力状态的可能。研究结果为揭示复杂地质条件下深部矿山开挖岩体失稳机制及微震活动规律提供依据,指导矿山现场短期或者长期开采工艺的选择。

微震监测系统在张马屯帷幕区域的应用研究

采矿活动中,在高应力水平下矿、岩爆、突水等其它动力灾害条件下,其内部积聚的势能会以地震波的形式释放并在岩体内传播,同时伴有微破裂事件的产生.结合现场工程条件,运用先进的矿山动力灾害监测设备,建立了微震监测系统以实现对大帷幕区域实时连续的微破裂监测.为了验证并预测帷幕内外较大的水力梯度和开采活动对张马屯铁矿帷幕区域稳定性产生的影响,采用人工爆破制造震源的方法,对系统的定位误差效果、定位精度、抗干扰性进行了试验检验.验证和初步监测结果表明:系统对震源的定位准确性较高,特别是在传感器分布的阵列之内.实测结果与微震监测系统监测分析的结果较接近,其误差值都在可接受范围之内.部分误差较大的定位事件经过软件重新计算和定位后,误差明显降低.根据三维微震定位事件的分布规律,可以划分出危险区域,预测出发生突水的可能位置.

红土镍矿深度还原—磁选试验研究

采用深度还原—弱磁—强磁工艺对低品位红土镍矿进行了开发利用研究,重点研究了深度还原合适的温度、还原时间、配碳系数、料层厚度、强磁精矿返回量等参数。研究表明,适宜的深度还原条件为:还原温度1 275℃、还原时间50 min、配碳系数2.5、料层厚度25 mm、强磁精矿返回量占原矿量的25%,还原产物经弱磁选(场强为130 kA/m),可获得镍、铁品位分别为6.96%、34.74%,镍、铁总回收率分别为94.06%、80.44%的优质镍铁精矿产品;同时富含大量细小镍铁颗粒的强磁精矿是红土镍矿深度还原的优质成核剂。

张马屯铁矿开采虚拟现实系统的建立及应用

结合张马屯铁矿实际情况,基于东北大学虚拟现实系统软件开发出包括地层、防水帷幕、矿体、巷道、采场等三维场景,带有虚拟漫游、数据库查询和交互控制功能的一整套虚拟矿山系统。在此基础之上针对国内虚拟矿山技术存在的不足,对虚拟现实软件进行二次开发,加强其集成外部数据的能力,实现可视化微震监测、有限元计算的应力场、损伤场等数据信息并通过对众多三维数据信息的联合解读和分析达到评价围岩稳定性和定位危险区域的目的,拓宽了虚拟现实的应用领域,提高了其实用性。

粉砂岩卸荷破坏全过程的试验研究

对粉砂岩试样进行了常规三轴加载后保持轴向变形不变的峰前、峰后卸围压试验，得到了峰前、峰后卸围压全过程曲线。在此过程中，试验机不再对岩样压缩做功，岩样的破坏是通过自身储存的变形能来实现的。对岩样破坏特征、强度和变形特性的分析结果表明：对于峰前卸围压，岩样表现出脆性剪切破坏的特征，而对于峰后卸围压，则表现出张剪破坏的特征，峰前卸围压破坏比峰后卸围压破坏更具有突发性；对于峰前、峰后卸围压，岩样都表现出明显的侧向扩容现象；岩样破坏时的轴向承载能力对围压都很敏感，这实际上是破裂块体之间的镶嵌组合，反映了试件沿破裂面摩擦滑动的结构效应。

微震监测系统在矿山灾害救援中应用

为了证明基于声发射(AE)技术的微震监测系统在指导矿山救援救灾实际应用中的可行性和必要性,通过对井下现场原位模拟测试:敲击试验,验证该监测系统在矿山应急救援中可以发挥其准确的时间、空间定位作用。结果表明:微震监测系统是一套行之有效的利用岩体受力变形和破坏后本身发射出的弹性波来进行监测工程岩体稳定性的技术,在搜救定位被困井下人员的过程中,尤其能够显示出系统的优越性。这种应用探索具有非常重要的理论价值和现实意义。

注浆帷幕体渗透特性的试验研究

为了研究注浆堵水帷幕的稳定性,利用MTS815.02电液伺服岩石力学试验系统对注浆帷幕体的渗透特性进行了试验,获得了注浆帷幕体受压破坏全过程的渗透特性。结果表明,随着压力增加,渗透系数逐渐增大,在应变达到某临界值后,渗透系数开始急剧增大,此时裂隙产生。另外,裂隙和注浆结石对渗透系数有明显的影响。

壁后注浆微型钢管混凝土桩在基础沉降控制中的应用

本文首先结合工程地质条件分析研究了某矿山井架倾斜的原因 ,结合现场实际施工条件 ,介绍了采用桩径小、承载力高、施工简便、质量可靠的壁后注浆式微型钢管混凝土桩成功控制基础沉降的方法及施工工艺 ,该法可为类似工程提供借鉴经验。