金属矿山软弱围岩冒落突水治理技术研究

某露天转地下金属矿山平巷开拓揭露蚀变闪长岩时发生冒落突水淹没风井,突水水量约为600m3/h。为尽快地恢复风井建设,通过对突水水源与机理进行研究分析,指出了疏干强排方案存在较大的安全隐患,提出了一种比地面定向注浆方案更适合的井下工作面治理方案。方案拟在突水点另一侧30~50m位置处,施工两个水平钻孔,构筑一道水泥双液浆挡水墙,然后施工3~5个外偏角为5°的钻孔对突水点进行封堵。结果表明,井下工作面治理方案施工条件安全可靠,堵水效果良好、治理成本低、治理工期短,在金属矿山领域具有较好的推广价值。

白象山铁矿疏堵避一体化防治水技术研究

随着白象山铁矿西部厚大矿体大规模开采扰动,矿区水文地质结构发生时空演变,青山河水将成为主要充水水源,并且通过岩移错动裂隙、大规模导水构造倒灌矿坑,对矿山及周边地质环境造成毁灭性灾害。本文通过对矿山不同水害因素特征及导水通道开展精细化、透明化勘探研究,结合前期防治水研究成果,制定了符合矿山实际需求的疏堵避一体化安全可靠防治水技术方案,解决了矿山,尤其是西部厚大矿体开采引发的一系列关键安全问题和技术难题,实现了矿山资源绿色开发利用的目标。

矿山斜井箕斗安全性能检验方法的研究

本文深入探讨了针对矿山斜井箕斗这一关键运输设备的安全性能检验的科学方法与技术规范。论文紧密围绕矿山安全这一核心问题,详细分析了斜井箕斗在复杂矿山环境下的运行特性和潜在安全隐患,并在此基础上研究设计了一套全面、严谨且符合实际作业条件的斜井箕斗安全性能检验体系。该研究通过对斜井箕斗的关键部件、结构强度、运行稳定性、制动效能等多方面进行系统性检验与评估,旨在提高其整体安全性能水平,有效预防因设备故障引发的各类安全事故。同时,结合国内外现行的相关标准和技术规范,论文还对斜井箕斗的安全性能检验方法进行了标准化和规范化建设,力求为我国矿山斜井箕斗的安全管理和定期检验提供理论依据和技术支持,从而有力地推动我国矿山安全生产技术水平的整体提升。

金属非金属地下矿山动火作业安全风险管控研究

针对金属非金属地下矿山动火作业违规操作危害性大、作业审批流程划分不清晰、动火作业审批表形同虚设、管控措施难以落实等现状,通过分析金属非金属地下矿山动火作业过程中的安全风险及常见问题隐患,提出优化动火作业流程及措施安全管理的必要性。在此基础上,从构建动火作业管理工作流程、明确作业分级、编制适用于金属非金属地下矿山动火作业审批表等方面提出了动火作业安全风险管控措施,对金属非金属地下矿山控制和防范动火作业安全风险具有重要意义。

某金属矿通风系统优化的模拟研究

针对某金属矿山塌陷区“天窗”漏风和井下通风系统不合理,从而造成井下通风系统效率低的问题,通过现场调查和数据分析,提出了建立上下行间隔式通风网络、调节迎风系统风量、划分通风区域、设置通风构筑物、优化管理措施等优化措施,并采用Ventsim模拟软件对优化前后的矿井通风系统进行解算模拟分析。结果表明:优化后的矿山总进回风量得到增加,总风量可满足井下最大需风要求,且各风流风向均符合规范要求;井下通风系统网络效率由原来的65.9%提高到80.5%,提高了14.6个百分比;优化调整后,增加了通风效益,降低了设备功耗和总体的通风成本。

金属非金属地下矿山外包工程安全责任落实与考核机制研究

针对金属非金属地下矿山采掘外包工程安全管理影响因素多、主体责任不清、安全生产绩效考核难落实等现状,通过分析金属非金属地下矿山外包工程安全管理的发展形势,以及优化外包工程安全管理的必要性,针对金属非金属地下矿山外包工程所面临的安全责任与主要风险,对入场阶段6个主要项目、工程进行阶段8个项目进行了安全风险评估,提出了安全管理模式下工程项目的风险防控与安全责任落实要求,并在此基础上,基于通用安全管理、生产运行监督、绩效产出3个类别建立11项一级指标、34项二级指标的外包工程安全生产绩效考核体系。对金属非金属地下矿山控制和防范外包工程安全风险,优化外包工程安全生产绩效考核具有重要意义。

金属矿山水害监测预警研究现状与展望

为提高矿山水害的防控与监管水平,促进金属矿山水害监测预警技术的发展与推广应用,首先从突水水源、突水通道和突水强度3个方面分析了金属矿山水害的形成因素,指出需要监测水害形成因素相关的指标,有利于形成有效的水害监测预警;然后从水害监测指标、监测预警模型与系统3个方面总结了近十几年来金属矿山水害监测预警研究的现状,指出了目前现有金属矿山水害监测预警方面存在监测指标较简单,监测预警模型等理论研究较少,部分监测系统也不具备对矿山突水危险预警的实际功能等问题;最后结合已有水害监测预警研究应用成果,从水害机理深入研究、监测预警模型、监测方法与设备等方向进行了展望。

浅谈金属非金属地下矿山机电设备管理

为了科学高效管理金属非金属地下矿山机电设备设施,通过机电管理制度化、设备操作岗位专业化、设备设施入井标志化、设备检测检验定期化、设备维护保养台账化、设备设施检查牌板化和设备风险预警智能化可以实现设备管理的本质规范和高效运行,也是现代矿山企业设备管理提升的最佳途径。

井下近矿体帷幕注浆技术在高原地区金属矿山的应用

井下近矿体帷幕注浆技术是近年发展起来的矿山防治水新技术,该技术在平原地区的大水金属矿山已得到成功地应用,但尚未在高原地区的大水金属矿山运用。以内蒙古黄岗铁矿为例,介绍了井下近矿体帷幕注浆技术首次在高原地区大水金属矿山的成功应用,通过实施帷幕工程后,堵水率达80%以上,每年为矿山节约将近1280万元的排水费用。

金属矿山地下开采对地表建筑物稳定性影响分析

地下矿山开采过程中产生的采空区会引起地表变形,不同采矿工艺和采矿方法对地表影响范围及影响程度存在差异。本文对比研究了多种地表变形预测方法,采用数值模拟的方法对某铜矿的开采过程中建筑物地表进行了分析,得到了开采过程中的建筑物地表的变形规律,并对建筑物的稳定性影响范围及大小进行分析,结合相关规范进行了判别与论证得出,采用数值模型地表布置监测点的方法,可以有效地对需要研究的每个建筑物所在位置的地表变化情况进行独立的深入的分析,同时也可以得到大量相关数据。数值模型上布置监测点的方法对于相似矿山地表建筑物稳定性分析具有一定的借鉴意义。

基于安全标准化的非煤地下矿山应急管理体系研究

对非煤地下矿山应急管理体系与安全生产标准化体系进行了关联研究,提出了非煤地下矿山应急管理体系框架模型,将应急管理体系分解为应急预案体系、组织机构及物资保障体系、制度体系、应急响应机制4个子管理单元,对各子管理单元实务操作提出了具体要求,为非煤地下矿山企业提升应急救援管理水平,明确和补齐应急管理体系的短板提供了新的方向。

深井金属矿山工作环境温度预测研究

运用灰色模型和回归分析对已有的矿岩实测温度数据进行处理,分析其精度等级,并对两种预测方法进行比较,判断其工程适用性。计算分析结果表明,两种预测方法均具有较高的精度,能有效地对深井矿山矿岩温度进行预测。

超长走向金属矿山通风系统优化研究

为了制定可靠的超长走向金属矿山通风系统优化方案,在分析超长走向金属矿山通风系统的主要特点的基础上,结合矿山实际情况,制定了2个通风系统优化方案:集中回风方案一和东、西分区回风方案二。运用Ventsim三维仿真软件对方案一和方案二进行仿真模拟,由仿真模拟结果可知,按方案一和方案二优化后通风系统均能满足生产的要求。制定适用于超长走向通风系统的优化方案选取指标,并应用于方案一和方案二的比选,最终选取方案二为矿山的通风系统优化方案。本研究成果可为类似超长走向金属矿山通风系统的优化提供参考。

金属矿山深井大规模提升关键技术装备进展与发展趋势

近年来,随着浅部矿产资源的消耗殆尽,我国地下金属矿山正向1 500 m以深以及年产1 000万t/a以上深井大规模开采方向发展。提升系统是矿山深部开采所必需的关键设备,现有的竖井提升技术难以满足我国深井大规模开采的需求。对摩擦式提升、多绳缠绕提升两个主要深井大规模提升的关键理论与技术装备研究现状进行了综述,并对各自技术优势与特点进行了剖析,提出连续提升、通过采选充一体化减少提升量、降低提升载体的重量占比是未来应对深部大规模开采提升需求的重点研究方向和发展趋势,以期为金属矿山深井大规模开采的提升系统提供新的解决思路和方法。

全尾砂膏体多尺度物料均质化制备技术研究

为实现料浆均质化充填,以某矿为工程背景,首先,开展了全尾砂及5组分级尾砂试验,利用Fuller曲线级配理论研究了不同工况下尾砂级配质量效果。然后,以全尾砂料浆为研究对象,分析了不同的搅拌速度、时间及料浆质量浓度对制备膏体料浆的影响。最后,通过试验对不同因素的最优值进行了验证。结果表明:各试验组的级配指数均小于理想级配指数和较优密实度范围,尾砂总体级配质量均较差。当充填料浆质量浓度小于74%时,搅拌参数设置速度为200 r/min,搅拌时间为3 min,搅拌效果最佳。通过试验验证了物料在最优搅拌参数的作用下搅拌,能均匀分散在浆体之中,确保了输送的各部分浆体流变性能相同。

矿山深井油料输送系统优化设计

以750 m深井油料输送系统为研究对象,结合矿山实际油料使用情况,构建了油料输送系统流体动力学仿真模型,分析了不同管径的深井输油管道内压力、流速的变化情况,重点分析了深井油料输送系统在阀门关闭过程中产生的正水锤效应和断流弥合水锤效应想象,并针对性地提出了正水锤效应和断流弥合水锤效应的抑制措施,最后提出了针对矿山深井油料输送系统压力控制、水锤效应抑制的优化设计方案,并通过仿真分析,证明增设流量控制阀、延长关阀时间、缩短阀后管道长度等方式可以有效降低管道内压力、消除水锤效应。研究成果可为类似方案提供借鉴。

矿山企业全员安全生产责任制建立方法探讨

为减少矿山事故的发生,“落实全员安全生产责任制”的要求屡次出现在有关政府部门规章文件当中,是各级监督管理部门安全生产督查的重点内容,同时也是各矿山企业建立科学安全管理体系的必然要求。本文以矿山企业为研究对象,分析了全员安全生产责任制建设的必要性,并详细探究了全员安全生产责任制的建立方法。研究表明:建立健全全员安全生产责任制既是矿山企业的法定义务,也是其安全管理的核心;矿山企业全员安全生产责任制建立程序可分为七个步骤,有效刻画了落实企业责任制的发展流程。研究结果为企业重新建立和落实全员安全生产责任制提供了科学合理的方法,推进了企业安全发展。

基建矿山超前截流疏干技术应用

姑山矿露天转地下矿山基建开拓工程揭露围岩存在矿岩接触带裂隙发育、富水性强等特点,探水孔单孔涌水量最大达300 m^(3)/h,工作面注浆堵水难度大、费用高,严重制约了矿山的基建进度,而且极易引发突水事故。为缓解矿山防治水压力,开展超前截流疏干技术应用研究,通过布置超前截流疏干孔,对拟开拓工程进行疏干降压,一方面大幅降低了工作面注浆难度和突水风险;另一方面在矿山基建期实现了矿区地下水逐步下降,为后期疏干采矿提供了真实的水文参数依据以及缩短了采矿疏干工期。较传统疏干技术而言,既缓解了基建开拓工程的水患压力,又降低了矿山整体建设工期,在同类水文地质条件矿山中具有借鉴价值。

基于盲数理论改进云模型的露天矿爆破安全评估研究

为使爆破安全评估更科学,进一步提高评估结果的可靠性,提出了露天矿爆破安全评估的盲数理论改进云模型。从安全管理、组织设计、现场施工3个方面,选取了15个典型影响因素,构建了露天矿爆破安全综合评价指标体系;基于盲数理论,建立盲数矩阵确定指标综合得分,改进了传统定性指标赋值方式,运用博弈论思想获取指标综合权重,利用云模型原理,通过计算综合确定度,以最大隶属度为评判原则,确定露天矿爆破安全等级;以3座露天矿爆破过程为例,进行爆破安全等级评估。结果显示:3座露天矿山爆破安全等级分别为Ⅳ级、Ⅳ级和Ⅴ级,与爆破现场调查结论一致;通过对比模糊数学和未确知测度理论评价结果,盲数理论改进云模型能够有效降低评估过程的盲目性,评估结果更严谨保守,表明盲数理论改进云模型在露天矿爆破安全评估方面具有优越性和适用性,体现了研究价值,可为露天矿爆破安全评估和识别爆破薄弱环节提供理论依据。

崩落法转充填法开采安全隔离层厚度研究

地下矿山崩落法转充填法开采是矿山行业维持可持续发展与保护生态环境的重要趋势,为保障某大型地下矿山崩落法转充填法安全开采的有序衔接,本文对该矿安全隔离层厚度及稳定性进行了深入的计算与分析。首先,通过荷载传递线交汇法、结构力学简化梁法、普氏拱理论计算了隔离层厚度,厚度分别为19.5 m、20.1 m和22.7 m;其次,建立三维精细化矿体开采模型,设计崩落法转充填法安全隔离层15 m、20 m、25 m三种厚度方案进行对比,采用有限差分计算软件FLAC^(3D)对矿体崩落法分层开采、充填法首采中段开挖进行了全过程模拟。研究结果表明:安全隔离层厚度20 m时,最大沉降变形值为21 cm,最小主应力为压应力0.05 MPa,隔离层岩体未出现受拉破坏,产生的塑性破坏区域零散分布,影响范围有限。综合理论计算和数值模拟结果,最终确定矿山安全隔离层厚度应不小于20 m。矿体留设安全隔离层可有效降低崩落法开采和充填法开采区域的相互影响,保证深部矿体充填法开采的安全进行,研究方法和结果可为相似条件矿山提供参考。