眼前山磁铁矿石选别试验研究

为促进眼前山铁矿的合理开发利用,以该地区矿石为研究对象在工艺矿物学分析的基础上进行了选别试验研究。结果表明:矿石含铁矿物以磁铁矿为主,主要脉石矿物为石英,并存在绿泥石、角闪石等易泥化矿物。采用阶段磨矿阶段选别工艺进行分选,各段工艺参数分别为一段-2 mm下进行磁选,磁选场强为279 kA/m;一段磨矿细度为-75μm含量80%,磁选场强为159 kA/m;二段磨矿细度为-45μm占90%,磁选场强为95 kA/m,最终可获得铁品位66.50%、铁回收率95.90%的磁选精矿。研究结果为该地区铁矿资源的开发利用提供了参考依据。

眼前山铁矿采区稳定性微震监测可行性研究

文章介绍了眼前山铁矿工程背景及回采过程中面临的地压问题,结合多通道微震监测技术特点,制定了覆盖采区的48通道微震监测系统技术方案。采用D值最优设计理论,对传感器进行了优化布置,确定的采区微震监测技术方案可实现回采过程中采区稳定性实时、在线和全方位立体监测,为采区安全回采提供技术支撑。

眼前山铁矿矿岩分区可崩性评价研究

矿岩的可崩性是影响自然崩落法成功应用的关键因素,在眼前山铁矿进行开采技术条件研究成果基础上,分析不同区域的节理裂隙条件与特征,分别采用RQD指标法、RMR岩体质量法等矿岩质量评价法对眼前山铁矿进行分区矿岩可崩性评价研究,确定了不同区域矿岩的可崩性级别,为自然崩落法设计提供了依据。

眼前山铁矿矿岩三轴压缩力学特性研究

利用SAM-2000型微机控制岩石三轴试验机,分别对取自眼前山铁矿的磁铁石英岩、绿泥千枚岩以及混合岩进行不同围压下的三轴压缩试验,分析各岩样的力学特性,并比较3种岩样破坏形式的差异。试验结果表明,岩样的三轴抗压强度离散性较大,应用回归诊断、剔除异常点(离群点)分析方法进行了数据处理,获得了拟合程度较好的岩石强度参数;通过分析岩样破坏形态,磁铁石英岩在三轴压缩下的破坏形式主要表现为劈裂破坏,绿泥千枚岩和混合岩的破坏形式主要表现为剪切破坏。

眼前山铁矿深部矿岩结构特征分析

为了探索眼前山铁矿实现自然崩落法开采的可行性,需要对矿区深部矿岩特性有深入了解。采用人工测线法对眼前山铁矿现场岩体结构面进行了调查,并采用Dips软件开展了节理裂隙特征分析。研究结果表明:该矿区存在3组优势节理组,节理裂隙间距体密度为1.79~2.53条/m 3;眼前山铁矿东部区域节理裂隙虽不够发育,但调查发现的缓倾角节理对自然崩落法的实施具有一定的影响作用。

眼前山铁矿水压致裂矿岩预处理裂隙扩展研究

水压致裂预处理技术是大幅改善硬岩矿山矿岩可崩性的关键技术,选用合适压裂能力的设备以及压裂钻孔布置是工业应用中的重要工作。本文基于眼前山铁矿开展的水压致裂矿岩预处理试验,采用微地震定位及水位观测的方法对岩石水力裂缝扩展距离、破裂面方向等进行了分析。结果表明:当注水泵量为150L/min时水力裂缝扩展距离最大可达34m,平均值为24.54m,该泵量下1500s内裂缝已充分扩展;微地震平面分布的长轴方向与区域上水平最大主应力方向近乎一致;水压致裂试验产生的破裂面法线方向为最小主应力方向。

眼前山铁矿中深孔凿岩台车远程遥控系统应用研究

采矿装备的远程遥控作业乃至自动化作业是实现矿山智能化建设的核心所在。本文以眼前山铁矿无底柱分段崩落法生产区域内凿岩作业为基础,对矿山现有Simba1354中深孔凿岩台车进行远程遥控改装,实现了凿岩作业的远程遥控、自动装卸杆、台车运行状态在线采集和预维护管理,提升了中深孔凿岩台车的自动化作业水平。中深孔凿岩台车远程遥控系统的应用,有效减少了一线作业人员,改善了工人作业环境,助力矿山实现本质安全生产。

眼前山铁矿铲运机自动化出矿系统应用研究

本文研究了自动化铲运机在眼前山铁矿中的应用,介绍了铲运机自动化出矿系统的工作原理和发展趋势,并详细介绍了眼前山铁矿自动化出矿系统主要开发内容和现场应用情况,并对其应用效果进行了评估。研究结果表明,自动化铲运机的应用可以提高矿山开采的效率和质量,降低生产成本具有广阔的应用前景。

眼前山铁矿可崩性评价参数的模型估值方法研究

以眼前山铁矿为例,基于岩性、构造、节理裂隙和岩石RQD作为评价指标,形成了RMR可崩性评价综合模型。结果显示,眼前山铁矿矿区东部RMR值明显高于西部和中部,深部RMR值也较浅部较高,说明中西部和浅部岩石的可崩性更好。

眼前山铁矿矿岩崩落块度预测研究

针对眼前山铁矿不同区域矿体可崩性差别大的特点,根据现场结构面调查结果,采用BCF崩落块度预测系统分别对眼前山东部矿体、中部矿体和西部矿体进行块度预测。预测结果表明东部矿体由于节理裂隙不发育,大块率非常高;中部矿体大块率较高,建议进行人工预裂后再进行自然崩落;西部矿体自然崩落矿岩块度很好,大块率低。

眼前山铁矿露天转地下开采边坡破坏过程及破坏机理研究

露天转地下过程中,挂帮矿的开采容易引起边坡的大规模破坏,而边坡的失稳破坏将对露天、地下开采产生一定的影响。研究边坡的破坏过程及机理,对于矿山安全生产具有十分重要的意义。采用现场调查和位移监测相结合的方法对眼前山铁矿东部边坡下挂帮矿开采引发的边坡破坏过程进行了持续4a的跟踪调查,研究总结了该矿东边坡岩体破坏的发生和发展全过程。按照现场的破坏形式,将边坡破坏分为4个区:塌陷区、开裂区、倾倒区和滑移区。边坡破坏机理分析表明,边坡破坏过程分为3个阶段:采空区上方覆盖岩层塌陷形成的地表塌陷坑;塌陷坑周围岩体向坑内滑移形成小规模滑坡;大规模的滑移破坏。

MIM数字孪生技术在眼前山铁矿的应用实践

近年来,数字孪生技术高速发展,已经在智慧城市,智慧园区等领域取得很多进展。但是矿山行业因为矿体资源埋藏不确定性,作业地点的移动性,生产工艺的多样性的特点,使得生产流程复杂,数字孪生发展缓慢、成功案例较少。通过对地下矿山工程实际需求分析,结合智能设备、工业自动化、5G等先进装备和技术,设计并研发了MIM数字孪生平台,并在眼前山铁矿进行了成功应用。通过应用MIM数字孪生平台,该矿山实现了部分作业工序无人化或智能化,提高了企业管理效率,优化了生产设计精度,减少了作业人员数量,取得了良好效果。

眼前山铁矿溜井矿石运动及井壁冲击力计算

为研究卸矿过程中矿石的运动规律及对溜井井壁的冲击力大小,以鞍钢眼前山铁矿主溜井为工程背景,基于运动学理论推导矿石在溜井中的运动方程,得到矿石碰撞时的速度和夹角。基于Hertz接触理论及修正Hertz接触理论对最大冲击力进行理论计算。对现场冲击产生的振动波进行了测量,进行反算得到应力波,并与理论结果进行了对比分析。结果表明:矿石在溜井中的运动符合斜抛运动,矿石与井壁结构发生碰撞时的法向速度和切向速度为3.5 m/s和9 m/s,与井壁结构的夹角为69°,垂直下落高度为3.6 m;矿石对井壁冲击力大小总体趋势满足先增大后减小,且法向冲击作用远大于切向冲击作用,通过实测得到的应力波,其最大值与修正Hertz接触理论计算的最大冲击力较为接近。

眼前山铁矿破碎区域斜坡道联合支护研究

眼前山铁矿地下采场斜坡道穿过地质破碎区域,原有支护效果不理想。为解决该问题,需对现行的支护方法进行改进。通过对工程因素和作业工序的现场调查研究发现支护外围脱离原岩的松散岩石对金属拱架的横向挤压是导致巷道支护侧帮变形过大,稳定维持时间过短的原因,由此提出采用多种工艺相结合的联合支护方案替代原有支护方法。工程实践表明该方案能够有效地控制斜坡道的地压,提高其侧帮抗变形能力,确保矿山的安全生产。

基于HoloLens的地下矿山避灾逃生系统研究

我国地下矿山传统的灾害逃生手段比较落后,严重影响了人员逃生的成功率。为了解决这一问题,提出一种基于HoloLens的地下矿山避灾逃生系统。该系统使用HoloLens将混合现实界面呈现给用户,实现了一系列重要功能,通过Unity引擎完成人机交互功能,运用SLAM技术实现空间映射功能,使用Spectator View工具搭建第三视角功能;通过三维点云技术建立地下矿山三维模型,并结合最短路径规划算法建立了地下矿模拟避灾系统,为地下矿山避灾逃生提供了一种新手段。

地下矿山避灾逃生线路规划技术研究现状

地下开采由于其复杂性给工程带来了诸多挑战。虽然图纸能够导航,但往往不能提供最优路线,这增加了日常操作和应急反应的安全风险。此外,灾害会对原有的隧道结构造成实质性的破坏,这使得确定可行的出口变得十分困难。因此,能够及时、可靠地识别目的地和出口,无论地点还是时间,对于确保地下矿山工人的安全至关重要。为了确定最有效的地下矿山人员出口路线规划算法,比较了几种流行的算法,包括Dijkstra、A*、Floyd和蚁群算法,并对各算法以及避灾逃生的实现进行了简要阐述,另进行了总结与展望。

露天矿山爆破管理与施工

介绍了露天矿山爆破管理系统和爆破施工管理,通过建立大规模台阶爆破生产组织体系和爆破参数优化等,降低矿山生产成本、减少安全事故发生,提升了企业的生产和施工技术管理水平,实现企业利益最大化.

露天转地下挂帮矿崩落法开采边坡安全防控技术研究

露天转地下过渡期崩落法开采挂帮矿,会引起边坡的岩移和陷落,威胁露天矿的安全生产。以大孤山铁矿为工程背景,分析边坡岩移机理,得出挂帮矿持续冒落跨度为临界冒落跨度的1.25~1.65倍,第一分段进路布置在矿体厚度大于3.3l的位置,能够保证露天开采的安全。研究陷落散体所需的回采体积,得出回采体积先随着保安矿柱宽度的增加而减小,后又随着保安矿柱宽度的增加而增大,当保安矿柱的宽度为88.45 m时,所需回采体积最小。采用散体滑落试验,得出了防护坝设置在露天坑底的上一个台阶,保证了露天开采的安全。研究成果能够实现大孤山铁矿露天转地下过渡期的产能衔接和安全生产,对于矿山的未来发展具有重要意义。

溜矿井稳定性微震监测与预警研究

针对眼前山铁矿2#溜矿井井筒壁垮塌及稳定性监测预警问题,采用多通道微震监测技术对该井筒围岩进行监测。通过制定微震系统方案、波形识别和建立预警模型,实现了溜矿井稳定性实时在线监测和灾害预警。通过对现场监测获得的微震波形数据进行分析,确定了井筒岩体破裂信号波形特征;将非定位事件率和定位事件空间聚集椭球率作为预警指标,建立了井筒稳定性预警模型。通过分析2022年11月至2023年6月期间监测得到的微震数据可知,2#溜矿井井筒岩体破裂事件水平较低,其稳定性较好。

基于微震单通道事件的地压灾害预警研究

文章针对地下矿山地压灾害监测预警问题,建立了基于微震单通道事件的地压灾害预警模型。通过室内岩石单轴压缩变形破坏累计声发射变化曲线的4个特征阶段,建立以累计微震单通道触发事件数变化曲线为基础的地压灾害预警方法,将累计微震单通道触发事件数曲线分为初始增长阶段、平静阶段、初加速增长阶段、加速增长阶段4个阶段,在加速增长阶段之前发出预警,将该方法应用到国内某矿山,多次成功预警,取得了良好的预警效果,该预警方法可以为类似矿山提供参考。