深孔水力采矿碎岩与矿浆举升机具设计与试验

钻孔水力采矿技术作为一种新型非传统采矿方法,在开采易分散、疏松、多孔、弱胶结性等固体矿产时显示出独特的优点。基于钻孔水力采矿原理,主要对碎岩高压水枪工作原理和结构进行了研究,对矿浆举升系统等方面进行了优化设计,通过数值模拟分析和地表、孔内实物模型试验进行了设计验证,并研究了相应的钻孔水力采矿工艺,这些研究为未来深部固体矿产领域开发提供技术支撑。      

三维地质建模及可视化在固体矿产储量估算中的应用

20世纪90年代以来,随着计算机硬件性能的提高及计算机图形学技术、三维GIS技术和数据库技术的迅猛发展和日渐成熟,在地学领域,以平面图和剖面图为主的传统的地质信息的模拟与表达以及相应的固体矿产储量估算技术已难以满足现代矿山信息化趋势的急切需求,如何提高矿产储量估算和管理的智能化和自动化水平,提高工作效率,具有重要意义.将三维地质建模及可视化技术与固体矿产储量估算相结合,形成先进实用的储量估算系统是目前国内地学信息研究的重要方向之一.本文探讨了基于离散钻孔,应用三维地质建模与可视化技术进行固体矿产资源估算的技术方法和过程.     

矿产地质取样的方法和特点

矿产地质取样,是矿山地质的基础工作之一,其目的在于确定矿石和围岩的物理、化学特性及质量,是矿产工业评价、矿体圈定和开采质量、矿量管理的一个重要手段.矿产地质取样,依其在矿山生产活动中的作用可分为:地质取样-查明矿石质量及伴生组分的变化规律,精确圈定矿体,为开采和综合利用提供依据.开采取样-查明开采矿石质量,精确圈定矿体可采范围,为指导开采、合理配矿和进行开采质量管理提供依据.常用的取样方法有:1.刻槽法是矿山的主要取样方法.刻     

钻井水溶采矿地面沉降的分析

以某矿山为例，对钻井水溶采矿防止地面沉降进行了分析，确定水溶采矿的合理井位和跨距，有利于矿山开采方案的制订及保护矿产资源，实施绿色矿产开发。     

基于模糊综合评判和GIS技术的矿山地质环境影响评价

蒲白矿产资源集中开采区分布于渭北黑腰带地区的蒲城和白水县,煤炭、石灰岩、铝土矿和粘土等多种矿产的持续开发,产生了各类的矿山地质环境问题,其中煤矿采空区塌陷及裂缝最为突出。选取了地形相对高差、岩土体特征、开采方式、有效深厚比、采空区面积比、矿山地质灾害发育密度、地下水位、压占破坏土地资源等11个指标作为评价因子,构建了矿山地质环境影响评价指标体系。采用模糊综合评判法对研究区矿山地质环境影响进行评价,并结合GIS空间分析技术划分为矿山地质环境影响严重区12个,较严重区4个,较轻区2个。评价结果与实际调查情况较为相近,较客观的反映了采矿活动对矿山地质环境的影响,并结合区内实际提出了矿山地质环境恢复治理措施建议,为矿山地质环境保护与恢复治理提供了依据。     

泰安市矿产开发监督管理工作的思考

根据泰安市区域矿产开发特点,及时掌握矿山企业开采情况,通过加强采矿登记现场预审查、开展矿山开采督察和采矿权人矿产资源开发利用年查等措施,强化了矿产资源开发过程中的监督管理,维护了正常开采秩序及采矿权人的合法权益。     

《固体矿产地质勘查基本方法》

作者根据长期从事固体矿产地质勘查、技术管理及报告编写评审经验与体会,参阅相关国家标准、行业规范及同类专著等,从地质填图、找矿方法、矿体地质、探矿工程、样品采集、矿床开采技术条件、资     

《矿产资源高强度开采区地质灾害与防治技术》

正《矿产资源高强度开采区地质灾害与防治技术》全书9章:绪论、地质环境条件、矿产资源及开发现状、矿产资源开采强度与地质灾害研究、矿产资源开采区地质环境问题与地质灾害、矿产高强度开采区矿山地质环境影响评价、矿山地质环境保护与治理分区、矿山地质环境治理示范工程与成效、结论。该书的主要创新内容:(1)提出了矿产资源开采强度的新概念,确定了矿     

基于遥感影像的焦作市矿山地质环境问题研究

近年来,由于矿产资源的过度开采,导致矿山普遍存在资源损失、植被毁坏、地质灾害和环境污染等诸多问题。以焦作市矿山地质环境为例,应用遥感影像对其存在的问题进行了分析研究。首先应用遥感影像建立了13种矿山地质环境遥感影像标志,经野外实地调查,验证其与实际情况的吻合程度。研究采用2007年spot5、2013-2014年高分一号和资源三号卫星影像数据,根据其对构造地貌、地貌营力、地层分布及采矿活动等方面的系统判读,认为山西台地边缘太行山断隆和济源凹陷产生的地貌营力作用是该区域构造不稳定的主导因素,大规模沉积矿产的开发进一步加剧了该区域地质灾害发生的几率与规模。     

中小型矿山固体矿产资源储量核实报告编制值得注意的问题

通过对中小型矿山固体矿产资源储量核实报告评审中遇到的一些常见问题,如报告编制篇幅过长、重点不突出,实物工作量不足,资源储量估算方法不尽合理、缺乏矿山开采经济技术条件分析及环境影响评价内容等,以具体实例对其进行分析,提出报告应依据目的与任务,遵照矿产勘查规范、技术标准编制。在工作中要重点挖掘矿山本身资料,进行现场验证,并与地质勘探资料对比分析,重视特殊地质条件对资源储量估算的影响,针对矿床开采后技术条件发生的变化进行评价,提出解决方法或建议。     

基于Surpac平台设计的广西高峰锡矿数字化信息系统三维空间分析及找矿预测

三维数字化矿山信息系统是地学研究的前沿领域,也是数字矿山的一个重要组成部分。本文就数字化信息系统在广西高峰锡矿三维空间分析及找矿预测方面进行了探索性研究与应用。研究表明,矿山数字化系统可为矿山地质找矿、采矿设计、矿山管理和井下安全提供全面的技术支持,为实现数字矿床的应用提供核心解决方案。     

煤炭智能开采地质保障技术及展望

煤炭智能开采是我国煤炭工业在新一轮技术变革下的战略选择,是实现煤矿安全高效生产的必由之路,地质保障技术可为煤炭智能开采提供准确可靠的地质数据支撑,且能有效探查隐蔽致灾地质因素以减少煤矿生产灾害事故的发生。我国煤炭地质保障技术从服务于资源勘查、高产高效矿井建设到服务于煤矿安全高效生产,从基础地质勘查工作、GIS系统到隐蔽致灾因素探查,不同时期的煤炭地质保障技术具有鲜明的特点。分析了在煤炭智能开采背景下地质保障技术面临的3个难题:地质条件探测精度不足、动态地质信息监测困难与智能开采缺乏统一的地质基础。在前期研究的基础上,论述了面向煤炭智能开采的地质保障技术体系,主要包含高精度综合探测、一体化智能在线监测、工作面地质透明化三大关键技术,通过煤炭开采过程中地质信息综合精准感知、动态融合、同步映射和孪生反馈,实现地质保障的数字化、三维可视化和智能化。面对新一轮能源科技革命和产业变革,针对新形势下煤矿安全发展新要求,提出了煤炭智能开采地质保障云平台、技术标准体系构建的发展方向,平台化、标准化的技术体系可为煤炭安全高效智能绿色开采提供可靠的地质保障。      

采掘工作面地质信息数字孪生技术

矿井地质透明化是智能化煤矿建设的基础,三维地质建模是实现矿井地质透明的重要手段,以往采掘工作面地质建模存在插值算法不符合地质规律、多源异构地质数据融合程度低,以及煤矿生产装备与地质信息耦合少等问题。提出煤矿采掘工作面地质信息数字孪生的概念,采用离散光滑插值(Discrete Smooth Interpolation,DSI)算法,利用钻探数据及地震构造解释数据地质建模,建立DSI平行相似约束后迭代计算得到的地质综合模型。开发了三维地质建模软件,实现了点(地质点)、线(地质界线、地层界线)、面(三维地质界面)、体(封闭地质体)4种地质对象的构建,在体对象基础上开发了立方网功能,基于区域统计学算法对体对象内的空间数据进行属性插值。使用建模软件构建掘进、回采工作面数字孪生的地质模型载体,接入微震监测系统、电阻率监测系统、随掘地震监测系统、随采地震监测系统实时监测数据,实现工作面地质信息数字孪生,反映采掘扰动下的地质变化;为煤矿掘进生产提供基于地质模型的场景仿真和掘进规划巷道断面曲线下发,指导掘进机自主掘进,提供掘进前方地质异常距离预警,保障掘进地质安全;为回采工作面提供基于地质模型的场景仿真和规划截割曲线,指导采煤机自主规划截割,提供回采前方地质异常构造位置、应力集中区位置距离预警,提高回采工作的安全性。该技术在内蒙古鄂尔多斯唐家会煤矿进行了应用,为安全、高效采掘工作提供地质保障。      

煤层采动条件下断层活化研究的现状分析及展望

采动条件下断层活化易于诱发冲击地压、底板突水等动力地质灾害,如何对采场断层活化引起的一系列动力地质灾害开展超前防治预警,一直是煤矿安全开采面临的科学技术难题。从数值模拟、相似物理模拟及现场测试三个方面,概述国内外采场断层活化方面的研究现状;围绕断层活化的监测预警方法,包括微震监测技术、声发射技术、视电阻率监测技术、光纤监测技术、注水试验等,从方法原理、研究现状、技术特点等方面对现有的主要测试与评价方法进行了总结;结合当前国内断层复杂区的煤炭资源开采,重点分析断层活化诱发的几类典型动力地质灾害形成机制及其内在联系;当前,对于采动诱发下的断层活化多维多尺度全程精细化监测技术等研究工作仍然不足,基于煤矿开采精准化、智能化需求,指出断层复杂区煤层开采研究应向多场耦合、精细化模型构建、多手段综合探查、智能预警等方向发展。认为通过进一步开展断层活化的基础理论、精细化模拟、多维多场多尺度监测预警的技术系统研究,可为煤矿智能化引领下的矿井地质保障工作提供坚实基础。      

基于高分二号卫星数据的煤矿区地质灾害信息提取研究

随着遥感数据获取技术和能力的全面提高,遥感数据呈现出明显的大数据特征。发展适应于遥感大数据的智能分析和信息挖掘技术,成为当前遥感技术研究的前沿。高分二号（GF-2）卫星数据是我国首颗自主研发的亚米级高分辨率卫星数据,具有观测幅宽、重访周期短、高辐射精度、高定位精度等优势,为未来我国地质灾害的长期、动态地监测和研究提供了高精度、稳定可靠的数据源。本文选取安徽谢桥煤矿2015年1月8日的GF-2卫星影像为研究数据,在对煤矿区主要地质灾害遥感地学分析的基础上,采用面向对象的影像分析方法对研究区由采煤活动所诱发的地质灾害信息进行自动提取。结果表明：利用GF-2卫星数据能够有效地识别地质灾害体的位置、范围、形态等空间分布特征;面向对象的自动提取方法对于煤矿区大面积的积水塌陷盆地、小规模的塌陷坑和线性的地裂缝都有很高的提取精度,识别精度达90% 以上;基于逐层剔除的思路构建的提取规则,为GF-2数据在地质灾害调查和大数据分析中的应用提供了很好的技术支持,也为其它地物目标的提取提供了参考,但在特征的选择和阈值的设定上需要具体分析。     

我国煤矿矿井地质工作发展阶段概述

矿井地质是一门探索性、适用性都非常强的技术科学,是在煤田地质勘查的基础上、在矿井建设和生产期间、直接为煤矿建设和生产服务的一项重要技术基础工作。我国的矿井地质工作是随着煤炭工业的迅速发展而建立和发展起来的,并积累了丰富的实践经验,逐步形成了一套比较完整的工作内容和工作方法,它对煤矿建设和生产起着重要的作用,其发展历程可划分为四个阶段:初期创立阶段、曲折发展阶段、开拓前进阶段和发展提高阶段。随着我国经济的快速发展,煤炭需求量也随之持续增长,煤炭开采逐步向深部等难采块段及边缘地区推进,其地质条件日趋复杂,开采难度加大,因此矿井地质工作必须做好基础地质的研究工作,重视高新技术应用,完善地质保障体系,逐步提高勘探精度。     

利用废弃石膏矿储存原油可行性分析

随着我国能源消费的急剧增加,原油储备的建设已经刻不容缓,目前国内外常用的原油储存方式为地面油罐储存,其技术成熟、建设周期较短、全世界已经建设有大量的地面原油罐,而另外一种储备型式地下存储原油,则是近年来国内兴起的一种新兴石油储备方式。国内目前一般都选则花岗岩体作为建库岩体,采用此方法建设地下洞库对岩石条件限定较严格,目前国内在建的几座地下洞库都分布于东部沿海花岗岩地区。本文主要研究利用废弃石膏矿存储原油的可行性,通过对国内某石膏矿区的工程地质特性、水文地质特性、围岩稳定性分析、室内原油浸泡试验、原油储备综合分析等综合手段研究,初步得出了该石膏矿区具有较好的地质条件; 场区区域稳定性好无断层通过,石膏矿体平均厚度为458.42m,石膏矿岩样的单轴饱和抗压强度平均为55.45MPa、石膏矿体的岩体质量为Ⅱ级,采房及各种巷道围岩稳定,石膏矿吸水率范围在0.014% ～0.036%,吸油率范围在0.060% ～0.083%。同时石膏矿储备原油具有节约土地、投资省、运营定员少、安全性高、环保污染少、使用寿命长等特点。通过以上研究,本文得出该石膏矿区已经具备建设地下原油储备的基本地质条件。     

陕北煤矿区地质环境保护与恢复治理措施——以神府矿区郭家湾煤矿为例

郭家湾煤矿地处神府矿区新民采区西北部,为生态环境脆弱区。井田七层煤三个煤组开采后引发地面塌陷、含水层疏干、土地结构变化等地质环境问题,严重制约了地方经济的发展。为了煤炭资源可持续发展,研究陕北煤矿区地质环境保护与恢复治理措施,以1∶10000野外详细调查为依据,首先进行现状评估,然后针对矿山工程建设可能遭受、加剧、引发的矿山地质环境问题进行预测评估,最后提出了以移民搬迁、回填裂缝、生态恢复、建立矿山地质环境监测体系等为主的防治措施,让煤矿开采与矿山地质环境问题恢复治理并行。旨为陕北地区乃至全国煤矿,在保护地质环境中开发利用矿产资源提供依据和示范。     

矿山地质环境影响评价及修复研究——以汶川某废弃露天矿山为例

矿山正常的生产经营活动势必形成一定的矿山地质环境问题。为全面贯彻生态文明思想,牢固树立“绿水青山就是金山银山”的理念,按照恢复生态、兼顾景观总体要求,因地制宜、多措并举,扎实开展废弃露天矿山地质环境修复。依据矿山地质环境保护与恢复的相关规范与要求,以汶川某废弃露天矿山为例,从矿山环境角度介绍了矿山地质环境的影响因素,开展矿山斜坡整体稳定性、采场边坡稳定性、弃渣堆稳定性及地形地貌景观破坏等地质环境影响评价,划分治理重点、次重点和一般3个基本的矿山地质环境保护与恢复防治区。结果表明: 矿山斜坡及弃渣堆现状基本稳定、采场边坡稳定性较差、地形地貌景观影响和破坏程度中等; 研究区矿山地质环境保护与恢复治理可划分为一般防治区和较严重防治区,其中一般防治区面积约554 m²(矿区无因采矿活动诱发的地质灾害,影响区内无居民居住,无威胁对象,矿区及周围地表水体未漏失,矿业活动对水土环境影响程度为影响程度小,未影响到矿区及周围生活供水)、较严重防治区面积186 m²(矿区与影响区地质灾害发生可能性小,地形地貌景观影响和破坏程度较严重)。针对评价结果提出的“坡面浮石清理+清除建筑垃圾、块石+植被重建”等修复建议,为同类型矿山绿色开采及地质环境保护措施提供了的重要技术参考依据。     

矿山水文地质结构及其采动响应

本文以谷德振先生创立的岩体工程地质力学理论为指导,在水文地质结构概念的基础上提出了矿山水文地质结构的概念,结合我国煤矿的宏观地质背景及矿山水害的研究基础,基于矿山水文地质结构对矿山水害类型进行了重新划分。从突水水源、导水通道以及采掘活动3个致灾危险源出发,结合矿山突水溃砂灾害、底板突水实例,对矿山水文地质结构的采动响应进行研究,为矿山水害防治和矿山安全地质工作提供了一种新的思路和途径,显示了岩体工程地质力学在煤矿水文地质工程地质研究中的重要指导作用和强大的生命力。