金属矿山地下开采系统的风险管理研究

介绍了风险管理三个步骤：危害辨识、风险评价和风险控制,通过对某矿山开拓系统中气腿式凿岩机作业的风险管理的研究,重点提出了一套与金属矿山地下开采系统生产特点相适应的风险评价方案,为金属矿山企业开展风险管理工作及推行安全标准化管理体系提供了依据。     

辽宁省八家子铅锌矿瞬变电磁法深部找矿应用研究

辽宁省八家子铅锌矿是上世纪50年代建的老矿山,经过几十年的开采已进入晚期,现面临着产能闲置、产量锐减甚至企业破产的情况。通过实施瞬变电磁法在该地区铅锌银铜钼铁等矿种的找矿实践中取得了重大突破,取得了丰硕的成果,1先后找到松棚沟钼矿、冰沟201富银铅锌铜矿、草沟铅锌金硫多金属矿、炉沟409、293铜铅锌矿;2重新评价了老矿山红旗坑、东山坑、炉沟坑的深部矿储量远景;3对外围扩建的黄家隐爆角砾岩型金矿、南陀夕卡岩多金属矿、马道鞍山式铁矿等的普查、勘探和采矿也起到了指示作用。这些技术应用的成果不仅彻底改观了八家子矿危机矿山的局面,而且对类似矿山的深部找矿也有一定的参考价值。     

矿山工程地质综合研究方法及在金川二矿区的应用

针对地下矿山工程的特点、研究现状及存在的问题 ,本文结合金川二矿区深部工程地质研究 ,提出了分项综合应用的矿山工程地质综合研究方法。该方法已经应用于金川二矿区二期工程无矿柱大面积连续开采矿岩突变失稳风险预测 ,取得了重要成果 ,为二期开拓工程设计及开采顺序的优化设计提供了重要依据。     

坚硬岩石掘进合理炮眼深度的探讨

目前,我国许多金属矿山及勘探单位在进行巷道掘进时,所采用的炮眼深度大多为1.4—2.2M,而应用最多的是1.6—1.8M.本文通过试验分析认为:以1.6一1.8m眼深在坚硬岩石中掘进,在通常情况下存在着较多的不合理性.具体试验情况及分析如下:1989年某矿山井巷掘进所采用的设备及参数:     

探矿坑道采用四班八循环快速掘进方法

一、探矿坑道在地质勘探工作中的作用坑道施工在地质勘探工作中起着重要的作用，它对矿山的规模、矿山的服务年限、开采条件、开采时涌水量的确定等起着主导作用。有些金属矿山为了获取高级储量，必须采用坑道揭露矿体，需要布置大量的沿脉和穿脉坑道。采用大量的坑道揭露矿体，其优点很多，能直接观察矿体的形状和矿体深部的变化情况，对地质取样也方便准确，有些探矿坑道还可供采矿利用，起到探矿和采矿相结合，加速矿山建设，节约国家资金的显著作用。可是探矿坑道也有不足之处，每米成本为钻探的4—5倍，掘进时间长。总的来讲，坑探对某些矿种由     

陕西八卦庙金矿床深部开采方案——空场采矿法废石尾砂空区充填处理的讨论

陕西凤县八卦庙金矿床,由建矿初期日处理选矿量100t到2003年日处理2600t,年处理选矿量90～100万t,随着选厂处理矿石量的加大,矿山地下开拓采矿系统集中在矿体富集区长400m宽200m范围内,形成多中段同时开采。在处理1390m中段采空区中上中段形成两条断裂分别为70°、45°,随后沿70°断裂缝地表凹陷,并波及到其它采空区,形成大面积地压险陷,大量废石涌入。原矿地质品位逐年减少,矿山抗风险能力降弱。南坡治理及深部开拓迫在眉睫。采空区处理方案将是今后矿山发展的重要措施之一。建议深部开拓采矿系统采用空场采矿法对采空区以废石、尾砂、水泥进行固结空区充填处理。     

矿山深部、边部磁法找矿工作方法和步骤

分析了磁法在老矿山深部、边部找矿中的有利、不利条件,并以磁法在三个老矿山深部、边部找矿中的成功应用为基础,总结出:在老矿区深部、边部进行与磁性矿物有关的金属矿勘查时,高精度磁测、航磁、磁测井、三维定量反演是常规、经济和有效的工作方法;要充分利用已有磁测资料进行重新处理、推断解释;在推断解释引起磁异常的磁性体时,先对已知矿体进行正演,求取剩余磁异常,再精细反演引起剩余磁异常深部、边部矿体的产状和埋深;利用钻孔资料,不断修正反演结果,以扩大深部、边部矿体的范围和规模.上述工作方法和步骤对在老矿山深部、边部寻找与磁性矿物有关的金属矿具有一定的指导意义.     

基于MapGIS的巷道地质素描图绘制系统设计与实现

根据金属矿山地测数据管理业务需求,首先剖析了巷道地质素描图组成要素,设计了基于MapGIS的巷道地质素描图的绘制流程以及绘制系统的组成模块。巷道地质素描图组成要素主要由基本信息、地层信息、构造信息、水文地质信息、刻槽样轨信息与样品化验信息组成。巷道地质素描图绘制系统主要由数据管理、坐标转换、巷道素描图模板自动生成、组成要素绘制、矿岩类型与面状构造、刻槽样轨自动生成、自动注记、巷道综合地质素描图生成等8个模块组成。接着,采用面向对象的方法,分析组成巷道地质素描图空间实体对象及其实体对象之间的拓扑关系,建立了支持巷道地质素描图自动绘制的逻辑与空间数据模型。最后,基于MapGIS平台及其组件式开发技术,实现了巷道地质素描图绘制系统,绘制了上海宝钢集团梅山铁矿巷道地质素描图,取得了良好效果,为矿山地质图件的信息化建设提供了应用的依据和实践经验。     

隧洞变形引起的TBM施工事故综合风险分析

国内采用岩石隧道掘进机（简称TBM）施工的隧洞呈现深埋、超长趋势,变形引起的TBM卡机事故屡见不鲜,为了减少这些事故,可以预先对变形引起的TBM风险事故进行综合评价,因此,在单元风险研究的基础上对综合风险计算及评价准则进行研究。采用概率理论推导了变形引起的TBM风险事故的综合风险概率的计算模型,根据推导的模型可以近似计算出5类后果等级事故发生的概率;采用TBM的卡机时间与纯掘进时间的比值作为分级指标,结合以往TBM施工的统计数据划分工期损失后果等级,再结合风险的概率分级,建立变形综合风险评价准则;采用研究的理论,对工程选取段TBM施工卡机风险进行了两种工况下的计算分析。计算结果表明,施工时若不采取任何措施TBM施工风险比较大,但采用合理的措施之后风险可控制在可接受的范围内。     

金属矿山深部巷道围岩分区破裂现场监测研究

近年来浅部资源的不断减少使得对深部资源的需求不断增大,国内外千米级以上的深部岩体工程早已成为常态。金川二矿区目前深部工程已经深达1000 m以上,面临着深部开采巷道的工程安全性问题。深部巷道围岩中出现的分区破裂化现象一直是深部工程研究的热点。为监测金属矿山深部巷道中的分区破裂化现象,在金川二矿区700m水平巷道选择了6个断面,每个断面布置2个监测点,借助松动圈监测仪对围岩内部的破裂区范围进行了监测,发现了深部工程围岩的分区破裂化现象。监测结果表明,所监测断面内存在有分区破裂化现象,破裂区的厚度随着距离巷道表面的距离增加而减小,而破碎程度降低,完整程度增加。分区破裂现象的再发现对于深部工程围岩稳定性分析与支护设计方案的改进具有重要的意义。     

ZDY750L底锚钻机在新元矿底板锚固施工中的应用

针对煤矿巷道底板锚固施工布孔密集、钻机搬移频繁等问题,为提高巷道底板锚固孔的施工效率,研制的ZDY750L底锚钻机采用分体履带式结构,宽度窄,施工机动性强;采用摇臂式偏转机构,使钻机实现一次停车完成两个底板锚固孔的施工作业。以新元矿3号煤南区集中胶带大巷工业性试验为例,ZDY750L底锚钻机操作简单,移动灵活,定位精确,对底鼓巷道适应性强,降低了工人劳动强度,改善了工作面作业环境,实现了高效施工底板锚固孔作业的功能,为同类煤矿巷道底板治理提供借鉴及指导。     

“三软”全煤顺槽桁架锚杆支护技术研究

煤矿软岩巷道是很难支护的巷道,其支护问题一直困扰着煤矿的生产和建设。从理论上分析了桁架锚杆系统的作用机理,并针对“三软”全煤巷道的特点,制定了全煤顺槽桁架支护方案。通过试验,取得了良好的支护效果。     

主应力对巷道交岔点围岩稳定性影响研究

为研究主应力对交岔点围岩稳定性的影响,以某矿为工程背景,建立5组交岔点数值计算模型,研究了交岔点开挖前的扰动应力场偏转规律,并引入点安全系数法研究了主应力和交岔角度对交岔点围岩位移场、扰动破碎区的影响规律。研究结果表明：在交岔点开挖之前,交岔点附近围岩的主应力方向发生偏转,偏转后的应力场类型由σh型变为σv型,交岔点开挖过程中围岩受σv型应力场影响;交岔角（α≤90°）越大,交岔点越稳定;交岔角度相同时,新掘巷道轴向较靠近最大水平主应力方向的交岔点更稳定。交岔点现场实测数据验证了研究结果。     

掘进巷道前方隐伏断层超前定量预报

介绍了一种利用断层影响带参数对掘进巷道前方隐伏断层的产状、性质、断层位置、断距进行超前预测的方法。若配合利用瑞利波探测法探测断裂面,可以对小断层的产状、性质、位置、断距进行准确预报。     

中国煤矿瓦斯防治形势及钻探技术应用

简要分析了我国煤矿瓦斯概况，煤矿安全生产所面临的严重形势、任务及我国煤矿瓦斯防治主要目标与措施，介绍了煤矿瓦斯治理的主要技术方式与手段，承点介绍了钻探技术在我国煤矿瓦斯防治中的应用情况。     

地下巷道对工程建设场区稳定性影响的评估

地下巷道上方的工程建设,需进行在地面荷载作用下工程建设场区稳定性和地面变形的评估。采用随机介质理论,根据地下巷道结构特征、支护条件和地质条件,将岩土体视为一种“随机介质”,将开挖岩土体引起的地表下沉视为一随机过程,对不同工况下地下巷道周围岩土体的应力及应变作了计算机模拟计算分析,进行定量计算评估,得出场区稳定性、地面最大沉降和倾斜度的定量评估结论。     

一种基于面模型的巷道三维自动建模方法研究

研究了一种基于面模型的矿山巷道三维自动建模方法。巷道建模分解为网络建模、断面建模、巷道段建模以及空间交汇几个步骤。对建模过程涉及的各算法进行了分析,基采用C++编程实现整个建模过程,并总结了有待进一步研究的问题。     

基于优化SPFA算法的矿井突水救援模型

煤矿突水事故时有发生,易造成重大人员财产损失,而优化突水救援路径,将提高矿井突水灾害应急救援能力,降低突水危害。本文采用无向图和邻接表对矿井巷道网络进行描述和存储,根据巷道水位高度与井下人员身高的比值计算巷道安全系数,进而求解巷道等效长度,据此,使用优化SPFA算法进行单源路线搜索,提出矿井突水救援路线模型,并给出最优救援路线。以王家岭矿的巷道拓扑网络结构为基础进行仿真分析,结果表明,基于优化SPFA算法的矿井突水救援模型可以正确地计算出单源最优路线。该方法综合考虑了工作人员被井巷塌方或水流所阻而不可通行的复杂情况,为实现快速有效的事故抢险提供了可靠的技术支持。     

直墙半圆拱巷道爆破震动数值分析

为利于判断巷道围岩在爆破荷载作用下的稳定性及巷道内壁混凝土衬砌的安全,采用ANSYS/LS-DYNA分析了巷道钻爆法掘进爆破荷载作用下震动区岩体的动力响应。结果表明,近区岩体内部爆破压力、单元有效应力、质点振动速度随爆心距的衰减规律基本符合萨道夫斯基经验公式,单元有效应力与质点振动速度的衰减规律具有很强的相关性;巷道围岩临空面上的质点振动速度以沿巷道方向的振动速度为主,巷道横截面内垂直临空面方向次之,横截面内沿临空面方向为最小。巷道同一横截面处各质点的振动波形基本相同,拱顶的振动速度峰值比帮部的要大10%左右,拱与帮的连接处振动速度峰值较小。巷道围岩沿巷道方向临空面上质点振动速度衰减规律也基本符合萨道夫斯基公式,以上分析结果对采用钻爆法进行岩巷施工时,控制近区震动区爆破荷载对结构的影响具有一定的指导作用。     

基于遗传算法的巷道位移反分析研究

将遗传算法应用到位移反分析研究中,采用遗传算法与FLAC数值软件相结合的手段,研制了弹塑性巷道位移反分析程序。对该程序测试的结果表明,用遗传算法这一模拟生物进化的方法,进行巷道位移反分析,可以同时反演E,μ,C,ф,σx,σy,τxy7个参数,反演精度较高。