某铜矿新型胶凝材料充填试验研究

1

作者 吴钒 吕冠颖 戴超群 《采矿技术》 2024年第2期238-242,共5页

针对某铜矿分级尾砂和铜冠新型胶凝材料开展充填试验,验证铜冠新型胶凝材料与现有充填系统的匹配性。制定合理的采场充填方案并进行工业试验,推进铜冠新型胶凝材料的现场应用,降低矿山充填成本,提高矿山经济效益。通过分析充填工业试验... 针对某铜矿分级尾砂和铜冠新型胶凝材料开展充填试验,验证铜冠新型胶凝材料与现有充填系统的匹配性。制定合理的采场充填方案并进行工业试验,推进铜冠新型胶凝材料的现场应用,降低矿山充填成本,提高矿山经济效益。通过分析充填工业试验及原位取样结果,判定铜冠建材5^(#)胶凝材料可用于该矿分级尾砂胶结充填,推荐一步骤采场底部和顶部充填体灰砂比为1∶6,采场中部充填体灰砂比为1∶10,充填料浆质量浓度控制在71%~73%。研究表明,应用铜冠5^(#)胶凝材料替代P·O32.5基准水泥充填时,全矿充填胶凝材料成本可降低20%。 展开更多

关键词 分级尾砂 新型胶凝材料 胶结性能 充填体强度 充填系统

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基于N阶多项式回归方程的RMR分级方法优化

2

作者 吕冠颖 刘畅 +1 位作者 何环莎 郭泽洋 《矿冶》 CAS 2023年第4期6-11,共6页

为解决RMR岩体质量分级方法单一评价因素在某一特定强度值或完整性指标附近评分结果会呈现阶梯状突变的问题。利用N阶多项式回归方程,对RMR岩体质量分级体系中单轴抗压强度、点载荷强度、钻孔RQD指标和节理间距与评分体系之间的关系进... 为解决RMR岩体质量分级方法单一评价因素在某一特定强度值或完整性指标附近评分结果会呈现阶梯状突变的问题。利用N阶多项式回归方程,对RMR岩体质量分级体系中单轴抗压强度、点载荷强度、钻孔RQD指标和节理间距与评分体系之间的关系进行了非线性连续拟合,在此基础上优化了原评价体系。结果表明:优化后的RMR岩体质量分级方法消除了原评价体系中的局部突变,使评价结果具有连续性、客观性和现场适用性,该方法已为多个矿山的岩体质量工作评价提供了更为科学、准确的技术支撑和依据。 展开更多

关键词 岩体质量评价 RMR法 N阶多项式回归 优化研究

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分段式风井井筒保安矿柱优化研究

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作者 王庆祥 何环莎 +1 位作者 刘冬生 吕冠颖 《采矿技术》 2023年第6期152-156,共5页

为保障地下矿山通风系统的正常运行,开采过程中留设风井保安矿柱可以有效保护井筒结构的稳定。首先,通过工程类比和地表岩移范围确定岩层移动角为68°,并根据《爆破安全规程》计算出最小安全距离为49~56 m;其次,模拟深部矿体开采后... 为保障地下矿山通风系统的正常运行,开采过程中留设风井保安矿柱可以有效保护井筒结构的稳定。首先,通过工程类比和地表岩移范围确定岩层移动角为68°,并根据《爆破安全规程》计算出最小安全距离为49~56 m;其次,模拟深部矿体开采后井筒周边围岩的位移、应力和塑性区变化,对井筒最小安全距离进行验证。结果表明:井筒最小安全距离应不小于50 m;先从井口处向外圈定20 m维护带,以维护带边界为起点,岩层移动角为68°向下划定,当井筒出现上下分段错位分布时,深部风井口以最小安全半径50 m作为起始距离,再以岩层角68°向下圈定直至井底;通过风井保安矿柱的优化研究,提高了分段式风井井筒保安矿柱范围精准度,对井筒保护效果更佳,可为矿山资源的开采规划提供技术支撑,与传统方法相比可更科学合理地增加可采矿体资源,在保障井筒稳定运行的条件下有效提高矿体回采率。 展开更多

关键词 数值模拟 井筒保安矿柱 爆破振动安全距离 岩层移动规律

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基于Phase2的不同配比充填体厚度的数值模拟研究 被引量：3

4

作者 黄敏 唐绍辉 +2 位作者 黄英华 吴亚斌 吕冠颖 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期124-131,共8页

在充填体作用机理,稳定性分析与监测,爆破地震效应,静动态特性及损伤理论等方面的研究基础上,依托安庆铜矿高阶段大直径深孔采矿法第一步骤采场的充填现状,采用Phase2软件建立了多种数值分析模型对不同灰砂比充填体厚度的充填效果进行... 在充填体作用机理,稳定性分析与监测,爆破地震效应,静动态特性及损伤理论等方面的研究基础上,依托安庆铜矿高阶段大直径深孔采矿法第一步骤采场的充填现状,采用Phase2软件建立了多种数值分析模型对不同灰砂比充填体厚度的充填效果进行数值模拟研究,并进行了多方案技术经济对比分析。研究结果表明:灰砂比为1∶4,1∶8,1∶10对应充填体厚度分别为10,24,22 m时,为最优方案。该充填体厚度可为矿山采场充填配比设计、充填管理及充填质量提供技术参考。 展开更多

关键词 Phase2 高阶段大直径深孔采矿法 充填体厚度 充填体强度 数值模拟

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下伏煤层采空区对公路隧道影响的数值分析 被引量：4

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作者 刘朝跃 汪育庆 +1 位作者 吕冠颖 刘发林 《交通科技》 2020年第3期99-101,共3页

下伏煤层采空区具有隐伏性强、空间分布及变形复杂等特点,对公路隧道影响大,如何评价采空区对公路隧道的影响是目前的技术难题。文中结合工程实例,采FLAC^3D三维数值软件,系统分析了煤层开采引起的覆岩塑性变形、覆岩应力分布、隧道底... 下伏煤层采空区具有隐伏性强、空间分布及变形复杂等特点,对公路隧道影响大,如何评价采空区对公路隧道的影响是目前的技术难题。文中结合工程实例,采FLAC^3D三维数值软件,系统分析了煤层开采引起的覆岩塑性变形、覆岩应力分布、隧道底板水平变形、倾斜及曲率等特征。结果表明,随着煤层的逐步开挖,空区上覆岩层至地表均产生了一定程度塑性变形;隧道底板水平变形量、倾斜值、曲率值超过容许变形值,需采取工程措施处治或避让处理。 展开更多

关键词 煤层采空区 公路隧道 数值分析 变形特征

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崩落法转充填法采场隔离矿柱合理厚度研究 被引量：1

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作者 吕冠颖 何环莎 +3 位作者 覃敏 胡军伟 王阡 宋阳 《中国矿业》 2022年第9期95-101,共7页

对于崩落法开采向充填法开采转变的矿山,受崩落法开采的采动影响,其工程地质条件会变得相对复杂,围岩完整性及其稳定性相对较差,开采技术条件相对复杂。为确保矿山下一步生产作业的安全,必须要在崩落法采场与充填法采场之间留设隔离矿... 对于崩落法开采向充填法开采转变的矿山,受崩落法开采的采动影响,其工程地质条件会变得相对复杂,围岩完整性及其稳定性相对较差,开采技术条件相对复杂。为确保矿山下一步生产作业的安全,必须要在崩落法采场与充填法采场之间留设隔离矿柱。本文结合矿山实际工程地质条件,创新地采用了以考虑采空区顶板垮塌冲击动载荷的弹性小薄板理论为代表的多种理论分析方法,确定了崩落法转充填法采场之间水平隔离矿柱的尺寸,采用结合矿山围岩移动参数和Bieniawski矿柱强度理论的方式,计算了崩落法转充填法采场之间隔离间柱的尺寸。与此同时,采用Phase2二维数值模拟的方式对隔离间柱的尺寸合理性进行了验证,最终实现了矿山崩落法到充填法的顺利转型,在保证矿山下一步安全回采的基础上,提高了矿石回收率,为矿山创造了一定的经济效益。 展开更多

关键词 崩落法 充填法 隔离矿柱 冲击动载荷 岩层移动 数值模拟

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煤矿老采区对高速公路关键工程段影响分析 被引量：1

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作者 何环莎 吕冠颖 赵聪聪 《科技和产业》 2021年第7期239-244,共6页

国内高速公路网里程再创佳绩的同时,意味着更高的未知隐患覆盖率在迅猛增加,尤其是老旧未知采空区的存在使得高速公路的隐患更加突出。以贵州某拟定高速公路关键工程段为例,对公路工程下覆煤矿采空区对高速公路选址建设影响进行综合性... 国内高速公路网里程再创佳绩的同时,意味着更高的未知隐患覆盖率在迅猛增加,尤其是老旧未知采空区的存在使得高速公路的隐患更加突出。以贵州某拟定高速公路关键工程段为例,对公路工程下覆煤矿采空区对高速公路选址建设影响进行综合性分析。根据矿山开采时间、覆岩条件、开采方式等工况参数建立详细的三维数值模型,并利用有限差分计算软件对煤层开挖过程进行全过程模拟分析,再根据地表下沉系数和水平变形系数分别计算剩余变形量。将计算结果与高速公路建设规范进行对比分析发现:该区域采空区在垮塌后仍然存在一定的剩余变形,且对高速公路两条选线K线和A线中隧道、桥梁分别有一定的影响。K线隧道部分路段的剩余水平变形值超过规范容许变形值(2 mm/m)的75%,超标路段总长210 m;A线桥梁段各项剩余变形值均小于规范容许变形值。综上,此A线位置较K线更加安全,建议拟定施工方案时选择A线位置。该案例的研究为其他煤矿老采空区上高速公路工程的拟建过程中的安全评价方式提供了工程参考。 展开更多

关键词 煤矿老采空区 岩层移动 剩余变形

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地下矿山开采岩层移动范围耦合分析 被引量：1

8

作者 吴福和 覃敏 +1 位作者 何环莎 吕冠颖 《采矿技术》 2021年第6期29-32,共4页

矿山开采会形成采空区,打破原岩应力平衡,顶板围岩不可避免地产生变形、破坏、沉降甚至坍塌。为了保障矿山的安全生产,最大程度降低沉降开裂可能会产生的安全影响,采用理论计算和三维数值模拟相结合的方法,对矿山地表岩移范围进行了耦... 矿山开采会形成采空区,打破原岩应力平衡,顶板围岩不可避免地产生变形、破坏、沉降甚至坍塌。为了保障矿山的安全生产,最大程度降低沉降开裂可能会产生的安全影响,采用理论计算和三维数值模拟相结合的方法,对矿山地表岩移范围进行了耦合分析,确定较大的影响范围为地表防护区域,并提出相应的对策措施。该研究成果可为类似条件的矿山圈定地表岩移范围提供参考。 展开更多

关键词 地下矿山 采空区 岩层沉降 岩移范围

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基于声发射法的地应力研究

9

作者 刘畅 赵亮 +1 位作者 吕冠颖 胡鹏 《采矿技术》 2021年第3期52-54,共3页

为了研究某矿山深部地质条件下的地应力分布规律,分别在950 m、1050 m、1150 m水平取样进行岩石试件声发射试验,利用声发射Kaiser效应原理,测量了不同埋深的地应力,经计算得到测点的主应力。结果表明:最大主应力,最小主应力,垂直应力均... 为了研究某矿山深部地质条件下的地应力分布规律,分别在950 m、1050 m、1150 m水平取样进行岩石试件声发射试验,利用声发射Kaiser效应原理,测量了不同埋深的地应力,经计算得到测点的主应力。结果表明:最大主应力,最小主应力,垂直应力均随着埋深呈线性增长,测量及计算结果均符合地应力分布规律。该研究可为矿山深部安全开采提供指导。 展开更多

关键词 地应力 声发射 岩石力学 深部采矿

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某铁矿深部开采水平隔离矿柱厚度优化研究

10

作者 吕冠颖 王阡 +3 位作者 王翔 宋阳 胡军伟 刘钊君 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2023年第8期13-18,共6页

为保障某铁矿深部二期矿体开采安全,留设合理的水平隔离矿柱,通过分析矿山开采现状及工程地质条件,初步确定15 m、20 m和25 m 3个方案的水平隔离矿柱厚度,采用MidasGTS软件建立三维模型,运用FLAC3D软件模拟分析矿山二期采场回采后保安... 为保障某铁矿深部二期矿体开采安全,留设合理的水平隔离矿柱,通过分析矿山开采现状及工程地质条件,初步确定15 m、20 m和25 m 3个方案的水平隔离矿柱厚度,采用MidasGTS软件建立三维模型,运用FLAC3D软件模拟分析矿山二期采场回采后保安矿柱的位移、应力变化、塑性破坏状况。模拟结果表明:3个方案中矿柱的最大位移分别为5.57 cm、5.48 cm和5.38 cm;最大拉应力分别为0.52 MPa、0.43 MPa和0.40 MPa;方案1产生了连片密集塑性单元,且矿柱局部区域被塑性区贯穿,矿柱已发生剪切破坏;方案2和方案3塑性区范围较小,仅出现零星破坏单元。随着水平隔离矿柱厚度减小,矿柱内位移、应力和塑性区均呈增大趋势,矿柱稳定性降低,建议保留不小于20 m的水平隔离矿柱。 展开更多

关键词 隔离矿柱 深部开采 围岩稳定性分析 FLAC3D数值模拟

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近地表破碎盲矿体回采方案研究与优化

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作者 赵亮 吕冠颖 +2 位作者 栗盼平 钟志强 余江明 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第S02期804-812,共9页

为了安全高效的回收资源,以阿舍勒铜矿新探明的高品位锌矿体为例,开展回采方案研究工作。根据矿体赋存状态和工程地质条件,初步提出上向进路充填法、上向水平分层充填法和分段凿岩分段出矿空场嗣后充填法三种回采方案。通过采切比、回... 为了安全高效的回收资源,以阿舍勒铜矿新探明的高品位锌矿体为例,开展回采方案研究工作。根据矿体赋存状态和工程地质条件,初步提出上向进路充填法、上向水平分层充填法和分段凿岩分段出矿空场嗣后充填法三种回采方案。通过采切比、回采工艺、经济技术指标和安全可靠性等因素对比分析,结合模糊综合评判法确定上向进路充填法为最优回采方案。为克服进路法产能较低的缺点,提出以RQD岩体质量分级为基础的组合回采方案:Ⅱ~Ⅲ级岩体采用分段凿岩分段出矿空场嗣后充填法,IV~V级岩体采用进路法。最后,最大化利用矿山现有工程,设计经济合理的开拓系统。 展开更多

关键词 地下开采 近地表破碎盲矿体 回采方案优选 RQD岩体质量分级 模糊综合评判

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高阶段大结构崩落采矿法采场破坏规律研究 被引量：3

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作者 黄敏 周爱民 +2 位作者 黄英华 吴亚斌 吕冠颖 《矿业研究与开发》 北大核心 2017年第8期109-112,共4页

根据矿山工程概况及采场宏观破坏现象,通过数值模拟计算、现状地压调查及现场原岩应力测试等工作,对大结构崩落采矿过程中采场破坏规律进行深入研究,研究结果表明,高阶段大结构崩落采矿法采场破坏主要由拉伸应力、工程地质条件、应力集... 根据矿山工程概况及采场宏观破坏现象,通过数值模拟计算、现状地压调查及现场原岩应力测试等工作,对大结构崩落采矿过程中采场破坏规律进行深入研究,研究结果表明,高阶段大结构崩落采矿法采场破坏主要由拉伸应力、工程地质条件、应力集中现象、高应力静压场及采矿动压现象引起。通过分析采场的破坏规律,矿山可以采取针对性技术措施,从而保障井下安全生产及改善矿山整体经济效益。 展开更多

关键词 无底柱分段崩落采矿法 3D-σ 数值模拟 采场破坏规律

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近巷道下部矿体开采对巷道稳定性影响数值模拟分析 被引量：3

13

作者 吕冠颖 唐绍辉 +1 位作者 黄敏 付俊 《矿业研究与开发》 北大核心 2017年第6期84-86,共3页

针对某矿山主要运输巷道下方、老采空区上方矿体回采对主要巷道的影响,通过建立相关模型并利用有限元分析软件FLAC^(3D)进行了数值模拟分析。结果表明,该矿体的回采会使采空区边界部位发生应力集中现象,其中最大主应力值为32 MPa,最小... 针对某矿山主要运输巷道下方、老采空区上方矿体回采对主要巷道的影响,通过建立相关模型并利用有限元分析软件FLAC^(3D)进行了数值模拟分析。结果表明,该矿体的回采会使采空区边界部位发生应力集中现象,其中最大主应力值为32 MPa,最小主应力值为7 MPa,同时矿体开挖会使上部巷道产生最大约9.9mm的位移,建议在生产作业时合理留设矿柱或采取相应支护措施以保证安全。 展开更多

关键词 采空区 巷道稳定性 数值模拟 FLAC^3D

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矿柱形态对地下矿山采空区稳定性影响规律 被引量：4

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作者 何环莎 黄敏 +1 位作者 吕冠颖 刘畅 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第3期16-21,共6页

地下矿山采用房柱法开采时采场点柱一般不进行回收,矿柱约占储量的20%~30%.为减少矿柱矿量,同时保证矿柱及采场的稳定性,利用三维建模软件Midas-GTS-NX及有限差分法软件FLAC3D联合模拟计算,对矿柱形状进行模拟分析及对比研究,分析了相... 地下矿山采用房柱法开采时采场点柱一般不进行回收,矿柱约占储量的20%~30%.为减少矿柱矿量,同时保证矿柱及采场的稳定性,利用三维建模软件Midas-GTS-NX及有限差分法软件FLAC3D联合模拟计算,对矿柱形状进行模拟分析及对比研究,分析了相同围岩条件下不同形状的矿柱自身及采场顶板的稳定性.研究表明:方形和圆柱形矿柱稳定性较好,但圆柱形矿柱较方形矿柱回采率高,其余形状的矿柱在相同围岩条件下容易产生应力集中现象,稳定性较差.在实际生产中可考虑留设圆柱形点柱,既能保证采场稳定又可提高回采率.该研究为房柱法开采中的矿柱和采空区稳定性判定提供了参考依据. 展开更多

关键词 房柱法开采 矿柱形状 采场稳定性 数值模拟

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