摘要：科学分析地下采空区稳定性是实现铜绿山露天矿Ⅰ号矿体残矿安全高效回采的关键,考虑将间柱宽度d、空区跨度D、境界顶柱厚度矗、尾砂堆高H等4个影响因素进行正交设计并运用FLAC^(3D)模拟试验,对49组试验结果进行极差、方差及回归拟合分析,并结合安全系数与可靠度指标对残矿回采安全与效益进行评估。结果表明4个因子与位移量W、安全系数F的拟合度较高,相关系数R^2≥0.952,建立一个反映4因素下空区位移W的综合数学预测模型,结合工程应用证明预测模型的有效性;影响采空区稳定性的显著程度依次为H>d>h>D;并对比f_(0.05)与F值,得到重要性排序为H>d>D>h,且均为不可忽视的重要因素;4个因子可靠度指标在F≥1.7时收敛开始于某值,此时安全系数与可靠度之间可达最优化,且收敛值大小满足H>d>h>D。

摘要：为揭示高精度雷管短微差爆破干扰降振机理,选取紫金山金铜矿露天爆破实测的单段波形信号,利用Matlab分析了不同微差间隔下两段叠加信号的时频特征;综合考虑爆破振动三要素并结合HHT(Hilbert-Huang transform)能量定义降能率,分析了段数、相邻振幅比和最大段药量位置对短微差爆破叠加信号降振效果的影响。根据研究成果,爆破设计时应避免出现前后段数药量差距过大,并尽量将较大药量的段数靠后起爆。研究表明:相同微差间隔下随着段数的增加,叠加信号降能率逐渐增大,当段数达到一定数量后增加分段数,微差爆破的降振效果并不明显;微差爆破中相邻振幅比越接近1,降振效果越明显;最大段药量靠后的叠加信号降能率大于其他顺序。

摘要：科学分析露天坑下采空区稳定性是实现地下残矿安全高效回采的关键。在对铜绿山矿地下残矿进行回采的同时,利用上部露天坑回填干堆尾砂,为研究该复杂条件下的采场变形问题,采用单因素分析和FLAC^(3D)数值软件,运用函数拟合和回归分析将间柱宽度d、空区跨度D、境界顶柱厚度h、尾砂堆高H等4个影响因素对空区位移的影响进行敏感区间筛选,结果表明4个因子与位移量W的拟合度较高,相关系数R^2≥0.9701。建立29组满足Box-Behnken中心组合设计原则的响应面数组,对敏感区间下的尾砂堆积过程进行模拟,并结合方差、回归拟合及显著性分析,得到影响采空区稳定性的显著程度依次为h>D>d>H,且4个均为不可忽视的重要因素。最后,将预测模型对工程实验采场变形情况进行预测分析及误差验证。验证结果表明,函数预测较好,相对误差分别达到1.67%、3.85%,具有较强的参考价值和应用可靠性。

摘要：针对铜绿山Ⅰ号矿体露天转地下开采的复杂情况,采用FLAC3D分析不同跨度D及立柱厚度d下采空区围岩的变形及破坏特征;用FISH语言定义岩石剪切破坏的摩尔-库仑判据,实现单元体剪切破坏判据值及其他关键参数在运算过程中的动态监测。依据研究结果,为施工设计提供合理工艺参数。研究结果表明:在空区上移过程中,空区顶板位移及围岩塑性变形区均先减小后增大;立柱稳固时,两者仅与空区跨度有关;立柱不稳固时,立柱厚度开始产生较大影响,跨度增大或立柱变薄,可使两者显著增大,并使空区在更大的顶柱厚度下便受到了露天坑底板压力的影响;立柱稳固时,空区破坏形式均为顶板两端剪切破坏;当跨度D=10 m,且立柱厚度d≤4 m时,立柱开始不稳固,空区破坏形式逐渐转向立柱破坏。

摘要：为优化充填管网参数及研究充填料浆管道输送特性,考虑将充填倍线N、充填管径D、质量浓度c3个影响因素进行正交设计并进行计算流体力学(CFD)试验,之后对试验结果进行极差、方差及回归拟合分析,并结合数值分析方法探讨最大流速的预测计算模型。结果表明:影响沿程阻力损失、影响最大流速的敏感性、显著性皆为D>c>N,且3个因素均为显著因素;得到最佳充填倍线N为3.0~4.0,质量分数c为65%~68%,充填管径D为110~120mm,再经筛选剩下5组合适参数。研究3个因素变化对沿程阻力损失、最大流速的影响,并建立一个反映三因素下最大流速νmax的综合数学预测模型,并利用这5组对其验证,模型计算值与试验模拟值差率都在15%以下,证明预测模型有效。

摘要：延时爆破中延期时间的准确识别对于优化爆破设计和降低爆破振动效应具有重要作用。以超大断面调压竖井导井爆破为例,对比分析了基于Hilbert-Huang变换(HHT)的EMD识别法和瞬时能量识别法在精确短延时爆破中的延期时间识别能力,发现EMD识别法的识别率在80%以上,而瞬时能量法识别率低于25%。通过单孔爆破振动信号瞬时能量分析表明,瞬时能量识别法适用于延期时间大于瞬时能量峰值半周期的微差爆破。将EMD识别法应用于紫金山露天矿微差爆破延期时间识别,为降低爆破振动和爆破大块率,以识别结果为依据对爆破参数进行了优化。现场实测数据表明:通过优化起爆雷管和延期时间,相同单孔药量下爆破振动降低30%以上;结合压渣爆破和前排抵抗线优化,爆破块度成功降低到3%以下。研究结果证明了基于HHT的延期时间识别法能有效实现爆破设计的优化,该识别方法对于其他类似爆破工程的设计优化具有一定的参考价值。

摘要：针对传统的岩石台阶爆破破碎评估问题,运用统计学理论,建立预测不同矿山岩石爆破破碎后的平均粒径(X50)的支持向量机(SVMs)回归模型。爆破参数包括爆破设计参数、炸药参数、弹性模量及现场块度大小。SVMs模型选用7个参量作为预测岩石爆破破碎的平均粒径X50输入自变量:台阶高度与钻孔荷载比(H/B),间距与荷载比(S/B),荷载与孔径比(B/D),炮泥与荷载比(T/B),粉因数(PF),弹性模量(E)和现场块度大小(XB)。利用世界各地不同矿山和岩层测量的90组数据来训练和测试SVMs模型,其他12组爆破数据来验证该模型的有效性,并将SVR的预测结果与人工神经网络(ANN)、多元回归分析(MVRA)、传统的Kuznetsov方法及X50实测值进行比较。该方法显现出很好的效果,其预测精度是可以接受的。

摘要：为保障矿山安全生产前提下的尾砂有效堆存,针对凡口铅锌矿狮岭南Shn-455 m和狮岭Sh-600 m 2个大结构参数采场,采用理论模型、极限平衡法、Mathews稳定图解法、数值模拟技术研究了采场围岩的稳定性。分析结果表明:基于矿山需求和工程经验设计的采场结构参数能够使采场围岩保持稳定状态,Shn-455 m和Sh-600 m采场顶板岩体稳定概率分别为89.8%和88.5%。在保证顶板岩体95%稳定概率的要求下,进一步将Sh-600 m和Shn-455 m采场允许暴露的采场顶板走向长度确定为53.6 m和50.8 m。经数值模拟分析,优化后的采场结构参数在采场开挖前后均能保证采场岩体具有较小的沉降量,但仍可以通过采取支护措施的方法减少采场周边岩体塑性区的发育,确保大结构参数采场处于稳定状态。研究成果对保证凡口铅锌矿安全生产有重要理论和实践指导意义,也能为同类工程设计施工提供参考。

摘要：盘区矿柱在深部开采过程中起到非常重要的支撑作用,在研究盘区矿柱失稳问题时,为保证回采作业安全,确定合理的盘区矿柱宽度具有重要意义。根据深部大跨度采场的岩梁—狭窄盘区矿柱建立了简化力学模型,利用能量突变分析法,导出盘区矿柱的失稳判据为:ΔΠ> 0时,盘区矿柱处于失稳态;ΔΠ=0时,盘区矿柱处于失稳和稳定态的临界点;ΔΠ不存在时,盘区矿柱处于稳定态。将该判据应用于某铜矿,得到盘区矿柱的安全宽度为31 m。数值模拟及现场位移监测综合分析结果表明,盘区矿柱宽度为31 m时,满足深部开采的安全稳定性要求。

摘要：以铜绿山试验采场为例,采用九孔掏槽爆破法,结合现场实际情况,并利用补偿空间理论、裂隙区理论等对中深孔爆破掏槽方式进行研究,优化其首圈掏槽爆破炮孔布置方式,并利用LS-DYNA软件建立了4种首圈炮孔布置方式模型,进行爆破仿真计算,利用RHT本构模型模拟岩石爆破效果。结果表明,空孔数量越多(即补偿空间越大),掏槽区爆破效果越好;空孔位置的均匀程度(即补偿空间的均匀程度)也会影响爆破效果。现场试验所得爆后槽区断面与高度均满足设计要求,证实首圈掏槽爆破炮孔布置方式合理。