摘要：为缓解高海拔矿山掘进作业面低氧问题,将供氧管与环形空气幕相结合,空气幕在作业人员四周形成空气屏障,设计1种用于高海拔矿山掘进工作面的新型供氧装置。以中国云南某海拔3400 m的铜矿为例,运用ANSYS Fluent软件建立掘进工作面空间模型,根据矿山实际情况确定边界条件,对比研究单一供氧管模式和新型供氧装置的富氧效果差异,并分析空气幕出风口形式、风量对富氧效果的影响。研究结果表明:新型供氧装置的富氧效果优于单一供氧管模式;环状缝隙出风口优于圆孔出风口,并且当环状缝隙宽度为0.010 m、风量为0.014 m 3/s时,呼吸带平均氧气质量分数为27.59%,达到最佳富氧效果。新型供氧装置能有效提高作业人员周围呼吸带区域的氧气质量分数。

摘要：为保障高海拔矿山井下无轨运输安全,以高海拔矿山井下运输环境为研究对象,开展高海拔矿山井下运输环境感知技术研究。针对现有感知技术感知手段传统单一、感知设备难以适应低温低压环境、感知数据井下高效交互传输困难等问题,采用理论分析、硬件设计、软件开发和室内测试等研究方法,基于嵌入式开发技术、多传感器技术、LabVIEW虚拟仪器技术研发适用于高海拔低温低压环境的感知装置,实现实时掌握井下运输环境状态,并通过高海拔环境模拟舱开展了装置适用性测试。结果表明该感知装置性能稳定,达到了设计要求,能够适用于高寒环境。

摘要：随着我国对金属矿产资源需求量的持续增加和低海拔地区资源量的日趋减少,高海拔寒区金属矿产资源开采与利用已成为国家矿山行业发展的方向之一。针对高海拔寒区矿山运输过程中所面临的驾驶员工作环境恶劣、身体机能下降等问题,通过设计正交实验,采用极差分析方法,探究了氧分压、温度、湿度对驾驶员生理指标的具体影响程度。基于正交实验结论,结合物联网技术、LabVIEW虚拟仪器技术,通过硬件选取设计、软件开发,研发了高海拔矿山车辆驾驶室环境调控系统,该系统集驾驶员身体机能监测、驾驶室环境监测、驾驶室环境调控、信息设备集控显示于一体,实现了对驾驶员身体机能参数和驾驶室环境状况的实时掌握,并具备对驾驶室环境的科学调控功能,对于保障高海拔矿山无轨运输安全具有重要意义。

摘要：为了综合描述高海拔矿井掘进工程中内燃机尾气污染的影响范围和扩散规律,为高原矿井掘进工程施工过程中的通风方案设计提供需风量等关键数据,在对高原作业条件下内燃机械的工况与排放规律进行测定分析的基础上,采用Fluent软件对工作面的尾气运移规律进行了数值模拟,得出了掘进工作面需风量与内燃机工作功率之间的量化关系。结果表明:高海拔矿山掘进工作面的主要污染源为内燃机燃烧不充分所造成的CO排放,且其排放量在内燃机额定工况范围内随转速增大而增加;通过数值模拟过程可以得出巷道中风筒出口需风量与内燃机功率呈正相关性,因而高海拔地区矿山的掘进工程中,可以通过增大压入式通风量的方法解决巷道内尾气污染问题。

摘要：为解决高海拔矿山掘进施工中的缺氧问题,基于Fluent软件对掘进巷道的供氧通风进行数值模拟与方案设计。为得到合理的供氧量,分别计算了海拔4 650 m的大气压力和海拔3 000 m大气中氧分压,进而换算出供氧巷道需要达到的氧气体积分数,再结合通风量得到数值模拟所需的供氧量;建立不同的巷道通风模型,通过数值模拟试验得到最优供氧管路布置方案,并在此模型的基础上对供氧量进行优化,并对优化结果加以分析。结果表明:供氧管出口位置对提高氧气与空气混合的均匀程度有极大影响,出口位置应适当降低,且与风筒出口的水平距离不宜过大;掘进巷道在供氧速率为12.46m^3/min时能够达到预定的供氧标准,低于此速率便不能达标,供氧速率过高则造成资金浪费。

摘要：为了研究高海拔环境对矿山机械设备效率的影响,设计了一套低压低氧矿用环境模拟试验舱,可模拟不同海拔高度的矿山大气环境,应用模拟试验舱,测试矿用电动隔膜泵在不同海拔条件下的性能,开展电动隔膜泵的流量、进出口压力、扭矩、转速和功率变化的试验研究。结果表明:电动隔膜泵在高海拔地区运行时,由于大气压力低导致扭矩和功率下降,当海拔为5000 m时,扭矩下降25.7%、功率下降25.6%;电机转速、流量受海拔的影响较小;进口压力随着海拔的升高变化相对明显,当海拔为5000 m时,进口压力下降79.2%。

摘要：新疆某金铜矿地处高海拔矿区,为最大限度保护地表环境,要求设计最合理的集中运输出地表方案。结合开拓系统,研究提出了皮带运输方案(方案I)、井下卡车运输方案(方案Ⅱ)、电机车无人驾驶运输方案(方案Ⅲ)3种矿石集中出地表方案,并从工艺流程、工程投资、运营成本、地表生态环境保护、井下环境等多方面进行对比分析。结果表明,皮带运输方案具有生产衔接好,工艺流程短,地表占地少,地表环境破坏少,整体运营成本低等优点,并有效解决冬季矿石结冻问题,为最优集中运输方案。优选方案为环境敏感型高海拔矿山的开拓运输提供了指导。