摘要：地应力对地下工程安全施工及长期稳定性是极其重要的。运用声发射法、非弹性恢复(ASR)法、水压致裂法对三山岛金矿西岭矿区2 005 m竖井工程勘察区域进行地应力测量,获取了其地应力分布规律及其异常区域,并分析了不同地应力测试方法的测试原理、适用条件及测试结果的差异性。结果表明:不同埋深水平最大主应力始终为第一主应力;当埋深增加到一定程度后,第二主应力发生转换,由最小水平主应力转变为垂直主应力;声发射法测量结果表明,第三主应力Kaiser效应点与ASR法、水压致裂法测试结果存在较大差异;分析了σ_(H)/σ_(V)、σ_(h)/σ_(v)、σ_(H)/σ_(h)随埋深的变化趋势(σ_(H)为水平最大主应力,σ_(h)为水平最小主应力,σ_(v)为垂直主应力),并对测试区域地应力异常区域进行了圈定。上述分析为竖井的设计、施工及长期稳定性提供了有效的数据支撑。

摘要：充填体强度对安全高效采矿至关重要,而胶凝材料是获得高强度充填体的关键.本文以工业固废为原料,首先借助D-optimal设计方法通过建立强度回归模型和因素影响分析得到矿渣激发剂最佳配比,然后通过矿渣掺量优化试验获得最佳矿渣掺量,进而获得胶凝材料完整配比;并以水泥为参照,借助X射线衍射仪和扫描电镜从水化产物和充填体微观结构揭示充填体强度形成机制.结果表明:(1)激发剂各组分对矿渣敏感顺序为:氢氧化钠﹥熟石灰﹥脱硫石膏﹥硫酸钠,且相互之间存在不同程度的交互作用;(2)在最佳质量配比(矿渣85.00%,熟石灰8.03%,硫酸钠3.96%,脱硫石膏1.85%,氢氧化钠1.16%)下,可获得超过单一水泥3.5倍的早期(1~3 d)强度和2倍的后期(7~28 d)强度;(3)高强度充填体的形成主要与水化产物钙矾石(AFt)和C–S–H有关,钙矾石在早期快速成核与生长,形成有效物理填充作用是形成较高早期强度的主要原因,后期强度则得益于不断累积的C–S–H的包裹黏结作用,使充填体结构进一步致密化.使用该固废基胶凝材料有助于矿山安全采矿;工业固废质量占比86.85%,协同解决了尾砂、矿渣、脱硫石膏等固废;D-optimal设计方法可用于激发剂等多物料混合物的配比设计和因素作用分析.

摘要：三山岛金矿随着开采深度不断增加,深部高温问题已严重影响矿山开采效率与安全。为分析、优化三山岛金矿深部通风降温系统,借助ANSYS、Fluent等数值模拟软件,模拟计算矿井深部整体温度场和流场分布规律;针对-960 m水平设计了多组通风系统改造方案,并进行模拟和分析比较。结果表明:自然通风条件下,掘进工作面温度及风速无法满足生产要求;采用压入式通风效果明显优于抽出式通风,采用压入式通风方式时,将供风温度和风速分别设为21℃和20 m/s,掘进工作面温度可降至23.94℃,风速提高至2.24 m/s,能够满足安全生产要求。研究结果为三山岛金矿深部通风降温参数设置提供了参考。

摘要：在深竖井设计施工过程中,高聚能、高温、高水压、破碎地层围岩等因素严重影响井壁稳定性,合理的井壁结构成为井筒安全施工的关键。针对新城金矿深竖井存在围岩破碎、高地应力、高承压水、高硫酸根离子和氯离子地下水的围岩条件,结合C40高性能防腐抗渗韧性新型混凝土及锚网梁支护方式,对1300 m以深井筒筒身的井壁结构进行优化调整,设计了2种韧性抗渗、抗腐蚀的新型井壁结构,并进行了现场应用。结果表明:防腐抗渗韧性井壁结构施工后,井筒深部施工现场未有新的岩爆情况发生,井壁抗冲击性较好,现场涌水量明显减少。研究成果为新城金矿新主井深部支护施工提供了技术支撑,也可为类似条件的深竖井开挖深部井筒围岩支护提供技术指导与借鉴。

摘要：山东省三山岛西岭矿区拟建2000 m深副井,属于超深井建设工程。揭示建井工程区地应力场特征是开展竖井设计、建设施工的必要先决条件之一,研究中采用水压致裂法开展了深部竖井地应力现场测量工作,测量深度达到1899.00 m,通过数值仿真模拟方法反演了竖井工程区2017.56 m深的地应力场。结果表明:在水压致裂测试的钻孔357.76~1899.00 m深度范围内,最大水平主应力(SH)为23.16~70.86 MPa,最小水平主应力(Sh)为15.24~47.06 MPa;主应力随深度近于线性增加,地应力测量孔实测最大水平主应力方向分别为NW55.5°、NW60.4°、NW58.4°,为近北西方向;竖井工程区应力场主要以水平应力为主导,1200.00 m以下铅直主应力(Sv)为中间应力,SH与Sv之比平均值为1.53;通过FLAC 3D软件的反演分析获得了建井工程区内地应力场随深度、地层变化的分布规律,测试点的反演结果与实测值基本一致。近2000 m超深地层地应力状态及其分布规律,为竖井工程的井筒井壁设计和工程风险评估提供了基础科学依据。

摘要：采用应力解除法,使用高精度UPM40岩石三轴应变地应力测定仪对三山岛金矿新立矿区进行了地应力测量。结果显示,矿区水平最大主应力方位为NW向,应力场中以水平最大主应力为主导,水平最小主应力方位与水平最大主应力方位接近垂直;-400 m深度处地应力受构造应力影响有突增现象,地质情况复杂,应当予以关注;6个测点所测最大主应力倾角都近似处于水平,水平最大主应力方位与所在区域地质构造情况吻合,表明所测地应力结果可靠。对6个测点主应力进行线性回归,结果表明,主应力随深度变化呈较好的线性相关,与现有理论相符。矿区地应力在一定程度上抑制了断裂带的导水能力;所测地应力结果可为新立矿区的开采设计提供依据。

摘要：Vulcan软件是功能强大的三维建模软件,在全球矿业企业中有广泛的应用。以上向水平分层进路充填采矿法为例,文章介绍了利用Vulcan软件进行采矿单体设计方面的方法步骤,并与cad二维制图软件进行比较。结果表明Vulcan软件在采矿单体设计方面具有高效实用的特点。