- 赵海洋;郭利杰;董峰;张雷;
以国内某大型铜多金属矿的分段凿岩阶段空场嗣后充填开采工艺为背景,以一步骤充填体为研究对象,通过对井下原位取芯的374组试件进行强度测试,系统分析了灰砂比1∶4和1∶6两种充填体的强度分布规律。结果表明:灰砂比1∶4充填体强度范围为1.24~6.11 MPa,平均强度为2.66 MPa;灰砂比1∶6充填体强度范围为0.62~4.94 MPa,平均强度为2.46 MPa。两种配比充填体均表现出强度离散性大、整体均匀性较差的特点,反映出充填料浆在制备过程中工艺参数控制不够精确。扫描电镜微观分析表明,充填体强度主要来源于针棒状钙矾石形成的骨架结构及其中填充的C-S-H凝胶。强度差异则与水化产物(钙矾石和C-S-H凝胶)的生成量、未反应水含量以及孔隙率等因素相关。为提升充填质量,建议提高充填浓度,并确保胶凝材料下料的精确性与稳定性。
2026年01期 v.35 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 2088K] [下载次数:28 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 曹邑泽;王雷;眭素刚;成立;叶胜利;
废石格网筑坝法是一种创新性的尾矿处置工艺,通过废石与尾矿联合堆存,旨在改善尾砂的力学性能并加速其渗透固结进程。本文以龙都尾矿坝为工程背景,基于相似原理开展了废石格网尾矿坝室内模型试验,系统研究了不同废石颗粒级配、格网尺寸对尾矿坝浸润线埋深与单位渗流量的影响规律,并在确定最优级配与格网间距的基础上,进一步分析了不同坝坡比对尾砂静力学性质的影响。试验结果表明:采用粗颗粒含量最高的c级配废石格网时,坝体浸润线降低最为显著,单位渗流量亦达到最优;减小废石格网中心间距可进一步提升渗流量,同时促使浸润线下降;坝坡越缓,浸润线位置越低。固结特性方面,尾砂孔隙比随深度增加逐渐减小,符合自重固结规律;不同坝坡条件下,尾砂黏聚力均随取样深度增加而提高,固结后内摩擦角也略有增大。本研究为废石-尾矿联合筑坝的工程设计与参数优化提供了依据,并对推动尾矿坝荷载分担机制与协同筑坝技术的深入研究具有指导意义。
2026年01期 v.35 9-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 2061K] [下载次数:24 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 石国华;袁博;郭进平;李泽琛;王小林;李角群;程平;石广斌;
矿岩破碎缓倾斜矿床的开采一直是矿山工程中的技术难题。针对刘塘坊铁矿在现有采矿方法下开采此类矿体时面临的安全风险高、效率低等问题,本文开展了采矿方法与采场结构参数优化、多节理岩体中深孔爆破落矿技术及巷道围岩剥落控制技术等方面的系统研究。基于主客观组合赋权法,优选出分段空场嗣后充填采矿方法。通过FLAC3D数值模拟分析采场稳定性,综合考虑安全性与经济性,确定采场最佳结构参数为:长40 m、宽15 m,间柱厚度7 m。建立了基于不同节理裂隙发育程度的爆破性分级数据库,并开发了中深孔自动设计程序,实现了中深孔落矿爆破的精细化管控。采用工程类比与数值模拟相结合的方法,分析了矿山地应力分布特征,揭示了下盘脉外巷道围岩剥落破坏是矿体回采引起围岩应力重分布的结果,确定巷道与下盘矿岩交界面的最小安全距离为15~30 m,并提出了相应的巷道支护优化参数与动态调控措施。研究成果为刘塘坊铁矿实现安全、高效、经济开采提供了理论依据与技术支撑,每年可节约开采成本约3 747万元,对类似条件矿山具有参考价值。
2026年01期 v.35 18-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1892K] [下载次数:31 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王煊;
针对深部富水破碎围岩巷道围岩应力高、强度低,且在渗流作用下易软化弱化,导致巷道围岩变形大、支护困难的问题,以不连沟煤矿3302轨道巷为工程背景,综合采用现场监测、钻孔窥视及地应力测试等手段,揭示了围岩失稳的主要因素为高地应力、低支护强度及支护体系与围岩变形不协调。通过数值模拟分析了巷道围岩变形破坏规律,进而提出“反底拱+锚杆索+金属网+喷射混凝土+深浅孔注浆”协同支护方案。现场应用结果表明:优化支护后,巷道顶底板最大移近量为176 mm,两帮最大收敛量为141 mm,最大底臌量为84 mm;相较于原支护方案,顶板沉降量、两帮收敛量及底臌量最大值分别降低90.3%、87.5%与82.8%,且锚杆索受力稳定,围岩变形得到有效控制。
2026年01期 v.35 27-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1837K] [下载次数:41 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 闫瑞兵;苏佩东;
露天煤矿开采常引发一系列的生态环境问题。本文以新疆典型高海拔寒旱矿区的黑山露天煤矿为例,详细分析了露天煤矿开采对植被生态的影响,并探讨了生态修复的限制性因子,以期为人工生态恢复提供前提和基础。通过综合运用数据收集、室内测试和遥感影像等多种手段,分析了矿区植被绿度的演变特征,并提出相应的生态恢复限制性因素。研究结果表明:黑山矿区植被覆盖度整体呈现显著增加趋势,但随着露天采坑和排土场面积的增加,裸地面积从开采前的9.6 km~2增加至目前的14.65 km~2,主要表现为低植被覆盖区向裸土区的转变,进一步增加了植被恢复的挑战。黑山露天矿具有高海拔、降水少、风速大、温度低的特点,其外界环境明显劣于东部草原露天矿区和晋陕蒙等地露天矿区。排土场表层覆土的碱解氮、全磷、有效磷、有机质等含量处于低至极低水平,pH值为8.77~8.8,呈碱性,不利于植被的生长和恢复。矿坑涌水总体呈现出夏季水量大、冬季水量小的特点,年平均涌水量为68万m~3,在年产量为1 000万t时,为了满足生产、生活和生态用水,仍缺少水源54.06万m~3。通过对高海拔寒旱地区露天煤矿生态环境现状的全面分析,揭示了影响植被恢复的关键因素,为黑山露天煤矿的生态恢复提供了科学依据,也为其他类似矿区的生态修复提供了参考。
2026年01期 v.35 35-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1439K] [下载次数:33 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]