北京科技大学土木与资源工程学院金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室
- 作品数：25 被引量：159H指数：7
- 相关作者：曹师更多>>
- 相关机构：西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系齐齐哈尔大学理学院数学与应用数学系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学文化科学天文地球更多>>
- 膏体充填虚拟仿真实验教学项目建设探索被引量：6
- 2021年
- 膏体充填技术代表了采矿高效、安全、绿色的发展方向,但是由于其相关实验对场地、装备、材料、时间、安全、环保等的特殊要求,开展实验教学难度大。虚拟仿真实验具有全天候、安全环保、生动性、交互性和沉浸性等特点,可部分替代膏体充填真实实验、丰富实验教学内容,能够充分调动学生实验的积极性和主动性。该文结合北京科技大学膏体充填虚拟仿真实验教学项目建设历程,总结了项目建设的意义、技术路线、建设内容选择、资源建设方式、运维模式、推广应用等方面的经验,探索了传统行业教学方式改革的新方向、新思路、新途径,可为类似项目的建设提供参考借鉴。
- 张延凯谭玉叶王洪江宋卫东
- 关键词：实验教学膏体充填采矿工程
- 还原剂对低品位红土镍矿选择性还原过程的影响被引量：7
- 2018年
- 选取3种还原剂研究它们对某低品位红土镍矿选择性还原过程的影响。结果显示，在相同还原剂用量下，选择性还原效果顺序是褐煤〉烟煤〉焦粉；在相同固定碳量（褐煤6％和焦粉3％）时，褐煤6％作还原剂时，选择性还原效果更好。通过X射线衍射（XRD），扫描电镜和能谱仪（SEM—EDS）和还原剂反应性等分析可知，保证弱还原气氛非常重要，保证低用量的还原剂对镍的选择性还原有利；在弱还原气氛、固定碳量一致时，应选择灰分成分含硅少、钙铁多的还原剂对选择性还原有利，但由于还原剂本身用量低，因此还原剂带人的灰分对整个焙烧体系而言起到的作用不大；选择反应性好的还原剂亦非常重要，反应性好的还原剂在反应初期发生剧烈的气化反应，利于易还原的镍氧化物的还原。确定选用褐煤作还原剂、用量6％，此时得到了镍品位3．99％、镍回收率92．79％的镍铁产品。
- 王晓平孙体昌李召春陈超寇珏
- 关键词：还原剂反应性
- 基于统一强度理论的岩石弹塑性损伤模型研究被引量：6
- 2019年
- 基于统一强度理论,建立了岩石弹塑性损伤本构模型,该模型不仅考虑了岩石在拉伸和压剪两种情况下其损伤不同,还反映了在动载作用下岩石的应变率效应.采用Fortran语言通过LS-DY-NA的用户自定义材料接口(Umat)对该本构模型进行编程,并把该程序生成求解器以达到对该模型进行应用的目的.采用该模型分别对岩石单轴压缩试验、巴西圆盘劈裂试验和单孔爆破试验进行了数值模拟,同时把数值模拟结果分别与试验数据、经典模型(HJC模型)的数值结果和理论计算结果相对比.结果表明:由该模型所得出的结果与试验数据、经典模型(HJC模型)的数值结果和理论计算结果均比较吻合;该模型能够很好地反映岩石在动载和静载2种情况下的力学行为.
- 胡学龙璩世杰李克庆
- 关键词：统一强度理论弹塑性本构模型数值模拟
- 基于不同养护龄期的充填体强度多元线性回归分析被引量：3
- 2018年
- 为探究灰砂比、料浆浓度对充填体强度的影响规律,利用某金矿全尾砂作为原料,制备料浆浓度为65%、67%和69%,灰砂比为1∶4,1∶10和1∶20的胶结充填体试件,开展单轴压缩试验。试验结果表明:全尾砂胶结充填体强度与灰砂比、料浆浓度之间呈多元线性函数关系。养护龄期对充填体强度影响最大,灰砂比次之,料浆浓度最小。充填体强度随养护龄期的增长遵循线性增长规律,且灰砂比和料浆浓度越大,强度随龄期增长速率越大。
- 郑迪薛改利宋卫东
- 关键词：多元线性回归分析充填体强度灰砂比
- 基于FLAC^(3D)的充填体下矿柱回收方案优选被引量：3
- 2016年
- 顶板失稳是威胁矿山矿柱安全回收的主要问题,某矿山为了确保安全、高效地回收矿柱,需要在矿山选定的四种矿柱回采、充填方案中优选出最优采充方案。结合矿山实际,采用FLAC^(3D)对矿柱回采方案进行分析研究。模拟结果显示,当充填体强度为2.2MPa时,采场尺寸较小,采用上向分层充填法较为保守,且对于维护采场与充填体稳定性并无显著优势,最终选择回采强度更高的浅孔留矿嗣后充填法。矿山现场试验结果表明,浅孔留矿嗣后充填法既保证了采场顶板稳定,又有效提高了矿柱回收效率和作业安全。
- 徐恒王贻明吴爱祥李芳芳张爱卿
- 关键词：FLAC3D矿柱回收稳定性分析
- 固结粉充填胶凝材料粉体细度对充填体强度的影响被引量：6
- 2019年
- 针对利用掺量超过75%水淬渣开发的充填胶凝材料(固结粉),探讨胶凝材料粉体细度对充填体强度的影响规律.粉体的比表面积测量结果表明,比表受温度影响显著,因此,固结粉细度需要比表结合采用+45μm筛余百分比作为细度指标进行其质量评价;粉体粉磨实验表明,最佳粉磨时间为0.5 h,增加粉磨时间将大幅降低粉磨效率.针对不同粉体细度进行了固结粉充填体强度试验,建立了水灰比与其强度的指数函数关系,表明了粉体细度越细,材料强度越高,在此基础上提出了固结粉相对活性指数η的概念,且η与粉体细度δ呈对数线性关系;最后在传统采用浓度、胶砂比等工业充填参数的强度模型基础上,建立了考虑粉体细度影响的充填体强度预测改进模型,通过验证结果显示,模型预测误差率在10%以内,满足充填工业运行的范围.
- 肖柏林杨志强陈得信高谦
- 关键词：高炉水淬渣
- 基于絮凝沉降实验的膏体充填参数优化
- 2018年
- 为解决拜什塔木铜矿因尾砂含泥量高而导致的沉降脱水效果差及膏体输送阻力大等问题,基于絮凝沉降实验确定了适用于该矿的全尾砂膏体充填参数。首先,利用拜什塔木铜矿全尾砂与不同絮凝剂开展了尾砂絮凝实验,优选了最为适合该矿的絮凝剂;然后,根据选定的絮凝剂开展了不同单耗条件下的尾砂沉降规律研究;最后,基于确定的最佳絮凝剂单耗,采用自制的深锥实验装置开展了室内动态沉降与压密取样实验。研究结果表明:絮凝剂可以明显提高全尾砂沉降效果,以沉降速度为判据,Magnafloc5250絮凝剂的絮凝效果最优,且在该絮凝剂掺量为25g·t^(-1)时其技术经济效益最佳;从动态压密、底流取样两个角度对底流浓度进行了研究,确定浓密机最佳底流浓度为70%~71%。
- 于少峰张爱卿
- 关键词：沉降脱水全尾砂
- 基于厚硬关键层破断的地面震动损害边界研究被引量：9
- 2017年
- 在对近地表厚硬关键层运动引起地面震动案例分析的基础上,综合厚硬关键层破断及能量传播规律,提出了"震动损害边界"的观点,并以质点震动速度作为震动损害的主要评价指标,初步建立了矿震诱发地面震动损害的评估方法.根据厚硬关键层破断诱发强矿震的基本条件,提出了矿震引起地面震动损害的防控思路:1)改变矿震孕育的条件;2)减小一次矿震释放的能量.通过某矿16101工作面开采实践,取得了良好的效果.
- 张明姜福兴李克庆孙春东翟明华
- 关键词：采矿工程
- 岩石-充填体组合模型力学特性及微裂纹演化特征颗粒流模拟被引量：15
- 2020年
- 为深入分析中心圆柱体直径D对组合体力学特性及微裂纹时空演化规律的影响,借助PFC颗粒流软件,分别构建D为10,20,30,40 mm的岩石包裹充填体(BER)及充填体包裹岩石(REB)组合模型,然后开展单轴压缩实验。结果表明:1)两种组合模型峰值应力、峰值应变、弹性模量均介于完整充填体和完整岩石之间;随D增加,BER模型峰值应力以线性方式降低、峰值应变以多项式函数方式降低、弹性模量以线性方式降低,而REB模型正好相反;2)BER模型起裂应力及损伤应力随D增加呈线性趋势降低、REB模型起裂应力及损伤应力随D增加呈线性增加趋势;两种模型起裂应力及损伤应力与峰值应力比值均介于完整充填体与完整岩石之间;3)不同模型其内部微裂纹时空演化规律基本一致,充填体内部先出现微裂纹,然后微裂纹数量迅速增加,之后逐渐扩展至岩石内部,最后逐渐贯通形成宏观裂纹,组合模型失稳破坏.
- 汪杰付建新宋卫东张永芳王煜
- 关键词：采空区充填
- 考虑初始缺陷的超高矿柱蠕变分析及失稳滞后时间研究被引量：7
- 2017年
- 根据超高矿柱结构及受力特点,并充分考虑初始几何偏差,建立了简化的压杆力学模型.基于弹塑性理论对具有初始几何缺陷的超高矿柱的挠度及内力进行了分析,并基于Kachanov损伤理论,对超高矿柱的损伤过程和失稳时间进行了研究.结果表明,在初始挠度的影响下,矿柱将出现不同程度的附加挠度,大小与初始挠度和压力比(上覆压力与矿柱极限荷载之比)有关,随着初始挠度和压力比的增加而增加.工程实例分析表明,矿柱的损伤孕育时间和失稳滞后时间与初始挠度、压力比及抗压强度有密切的关系,随着压力比和初始挠度增加,损伤孕育时间和失稳滞后时间快速变小,抗压强度越大,失稳滞后时间越大,即矿柱越稳定.
- 付建新曹师宋卫东谭玉叶
- 关键词：压杆
