摘要:针对卡房西凹矿段矿体围岩结构复杂、稳固性较差的特点,通过工程地质调查,对矿体的产状、赋存条件、品位等进行分类统计,并结合矿山实际情况对矿体分区.在建立采矿方案综合评价指标体系的条件下,将关联矩阵法和采矿理论相结合,确定富矿体及较富矿体的最优采矿方案为上向分层充填法,贫矿体的最优采矿方案为分段空场法.实际工程运用后,西凹矿采场综合损失贫化率降低至15％以下,采场生产成本较之前约降低了10％,矿段内综合生产能力达到了350 t/d.

摘要:自然崩落法中拉底方向和拉底高度的设计直接影响矿山生产和安全.以塞尔维亚JM 矿为工程背景,结合拉底高度和拉底推进方向与主应力的关系设计了6种拉底方案,从矿岩崩落量、初始崩落拉底面积、持续崩落拉底面积、矿岩崩落速度4个方面分析不同拉底方案下矿岩的崩落参数,确定了最优拉底方案.结果表明:当采用拉底高度为10 m、推进方向垂直于最大主应力方向的方案进行拉底工程布置时,崩落效果较好,矿岩达到持续崩落后,崩落速度较为稳定,该方案下矿岩初始崩落拉底面积介于4537.5~5400 m2之间,持续崩落拉底面积介于16537.5~18150 m2 之间,持续崩落速度为0.2599 m/d,可满足矿山生产要求.

摘要:采用有限元 离散元耦合方法(FDEM),建立进路尺寸为4.5 m×4 m 的两个模型,对比分析机械开挖和爆破开挖两种条件下,岩体的变形破坏过程与稳定性,以此确定破碎矿体合理的开挖方式.受水平应力与垂直应力影响,进路跨度与高度方向影响不同.分别建立4 m×4 m、4 m×5 m、5 m×5 m、6 m×5 m、5 m×6 m 进路尺寸的分析模型,模拟机械开挖进路的围岩变形破坏规律与稳定性.根据关键点位移突变判据与围岩破坏范围突变判据,最终得出的结论如下:机械开挖进路尺寸不大于5 m×5 m 时,围岩较稳定;机械开挖进路尺寸大于5 m×5 m 时,机械开挖后围岩稳定性大大降低;机械开挖进路尺寸为5 m×6 m 时,围岩稳定性最低.研究过程与成果可为破碎矿体进路法开采的矿山提供借鉴,指导矿山进行合理高效的生产.

摘要:为揭示不同温度场下粉煤灰尾砂胶结充填体性能演变规律,以粉煤灰尾砂胶结充填体为研究对象,通过控制料浆温度和养护温度,采用单轴压缩试验,探讨了不同温度场下充填体抗压强度与加热时间的关系,以及不同料浆温度下充填体抗压强度与温度场的关系.结果表明,温度场一致时料浆温度越高,充填体抗压强度越大,加热时间越长,充填体抗压强度越小,即料浆温度与充填体抗压强度正相关、加热时间与充填体抗压强度负相关;温度场影响下,高料浆温度充填体的抗压强度均更大,且温度场温度越高,这种效应越显著,料浆温度合理调控对于抵抗高温下充填体强度损耗有积极作用.研究结果可为不同温度差异的尾砂胶结充填提供理论支撑.

摘要:为优化普朗铜矿地下采矿爆破参数,采用集对分析的理论与模型,以线性相关度较低,工程中较易获取的岩体密度、抗拉强度、抗压强度、岩体完整性系数为衡量指标,对该矿区东部、西部、南部所属岩体进行岩体可爆性分级.首先计算各岩体试样的单因素联系度,并采取层次分析法确定每个衡量条件下的指标权系数,最终得到一个基于这4项指标的综合表达式进而确定岩体的可爆性等级.研究结果表明,西部区域岩体可爆性属于较难,东部区域和南部区域岩体的可爆性属于较易.在可爆性分级的基础上,对东部、南部、西部岩体进行了炸药单耗的预测,为爆破参数的选取提供一定的指导.

摘要:水资源短缺严重影响着西部矿区煤炭开采的可持续发展.为了从水资源角度指导矿区发展规划的制定,使西部矿区综合效益达到最大,以西部某矿区为例,根据该矿区可能的发展方向,综合考虑人口增长、矿山开采规模、节水力度、绿化强度4个因素,以2015年数据为基准,制定矿山发展至2035年的8个预案.采用 WEAP模型对不同预案下矿区需水量、缺水量、缺水率等的变化进行模拟.基于模拟结果,建立矿区经济、社会、生态环境多目标函数,最终选出最优预案.结果表明,使矿区综合效益值能够达到最大的预案是“强力开采强力节水适度绿化”预案,综合评价值为0.6856.以该预案作为矿区制定下一步发展规划的参考,矿区水资源承载力得到了提升,实现了矿区的综合效益最大化.

摘要:增加无底柱分段崩落法进路间距,有利于增加一次崩矿量和改善放矿效果.基于某矿山无底柱分段崩落法的结构参数优化方案,采用数值模拟方法,研究了该矿5种进路间距下的进路围岩应力分布特征、位移变化和塑性区分布规律,分析了进路间距变化对围岩稳定性的影响.结果表明:(1)不同进路间距下,进路顶板与两侧帮围岩的最大主应力表现出进路间距越大主应力值越小的特征,但随围岩深度的变化,最大主应力表现出不同的变化态势;(2)顶板和侧帮围岩的最小主应力呈现出先增加后趋于平稳的变化趋势,主应力的最大值主要分布于进路侧帮4~10 m 范围内,进路间距越小,相邻进路的相互影响引起了应力叠加,易发生张拉破坏,间距越大,最小主应力的值越小;(3)顶板和侧帮围岩的位移量呈现出“中间大、两端小”的变化规律,增加进路间距对顶板围岩的位移区域及范围影响较大,但有利于降低相邻进路间的相互影响程度和保持进路围岩的整体稳定性;(4)进路围岩塑性区以剪切塑性区为主,主要分布在进路四周2 m范围内,进路间距变化对塑性区扩展影响不大.

摘要:为了研究循环爆破下边坡受到的累积动载作用,对白马铁矿及及坪采场东帮边坡进行了现场爆破振动监测,并通过 FLAC3D软件进行了循环加载模拟计算.研究结果表明:边坡在水平径向、水平切向、竖直方向3个方向的振动速度先增大后减小,整体8.05 mm,对应的剪应变由7.44×10－4增大到7.88×10－4;边坡的累积变形量与爆破振动次数之间成正相关变化关系.推导出了水平位移量 X 与爆破次数n之间的关系表达式.通过数值模拟方法可推算出生产爆破强度下的安全爆破次数阈值,从而指导矿山的安全生产.

摘要:构建反映真实地质体的精细化数值计算模型是数值模拟分析的关键.以3DMine软件的优秀三维地质模型构建能力为基础,提出了一种多软件耦合 (3DMine-Rhino-HyperMesh)的数值模型建模方法,解决了露天矿高陡边坡三维地质与数值统一模型构建难题,并详细阐述了该建模方法的具体步骤和思路.以攀枝花某露天场为工程背景,构建了反映真实地质体矿区的精细化数值模型,并分析了矿场边坡的潜在破坏机制.结果表明,该建方法构建出的模型与真实地质体产状对应性较好的同时,提高了数值模型网格质量,对构建大型复杂地质体数值模拟计算分析提供了一种新的建模思路.

摘要:为保护矿区地表生态环境,提高喀斯特山区重复采动下地表沉陷变形的预测精度,首先理论分析了煤层采出后上覆岩层运移碎胀特征以及地表滑移机理,确定煤层采动引起山区地表移动变形的影响因素;在原有平地重复采动地表最大下沉值预测模型的基础上,考虑地表滑移对地表最大下沉值的叠加影响,构建了山区重复采动下地表最大下沉值预测模型,并结合数值模拟的方法,研究不同地面坡度下煤层采动对地表沉陷变形的影响;最后分别利用平地、山区重复采动下地表最大下沉值预测模型对采空区地表沉陷变形进行概率积分法预测,将预测结果与实测值进行对比分析.研究结果表明:基于山区重复采动下地表最大下沉值预测模型对采空区地表下沉值的预测精度较原有预测模型提高了1.4个百分点,水平移动值的测精度提高了4.3个百点分,表明山区重复采动下地表最大下沉值预测模型具有实用性,可为类似矿区的地表沉陷研究提供参考.

摘要:针对葫芦素煤矿回采期间因缩面而产生的双煤柱结构问题,以葫芦素煤矿21102和21201工作面为工程背景,对双煤柱工作面煤层开采覆岩运动及地表沉降规律进行研究.结果表明:2-1煤层上覆第2岩层为主关键层并形成砌体梁结构,对采场矿压显现及覆岩运动起到最主要的控制作用;地表监测数据表明21102工作面已完全进入开采沉陷稳定期,回采21201工作面时,地表下沉速度及时、稳定,覆岩随采随动,危险性较小.相似模拟试验结果表明,随着模型开挖,横向裂隙逐渐向上覆岩层扩展,离层间距亦逐步扩大,并产生失稳垮落,21102工作面左侧方覆岩破断角为58°,右侧方覆岩破断角为62°,21201工作面左侧方覆岩破断角为56°,右侧方覆岩破断角为59°.工作面开挖后,覆岩依次垮落或下沉移动,与地表监测结果基本一致.研究成果可为深埋双煤柱工作面的安全回采提供借鉴.

摘要:为改善沿空留巷顶底板变形量大的问题,以丁集矿1462(1)轨道顺槽为研究对象,综合数值模拟和现场实测的方法,对巷道围岩变形规律进行分析.结果表明,随着超前工作面距离的增加,巷道围岩垂直位移出现不同程度的减小,超前工作面60~120 m 时,巷道围岩变形量在20 cm 以内;超前工作120 m.提出侧向切顶卸压结合分段支护的方案治理巷道变形,数值模拟结果表明,该方案可使得巷道垂直向位移下降62.5％,验证了该方案的理论可行性,经现场应用后效果良好,顶底板间距增高率达44％,可为同类型巷道支护提供理论参考.

摘要:针对大埋深复合顶板端面易冒顶,煤壁易片帮等问题,以孙疃煤矿7242工作面为背景,采用理论计算及数值模拟等方法,从端面距、支架工作阻力、顶板黏聚力3个方面对复合顶板端面冒顶影响规律进行研究.研究结果表明:端面距是影响端面冒顶的主要因素,降低端面距可以减少顶板裂隙的发育,提高端面顶板的稳定性;支架工作阻力间接影响端面顶板的稳定性,支架工作阻力的大小与顶板裂隙发育高度及冒顶片帮事故负相关;较大黏聚力的岩体对于提高端面顶板稳定性有着积极作用.基于研究结果,有针对性地提出支架工作阻力提升至6800 kN,端面距控制为0.3 m,及时维护工作面顶板和煤壁稳定性的控制措施,现场实施结果证明,针对性措施保障了端面顶板的稳定性.

摘要:为研究上覆油页岩工作面推进过程中覆岩采动裂隙的演化机理,以子长县南家咀煤矿为工程背景,采用UDEC模拟软件,分析覆岩垮落特性与应力卸压区动态演化规律,并根据岩层下沉量得到充分采动下垮落岩体的三维孔隙率分布规律.研究表明:采场覆岩垮落形态呈上窄下宽的梯形分布,采动裂隙呈采空区两侧稳定发育,中部逐步压实至最小值的演化趋势;卸压区垂直应力明显低于采空区中部,赋存于采场垮落带内的油页岩层,卸压区分布形态随工作面推进逐步由“V”形转变为“W”形;根据采空区垮落岩体的三维孔隙率分布模型可知,同一平面高孔隙率区域呈环状分布,且随岩层赋存高度升高环状区域逐渐向采空区中部收缩,整体呈“空心梯台”结构.

摘要:煤层注水广泛应用于煤矿井工开采,注水后煤体湿润,使其强度和脆性减弱、塑性增加,并减少浮尘的产生量.对于深部低渗透、难注水煤层,煤层注水孔周围煤体变形破坏特征影响着煤层注水效果.基于有限差分法(FDM)与离散元法(DEM),构建了流固耦合模型,分析不同侧压系数条件下钻孔周围煤体变形破坏规律以及煤层注水渗流规律.研究结果表明:双向等压条件下,钻孔周围变形破坏范围以及注水孔隙水压力大致呈现圆形分布;而双向非等压条件下,则呈椭圆形分布,且在较小应力方向应力集中现象较为明显.随着侧压系数在1.6以内增大,钻孔上下两侧破碎区域相应扩大,但当侧压系数为1.6,1.8,2.0时,裂隙分布区域无明显差异.水压力分布和有效润湿范围与破坏区域分布相似.垂直润湿范围随着侧压系数的增大而发生较大的变化,总体呈先增大而后变化趋势较小.当侧压系数为1.0~1.6时,垂直润湿范围受侧压系数影响较大,而后因上下两侧的应力集中程度加大,致使上下两侧发生局部区域强烈挤压,润湿范围不会随之明显扩大.研究结果可为深部低渗透、难注水煤层的注水钻孔设计提供参考依据.

摘要:为了揭示高寒地区厚煤层上冻土体冻融循环破坏特征,以高寒地区厚煤层上冻土体为研究对象,采用电液伺服岩石单轴实验机进行岩石力学试验,利用非金属超声波检测仪测试人工试件波速,得到了在不同含水量下冻融循环次数对于冻土体结构、峰值强度、弹性模量以及裂隙发育的影响特征.研究结果表明,随着冻融循环次数增加,一定含水率条件下的人工冻土试件的峰值强度 冻融循环次数和弹性模量 冻融循环次数的拟合函数关系曲线均为“开口向下”的抛物线,弹性模量以及峰值强度的降幅取决于应变累积速度以及损伤发展速度;随着冻融循环次数增加,人工冻土试件的波速逐渐减小,即内部孔隙、裂隙发育状况良好.从细观力学角度分析,历经数次冻融循环后,冻土渗透系数逐渐增大,水分迁移速度加快,冻胀力作用效果明显,细颗粒土逐渐被压实,同时产生大量的新生微裂隙,孔隙率逐渐增大.

摘要:为探究冲击动载下不同节理角度对锚固节理岩体剪切破坏的影响规律,基于 ABAQUS软件开展了动载冲击下不同节理角度锚固岩体的动态剪切数值模拟研究,系统分析了动载冲击下锚固节理岩体的剪切破坏演化过程及锚杆发生剪切破坏时的切应变、切应力与剪切位移,并依据理论分析提出了最优锚固角方案.研究结果表明:动载冲击过程中,锚杆与岩体在不同冲击时期分别提供了不同程度的锚固系统抗剪力;当锚固岩体节理角度为60°时,锚杆发生剪切破坏所产生的切应变、切应力与剪切位移最 大,90°次之,45°最小;通过最佳锚固角估算公式验证了最优锚固角在60°至70°范围内.研究成果对动载巷道节理岩体的加固工程具有一定的指导和借鉴意义.

摘要:为研究裂隙砂岩在不同温度条件下的力学特性和裂纹扩展规律,对不同温度(－20 ℃、20 ℃、40 ℃)处理后的裂隙砂岩进行双轴压缩试验,并采用 PFC2D 模拟了裂隙砂岩在不同温度作用后的双轴压缩试验,分析了裂隙砂岩在温度作用后的裂纹演化、破坏模式、扩展速率和扩展形态等参数的变化规律.研究结果表明,温度对裂隙砂岩的裂纹扩展速率和形态有着显著影响,高温条件下裂纹扩展速率更快,并且裂纹形态呈对称“L”形,同时裂纹数量增多;低温条件下裂纹扩展速率减缓,裂纹形态呈对称平行直线形.此外,温度对颗粒之间的摩擦力和黏结力也会产生影响,从而影响裂纹扩展.通过对比温度应力耦合数值模型与试验结果可知,两者的相似度高达95％,可以较好地验证裂隙砂岩裂纹扩展规律,研究工作可为岩石力学领域的技术创新提供新思路和新方法.

摘要:为更深入认识岩石黏弹性力学行为,建立了改进的Maxwell模型,以砂岩蠕变试验结果为依据,检验了模型的可行性,并在此基础上,提出了获得不同加载时刻该模型参数的方法,对采用该法得到的结果进行拟合及敏感性分析.研究结果表明,改进的 Maxwell模型可以描述砂岩黏弹性特性,且弛豫时间对应力水平较为敏感,而分数阶导数恰恰相反;分数阶导数与岩石内裂纹发育情况呈正相关;岩石稳态蠕变变形过程就是由黏弹性过渡到弹黏性的过程;分数阶演化方程中,系数a主要调控分数阶导数衰减速率,系数b反映分数阶导数衰减方式.该研究成果为明确模型参数物理意义,揭示岩石蠕变全过程提供了参考.

摘要:矿井涌水量的精准预测对确保煤矿安全生产和保护地下水环境具有重要作用.为提高矿井涌水量时间序列预测精度,构建了一种基于变分模态分解(VMD)与引入贝叶斯算法优化双向长短期记忆网络(BiLSTM)的矿井涌水量组合预测模型.首先,利用 VMD将矿井涌水量时序数据分解为多个子序列,然后将分解所得各子序列分别输入BiLSTM 模型中,引入贝叶斯算法优化各模型的超参数,最后,将各子序列的预测结果进行叠加求和得到最终预测值,并与其他模型的预测结果进行对比分析.结果表明,本模型在单步预测中优势较为明显,在多步预测中的表现也相当不俗,预测精度可以达到生产需求,验证了该模型在矿井涌水量时序预测方面的有效性和适用性.

摘要:在以往的矿区水文地质勘探工作中,鉴于矿山开采深度一般较浅,同时为了简化计算,大多将地下水的运动纳入二维平面流范畴.随着矿产资源开发规模、开采强度及开采深度的不断增大,地下水垂向运动特征越发显著,尤其是在大降深条件下,地下水流场呈现出典型的三维空间流场特征,若忽略地下水的垂向运动,将地下水流系统三维模型简化为二维模型,将使模型偏差较大,导致矿坑涌水量预测结果严重失真,因此,地下水运动的垂向速度分量不可忽略.在开展矿山地下水三维空间观测系统建设研究的基础上,构建了矿山地下水三维空间流场模型,提出了“海绵体”型、“蘑菇”型地下水系统理论,明确了地下水系统的运动规律、特点及防治水的关键技术,相关技术体系原理、技术方法对同类型矿山尤其是深部开采矿山水文地质勘探及防治水工作起到了积极的指导作用.通过在北洺河铁矿、司家营铁矿进行实践应用,深化了对矿区水文地质条件的认识,大幅度提高了矿坑涌水量的预测精度,提出了适合矿山的防治水措施,保证了采矿安全.

摘要:土地复垦对于矿区植被恢复至关重要,重构土壤能够有效解决表土资源稀缺问题.针对某矿区排土场存在的土壤贫瘠及大量矸石难以实现资源化利用的难题,通过将煤矸石生态骨料与表层土按照不同的比例进行混合,制备5种重构土壤,测定其pH 及有机质、全氮、有效磷、速效钾含量,分析煤矸石生态骨料占比对各指标的影响,并基于熵权-VIKOR评价法筛选出最优配比.研究结果表明:随着煤矸石生态骨料占比的提高,不同配比的重构土壤pH 逐渐降低并接近于中性;煤矸石生态骨料占比对有机质、全氮、速效钾含量的影响显著,对有效磷含量的影响不显著,且随着煤矸石生态骨料占比的提高,不同配比的重构土壤有机质、全氮、速效钾含量均呈下降趋势,有效磷含量呈先上升后下降的趋势;30％煤矸石生态骨料＋70％表层土为最优配比.研究成果可为解决矿区排土场土壤贫瘠、表层土稀缺、土地复垦难开展等问题提供新思路.

摘要:针对极复杂条件煤层智能化开采所面临的难题,介绍了我国煤矿智能化安全保障技术的进展,阐述了极复杂条件下煤层开采所需的瓦斯防控、矿井火灾、水害治理与人员设备协同调度等关键技术,构建了智能开采工作面安全保障体系.强调智能开采的基础在于建立精确的地质感知模型,结合淮北矿区工程实践,提出了极复杂条件煤层智能化安全保障难题的解决方法,主要包括地质感知,瓦斯、水害、火灾风险防治与大数据平台设备人员调度等.形成了基于高密度三维地震精准地质保障技术、高瓦斯煤层高效定向钻进技术、矿井水害防护技术、矿井火灾在线监测预警技术与矿山人员设备总体调度架构,降低了矿山安全风险和生产成本,为类似条件下的工程实践提供了参考依据,为构建极复杂煤层智能化开采安全保障体系提供了技术路径.

摘要:2022年是全国非煤矿山安全专项整治三年行动的收官之年,为评估三年行动任务目标完成情况,在全面汇总梳理国家矿山安全监察局各司、各地应急管理部门和有关中央企业关于三年行动工作总结的基础上,通过定性和定量的方法,从法规标准体系、源头治理举措、安全保障能力、重大安全风险管控、违法违规行为遏制和安全生产形势等6个方面评估了三年行动的主要工作成效,总结了国家和地方在工作推进过程中的典型经验做法,剖析了办矿理念、安全主体责任落实、安全基础建设、监管监察效能和创新方法手段等5个方面的问题,提出了提高政治站位、形成长效机制、加强专业能力建设和推进信息化智能化建设等4项对策建议.

摘要:针对矿山极薄煤层工作面采高低、设备选型困难、工作安全系数低的现状,结合双阳煤矿智能开采技术落后的问题,建立多源数据驱动的精细化三维模型及综合信息管控平台,以提高薄煤开采效率、降低生产安全风险.首先,获取钻孔、三维地震等矿山多源异构数据并对其分析处理归类,然后基于路径切割算法、距离加权插值等手段建立集巷道、断层、采区、煤岩层、工作面为一体的极薄煤层综合模型.其次搭建虚拟现实云平台,结合 Unity3D开发引擎、WebGL技术等将构建的精细化模型渲染发布,并在其中进行环境感知、通风、地压等数据的监测监控.同时为了兼顾井下施工数据获取的便捷性,采用手机端平台增强了信息管理的时效性.结果表明,提出的双阳煤矿精细化建模及可视化平台可提高工作面透明化、开采智能化、风险预警数字化及生产管理信息化.

摘要:保证综采工作面的直线度是实现煤炭安全高效开采的基础,基于采煤机、刮板输送机和液压支架之间的几何约束关系,将刮板运输机的直线度和采煤机的运行轨迹作为综采工作面的直线度的反映.为了提高采煤机运行轨迹的计算精度,将惯性导航传感器和液压支架位移传感器数据进行迭代式修正与融合.首先分别对单一液压支架的历史位移序列建立纵向误差模型,对所有液压支架的一次位移序列建立横向误差模型,再采用灰色系统理论对两个序列进行误差消除与数据修正.然后通过惯性导航传感器的数据得到采煤机轨迹,将处理后的液压支架数据进行叠加形成支架轨迹,再采用卡尔曼滤波方法对采煤机轨迹和支架轨迹进行迭代更新得到预测轨迹,同时迭代修正采煤机轨迹和预测轨迹数据.仿真试验表明,该方法可以有效对惯性导航传感器和液压支架误差进行补偿,提高了控制精度.

摘要:针对煤矿井下人员、设备等目标的定位易受非视距传播时延影响,导致定位精度低、实时性不高等问题,提出了一种基于超宽带(UWB)与指纹定位的矿井移动目标到达时间(TOA)定位方法.首先,采用双程双向测距(DS-TWR)方式测量定位基站与待测目标之间的距离,构建 Chan算法估算待测目标的坐标;其次,利用 Taylor公式对 Chan算法的定位结果进行迭代更新,抑制矿井巷道中非视距(NLOS)延时误差;最后,依次采集特定点距离指纹构建指纹库,引入改进的算术优化算法优化最小二乘支持向量机(AOA-LSSVM)模型估计待测目标位置的横、纵坐标误差,结合Chan-Taylor算法定位结果进行误差补偿,得到待测目标的最优位置估计.试验结果表明:所提出的算法在视距(LOS)环境下的静态试验和动态试验中定位精度相较于 Chan-Taylor算法分别提升了18.63％、63.79％;在 NLOS环境下的静态试验和动态试验中定位精度相较于 Chan-Taylor算法分别提升了82.40％、56.78％,可满足目标在矿井下高精度的定位要求.

摘要:煤矿井下矿工安全智能识别是防止矿工受到意外伤害的重要保护措施之一.为了提高煤矿井下光线不足等暗环境下的识别准确率,提出一种基于改进 YOLOv5的目标检测算法对矿工安全穿戴进行智能识别.首先,实地采集数据构建安全穿戴数据集,将其输入到弱光增强网络 Zero-DCE中,提升模型的泛化能力;其次,提出 C-ASPP模块,通过对ASPP改进并加入注意力机制,将其加入主干网络之中,使模型更加高效关注安全穿戴区域的特征;然后,在主干融入Transformer算法,增强模型对不同尺度目标的动态调整能力;最后,在特征融合阶段,使用双向特征融合金字塔模型,提高模型的特征提取能力和检测性能.试验结果表明:改进后的 YOLOv5算法的平均检测精度提升至90.2％,较原算法提高了3个百分点,检测速度为81.2 帧/s,相较于其他算法有着较高的准确度和速度,可满足井下工作区域内矿工安全穿戴识别要求.

摘要:负序电流对风力发电机所造成的温升危害已经在大矿区电力系统的运行实践中被多次证实,如何准确地计算负序电流对发电机所产生的温升影响至关重要.通过分析大型矿区风力发电机的瞬态负序能力,并以5.5 MW 大功率风力发电机为例,采用有限元方法计算瞬态负序电流产生的负序损耗与对应的温升.研究结果表明,瞬态负序电流越大,发电机所产生的负序损耗及温升危害也随之增大,计算过程与结果将为大矿区安装更大容量风力发电机的瞬态负序能力的研究奠定基础并提供参考.

摘要:多年来,镜铁山桦树沟矿区 V 矿体矿石利用率低,为充分发挥 V 矿体矿石产能,并确保矿区各矿体之间的采掘关系平衡,针对复杂难选的 V 矿体氧化铁矿石进行块矿预选—竖炉焙烧—磁选—反浮选工艺条件试验研究.在原矿TFe品位为25.92％,主要矿物赤(镜)铁矿、褐铁矿及菱铁矿嵌布粒度较细,脉石矿物 SiO2 品位高达40.10％的条件下,经块矿预选抛废13.33％后,在还原剂质量比为4％、温度为650 ℃条件下还原328B,进行一粗一精四扫常温反浮选,最终取得精矿 TFe品位为61.06％、SiO2 含量为6.86％、铁回收率为75.40％的良好指标,实现了 V 矿体矿石资源的有效利用.

摘要:为了提升矿用堵水注浆材料的力学性能,提出采用废弃玻璃纤维进行材料改性.通过开展单轴压缩试验探究了注浆体强度受纤维长度、掺量和养护时间的影响规律,结合损伤分析和微观图像对废弃玻璃纤维的增强机理进行探讨.结果表明:掺入玻璃纤维使注浆体的抗压强度和延性显著提高;抗压强度的增长速度随养护时间增加而下降,3d内增长速率较快,3 d后趋于稳定;玻璃纤维长度对强度影响显著,短切纤维对强度增长贡献值最高;随着纤维掺量增加,强度指标呈先增后减的变化规律,当纤维掺量为0.3％~0.4％时达到最大;纤维在水泥胶砂中的桥接效应可抑制压缩裂缝的扩展,对试件破坏起到缓冲作用;当玻璃纤维的长度过大或掺量过高时会增加局部区域的孔隙率,使矿用堵水注浆体的变形和强度性能发生弱化.

摘要:采空区自燃是煤炭开采中面临的重大灾害之一,不仅会浪费煤炭资源、造成大量经济损失,还会引发事故导致人员伤亡.为了减少氧气向采空区泄漏,常常沿采空区侧煤壁喷涂堵漏风材料,以封堵因采掘活动产生的煤壁裂隙.以水泥-粉煤灰为基体材料,用羟丙基甲基纤维素(HPMC)和磷酸三丁酯(TBP)共同改性制备新型喷涂堵漏风材料.通过析水率测试、保水率测试、力学性能测试和水泥基材料与煤界面接触角测试,得出了不同掺量的 HPMC和 TBP对涂层性能的影响.试验结果表明,当水固比为0.5、粉煤灰掺量为20％、HPMC掺量为0.2％、TBP掺量为0.08％时,材料综合性能最佳.浆液析水率低于5％,材料7 d抗压强度和抗折强度可分别达到16.70 MPa和5.02 MPa,相比于纯水泥 粉煤灰材料提高了6.57％和2.87％,改性后浆液与煤的初始接触角降低了21.83°.最终,根据 X 射线衍射分析、傅里叶红外光谱分析和扫描电子显微镜分析,得出了外加剂对水泥水化机理及微观结构的影响.

摘要:为改善因铁尾矿砂过量掺入而导致的蒸压加气轻质混凝土宏观孔隙结构劣化问题,研究发气剂(铝粉)掺量、发气剂与稳泡剂(羟丙基甲基纤维素)质量比对铁尾矿砂蒸压加气轻质混凝土宏观孔隙结构的调节作用,以及对试样抗压强度、体积密度、导热性能的影响.结果表明,在发气剂和稳泡剂质量比为1∶5的情况下,发气剂掺量为0.09％时,铁尾矿砂蒸压加气轻质混凝土具有适中的抗压强度与体积密度,接近?蒸压加气混凝土砌?(GB/T11968—2020)规定的强度等级 A2.5、体积密度等级 B05的要求.在此基础上,进一步提高稳泡剂掺量至发气剂和稳泡剂质量比为1∶7可以有效提高小微孔隙(孔隙面积 ≤0.5 mm2)占比,改善孔隙均匀性,降低孔隙联通率,使铁尾矿砂蒸压加气轻质混凝土单位体积密度下所能承受的压力提高5.19％,导 热 系 数 降 低6.8％,具备更为优良的抗压及隔热性能.