城市复杂环境石方精细快速爆破挖运施工技术与应用

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针对城市建设复杂环境石方挖运过程中,开挖工程量大、工期紧、对爆破控制要求严格等问题,提出城市复杂环境石方精细快速爆破挖运施工技术,从石方精细快速爆破,多点、多区域作业,多台阶、循环道路的运输路径3个方面详细阐述此技术原理。并应用于复杂环境下的130万m3大方量石方挖运工程中,通过精细化设计,合理施工组织,顺利完成了石方的精细爆破、快速挖运,创造了良好的社会和经济效益。此项技术应用效果良好,满足设计预期,对类似工程的实施提供了很好的借鉴作用。
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某矿山矿体及围岩十分破碎,且风化蚀变非常严重,揭露后自稳时间短,极易发生垮塌。为解决矿山生产难题,提出了3种减震控制爆破技术方案,简要介绍了各方案的技术参数,并对3种方案的优缺点进行了对比,在实际工程应用中可根据现场实际情选择适宜的减震爆破方案。
针对超细粒级铁尾砂胶结固化难题,采用尾矿物理化学特性试验、管道输送试验、尾砂胶结固化材料对比试验对超细粒级铁尾砂充填进行研究。试验结果表明:全尾砂平均粒级11.87μm,渗透系数1.71×10−7 cm/s,为超细骨料,保水性好。其与普通硅酸盐水泥胶结固化性能差,不能满足强度需求;试验采用开发的水淬渣基胶结剂与尾砂开展胶结固化试验,灰砂比1:4时90 d强度达到4.93 MPa,灰砂比1:12时90 d强度达到1.29 MPa,能够完全满足采矿对充填体强度的需求。
随着浅部矿产资源的枯竭,我国地下矿山正转入深井开采,了解国内深井开采的发展脉络和研究现状对相关研究人员和企业部门具有重要的参考意义。以知网(CNKI)收录的中文核心期刊为数据来源,利用CiteSpace软件对深井开采领域的学术论文进行可视化分析,探究深井开采的演变过程及发展趋势,得出以下结论:未来几年深井开采领域的研究将迎来发展高峰;发文作者合作机构多为高校;研究前沿热点为协同开采、胶结充填。研究结果可为我国深井开采的实践和研究提供借鉴。
云南磷化集团尖山磷矿尖山采场边坡为节理发育的砂质白云岩,且节理走向与边坡走向高度重合,使用单纯的光面爆破和预裂爆破均不利于施工实际和成本控制。基于分析层间的天然裂隙与预裂爆破后产生人工裂隙具有相似性,在此地质条件前提下,提出采用小孔径缓冲减震爆破的控制爆破方法,试验研究表明:节约爆破费用同时能够达到预裂爆破与缓冲爆破的叠加效果,有效保护边坡稳定性,有较大的研究价值。
针对华北型煤田煤层开采存在的底板突水问题,监测预警以“下三带”理论、“递进导升”理论以及突水系数法为理论基础,构建矿井充水结构三维可视化地质模型,结合电法勘探异常区对影响矿井水文地质条件的易突水地质构造和富水性异常区进行分析,依据分析结果进行底板突水监测系统布设,通过监测煤层开采过程中表征突水水源与突水通道时空演化的指标信息,对底板突水进行监测预警。并在示范矿井开展了回采工作面底板突水预警工程示范,解决矿井突水危险动态辨识与实时预警问题。
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某矿山一直采用崩落法开采,存在地表塌陷、环境破坏、矿石损失、贫化严重等问题。基于矿山实际,分析了改为充填法开采的必要性,并对两种采矿方法的矿石生产成本、综合效益、环境、政策影响程度等多个维度进行了对比分析,得出由崩落法改为充填法后可回采矿石、保安矿柱共2684万t,增加效益达74.3亿元,且解决了尾砂堆存问题,改善了矿区环境,经济和社会效益显著提升,具有可行性和必要性。