铁水预处理中钛硅锰同时脱除规律及工艺

通过钼丝炉上1kg铁水和感应炉上10kg铁水的实验,研究了铁水预处理时炉渣碱度和铁水温度对脱钛硅锰的影响,并系统的分析了其脱出规律.研究表明铁水中钛硅的氧化基本不受铁水温度和炉渣碱度的影响,锰的氧化受铁水温度和炉渣碱度的影响较大,低温、低碱度有利于铁水脱锰.当铁水温度T=1280℃,碱度R=0.44,铁水中钛硅锰可分别脱除至[Si]=0.011%,[Ti]<0.005%,[Mn]=0.024%,满足了高纯生铁对锰的指标要求.     

重力场中脆性岩石力学性质对巷道应力影响的分析

本文对矿山矩型脆性岩石巷道应力等问题进行了理论分析。这对于研究矿山岩石巷道的的支护方法以及稳定性具有参考价值。     

粉煤灰和炉渣改性生土坯抗压性能试验

目的研究粉煤灰和炉渣对改性生土坯抗压强度的影响,确定掺粉煤灰和炉渣改性生土坯的合理配合比,完善生土建筑规范的基础性工作,为改性生土坯砌块建筑建造和加固提供理论数据.方法对不同质量配合比的单掺粉煤灰、单掺炉渣和混掺粉煤灰、炉渣的改性生土坯进行抗压试验.结果随着改性材料掺量增大,单掺粉煤灰、单掺炉渣改性生土坯抗压强度呈增大趋势,其平均抗压强度最大值分别为3.99 MPa和4.57 MPa;混掺改性材料生土坯平均抗压强度大于单掺改性材料的生土坯,其最大值可达5.25 MPa,并随着粉煤灰质量比重增大而减小.改性生土坯的最优配合比为m(黏土)∶m(粉煤灰)∶m(炉渣)=0.47∶0.24∶0.24.结论混掺粉煤灰、炉渣对生土坯抗压强度的改性效果最佳,单掺炉渣次之,单掺粉煤灰最差;按最优配合比制作的改性生土坯,抗压强度满足自承重墙的空心砖MU5强度指标.     

改进后的灰色聚类分析与优势关系粗糙集的采场稳定性评价体系

为了减少因深井巷道破坏而带来的人员伤亡和财产损失,利用监测与调查手段对深井巷道断面积随时间变化情况进行统计,利用微分Verhulst模型及差分Verhulst模型对深井巷道断面积随时间变化规律进行比较分析,选取精度较高的Verhulst模型对深井巷道最终断面积进行预测,并判断深井巷道的破坏情况。将巷道的破坏情况与地应力、围岩质量、巷道初始断面积以及首次支护方式等影响因素相结合,利用粗糙集理论对深井巷道破坏规律进行分析,为矿山拟定深井巷道二次支护方案提供依据。研究结果表明:对于采场稳定性评价体系,基于优势关系粗糙集理论比传统的基于不可分辨关系粗糙集理论生成规则更加科学、可靠,更加适合对采场稳定性评价体系进行分析。     

改进Verhulst模型与灰色效果测度的软岩巷道顶板破坏规律分析

为了对软岩巷道顶板的位移进行有效预测,防止因顶板位移过大而使得巷道破坏带来损失,利用改进Verhulst模型与灰色效果测度理论对软岩巷道顶板破坏规律进行分析。利用位移监测手段对矿山部分巷道顶板位移进行监测,利用预测精度更高的改进Verhulst模型对检测结果进行分析,得到巷道顶板的最终位移,并判断巷道破坏情况。对影响巷道顶板位移的顶板地应力、围岩质量、巷道跨度以及支护方式等因素灰色效果进行综合测量,将测度值与巷道破坏情况相结合,得到矿山各巷道顶板的宏观稳定性评价结果。研究结果表明:当灰色预测效果测度值在0～0.705 1之间时,巷道是比较稳固的,为巷道进行二次支护提供了依据。     

采场飓风冲击灾害分析

针对矿山开采过程中突然性的、大规模的、顶板垮落所引起的飓风对煤壁、巷道及采场工作人员的冲击灾害问题,采用理论分析及工程实践方法,用能量守衡观点和气体动力学理论,推出了飓风冲击周围煤壁及巷道时的冲击载荷及总压力,建立了飓风对煤壁及巷道的冲击破坏的评价体系。为预防矿山顶板大规模垮落所引起的飓风冲击灾害及采场工作人员抗灾能力的提高提供了理论依据。工程实际证明,在防灾工程设计中将顶板大规模垮落及伴随的飓风冲击作为关联的灾害系统分析,防灾效果更好。     

矿山无线射频信号传播特性试验

利用标准信号发生器(或便携式信号源)与频谱分析仪(或便携式接收机)在矿山的实地试验,研究了UHF波段无线信号在矿山的截止频率特性、电波传播衰减特性、弯曲巷道传播特性和煤掩穿透特性,得到了433,915MHz和2.4GHz无线射频信号矿山传输特性和煤掩穿透特性的定量数据。根据试验研究得到如下结论:无线电波在矿山传播必须大于矿山截止频率,截止频率在甚高频(VHF)频带50MHz左右;在平直巷道中,频率越高越有利于电磁波的传播;在弯曲巷道中,频率越高越不利于电磁波的传播;频率升高,射频信号的绕射性能、穿透性能降低。上述结论可对我国矿山无线移动通信技术提供试验数据和理论支持。     

大同煤业股份有限公司燕子山矿8#层围岩及支护参数优化

大同煤业股份有限公司燕子山矿巷道顶板稳定性较好,北翼回风大巷、轨道大巷以及运输大巷顶板是石灰岩,底板是细砂岩,两帮全部为煤层。为了合理评价燕子山矿巷道顶板的稳定性,本项目计划采用现场调研、围岩物理力学性质试验分析、理论分析和数值模拟计算等综合研究方法,来进行燕子山矿巷道顶板稳定性分级,据此来优化燕子山矿巷道支护参数。巷道围岩分类及巷道支护参数优化项目研究工作,是通过北翼回风大巷8#煤围岩微观分析、力学性能试验、北翼回风大巷巷道支护参数的优化设计研究等工作。项目主要研究内容包括:巷道围岩物理力学参数测试与分析、巷道围岩顶板稳定性分级、巷道支护设计理论研究、巷道支护参数的优化设计。总之,本项目以矿山岩石力学、弹性力学等理论为指导,结合理论分析、现场调研、常规力学试验和数值模拟等方法,进行燕子山矿8#煤层巷道围岩稳定性分级及巷道支护参数优化设计。     

基于MultiPatch的煤矿巷道三维模型的构建研究

针对目前煤矿巷道三维建模中存在的灵活性和可移植性差等问题,提出了一种基于ArcGIS MultiPatch的煤矿巷道三维模型构建方法。该方法是在ArcGIS Engine平台下,利用C#语言进行二次开发,根据巷道各个断面的顶点坐标生成MultiPatch面,实现了煤矿巷道的三维建模。以单巷道体模型为基础,构建了部分煤矿巷道网络图。该研究丰富了巷道建模理论,对矿山安全生产具有重要意义。     

超低碳钢BOF渣成分对终点[ C ]含量影响

采用共存理论、动力学分析和实验验证的方法,研究转炉冶炼超低碳钢吹炼末期炉渣成分对终点[ C]含量的影响规律,建立1853~1973 K时终点[ C]与炉渣成分和温度的回归模型. 结果表明:FeO活度受温度影响较小,主要受炉渣成分的影响;脱碳动力学条件主要受炉渣成分和温度的影响. 炉渣碱度增加,终点[ C]含量升高;渣中FeO含量增加,终点[ C]含量迅速降低,渣中FeO质量分数应控制在12. 0% ~18. 0%之间;渣中MgO质量分数在7. 0% ~13. 0%范围内逐渐增加,钢液中[ C]质量分数增加值不足0. 01%;随着温度的增加,钢液中[ C]含量降低. 回归模型对冶炼超低碳钢的转炉终点[ C]含量的预判平均误差率为± 15. 25%,[ C]含量误差在± 0. 01%以内的炉次占69. 19%.     

CaO-FeO-Fe2O3-SiO2-Cu2O渣系作用浓度计算模型

基于炉渣结构共存理论,建立1 523～1 733 K时的CaO-FeO-Fe2O3-SiO2-Cu2O五元渣系作用浓度计算模型,对成分(质量分数)波动范围为CaO 5%～20%,FeO 5%～50%,Cu2O 5%～25%,SiO2 5%～45%,Fe2O3 5%～70%的炉渣,计算1 523和1 573 K时的各组元作用浓度,考察碱度和温度对活度系数和的影响,并对所得数据进行非线性回归分析.研究结果表明,理论计算值与文献实测值之间的相对误差小于10%,且随渣含铜增加呈直线上升的趋势一致,说明模型能较好地反映本渣系的结构本质;CaO能降低炉渣的溶铜能力,增强炉渣的溶铁能力.该模型的建立为采用铁酸钙渣系的炼铜新工艺热力学研究提供了理论依据.     

电厂炉渣改性高水材料的强度特征与破坏形式

高水材料广泛应用于矿山充填和巷旁支护,对高水材料进行掺杂改性有利于改善其力学特性、回收利用电厂炉渣等工业固体废弃物以及降低矿山充填的经济成本。为研究电厂炉渣掺量对高水材料力学性能的影响规律,对掺电厂炉渣高水材料进行单轴压缩试验,结果表明：养护龄期为7 d时,掺10.0%电厂炉渣高水材料的单轴抗压强度与纯高水材料相差不大,但残余强度高于纯高水材料,充分发挥了高水材料在破坏之后的残余承载能力;当电厂炉渣的掺量在0~10.0%时,材料的4 d 、7 d、14 d强度虽不能达到纯高水材料的水平,但其整体降幅很小,且其28 d强度高于纯高水材料;高水材料在受力过程中产生的裂缝为平行于受力方向的张性裂缝,材料最终的破坏形式为劈裂破坏。     

灰色系统理论在巷道围岩变形预测中的应用研究

巷道围岩稳定性对煤层开采安全进行具有重要保障意义。从变形分析角度出发,以灰色系统理论为变形预测模型基础,构建灰色系统预测模型,以国内某煤矿采动影响阶段巷道两帮移近量的4个实测数据为初始值进行了变形预测。结果表明:灰色系统预测模型预测精度较高,在矿山巷道围岩变形预计中具有较好的推广价值。     

某矿大断面运输巷道支护技术

针对大断面运输巷道变形严重难以控制的问题,以某矿山520中段回采巷道为工程背景,采取现场考察巷道变形破坏形态与松动圈声波测试,室内进行岩石物理力学参数测试以及理论计算分析.结果表明:该矿巷道围岩稳固性差,岩性复杂,矿山地质环境中等,松动圈范围为1.4～1.6 m,属于大松动圈Ⅳa类岩石.基于上述研究,针对巷道穿过不同地...     

双层改单层锚网喷支护工艺技术在金川铜镍矿的应用

巷道支护理论的研究一直是井巷围岩控制技术的一个重要方面。目前,金川矿山工程出现了前掘后返的严重问题,返修费用逐年升高。根据三耦合支护理论、早强支护理论,结合金川矿山现实,研究在支护总量基本不变的前提下,将"双层锚网喷两次强化成巷技术"调整为"双层改单层锚网喷支护工艺技术"。满足支护体在强度、刚度及结构方面的三耦合支护要求,解决新奥法初次支护柔性大、刚性小不能限制过量让压或有害变形这一支护的技术难题,从根本上控制巷道变形。     

TiC颗粒对CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3-TiO_2炉渣电导率的影响

采用交流阻抗谱法测定了含有不同的TiC颗粒含量和粒度的CaO SiO2 MgO Al2O3 TiO2拟五元炉渣在1633K时的表观电导率·根据炉渣的交流阻抗谱,提出了合理的等效电路;根据表观电导率随温度变化的关系,估算了1633～1693K温度范围内TiC含量和粒度不同的炉渣的表观活化能·结果表明:炉渣体系的表观活化能随TiC颗粒的含量增高及粒度减小而增大,而对TiC质量分数为0 5%的炉渣其表观活化能随TiC颗粒粒度减小而稍有减小;在1633K时,炉渣体系的表观电导率随TiC颗粒的含量增高及粒度减小而减小,而对TiC质量分数为0 5%的炉渣其表观电导率随TiC颗粒粒度减小而稍有增大;在1633～1693K温度范围内,含有相同含量、不同粒度TiC的炉渣,其表观电导率和温度关系符合Arrhenius关系·     

共存阳离子对含锰酸性矿山废水化学中和处理过程的影响

文章采用化学中和法处理模拟酸性矿山废水(acid mine drainage, AMD),探究共存离子Fe²⁺、Mg²⁺和Al³⁺在曝气搅拌和机械搅拌2种条件下对锰的去除率及其固相产物的影响。结果表明：3种共存离子对锰的去除均具有一定的促进作用;其中Al³⁺的作用最显著,但Al³⁺及其产物对锰离子的氧化有抑制作用;Al³⁺、Fe²⁺的存在会降低固相产物中锰元素的质量比并影响沉积物组成,不利于后续回收处理。研究结果可为化学中和除锰工艺优化及固相产物回收利用研究提供参考。     

MgO含量对高炉渣性能的影响研究

结合理论分析，就高炉渣中MgO含量对炉渣流动性和稳定性的影响进行了实验分析．结果表明，适当提高高炉渣中MgO含量，炉渣粘度下降，流动性改善，稳定性提高。     

金属矿山巷道支护综述

国内对矿产资源需求的持续增长,对矿体从露天到地下、从浅部向深部的进一步开采出现"三高一扰动"现象,使得开采难度越来越大,给矿山巷道支护也提出更高的要求。通过对矿山支护理论及方法的概括与分析,提出联合支护方法及"信息化施工与设计"理念。     

高炉含碱金属氧化物炉渣性能的试验研究

对含有碱金属氧化物、TiO2的广钢高炉渣黏度、熔化性温度和脱硫能力进行了试验研究.结果表明:试验条件下,含碱炉渣黏度、熔化性温度比普通炉渣低,碱金属氧化物对酸性渣的熔化特性具有明显影响,碱度升高,影响减弱.MgO,Al2O3对含碱炉渣特性的影响规律与普通炉渣大体一致,碱度对含碱炉渣的脱硫能力具有明显影响.在广钢生产条件下,w(K2O)+w(Na2O)应控制在0.9%以下,w(CaO)/w(SiO2)控制在0.96~1.06之间,w(Al2O3)控制在14%以下,w(MgO)控制在12%~15%之间能够获得较好的炉渣黏度、熔化性温度和脱硫能力.