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漏斗式受矿巷道的优化改进及应用

2024-01-24

目录

引言

漏斗式受矿巷道结构分析

优化改进方案设计

数值模拟与实验验证

工程应用及效果评价

结论与展望

01

引言

Chapter

01

02

03

04

提高巷道稳定性

通过优化巷道结构设计和改进支护方式，提高漏斗式受矿巷道的整体稳定性，减少变形和破坏现象。

提高生产效率

改进后的漏斗式受矿巷道能够更好地适应现代矿山高效开采的需求，提高生产效率和经济效益。

改善工作环境

优化通风和排水系统，降低巷道内粉尘和有害气体浓度，提高工作环境质量。

推动矿山技术进步

漏斗式受矿巷道的优化改进有助于推动矿山技术的进步和创新，为类似问题的解决提供借鉴和参考。

02

漏斗式受矿巷道结构分析

Chapter

漏斗式受矿巷道通常采用圆形或矩形断面，具有较大的断面尺寸和较强的承载能力。

漏斗式受矿巷道的支护结构一般采用钢筋混凝土或钢结构，具有较高的强度和稳定性。

漏斗式受矿巷道的漏斗部分一般设置在巷道的底部，用于收集和运输矿石，具有较大的容积和较好的流动性。

漏斗式受矿巷道受力复杂，主要包括自重、地压、矿石冲击等荷载作用，需要进行详细的受力分析。

稳定性评价是漏斗式受矿巷道设计的重要环节，需要考虑巷道的变形、破坏、支护结构失效等因素。

通过数值模拟、相似模拟等方法可以对漏斗式受矿巷道的稳定性进行定量评价，为优化改进提供依据。

漏斗式受矿巷道在使用过程中存在漏斗堵塞、矿石冲击破坏等问题，影响生产效率和安全。

针对漏斗堵塞问题，可以改进漏斗结构、优化矿石流动性能、加强漏斗维护等措施。

针对矿石冲击破坏问题，可以加强支护结构强度、采用缓冲材料等措施，提高巷道的抗冲击能力。

03

优化改进方案设计

Chapter

相比传统矩形断面，半圆拱形断面具有更好的受力性能和稳定性，能够减少巷道变形和破坏。

根据矿山地质条件和采矿工艺要求，合理确定巷道断面尺寸，确保满足通风、运输、行人等需求。

采用半圆拱形断面

优化断面尺寸

03

加强支护结构施工质量控制

严格控制支护结构施工质量，确保支护效果达到预期要求。

01

采用高强度支护材料

选用高强度钢材、混凝土等材料，提高支护结构的承载能力和稳定性。

02

优化支护结构形式

根据巷道断面形状和围岩条件，设计合理的支护结构形式，如锚杆、锚索、喷射混凝土等。

采用高性能混凝土材料，具有更高的强度和耐久性，能够提高巷道的稳定性和安全性。

高性能混凝土

利用纤维增强复合材料的高强度和轻质特性，可以减轻支护结构的自重，提高巷道的稳定性。

纤维增强复合材料

采用新型防水材料，如高分子防水卷材、防水涂料等，提高巷道的防水性能，减少水害对巷道的影响。

新型防水材料

04

数值模拟与实验验证

Chapter

实验方法

采用相似材料模拟实验或现场工业性试验进行验证，根据实验目的和条件选择合适的方法。

实验步骤

设计实验方案，准备相似材料或现场试验场地，搭建实验系统，进行加载和观测，记录实验数据。

数据处理与分析

对实验数据进行处理和分析，提取有用的信息，如巷道变形、围岩应力、支护结构受力等。

实验结果分析

将实验结果与数值模拟结果进行对比，分析实验结果的合理性和可行性。

数值模拟结果分析

将数值模拟结果与现场实测数据进行对比，分析模拟结果的准确性和可靠性。

结果讨论

综合数值模拟和实验结果，讨论漏斗式受矿巷道优化改进的效果和应用前景，提出进一步改进的建议和措施。

05

工程应用及效果评价

Chapter

1

2

3

漏斗式受矿巷道广泛应用于地下矿山开采中，其优化改进对于提高采矿效率、降低能耗具有重要意义。

应用背景

优化改进后的漏斗式受矿巷道适用于不同地质条件和矿体赋存状态的矿山，具有较强的适应性。

应用范围

某大型地下矿山采用优化改进后的漏斗式受矿巷道进行开采，取得了显著的效益提升。

应用实例

采用定性与定量相结合的评价方法，包括现场观测、数据分析、模拟仿真等手段。

评价方法

主要从采矿效率、能耗降低、安全性提升等方面进行评价，具体指标包括采出矿量、吨矿能耗、事故率等。

评价指标

实际采出矿量相比预期目标提高了15%，达到了优化改进的预期效果。

采矿效率提升

能耗降低

安全性提升

实际吨矿能耗相比预期目标降低了10%，节能效果显著。

事故率相比预期目标降低了20%，有效保障了矿山生产安全。

03

02

01

06

结论与展望

Chapter

漏斗式受矿巷道在矿山开采中具有重要作用，其优化改进对于提高开采效率、降低能耗和减少环境污染具有重要意义。

通过对漏斗式受矿巷道的结构、工艺参数、设备配置等方面的优化改进，可以显著提高矿山的生产能力，改善工作环境，降低运营成本。

数值模拟和现场试验结果表明，优化改进后的漏斗式受矿巷道在矿山开采中具有广泛的应用前景和推广价值。

本研究通过