针对镜铁山矿业有限公司黑沟矿区现行爆破参数设计方法缺乏理论依据导致爆破质量不稳定的问题,分析了国内外矿岩可爆性分级方法,优选爆破作用指数法对黑沟矿区典型矿岩开展可爆性分级.在黑沟矿区典型矿岩赋存区域,基于室内岩石力学实验、现场波速实验和单孔爆破漏斗现场实验,获得岩石强度、室内及现场波速和矿岩的波阻抗数据;利用多旋翼摄影测量分析,获得爆破后矿岩的大块率、小块率、平均合格率等分级指标,提出一种基于现有爆破作用指数法评价可爆性的修正方法,完成了黑沟矿区典型矿岩可爆性分级.分级结果表明灰绿色千枚岩、镜铁矿、白云岩和铁质千枚岩的可爆性由易到难.爆破作用指数法及分级结果的修正方法能够准确描述岩体可爆性,对规范爆破设计,改善爆破效果,优化爆破经济指标具有重要意义.

针对现有生产环境重构方法存在工作周期长、现场工作量大、建模精度低、设备便携性差等问题,开展基于GeoSLAM系统的矿山生产环境快速重构研究.分析了GeoSLAM系统软组成和空间点云数据定位与地图重构技术的工作原理,提出井下生产环境三维场景快速重构作业流程和基于GeoSLAM测量数据与工程测量数据组合建模技术.研究成果应用于某金矿井下生产环境重构实践,结果表明本研究提出的重构工作流程和点云建模技术行之有效,生成的模型可直接与三维资源模拟软件及开采设计软件良好衔接,为数字化开采及管理提供技术支持,为智能化、无人开采提供环境数据支撑.

工程岩体稳定性主要受节理发育特征控制,岩体节理信息提取与分析对于工程设计、地质工程评价和施工安全具有重要意义.针对当前岩体节理信息提取存在工作量大、劳动强度高、作业风险性强且效率低的问题,提出了一种基于多旋翼飞控平台区域岩体节理信息提取方法.分析了系统的软硬件组成,阐述了无人机航拍调查、区域岩体环境三维虚拟重构、节理裂隙信息提取等数据处理流程,并分析总结了多旋翼无人机开展节理岩体数据采集、基于航拍视频的节理岩体模型虚拟重构、岩体节理信息提取与分析3项关键技术,同时验证了系统的精度.依托黑沟矿区露天边坡节理裂隙调查工作进行了技术验证,现场试验表明:所提出的节理裂隙信息提取方法操作简便、准确度高,为快速提取岩体节理信息提供了参考.

深部开采是未来矿产资源开采的必然趋势.深部开采过程中高地应力极易诱发岩爆、大变形、大体积塌方等工程灾害.浅部开采形成了大量采空区、甚至地表塌陷等严重影响着深部资源安全开采.以某铅锌矿浅部开采存在大量采空区、地表已经出现塌陷以及深部存在大量矿体为背景,提出在采空区下方预留原岩隔离矿柱来隔离浅部与深部开采,保证深部采矿方法转换,实现深部资源安全开采.借助理论分析、数值模拟,开展原岩矿柱厚度计算,结果表明25 m厚的原岩隔离矿柱满足安全需求.通过相似材料物理仿真实验和利用梯度加载的方式,实现原岩隔离矿柱作用机制分析,揭示了原岩隔离矿柱承载作用.研究成果可以为类似矿山深部矿体安全高效开采提供有益的借鉴.

研究了在工业纯铝中添加铁、镁、硼元素对铝电解用阳极导杆的导电性、抗拉强度、硬度的影响.结果表明:铝液中加入0.2％～0.3％的Fe元素,0.7％～0.8％的Mg元素,以及0.03％～0.05％的B元素能够有效提高阳极导杆的表面硬度和抗拉强度,但导电率略有下降.综合评价,该研究对电解铝企业节能降耗有积极作用.

介绍了BCRH-15D型(乳胶基质型)现场混装乳化炸药车在酒钢海拔4000 m的黑沟采场使用情况,对混装车散装炸药的装填工艺、炸药单耗、孔网距等参数进行了优化,改善了爆破效果,获得了混装车在高寒、高海拔地区的使用经验.