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2014年 第43卷 第03期    刊出日期：2014-03-15

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专题综述

中国萤石资源及产业发展现状

王文利, 白志民

2014, 43(03):  1-9. 

摘要 ( 1977 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为了使萤石产业的发展更健康、持续，为相关新兴产业和传统产业的发展提供支持，在对萤石广泛的应用领域进行简要介绍的基础上，对我国萤石资源的分布及特点、生产现状、产业政策、市场供需关系、萤石及其下游氟化工产品的进出口特点、产业发展现状进行了系统、详细的分析。指出我国的萤石产业仍将在传统产业相对稳定、氟化工产业快速发展的背景下呈现持续、稳定发展的态势；基于我国萤石储采比偏低的不协调局面，建议国家和地方加大萤石资源勘查力度和进度，实施更严格的市场准入制度，提高资源利用率，充分利用国内和国外2个市场，保证我国萤石及其下游产业健康、可持续发展；针对我国萤石出口价格与进口价格相差悬殊的问题，指出我国应通过技术进步促进高附加值产品的生产。

采矿工程

矿渣胶结材料充填体强度确定及配比优化

谷岩, 南世卿, 李富平

2014, 43(03):  10-14. 

摘要 ( 1654 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为了降低充填成本，从分析高阶段嗣后充填充填体的力学作用机理入手，采用经验公式，计算了充填体暴露高度与强度的关系，得出充填料浆配比设计依据。而后，以超细全尾砂和自行研发的矿渣胶结材料制备充填料浆，采用正交设计与极差分析，研究了料浆与各个影响因素的关系，确定了各个因素的权重，得出了最佳的充填配比。研究结果表明：高阶段嗣后充填充填体在暴露高度95 m时所需强度为2.9 MPa，100 m时所需强度为3.1 MPa；采用灰砂比1∶、浓度72%的料浆作为胶结面，采用灰砂比1∶10、浓度72%的料浆充填矿房，完全满足采场稳定性的要求。

采场上覆整体移动带坚硬岩层破断规律研究

王启庆, 李文平, 李小琴, 孙如华

2014, 43(03):  15-20. 

摘要 ( 1297 )   PDF  

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为了防治采场上覆坚硬岩层突然破断给矿井造成的离层水（瓦斯）突涌等严重次生灾害，对某煤矿工作面连续大面积开采上覆整体移动带内坚硬岩层的破断规律进行了研究。以该煤矿首采区覆岩空间赋存、岩体结构、力学性质及地应力等地质工程条件为基础，采用薄板理论计算、数值模拟等方法，对采区首采面及后续工作面开采上覆整体移动带坚硬火成岩岩床初次破断及周期破断距进行了理论计算和过程模拟分析。结果显示，首采面开采过程中坚硬火成岩初次破断约300 m，周期破断约130 m；后续工作面开采时受邻近采空区影响，火成岩初次破断约260 m，周期破断约120 m；结果与现场实测数据分析相一致。研究成果对坚硬覆岩下煤层开采离层水、离层瓦斯突出等地质灾害预测及防治具有重要意义。

破碎难采矿体的下向膏体充填法

玛旦江, 王贻明, 吴爱祥, 艾纯明, 杨锡祥, 周发陆

2014, 43(03):  21-25. 

摘要 ( 1561 )   PDF  

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伽师县铜辉矿业有限责任公司拜什塔木矿区1#矿体多年来采用无底柱连续开采分段崩落留矿采矿法进行回采，回采过程中存在地表陷落、钢拱架失稳、巷道垮冒、贫化率较大、作业环境不佳等问题。针对开采过程中存在的问题，通过方案优选和技术经济比较，选用下向进路膏体充填采矿法对1#矿体进行开采。下向进路膏体充填法很好地解决了围岩稳定性差，钢拱架失稳和巷道冒顶等问题。对采场结构参数和回采工艺进一步优化，采矿损失率从17%降低到4%~6%，贫化率从18%降低到5%~7%，尾砂利用率提高到90%~95%，增强了采矿作业的安全性，对同类矿山的生产具有一定的指导意义。

广西合山煤田浅埋煤层采空区塌陷机理数值分析

李远耀, 唐朝晖, 陈仁全

2014, 43(03):  26-30. 

摘要 ( 1545 )   PDF  

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针对广西合山煤田煤炭资源的枯竭，煤层开采引发的地面塌陷日益增多，地质灾害问题突出的现状，以煤田上塘矿区中南部的4个浅埋采空区为研究对象，在野外调查的基础上，利用离散元法建立三维数值模型，进行采空区顶板和地表的变形与应力分析,探讨了采空塌陷机理模式。分析结果表明：①采空区规模直接决定了地表变形程度，表土层厚度的影响作用是双向的；②地表水平移动极大值向下山方向偏移，下山方向顶板覆岩更易断裂和垮落；③采空区上覆岩层发育“两带”，主要破坏形式为拉张破坏和剪切破坏；④浅埋采空塌陷的形成可归纳为开始、发展、贯通和稳定4个阶段，不同阶段均有典型的变形和受力表征。

露天地下联合开采空区残留矿石

张海磊, 孙嘉, 王成财, 高庆伟, 刘涛, 郝显福

2014, 43(03):  31-35. 

摘要 ( 1517 )   PDF  

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我国西部某铁矿受前期掠夺式开采，形成了大量采空区，积压了大量矿石，存在严重的安全隐患。对老空区进行了人工探测，掌握了该矿空区形态、大小、分布及资源量。根据空间分布及采矿技术参数，将该矿老空区分为3类。为充分利用空区残矿资源，结合相关研究，提出露天地下联合开采空区残留矿石方案。根据此方案，954 m中段以上残留矿柱和顶板采取露天开采；924 m中段以下矿体以及露天坑内具有开采条件的边坡挂帮矿体，利用原矿床开采形成的开拓系统采用地下开采方式进行回收；954 m中段至924 m中段矿体，上部20 m由露天坑底自上往下凿岩，下部10 m由924 m中段自下往上凿岩，爆破留下的矿石做下部中段回采的覆盖岩石，在以后逐步回收。该方案既充分回收了采空区残矿资源，又消除了采空区大面积冒落的隐患，具有极高的经济效益和社会效益。

玻璃钢锚杆锚固质量声波检测技术

刘涛, 叶义成, 王文杰, 张杰, 何志义, 苏顺祥

2014, 43(03):  36-39. 

摘要 ( 1468 )   PDF  

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针对大冶铁矿玻璃钢锚杆锚固质量检测手段单一、检测参数有限的现状，应用声波检测技术，对大冶铁矿井下巷道玻璃钢锚杆锚固质量进行抽样检测。在随机抽取的35根锚杆中，玻璃钢锚杆锚固质量合格率为85.7%，与支护巷道的实际情况相符，说明应用声波检测技术对玻璃钢锚杆锚固质量进行检测是可行的。检测结果分析表明,影响大冶铁矿玻璃钢锚杆锚固质量的主要因素是玻璃钢锚杆的锚固长度以及玻璃钢锚杆与围岩之间的锚固剂密实度。为此从钻孔深度、锚固剂填塞数量、锚杆杆体插入深度、锚固剂浸泡时间等方面，提出了相应的锚固质量控制对策。玻璃钢锚杆锚固质量声波检测技术可为大冶铁矿玻璃钢锚杆锚固质量的控制提供指导，对实现矿山安全高效开采具有较大的应用价值。

露天矿层状岩体爆破抛掷方向及参数优化

夏岸雄, 张建华, 张鹏, 李森茂, 王涛

2014, 43(03):  40-43. 

摘要 ( 1678 )   PDF  

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为了优化爆破参数，探究了露天矿层状岩体倾向与爆破抛掷方向之间的关系。以黄麦岭露天矿山为例，进行现场单孔爆破漏斗试验，然后统计爆破后的大块和飞石，绘制爆破漏斗剖面图。最后进行孔网参数的正交试验研究，应用Split-desktop软件记录爆破后的块度分布，确定了最优方案。研究表明，当爆堆抛掷方向与岩层倾向垂直时爆破效果最好。矿石/易爆岩石以及难爆岩石的最优孔网参数分别为5.5 m×3.7 m，5 m×3.5 m。研究成果为露天矿中深孔台阶爆破提供了科学依据。

新型双阶段膨胀封孔注浆材料研究

陈学习, 常忠乾, 毕瑞卿, 徐永

2014, 43(03):  44-47. 

摘要 ( 1390 )   PDF  

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针对目前封孔注浆材料存在析水、注浆后泄漏、凝固速度慢、凝固后收缩等缺点，借鉴高水材料和加气混凝土研究成果，以硫铝水泥熟料、石膏及生石灰为主料，柠檬酸、膨润土、铝粉及多种添加剂为辅料，通过三角坐标图、正交设计等实验方法，研发出一种新型双阶段膨胀封孔注浆材料。该材料与水混合后，在初凝点和终凝点之间通过有效加气反应促使料浆体积膨胀，实现对封孔注浆段浆液漏失的补偿及对钻孔周围裂隙的封堵；并可在凝固硬化阶段再次通过钙矾石结晶微膨胀实现对微细裂隙的进一步密封压实。性能测试表明，该材料具有高水灰比（1.2∶1）、速凝、早强、膨胀性好（可达15%）、强度适中、抗渗透性好等优点，且其凝结速度能够与施工进度良好吻合，在封孔注浆领域具有较好的应用前景。

露天矿排土场堆置参数优化

周亚博, 李克民, 肖双双, 张广超

2014, 43(03):  48-51. 

摘要 ( 1350 )   PDF  

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设计合理的排土场堆置参数可以达到降低露天矿的排岩成本并保持排土场的稳定性的目的。在建立通用的堆置参数优化的多目标规划模型基础上，结合国内某露天矿实际情况，首先确立单排岩台阶稳定性、总排土场的稳定性与堆置参数的关系，之后在考虑碎岩的运输过程及排土场随排弃任务推进的空间几何演化规律下，建立排岩工作的运输成本及管理费用与堆置参数的函数关系表达式，从而得到该矿以排土场稳定性及排岩成本为优化目标的排土场堆置参数优选模型;对该模型求解得到最佳的排土场堆置参数：台阶数目为4，平盘宽度取最小平盘宽度57 m，单个排岩台阶高度30 m，排土场总堆置高度为120 m，排土场边坡角为26°，该结果与矿山实际情况相符合。

基于小波变换的爆破振动信号不同频带能量分析

王涛, 夏岸雄, 廖新旭

2014, 43(03):  52-55. 

摘要 ( 1421 )   PDF  

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针对爆破振动信号持续时间短、突变性快的非平稳特征及振动信号三向传播特征，结合某露天矿逐孔爆破实测数据，利用小波分析技术，分析某点实测轴向、径向、垂向三向振动信号分频能量分布特征。研究结果表明：频带能量的最大值与质点峰值振速基本处于相同位置，总体成正比例关系，个别频带能量最大值并不处于峰值振速位置；逐孔起爆三向振动信号在不同频带能量分布不同，各向能量主要集中在250 Hz以内，250 Hz以后能量基本消失；由于周围建（构）筑物固有频率较低，据爆源140 m处振动数据的能量主要集中在15 Hz以上，因此，此次爆破共振对建（构）筑物的影响较小。研究结果为爆破振动安全评价提供了新的途径。

某水库水位的下降对坝体边坡稳定性的影响

张春, 黄礼富, 代永新

2014, 43(03):  56-59. 

摘要 ( 1405 )   PDF  

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水位下降时，一方面坝体内部渗流场会发生变化，土体基质吸力也相应地改变；另一方面，坝体内部土体孔隙水压力、强度参数随水位变化也会改变。因此，库水位变化对边坡安全系数有重要的影响。基于geo-studio软件中的slope/w和seep/w模块来模拟库区水位线的降低和基质吸力对边坡稳定性的影响。结果表明：当水位快速下降的时候，坝体中水位没有相应降低，孔隙水压力没有及时消散，强度参数C、 φ几乎不变，但坝体外部水压力降低，其速率越快，边坡安全系数下降得越明显；水位线缓慢下降时，坝体内部孔隙水压力消散和外部水位线发生同步变化，随着坝体孔隙水压力的消散，坝体内部土体有效应力增加，边坡安全系数逐渐增大，边坡的稳定性相应地变好；与此同时，当坝体内部土体呈饱和状态时，基质吸力为零，基质吸力对边坡稳定性几乎没有影响，随着土体内部水位线的降低，土体由饱和状态逐步变为不饱和状态，基质吸力逐渐增大，坝体的安全系数又逐渐升高，稳定性也随之增强。

矿物工程

山西某低品位铁矿石选矿试验

岳紫龙, 陈斌瓒, 刘军

2014, 43(03):  60-65. 

摘要 ( 1433 )   PDF  

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为给山西某铁矿大规模开发利用矿区内的低铁含硫矿石提供技术方案，在完成矿石性质分析的基础上进行了选矿工艺研究。结果表明：①矿石中的铁以磁性铁和硅酸铁为主，分别占总铁的54.46%和36.52%，赤褐铁仅占总铁的2.81%，因此，该矿石宜采用弱磁选工艺回收，但铁回收率不高；②采用大块（-75 mm）中磁干抛—粉矿（-12 mm）弱磁干式预选—一段磨矿（-200目55%）—弱磁粗选—粗精矿二段磨矿（-200目95%）—2次弱磁精选—1粗1精脱硫反浮选流程处理铁品位为20.54%、硫含量为0.763%的铁矿石，获得了铁品位为69.65%、铁回收率为48.63%、硫含量为0.09%的铁精矿，硫品位为24.93%、硫回收率为27.77%的含硫杂质可作为硫精矿出售。

新型常温捕收剂DMP-1反浮选研山混磁精

骆斌斌, 朱一民, 李艳军, 孙传尧

2014, 43(03):  66-70. 

摘要 ( 1377 )   PDF  

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为提高司家营研山铁矿阴离子反浮选精矿指标，并解决原捕收剂需加温浮选的问题，用东北大学新研制的常温捕收剂DMP-1对现场混合磁选精矿进行了选矿试验。结果表明：在试验确定的工艺条件下，采用1粗1精3扫、中矿顺序返回流程处理铁品位为39.05%的现场混合磁选精矿，最终获得了铁品位为64.65%、铁回收率为78.64%的铁精矿；新型捕收剂DMP-1对浮选温度变化有较强的适应能力，即使在14 ℃下经1粗1精开路反浮选，仍可获得铁品位62.13%、铁回收率为60.60%的铁精矿。试验产品的XRD、SEM分析表明：新型捕收剂DMP-1对石英、白云石等脉石矿物有较强的选择性捕收效果；吸附在较粗大铁矿物颗粒表面的细小石英因没有得到有效分散，最终随铁矿物一起被抑制是造成精矿铁品位有待进一步提高的主要原因；细小铁矿物颗粒因吸附在较粗大脉石矿物表面而上浮，或以铁矿物贫连生体形式而上浮是造成金属流失的主要原因。

镜铁山5~15 mm粒级镜铁矿石磁化焙烧—弱磁选试验

丁春江, 陈铁军, 胡佩伟, 黄献宝, 马浩

2014, 43(03):  71-74. 

摘要 ( 1390 )   PDF  

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甘肃镜铁山矿采用竖炉磁化焙烧—弱磁选—反浮选工艺处理100~15 mm的镜铁矿石，可获得铁品位58.5%左右、铁回收率78%左右的铁精矿；对15~0 mm的粉矿采用磨矿—强磁选工艺处理，仅能获得铁品位为47.5%左右、铁回收率为60%左右的铁精矿。为了提高粉矿分选指标，改善烧结料的品质，对粉矿中的15~5 mm粒级进行了磁化焙烧—弱磁选试验。结果表明，在煤粉与试样的质量比为2%，煤粉粒度为1~0 mm，焙烧温度为810 ℃，焙烧时间为60 min，焙烧产物磨矿细度为-0.074 mm占80%，弱磁选磁场强度为91.56 kA/m条件下，可获得铁品位为55.80%、铁回收率为83.97%的铁精矿。

某复杂难选铜铅锌多金属硫化矿选矿试验

王伟之, 陈丽平, 孟庆磊

2014, 43(03):  75-79. 

摘要 ( 1235 )   PDF  

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辽宁葫芦岛地区某金、银品位较高的铜铅锌多金属硫化矿石结构构造复杂，铜、铅、锌分离难度较大。为高效开发利用该矿石，按优先混浮铜铅—混浮精矿铜铅分离—混浮尾矿抑硫浮锌的原则流程对该矿石进行了系统的选矿试验。结果表明，采用2粗1扫2精铜铅混浮、1粗2扫3精铜铅分离、1粗2扫2精选锌、中矿顺序返回的闭路流程处理该矿石，最终获得了铜、金、银品位分别为20.88%、2.37 g/t、1 808 g/t，铜、金、银回收率分别为85.72%、46.27%、22.46%的铜精矿，铅、金、银品位分别为63.13%、0.99 g/t、5 973 g/t，铅、金、银回收率分别为80.00%、19.57%、75.16%的铅精矿，锌、金、银品位分别为55.96%、0.35 g/t、37.80 g/t，锌、金、银回收率分别为84.21%、10.47%、0.72%的锌精矿，较好地实现了铜、铅、锌的分离回收。

云南某低品位铜镍硫化矿浮选试验

刘豹, 孙乾予, 刘淼, 鲍雪, 王梓

2014, 43(03):  80-83. 

摘要 ( 1267 )   PDF  

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为给云南某低品位铜镍硫化矿石资源的开发利用提供依据，对该矿石进行了工艺矿物学研究和选矿试验。结果表明：①矿石中的主要有用元素为铜、镍，主要有用矿物为黄铜矿、镍黄铁矿、紫硫镍矿、含镍磁黄铁矿，铜镍主要以硫化物形式存在，分别占总铜、总镍的84.09%和85.96%，铜镍紧密共生，分离难度较大，宜采用混浮工艺回收铜镍；②矿石适宜的磨矿细度为-200目占80%，铜镍混浮粗选pH调整剂Na2CO₃、脉石矿物抑制剂CMC、镍矿物活化剂CuSO₄、捕收剂丁基黄药+硫氨酯适宜的用量分别为800、400、200、90+30 g/t；③采用1次粗选、3次扫选、扫精1扫精选、扫精选精矿与粗精矿合并1次精选、中矿顺序返回闭路流程处理该矿石，最终获得了铜镍品位分别为6.02%和3.97%、铜镍回收率分别为83.05%和84.55%的铜镍混合精矿。

丹寨县某铅锌矿选矿试验

陈丽荣, 张周位, 杨国彬

2014, 43(03):  84-87. 

摘要 ( 1442 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为给丹寨县某硫化铅锌矿石的开发利用提供技术依据，在对矿石进行工艺矿物学研究基础上，采用优先浮铅再浮锌流程进行了铅锌选矿试验。结果表明，在磨矿细度为-0.074 mm占80%，铅粗选CaO用量为2 500 g/t、ZnSO₄+Na2SO₃为1 500+1 000 g/t、乙硫氮+丁铵黑药为10+10 g/t、2^#油为18 g/t，锌粗选CuSO₄用量为600 g/t、丁基黄药用量为130 g/t情况下，采用1粗1精1扫浮铅、1粗1精2扫浮锌、中矿顺序返回流程处理该矿石，获得了铅品位为48.72%、含锌4.95%、铅回收率为89.21%的铅精矿，以及锌品位为45.89%、含铅0.72%、锌回收率为82.42%的锌精矿。

某泥质难选氧化金矿选矿试验

高艳艳, 邱克辉, 邱彧冲, 王云, 汤小军

2014, 43(03):  88-92. 

摘要 ( 1531 )   PDF  

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为给川西某含砷泥质氧化金矿的高效开发利用提供技术依据，在工艺矿物学研究和探索性试验基础上，对氰化浸出—重选工艺的技术参数进行了研究。结果表明，在磨矿细度为-74 μm占95%、石灰用量为1 000 g/t、NaCN用量为750 g/t、浸出矿浆液固比为2∶1、浸出时间为36 h情况下，可取得76.55%的金浸出率；金品位为1.32 g/t的氰化浸渣经6-S摇床粗选（摇床冲程为12 mm，冲次为300 r/min，床面横向坡度为2.5°，冲水量为2 m3/t,给矿速度为5 kg/min）、B型间断式排料Falcon离心机扫选（给料速度2 L/min,矿浆浓度为15%，离心力场为225 g，反冲水压为0.02 MPa，转动频率为60 Hz），可获得金品位为33.79 g/t，金回收率为19.15%的重选金精矿，金的总回收率高达95.70%。

新型捕收剂CL-07+CJ常温浮选某中低品位磷矿石

王祖旭, 李楠

2014, 43(03):  93-96. 

摘要 ( 1596 )   PDF  

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滇池周边拥有巨量的中低品位磷矿资源，为了高效开发这些资源，并解决磷矿石浮选常规捕收剂常温下分散性和溶解性差的问题，用昆明冶金研究院研制的新型常温捕收剂CL-07+CJ，对滇池附近某磷矿石进行了选矿试验。结果表明，该矿石在磨矿细度为-200目占60.4%，浮选温度为15 ℃，脉石矿物抑制剂Na2SiO3粗选用量为2.0 kg/t，矿浆pH调整剂NaOH粗选用量为0.8 kg/t，磷矿物捕收剂CL-07+CJ粗选用量为0.4+0.14 kg/t情况下，采用1粗2精1扫、中矿顺序返回流程浮选，可获得P2O5品位为34.60%、P2O5回收率为94.10%的磷精矿。

地质与测量

GRNN神经网络在矿区地表变形预测中的应用

高彩云, 崔希民, 高宁, 洪雪倩

2014, 43(03):  97-100. 

摘要 ( 1611 )   PDF  

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针对矿区地表变形预测受多种因素影响的复杂性、非线性等特点，基于新型广义回归神经网络（GRNN），构建了矿区地表变形预测模型。首先，介绍了GRNN的建模原理，并对影响GRNN网络预测的关键因素进行了讨论；其次，为了提高网络的泛化能力及预测精度，采用滚动建模方式对网络进行建模训练，并基于最小均方误差原理提出了交叉验证搜索算法对GRNN网络预测关键参数平滑因子SPREAD进行优选；最后，将优化后的GRNN网络应用于某矿区地表变形预测，并与LM-BP、RBF、回归分析3种模型的预测效果进行了比较，结果表明，GRNN网络泛化能力强、算法稳定，且预测精度较高，适合于矿区地表变形预测。

373铀矿床有机质与铀成矿关系

王朋冲, 徐争启, 李萍, 王冶

2014, 43(03):  101-104. 

摘要 ( 1336 )   PDF  

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通过岩石热解、氯仿沥青“A”及其族组分提取定量、镜质体反射率测定等分析方法研究矿床中有机质的类型、成熟度，进而分析有机质在铀成矿过程中发挥的作用。结果显示，373铀矿床中有机质类型为Ⅱ₂型，主要为海相浮游生物、微生物以及陆源植物的输入。有机质的成熟度较低，处于未成熟—低成熟早期阶段，与围岩相比较，矿体受热液和断层影响，有机质经历了相对较高的古地温。有机质的类型和成熟度决定其演化历史中产生了大量腐殖酸并保存在地层中。矿床中有机质中的氯仿沥青“A”含量为（0.47~10.42）×10^-6，其氯仿沥青“A”中以沥青质占绝对优势，氯仿沥青“A”和沥青质含量与铀含量有较好的相关性。综合研究表明，有机质在373铀成矿过程中主要起到吸附、络合和还原作用。

地勘行业管理政策实施效果对比分析法评价

王永生, 张志敏

2014, 43(03):  105-107. 

摘要 ( 1472 )   PDF  

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在构建地勘行业管理政策实施效果评价指标体系的基础上，运用“投射-实施后”对比分析法对我国地质勘查行业管理政策实施效果进行了定量评价。评价结果显示，我国地质勘查行业管理的实施效果总体评价一般，表现在15个通过检验的指标中，正效应指标仅有8个，而负效应指标也有7个。上述结果表明，我国地勘行业管理政策在促进行业技术进步、引导地勘工作布局和制定政策等方面实施效果明显，但在健全地质勘查市场准入机制以及加强对地质勘查市场的引导与监管等方面实施效果为负效应。建议把加强地勘行业管理政策的落实重点要在加强对地质勘查市场的引导与监管上，完善探矿权出让、转让的市场培育与监管，同时要健全地质勘查市场准入机制、加强行业信息服务以及行业技术进步。

广东庞西垌银金矿床稀土元素地球化学特征

吕文超, 刘小雨, 陈庆, 曾长育, 周永章

2014, 43(03):  108-110. 

摘要 ( 1572 )   PDF  

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对庞西垌银金矿不同岩石样品进行稀土元素地球化学特征的对比分析，结果表明：不同类型的岩石稀土元素总量存在差异，且研究区银金矿与混合岩和英桥花岗岩的稀土元素总量接近，表明了银金矿的形成与混合岩和英桥花岗岩关系可能更为密切；研究区银金矿矿石的稀土元素配分模式曲线、轻重稀土的富集程度以及Eu异常均与研究区的混合岩更为相似，这也反映了区内的银金矿与混合岩有着密切的关系；研究区的混合岩更有可能是银金矿的主要物质来源。由于英桥花岗岩的形成提供了热源以及部分银金元素，并使得银金元素二次富集，最终形成了银金矿。所以，在研究区今后进行矿产勘查时，应更加关注英桥花岗岩与混合岩的接触地段。

新疆卡拉麦里带石英脉型金矿化形成的构造背景

聂晓勇, 苏大勇, 杨向东

2014, 43(03):  111-115. 

摘要 ( 1585 )   PDF  

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通过调查发现，卡拉麦里带中石英脉型金矿化的容矿岩系包括蛇绿岩、火山碎屑-沉积建造两类。研究其中沉积类容矿岩石硅质岩、碎屑岩的主量元素、微量元素的地球化学特征，得出硅质岩的w(MnO)/w(TiO₂)值为1.3~3.7，w(Al₂O₃)/w(Al₂O₃+Fe₂O₃)值为0.08~0.36，稀土元素北美页岩标准化模式曲线近水平，δCe/δCe*小于1，δLa/δCe值为1.12~1.93，判定其沉积环境为受扩张洋脊热液活动影响强烈的大洋盆地，碎屑岩形成于物源受到大洋岛弧影响的大陆岛弧环境。进一步确定了蛇绿岩中火山岩具体就位于弧前环境，讨论了石英脉型金矿化与火山岩的密切相关性，推测它们均可能为310~325 Ma间岛弧系统下洋脊俯冲的产物；认为与洋脊俯冲相关热液活动在不同环境下分别有不同的表现，在洋底玄武岩附近沉积热水成因硅质岩，在两类容矿岩系构造裂隙中沉淀含金石英脉。

机电与自动化

金属矿井无线温湿度监测系统设计

何学文, 孙汗, 曹清梅

2014, 43(03):  116-119. 

摘要 ( 1284 )   PDF  

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针对目前金属矿井温湿度监测系统中存在的线缆布线复杂、成本高、灵活性差、容易出现监测盲区等问题，设计了一种无线温湿度监测系统。系统各个节点以CC2530为核心，终端温湿度采集节点通过温湿度传感器SHT10采集金属矿井温湿度数据，然后将数据通过终端节点采用无线的方式发送到汇聚节点，汇聚节点对数据处理后通过串口把温湿度值传递到监控中心的上位机。采用LabVIEW对上位机的监控软件进行开发，人机交互界面友好。该系统实现了金属矿井温湿度的自动采集、处理、显示、存储以及异常情况的自动报警等功能，最终实现对金属矿井温湿度的实时监控。实验结果表明：该系统具有数据采集灵敏、可靠性高、成本低、布置灵活、维护方便等优点，解决了现有金属矿井温湿度监测系统存在的问题。

分体式履带钻机的研制与应用

邬迪

2014, 43(03):  120-123. 

摘要 ( 1369 )   PDF  

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目前常用的分体式钻机和整体式履带钻机存在这样的缺陷：不能将井下机动性高、外形尺寸小、操作人员安全性高等特点融合在1台设备上，使瓦斯抽采钻孔施工效率低，钻机对复杂钻场和矿井条件适应性差。分体式履带钻机是一种新型瓦斯抽采钻孔施工装备，由于采用分体式履带结构，新型钻机外形尺寸小、井下移动灵活，工人可远离孔口和主机对钻孔施工进行控制和操作。结合复杂条件矿井煤/岩层赋存条件与钻场施工条件，通过分析和研究分体式履带钻机的结构特点、主要功能、关键技术和液压系统,设计了适用于不同工况和施工环境的分体式履带钻机系列。工业性试验表明，分体式履带钻机外形尺寸小适中、井下机动性能强、综合钻进效率高、工艺适应范围广，在复杂条件矿井具有良好的应用前景。

基于层次分析法的运输提升限制因素权重分析

薛振林, 吴爱祥, 王贻明, 黄明清, 杨鹏

2014, 43(03):  124-127. 

摘要 ( 1345 )   PDF  

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为更科学合理地优化矿山运输提升系统，在分析某矿山运输提升运行限制因素的基础上，运用层次分析法建立了这些限制因素的AHP层次结构模型。通过构造判断矩阵和AHP模型的求解，得到了限制因素的权重结果：其中多级提升效率低权重比例最大，达35.2%，斜井缺乏统一设计和中段运输效率低权重分别达到15.04%与14.55%，其余各因素均未达10%。单排序和总排序判断矩阵一致性检验均有，一致性良好。表明通过层次分析法确定矿山运输提升运输系统限制因素相对重要性是可行的。分析结果为运输提升系统的优化决策提供了依据，进而给出优化意见，重点从改善多级斜井串车提升方式、做好深部运输提升的统一设计和发挥大中段运输作用3方面进行。

采煤工作面支护测试平台设计

彭瑞, 赵光明, 孟祥瑞

2014, 43(03):  128-131. 

摘要 ( 1467 )   PDF  

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为了解决国内现有液压支架实验台结构简单、加载装置和监测仪器落后,从而无法动态地监测采场顶底板岩石破裂演化规律以及无法自动调节工作面倾角等弊端，设计了一种在液压支架与工作面顶底板作用过程中测试支架工作阻力、顶板压力、顶底板内部裂隙发育、不同架型支架在多种采场环境下支护效果的实验平台；通过信号采集系统和信号处理系统，实时地监测、采集和存储加载力、支架活柱的受力大小以及顶底板岩石内部裂隙的发育和分布情况；经上述方法实现了从微观的角度分析采场支架和围岩的关系。

磁性螺旋溜槽回收细粒钛铁矿试验

陈晓鸣, 严鹏, 陈力行

2014, 43(03):  132-135. 

摘要 ( 1707 )   PDF  

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为检验新研制的磁性螺旋溜槽在微细粒钛铁矿回收方面的优越性，以规格型号均为BLL-600的磁性螺旋溜槽和常规螺旋溜槽为分选设备，对0.074～0.038 mm粒级和-0.038 mm粒级的钛铁矿进行了分选效果对比试验。结果表明：①0.074～0.038 mm粒级的物料在给矿浓度均为14%、给矿量均为5.4 L/min的情况下，常规螺旋溜槽1次粗选可获得TiO₂品位为27.03%、回收率为72.20%的钛粗精矿，磁性螺旋溜槽1次粗选可获得TiO₂品位为27.19%、回收率为86.04%的钛粗精矿；②-0.038 mm粒级的物料在给矿浓度均为10%、给矿量均为4.2 L/min的情况下，常规螺旋溜槽1次粗选可获得TiO₂品位为8.48%、回收率为42.83%的钛粗精矿，磁性螺旋溜槽1次粗选可获得TiO₂品位为8.43%、回收率为57.88%的钛粗精矿；③在相同工艺技术条件下，磁性螺旋溜槽比同规格型号的常规螺旋溜槽可以取得更高的TiO₂回收率；④在精矿TiO₂指标相当的情况下，磁性螺旋溜槽可显著提高处理能力。

安全与环保

基于Ventsim的矿井通风风阻参数优化

李孜军, 陈艳丽

2014, 43(03):  136-140. 

摘要 ( 1417 )   PDF  

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研究矿井通风风阻变化规律对通风系统网络解算及优化调节的影响有着重要的意义。根据矿井通风系统中风量、风压和风阻之间的平衡关系，运用单因素分析法，实现快捷高效优化通风系统稳定性。该方法是通过改变某一分支巷道的风阻值，分析其他特征分支风量和风压对此变化做出的反应状况规律。以某金属矿山为例，将通风系统模型导入Ventsim三维仿真系统，选择一个具有代表性的特定分支，在其他参数保持不变的情况下，改变这一分支巷道的风阻值，通过仿真模拟解算出需要的数据。最后对解算结果进行分析比较，确定该分支巷道和相关分支风量及风机工况点之间的相互关系，来判断其对通风稳定性影响的大小。这不仅为矿井前期通风系统设计提供了理论依据，也为后期矿井通风系统运行及改造提供了数据支持，最终为实现矿井安全生产打下坚实基础。

露天煤矿排土场复垦土地土壤有机碳的动态变化

刘伟红, 王金满, 白中科, 张耿杰

2014, 43(03):  141-146. 

摘要 ( 1356 )   PDF  

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为探讨黄土区露天煤矿复垦土壤剖面有机碳的动态变化，以山西平朔露天煤矿排土场不同复垦阶段的耕地、林地和草地为研究对象，通过野外分层采集土样，探讨了不同复垦方向土壤有机碳含量的剖面分布特征及其与土壤pH值、全氮和w(C/N)的相关关系。结果表明：土壤有机碳的剖面分布随土壤深度和复垦方向的变化而变化，不同复垦方向土壤有机碳的垂直分布表现出一定的规律性，即随着土层深度的增加而逐渐递减；与未复垦的排土场相比，复垦2 a和18 a的耕地表层土壤有机碳含量分别增加22.73%和46.06%，复垦18 a和22 a的林地土壤有机碳含量分别增加38.86%和29.55%，复垦14 a的草地土壤有机碳含量增加30.96%，而复垦18 a的草地土壤有机碳含量变化不大；矿区3种复垦方向土壤有机碳含量整体表现为：林地>耕地>草地；复垦后的耕地土壤有机碳与全氮含量之间有显著的正相关性，相关系数R=0.642，林地和草地土壤有机碳含量与全氮之间有极显著的正相关性，相关系数R≥0.812；不同复垦方向土壤有机碳与w(C/N)的相关性都极为显著，相关系数≥0.679；耕地和林地土壤有机碳含量与pH具有明显的负相关性，相关系数分别为-0.685和-0.723，而草地土壤有机C含量与土壤pH没有明显的相关性。本研究可为黄土区露天煤矿排土场土地复垦与生态重建提供一定的借鉴和参考。

基于组合权重的尾矿库重金属污染性灰靶评价

张向东, 张成, 吴野

2014, 43(03):  147-151. 

摘要 ( 1304 )   PDF  

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针对尾矿库的重金属污染对生态环境及人类生活造成严重危害的状况，以辽宁省境内6个不同矿区的尾矿库作为研究对象，采用灰靶决策的方法，对其污染性进行量化研究及评价。系统分析不同重金属元素对环境的污染性，选取Zn、Pb、Cd、As、Cu、Cr、Hg共7种重金属元素，建立尾矿库重金属污染性评价指标体系。运用层次分析法和熵权法确定评价指标的主、客观权重，通过组合权重模型得到各评价指标对尾矿库污染性影响的最终组合权重值。基于灰色系统理论，建立多指标尾矿库重金属污染性灰靶决策模型，以污染临界值作为最优效果向量，即灰靶决策模型的靶心。计算6个待评价区块的效果向量与最优效果向量间的靶心距，根据靶心距的大小进行污染性排序，靶心距越大，矿区污染程度越严重。评价结果与实际情况较吻合，说明基于组合权重的多指标尾矿库重金属污染性灰靶决策模型对尾矿库的污染性进行评价是可行的。

声发射监测技术用于采空区地压灾害预测

李示波, 李占金, 张洋, 卢宏建

2014, 43(03):  152-155. 

摘要 ( 1294 )   PDF  

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东河湾铁矿经过多年开采，存在采空区多、滞留时间长、安全隐患大等问题。为了在采空区发生重大地压灾害前能够提前预警，以便采取必要的安全措施，预防采空区重大灾害发生，须建立预警预报系统。以岩石力学试验及采空区有限元稳定性分析为基础，分析最易发生重大灾害的区域，确定必要的监测范围。选用国内先进的STL-12型声发射监测系统，针对危险区域建立了完善的声发射在线实时监测体系。利用室内声发射试验以及现场震动波形实测，构建了岩石声发射及其他震动波形库，总结了该矿岩石破坏过程的声发射特征。通过波形分析及时掌握了采空区围岩地压活动的声发射信息变化规律，制定了完善的预警预报制度。近2 a的现场实践表明，该系统可为东河湾铁矿采空区塌陷的预测预警提供技术支撑。

综合利用

铜尾渣深度还原回收铁工艺研究

王爽, 倪文, 王长龙, 李德忠, 王红玉

2014, 43(03):  156-160. 

摘要 ( 1441 )   PDF  

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为给含铁铜渣深度资源化利用提供技术依据，以国内某铜渣磨矿—浮选选铜尾矿为原料，以焦粉为还原剂、氧化钙为添加剂，以含铁硅酸盐还原成金属铁为目标，以还原产物磨矿—弱磁选精矿指标为评价依据，进行了还原焙烧工艺条件研究。试验结果表明：①还原温度和还原时间对还原效果影响显著；②在氧化钙用量为6%、焦粉用量为14%、还原温度为1 300 ℃、还原时间为2 h情况下，获得的金属铁粉的铁品位为92.96%、铁回收率为93.49%，且杂质硫磷含量低，属优质炼钢辅料。铜尾渣深度还原产物的SEM分析表明，还原产物中金属铁颗粒粒度较均匀，形状较规则，嵌布关系较简单，无明显夹杂其他渣相的现象，这为后续磨选作业实现铁颗粒的较好解离和获得较好分选指标创造了条件。

含富铟铁酸锌锌浸渣中铟的微波强化酸浸

张琳叶, 黎铉海, 孙勇, 黄雪春, 刘晓彬, 杨景芳

2014, 43(03):  161-165. 

摘要 ( 1439 )   PDF  

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常规酸浸很难高效浸出富铟铁酸锌中的铟，为了探索提高铟浸出率的低耗、高效工艺，以广西柳州锌品厂含富铟铁酸锌的锌浸渣为对象，进行了微波助浸工艺及工艺参数研究。结果表明：微波直接酸浸工艺具有简单、高效的特点，其铟浸出率明显高于常规酸浸和微波预处理+常规酸浸工艺，与微波预处理+微波酸浸工艺的铟浸出率十分接近；搅拌速度、硫酸初始浓度、液固比、浸出温度、浸出时间对铟浸出率均有显著影响；在搅拌速度为550 r/min、硫酸初始浓度为1.5 mol/L、液固比为10 mL/g、浸出温度为75 ℃、浸出时间为90 min情况下，对锌浸渣进行微波直接酸浸铟，铟浸出率可达77.0%，较常规酸浸铟浸出率高19.9个百分点。

硫化铟氧化酸浸与常规酸浸的动力学比较

韦岩松, 黎铉海, 马宸

2014, 43(03):  165-170. 

摘要 ( 1563 )   PDF  

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为了提高硫化铟的浸出率，从研究硫化铟常规酸浸、高锰酸钾或双氧水氧化酸浸的晶粒参数、表观活化能、反应级数的变化规律入手，对不同状态下硫化铟的浸出动力学进行了研究。结果表明：①硫化铟浸出反应的表观活化能、反应级数、晶粒参数，在常规酸浸状态下分别为35.6 kJ/mol、0.770、0.576，高锰酸钾氧化酸浸状态下分别为13.9 kJ/mol、0.390、0.366，双氧水氧化酸浸状态下分别为17.5 kJ/mol、0.220、0.466。②硫化铟常规酸浸的铟浸出率对浸出温度、硫酸初始浓度的变化比较敏感；而硫化铟氧化酸浸的表观活化能和反应级数均大幅度下降，化学活性显著增强，反应速率明显加快，浸出温度和硫酸初始浓度对铟浸出影响的敏感度下降。③硫化铟的常规酸浸及氧化酸浸动力学模型符合n＜1的Avrami方程，常规酸浸受化学反应与扩散混合控制，而氧化酸浸则受扩散控制，因此，强化搅拌扩散有利于提高铟浸出率。

赤泥-煤矸石基胶凝材料水化过程XPS分析

张娜, 刘晓明, 孙恒虎

2014, 43(03):  171-176. 

摘要 ( 1495 )   PDF  

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为了透彻了解赤泥-煤矸石基胶凝材料水化过程中所发生的物理化学变化，采用X射线光电子能谱技术（XPS）对赤泥-煤矸石基胶凝材料水化过程中Ca、Si、Al、O、Na等主要元素化学键能的变化进行了深入、系统的分析。结果表明：水化3 d至90 d的赤泥-煤矸石基胶凝材料水化产物中Ca、Si、Al、Na、O等主要元素的结合能均随着水化龄期的延长逐渐升高；Na1s结合能的升高说明赤泥-煤矸石基胶凝材料在水化过程中对Na+具有一定程度的固化作用；随着C-A-S-H凝胶钙硅原子比的升高，Si2p结合能将降低，二者呈较好的线性负相关性；基于水化产物的O1s结合能与相对桥氧数（RBO值）之间具有良好的线性正相关性，因此可用水化产物O1s结合能来评价胶凝产物中［SiO₄］四面体的聚合度。

铁尾矿路面基层材料力学性能与耐久性能研究

易龙生, 万磊, 汪洲, 袁多伟

2014, 43(03):  177-179. 

摘要 ( 1331 )   PDF  

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为了探讨铁尾矿大规模资源化利用的新途径，以无侧限抗压试验结果（试件中水泥、碎石、铁尾矿和改性生物酶的质量比为5∶30∶68∶2）为基础，研究了聚丙烯纤维掺量对路面基层材料的力学性能和耐久性能的影响。结果表明，在聚丙烯纤维掺量为1.5 kg/m3的情况下，试件的劈裂抗拉强度达到0.396 MPa，抗弯拉强度达1.641 MPa，抗弯拉强度与无侧限抗压强度之比为0.27，冻融循环和干湿循环情况下的无侧限抗压强度均大于5 MPa，抗冻系数大于0.80，水稳系数大于0.88，试件冲刷率为0.139 g/min，质量损失比为1.92%，各项力学性能、耐久性能均满足高速公路和一级公路的要求，说明铁尾矿作为高速公路路面基层材料的主要成分是可行的。