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2014年 第43卷 第06期    刊出日期：2014-06-16

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采矿工程

含水煤岩损伤破坏过程中声发射特征的研究

夏冬, 杨天鸿, 常宏

2014, 43(06):  1-9. 

摘要 ( 1084 )   PDF  

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岩土工程在施工及运营期间，经常会遇到地下水和施工及运行载荷的共同作用，岩体在地下水和各载荷作用下的力学性能是影响岩土工程长期稳定性的重要因素之一。在收集国内外相关资料的基础上，对含水煤岩在单轴压缩、周期载荷作用、三轴压缩、剪切及拉伸等应力作用下的力学特性及声发射特征等方面进行了综述，对国内外的研究现状进行了回顾与分析，进而总结了含水煤岩力学特性及声发射特征的部分规律。指出随声发射技术在工程岩体稳定性监测领域的广泛应用及试验手段和试验方法的进一步发展，含水煤岩声发射有向真三轴、多场耦合方向发展的趋势，同时随着数值模拟软件及并行技术的快速发展，数值模拟试验将为含水煤岩声发射特征的研究开辟新的途径。

微差爆破试验及爆破振动能量的小波包分析

何理, 钟冬望, 刘建, 朱宽, 黄小武

2014, 43(06):  10-15. 

摘要 ( 1043 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为从能量分布角度研究爆破振动信号以控制爆破地震危害，结合室内混凝土边坡相似微差爆破模拟试验，利用MATLAB 7.0，结合小波包技术，研究了振动信号能量和峰值速度随距离的变化规律，分析了减震沟对振动信号能量与峰值速度的削弱程度，以及对振动信号能量分布的影响。总结得出：减震沟使得爆破振动信号能量卓越频带向低频带集中；一定范围内，随传播距离的增加，爆破振动信号峰值振动速度与总能量衰减趋势逐渐变缓；峰值振动速度大的爆破振动信号携带能量不一定大，能量不仅仅是振动速度的表征。

大直径深孔崩矿嗣后充填采矿法应用研究

韩斌, 吴建勋, 王鹏, 孙伟, 姚松, 苏先锋

2014, 43(06):  16-20. 

摘要 ( 1168 )   PDF  

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板庙子金矿针对矿体内溶洞区发育的富水厚大复杂难采矿体的实际特点，借助深孔凿岩台车、装药台车、遥控铲运机、湿喷台车等先进的大型无轨机械化设备，试验成功了大直径深孔崩矿嗣后充填采矿法。提出的平底式底部结构施工简单，采切工程量小；采用装药台车实施散装ANFO炸药机械化装药、高精度数字雷管微差爆破，使单次爆破最大总装药量达到10 t，爆破振幅控制在0.3 cm/s以内，并实现了30 m高、4 m2小断面切割天井一次爆破成井；根据不同的溶洞赋存位置和体积，通过优化爆破回采顺序、修复炮孔、“隔山打牛”爆破等多种方式，使单采场生产能力达到2 000 t/d，采矿回收率为94%，贫化率小于7%。

金属矿山嗣后充填采场顶板合理跨度参数研究及建议

张海波, 李示波, 张扬, 杨希洋

2014, 43(06):  21-24. 

摘要 ( 1089 )   PDF  

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根据河北某铁矿现有的开采技术条件，对该铁矿嗣后充填采场的结构参数进行了研究，采用材料力学“简支梁”理论计算及Flac数值模拟相结合的手段分析了采场顶板的安全合理跨度。理论计算合理跨度为18 m左右，数值模拟分析采用3种模拟方案，采用“隔一采一”的开采顺序，由此模拟分析了不同尺寸采场跨度条件下矿岩的应力分布、塑性分布及位移变化情况。结果表明，随着矿房跨度的增加，矿房顶、底板围岩的应力由受压状态逐渐转向受拉状态，尤其是当跨度达到20 m时，矿柱的塑性分布范围增加十分明显，矿柱剪切破坏的程度加大，增加了矿柱失稳的可能，所以采取矿房、矿柱宽度为18 m时是比较合理的，这和理论计算的结果是相符的，同时建议在回采过程中，要加强对矿柱及充填体进行应力应变监测，确保矿体的安全高效回采。

类综合指数法在采矿方法选择中的应用

周升平, 王贻明, 吴爱祥, 艾纯明

2014, 43(06):  25-30. 

摘要 ( 1067 )   PDF  

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针对传统的采矿方法选择中模糊数学法、层次分析法、灰色聚类法以及神经网络法存在的弊端，把计量经济学中的综合指数法原理引入采矿方法选择中，建立起了采矿方法选择的类综合指数法模型，使原来采矿方法中定性的比较转化成定量的分析，用直观的数字来评价采矿方法优劣。通过建立类综合指数法模型优选采矿方法，对采矿方法中的开采技术及矿体赋存条件指标进行综合评价，通过类综合指数计算，得出内蒙古某铜矿Ⅰ号矿床铜矿体开采中阶段矿房法的类综合指数最大，达到0.564，最接近Ⅰ级标准的0.586。据此可判断出采矿方案优劣程度，最终选出最优采矿方法，其结果与矿体开采实际情况基本一致。把类综合指数法引入采矿方法优选中，简化了采矿方法选择问题，大大提高了采矿方法优选效率。

白象山铁矿巷道围岩稳定性分类及支护对策研究

齐彪, 韩立军, 陈轲, 孙茂贵, 黄小忠, 张建

2014, 43(06):  31-36. 

摘要 ( 944 )   PDF  

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针对白象山铁矿现有巷道围岩稳定性分类方法无法有效指导巷道支护设计的现状，基于地质雷达探测和围岩物理力学性质试验，综合采用冶金矿山锚喷支护围岩分类和围岩松动圈分类方法，制定了巷道围岩稳定综合分类表与巷道支护方案选择标准。根据白象山铁矿巷道围岩的稳定性状况，将围岩分为I到V共5类：I类围岩稳定，一般不支护或喷50～60 mm混凝土封闭围岩；V类围岩稳定性极差，采用直径20~22 mm、长度2 200~2 400 mm的螺纹钢锚杆、钢筋梯（钢筋网）以及锚索进行支护，并考虑采用型钢支架加强支护，底板铺设反底拱，实施全断面注浆加强支护。工程实践表明，以白象山铁矿巷道支护方案选择标准为依据进行巷道支护设计，针对不同巷道围岩类别选用合理的支护形式与参数，可以有效地控制巷道围岩的收敛变形，保证巷道围岩的长期安全与稳定，具有较高的工程应用价值。

露天矿爆破荷载等效施加方式的探究

胡军, 钟龙

2014, 43(06):  37-41. 

摘要 ( 1270 )   PDF  

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为了较为准确数值模拟爆破荷载的等效施加方式，基于强度折减法基本理论分析边坡稳定性，针对露天矿爆破开采时的特殊爆破荷载，提出了能够仿真模拟实际爆破荷载的等效加载方式。该等效加载方式首先对露天矿爆破荷载进行分析，爆破荷载是由爆源中心环向向四周传递，将爆破荷载等效加载到粉碎区外边界上，与实际的炮孔爆破荷载形式较为吻合；利用FLAC3D建立露天矿边坡数值模型，分析在爆破动载下边坡的动态响应特征，运用强度折减法计算得到露天矿边坡的动力安全系数。最后与以往将爆破振动施加到模型边界的等效施加方式进行对比，验证了此等效施加方式应用于爆破动载下露天矿边坡稳定性分析中的可行性与合理性。

含水露天矿加强水封塞爆破技术研究

谢亮波, 黄凯和, 杨海涛

2014, 43(06):  42-45. 

摘要 ( 1116 )   PDF  

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在露天矿山爆破中，台阶上部是大块产生的主要部位，一直未能得到很好的解决，当炮孔含水时这一问题尤为显著。鉴于目前很多露天矿山大多炮孔为水孔的情况，为了减少爆破时台阶上部产生的大块率，通过对高冲击下水介质特性的分析以及在和尚桥铁矿的现场试验，提出了大孔径加强水封塞爆破装药结构，即在炸药与填塞物之间留取一定长度的水柱，在水柱与填塞物之间设置加强封塞药包。经过对加强水封爆破技术的理论分析、计算及现场工程试验，结果表明大孔径加强水封塞爆破技术可改善台阶上部岩石爆破后的块度组成，大幅减少大块率，有效提高炸药有效能量利用率，降低爆破后二次破碎成本，提高矿山生产效率。同时，该技术可以有效降低爆破粉尘，创造良好的作业环境，在同类相似矿山推广应用，可以取得较好的经济效益和社会效益。

大冶铁矿采空区稳定性模拟分析

申超霞, 宋园园, 王如坤, 梅甫定

2014, 43(06):  46-49. 

摘要 ( 1165 )   PDF  

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为了回收采空区矿柱，以大冶铁矿采空区充填体为例，根据Mohr-Coulomb材料变形模型，建立了采空区应力数值分析模型，模拟了充填前后采空区的应力变化及塑性区的分布情况，通过两者的对比得出充填前后采空区的稳定性结果。研究证明采用充填法对采空区进行处理，不仅改善了采空区应力的作用，还缩小了矿体内的塑性区域，很大程度上提高了采空区的稳定性。

下伏采空区拟建水库的FLAC^3D稳定性分析

吴冰, 何文, 高忠, 王明, 柯新华, 吴贵生

2014, 43(06):  50-54. 

摘要 ( 950 )   PDF  

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某矿山采空区上方拟建一酸性水库，为了论证其可行性，根据采场中段平面图和上部地形图，采用SURPAC三维矿业软件建立采空区及地表三维模型，划分成块体后，利用SURPAC-FLAC3D接口程序导入FLAC^3D生成计算模型后进行计算分析，并对库区稳定性进行评价。通过数值模拟分析可知，在现有情况下，采空区上部地表最大沉降量约为9.5 mm，在拟建水库蓄水后，地表新增沉降量约7.1 mm。模拟结果表明：现有采空区是稳定的，在拟建水库蓄水后，采空区上部地表沉降量在建筑物允许的沉降范围内，为拟建水库的可行性提供了理论依据。为分析爆破振动对库区影响，对爆破振动进行现场测试，得到振动最大合成速度均在质点允许振动速度安全范围内，爆破振动对拟建水库安全性并无明显影响；并在此基础上提出了一些建议措施。

红庙矿护巷煤柱合理留设宽度及支护结构研究与应用

宋洋, 张向东, 祝百茹, 于国旺

2014, 43(06):  55-59. 

摘要 ( 1006 )   PDF  

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针对赤峰市元宝山红庙矿2621运输顺槽保护煤柱留设问题，通过室内试验测定了煤、岩体的力学参数，采用极限平衡理论与数值模拟相结合手段，分析了围岩的位移和塑性区变化，最终确定了煤柱的合理宽度及巷道支护方案。研究结果表明：煤柱宽度越大，巷道与采空区塑性区范围、位移量越小，巷道越稳定，并最终确定煤柱留设宽度为25 m；2621运输顺槽巷道采用强力约束小煤柱的方法进行加固，即锚索+大钢板+注浆+喷射混凝土的联合加固方法，使得顶底板移近量减少50.3％，左右帮收敛量减少81.0％，说明设计方案可有效控制巷道变形。

矿物工程

四川某微细嵌布铁矿石选矿试验

张超达, 吴城材, 钟森林, 杨招君

2014, 43(06):  60-64. 

摘要 ( 932 )   PDF  

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四川某铁矿床为沉积矿床，原矿含铁39.93%，铁矿物主要为磁赤铁矿，有少量磁铁矿，它们嵌布粒度微细，并以群体状与绿泥石等黏土矿物混杂，完全解离困难，而且其单矿物含铁量不高。为了给开发该铁矿资源提供依据，在多方案比较的基础上，采用在-0.074 mm占55.37%粗磨条件下1粗1扫磁选抛尾—粗选精矿再磨至-0.074 mm占95.02%后精选—扫选精矿和精选尾矿合并再磨至-0.045 mm占95.27%后再选的工艺流程进行选矿试验，最终获得了产率为54.22%、铁品位为61.02%、铁回收率为82.86%的综合铁精矿。

内蒙古大坝沟超贫磁铁矿石选矿试验

马艺闻

2014, 43(06):  65-68. 

摘要 ( 1215 )   PDF  

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内蒙古大坝沟超贫磁铁矿石铁品位仅15.68%，且有21.81%的铁以硅酸铁形式存在，同时有少量磁铁矿因呈微细粒包裹于石榴石、黑云母中而难以解离。为了给该矿石的开发利用提供依据，对其进行了选矿工艺研究。结果表明：采用块矿干选—闭路高压辊磨—粉矿干选抛尾工艺处理该超贫磁铁矿石，可以预先抛除产率达54.16%、铁品位为7.71%的合格尾矿，从而使矿石铁品位由15.72%提高到25.19%，而磁性铁损失率仅4.68%；预选精矿经阶段磨矿—细筛分级—阶段弱磁选，可以获得铁品位为65.52%、作业铁回收率为78.14%的合格铁精矿，其对原矿的铁回收率为57.39%。

从河口铜矿石中回收铜铁硫的选矿试验

肖军辉, 施哲, 孙红娟, 樊珊萍, 王振

2014, 43(06):  69-74. 

摘要 ( 1102 )   PDF  

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云南河口铜矿石含Cu 0.59%、S 4.57%、Fe 26.98%，属伴生硫铁的低品位硫化铜矿石，铜、硫、铁在矿石中分别主要以黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿形式存在，但有少部分黄铜矿与黄铁矿形成固熔体。采用铜硫混合浮选—铜硫分离浮选—浮选尾矿弱磁选工艺对该矿石进行综合回收铜、硫、铁的选矿试验，得到了铜品位为18.03%、铜回收率为93.07%的铜精矿，硫品位为52.02%、硫回收率为56.34%的硫精矿和铁品位为61.90%、铁回收率为27.38%的铁精矿，从而为该矿石的合理开发利用提供了技术依据。

石煤直接酸浸提钒富液铵盐沉钒工艺研究

郝文彬, 戴子林, 郭秋松, 危青, 李云霄

2014, 43(06):  75-78. 

摘要 ( 1124 )   PDF  

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陕西五洲矿业股份有限公司原采用直接酸浸—萃取—反萃取—氨水沉钒工艺处理含钒石煤，存在氨水沉钒率低（95%左右）、沉钒母液氨氮含量和沉钒滤饼烧失率高、液氨价格高且运输困难、最终V₂O₅产品质量不稳定等问题。为解决这些问题，首先通过实验室试验考察了用铵盐取代氨水从五洲矿业反萃取富钒液中沉钒的可能性，结果表明，所使用的3种铵盐均可取得比氨水好的沉钒效果，其中尤以碳酸氢铵的沉钒效果为最佳（沉钒率和最终V₂O₅产品的纯度均为最高，同时母液的氨氮含量和滤饼的烧失率均为最低），而碳酸氢铵的合适用量是使加铵系数为2。根据实验室试验结果，进一步在五洲矿业钒选冶厂沉钒车间进行了用碳酸氢铵代替氨水的工业试验，结果显示，沉钒率可达到近99%，最终V₂O₅产品的纯度可稳定在98%以上，从而验证了用碳酸氢铵代替氨水的有效性。按照工业试验结果进行测算，采用碳酸氢铵作为沉钒剂，可使五洲矿业年经济效益提高300万元。

高钙高磷钒渣提钒工艺研究进展

王俊, 孙朝晖, 余晓春, 苏毅, 付自碧, 郭继科

2014, 43(06):  79-82. 

摘要 ( 1116 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为了给解决高钙高磷钒渣难利用问题提供参考，在归纳目前已提出的钠化焙烧—水浸提钒、钙化焙烧—酸浸提钒、钙化焙烧—碳酸钠浸出提钒、含钒溶液溶剂萃取提钒、含钒溶液离子交换提钒等主要的钒渣提钒工艺基础上，着重介绍了其中的钠化焙烧—水浸提钒工艺、钙化焙烧—酸浸提钒工艺、钙化焙烧—碳酸钠浸出提钒工艺以及新提出的钙化焙烧—碳酸铵浸出提钒工艺和钙化焙烧—草酸盐浸出提钒工艺在处理高钙高磷钒渣方面的研究进展，最后针对这些工艺尚存在的缺陷，指出寻找钙化焙烧除磷添加剂、减少碳酸铵浸出时的浸出剂用量、简化草酸盐浸出时的浸出剂种类等应该是高钙高磷钒渣提钒工艺今后的研究方向。

稀土工程

离子型稀土矿开发技术研究进展及发展方向

罗仙平, 翁存建, 徐晶, 马沛龙, 唐学昆, 池汝安

2014, 43(06):  83-90. 

摘要 ( 1331 )   PDF  

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介绍了离子型稀土矿的资源特点，从浸出、浸出液净化和沉淀工艺的变革及技术经济指标、环境效益的提高等方面综述了离子型稀土矿开发技术的研究和实践进展，总结了离子型稀土矿开发过程中存在的问题，建议今后应加强原地浸矿过程基础理论及边坡稳定性控制方面的研究、开发可替代硫酸铵、碳酸氢铵的高效低污染浸取剂和沉淀剂、掌握尾矿中稀土及重金属离子的二次迁移规律、重视低品位难浸离子型稀土矿的回收工作、解决碳酸氢铵沉淀法所存在的沉淀速度慢且难以制备晶型碳酸稀土问题，以促进离子型稀土矿绿色高效开发技术的可持续发展。

离子型稀土矿山环境问题及其治理方法

罗才贵, 罗仙平, 苏佳, 陈春飞, 韩冬雪1

2014, 43(06):  91-96. 

摘要 ( 1305 )   PDF  

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结合离子型稀土矿开采工艺的发展历程，总结了离子型稀土矿开采导致的植被大面积破坏、水土流失严重、发生山体滑坡和泥石流等地质灾害、土壤盐碱化、地表水和地下水污染等环境问题；从污染控制、工程治理、生态修复3方面介绍了离子型稀土矿山环境问题的治理方法，其中污染控制包括采取清污分流和人工防渗假底措施、建立3级监控收液系统和地下水长期动态观测网及氨氮废水处理等，工程治理包括土地整理、排水系统工程及其他工程，生态修复包括采用土壤改良技术、植被恢复技术和微生物修复技术。

地质与测量

西藏隆子县扎西康矿床地层围岩元素分布特征

卿成实, 丁俊, 李光明, 周清, 赖杨

2014, 43(06):  97-100. 

摘要 ( 1167 )   PDF  

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通过实测扎西康整装勘查区内1条东西向岩石地球化学剖面及南部错动洞1条岩石地球化学剖面，研究主要成矿元素在矿区、地层、岩体的含量变化规律，发现Ag、Au、W均表现出由矿区向两侧延伸，元素含量逐渐降低的趋势；Pb、Zn含量总体上处于背景区域，二者在选场范围表现出高值异常；Sb由西向东表现出一路降低的趋势。结合R型聚类分析的结果，元素的异常分布特征对成矿物质的来源方向有一定指示作用：地表地层的Pb、Zn和成矿作用关系不大；Au、Ag、W则可能是来源于深部物质，其中W的来源或许与南部错那洞花岗岩有关；Sb主要为来自西边的物质补给。错那洞花岗岩岩体与围岩在其接触带内发生过强烈的物质交换作用，岩体提供成矿物质的可能性较高。

扎兰屯地区白音高老组火山岩特征及成因

张亚明, 杜玉春, 崔天日, 李林川, 秦涛

2014, 43(06):  101-1-4. 

摘要 ( 1358 )   PDF  

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通过对扎兰屯地区硅酸盐、重砂等样品的采集、化验与分析，w(SiO₂)为70.10%~75.97%，w(Al₂O₃)为12.50%~15.60%，属于酸性岩石且SiO₂、Al₂O₃过饱和，样品以亚碱性岩石为主，w(K₂O)为4.20%~5.77%，平均为5.03%；w(Na₂O+K₂O)为7.56%~9.95%，平均为8.62%。富集大离子亲石元素（LILE）K、Rb、Sr，高场强元素（HFSE）Nb、Ta、P、Ti和重稀土元素（HREE）相对亏损，在原始地幔蛛网图解中明显异常。经CIPW标准矿物重量百分比计算，δEu为0.05~0.68，平均为0.38；δCe为0.88~1.02,平均为0.98。通过等离子质谱（LA-ICP-MS）技术对火山岩样品进行同位素测年分析，并根据年龄谐和图与权重图发现区内的火山岩年龄为125~135 Ma，属于早白垩世白音高老组。综合考虑其研究区内火山岩特征并结合他人研究成果，认为扎兰屯地区白音高老组火山岩形成于古亚洲洋或与蒙古—鄂霍次克洋闭合有关的受流体交代的地幔及其结晶分异作用。

东昆仑马尔争铜(金)矿床地质特征及成因

常鑫, 王权锋, 童海奎, 张孝攀, 彭涛

2014, 43(06):  105-108. 

摘要 ( 1028 )   PDF  

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通过马尔争矿区的地质构造特征的分析，认为矿床的铜矿化体明显受中变基性火山岩控制，矿体与围岩产状基本一致，金矿化明显受控于NW向大型剪切带，属于与印支期造山活动有关的破碎带蚀变岩型金矿。因此，马尔争铜(金)矿床以火山块状硫化物型铜矿化为主，次为破碎带蚀变岩型金矿化的矿床。利用分形含量面积法对1〖DK(〗∶〖DK)〗1万化探土壤测量数据进行分析，圈定出的化探异常总面积大，各元素特征形态基本一致，高度叠加、分带性好，并结合矿区地质背景和地质概况分析，认为其找铜（金）前景良好，并提出了找矿标志。该矿床具有中大型远景规模。

班公错—怒江缝合带西段纳屋错蛇绿岩特征

吴小双, 陶专, 万永文, 胡隽, 孟佳克

2014, 43(06):  109-113. 

摘要 ( 1197 )   PDF  

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通过对纳屋错地区蛇绿岩的地质背景、岩石学、地球化学特征及构造环境分析，发现超基性岩以高Cr、Ni、Co、稀土总量，低Mg＇值为特征，主量元素及稀土元素特征表明其与蚀变玄武岩具有同源岩浆的特点。蚀变玄武岩的主量元素显示其具有拉斑玄武岩向碱性玄武岩过渡的特征；微量元素结果分析表明它与典型大洋中脊玄武岩明显不同，分配型式近似平坦型，相对富集大离子亲石元素Rb、Ba、Sr和高场强元素Th、Ta、Hf，但Nb亏损；在稀土元素配分模式中为轻稀土富集的向右缓倾型式，无明显的Eu异常，但负Ce异常，与洋岛碱性玄武岩的特征相似。根据蛇绿岩的地球化学特征并应用构造环境判别图解，确定该地区蛇绿岩形成于洋脊扩张环境，但不是典型的大洋型蛇绿岩，类似于边缘海型蛇绿岩。

电阻率测深法在防治矿井水患中的应用

任建伟, 谢雄刚, 朱云仓, 张江燕

2014, 43(06):  114-117. 

摘要 ( 1116 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

以贵州省某矿为例，探明了该矿矿区范围内采空区三带及构造裂隙富水区的空间分布情况。基于电阻率测深法，通过在测区范围内布置了8条探测线，获得了各勘探线成果剖面图。结合测区的地质及水文地质情况、测区的物性特征及各探测线成果剖面图的电阻率分布特征，圈定该矿测区内岩体节理裂隙发育或破碎含水影响范围2个，采空区三带充水或泥影响范围23个，采空区三带未充填或半充填影响范围6个，推断中度水患区9个。根据水文地质调查结果和电阻率测深法勘探剖面成果图对比，证实该矿在测区范围内电阻率测深法探测剖面成果合理可靠，电阻测深法可预报该矿井测区范围内的水文地质特征。

机电与自动化

OpenGL在矿井巷道可视化研究中的应用

张思卿, 周天宏, 谭同德, 于慧影

2014, 43(06):  118-122. 

摘要 ( 1057 )   PDF  

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矿井巷道三维仿真系统是以计算机图形学、人工智能、网络技术、图像处理、语音处理及高性能计算为基础的极其复杂的技术系统，能够实现各种状态下的三维场景的模拟。基于OpenGL(Open Graphics Library)，在Visual C++ 6.0集成开发环境下，设计了三维巷道仿真系统，解决了其中关键技术问题，可以模拟巷道外部全景以及巷道内部情况，最后通过贴图使巷道具有真实感。矿井巷道的模拟系统是利用虚拟现实技术的软硬件设备，根据巷道数据、巷道建立原则以及图像数据模拟出的巷道三维场景，使用户可以轻松地了解地下巷道，为煤矿的安全开发提供可靠保障。

金属矿山井下VOD智能通风技术研究

伍海亮, 王鹏, 潘军义, 王连生

2014, 43(06):  123-127. 

摘要 ( 1296 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

VOD (ventilation-on-demand)智能通风从矿井风量的“供需平衡”原理出发，按需供给风量，是金属矿山经济节能的智能通风技术，实现风机远程集中监控系统风机风量的闭环控制。VOD智能通风从作业面类型分布、主要设备工作状态、作业人员工种及数量、井下空气温湿度等影响实际需风量大小的因素并通过一定的监测手段反馈到VOD智能通风控制系统并自动计算实际需风量Q_x，相应地通过风量监测技术监测通风区域“实际供风量”反馈到VOD智能通风控制系统并自动计算实际供风量Q_g，根据Q_x与Q_g的大小关系，自动调节控制风机的开停或变频调速，实现通风系统风机风量的闭环控制。同时，通过三维通风仿真模拟系统为VOD智能通风控制系统风机控制决策提供参考数据，两者结果亦可相互验证。

VoIP技术在矿山通信联络系统中的应用

李小军, 苏军, 张乾明

2014, 43(06):  128-131. 

摘要 ( 1161 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

主要介绍了VoIP技术在矿山通信连联络中的应用。首先介绍了目前矿山通信联络系统的现状，讲述了传统通信系统PSTN的概念、组网结构等，着重介绍了VoIP技术的概念、结构组成、主要特点和井下实现的网络结构。接着以在某矿山六大系统中建设通信联络系统为例，主要介绍了VoIP技术在矿山通信联络系统中建设和实施，使矿山井下六大系统通信联络系统中实现了诸多功能语音通话、调度、紧急事件处理、相关事件原始通话存贮等服务。之后介绍了VoIP技术在矿山通信联络系统中运用的优势和发展前景，同时也指出了VoIP技术存在的问题，这样通过VoIP技术在矿山通信联络系统中的建设和应用，使矿山井下通信提高了效率，满足了矿山安全、高效生产，为数字化矿山建设提供了基础。

西部矿区深立井临时改绞方案优化

高树明

2014, 43(06):  132-134. 

摘要 ( 1082 )   PDF  

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针对西部矿区深立井临时改绞问题，以新疆塔什店一号矿井主副井与风井采用对角式布置条件为例，分析了影响临时改绞的主要因素，采用多方案综合对比的方法，对深立井临时改绞方案进行了优化。结果表明：井筒直径、提升能力、提升装备和提升时间是影响立井临时改绞的主要因素；选择主井和风井进行临时改绞，副井直接进行永久装备可满足平巷掘进工程提升能力的需要；主井临时改绞宜采用1对1.5 t矿车双层单车临时罐笼的方式；风井临时改绞可借鉴金属矿山的成功经验，宜采用装备1个3 m3箕斗和1个1 t双层罐笼采用双钩混合提升方式。研究成果对加快塔什店一号矿井建设速度，缩短矿井建设工期具有指导作用，同时为新疆等西部矿区深立井临时改绞方式的选取提供了经验参考。

3种环形拼接磁系磁场特性的Magnet仿真分析

史长亮, 尤培海, 张义顺, 杨记平, 谢玉娟, 王莹

2014, 43(06):  135-139. 

摘要 ( 1372 )   PDF  

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针对现有永磁辊式磁选机存在的漏磁严重、磁场强度低等突出问题，提出了3种环形拼接磁系——轭铁锥尖环形拼接磁系（YC）、轭铁圆面环形拼接磁系（YR）和无轭铁环形拼接磁系（NY），并采用Magnet软件仿真研究了它们的磁场特性。结果显示，3种磁系的近表面周向磁场强度极大值、近表面周向磁场梯度、径向磁场强度初始最大值和径向磁场作用力初始最大值均按YC→YR→NY的顺序递减，而径向磁场强度的作用深度和径向磁场作用力的作用深度则分别按YR→NY→YC和YR→YC→NY的顺序递减，从而反映出轭铁可有效聚磁，减轻漏磁现象，其中具锥尖结构的轭铁聚磁效果更为显著但影响磁场作用深度。根据仿真结果，可知YR的综合磁场特性最佳，YC其次，NY第3。

安全与环保

结构面影响下的岩质边坡稳定性计算方法探讨

王剑, 陈从新, 郑允

2014, 43(06):  140-144. 

摘要 ( 1059 )   PDF  

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岩质边坡的稳定性主要受岩体内结构面的控制，研究含节理岩质边坡的稳定性分析方法具有重要的理论意义和工程价值。以工程实例为背景，首先，基于现场测试和室内试验，给出了岩石和结构面计算参数的取值过程和方法；其次，基于强度折减理论，运用FISH语言编写了强度折减程序，并把其推广应用到Ubiquitous-Joint模型中；再次，提出了用薄层材料来模拟结构面，进而运用极限平衡计算出结构面作用下边坡安全系数的方法。最后，分别运用有限差分法、离散单元法和极限平衡法计算了含1组优势结构面的岩质边坡的稳定性，计算结果显示3种方法计算的边坡安全系数以及潜在破坏模式具有一致性。研究成果为类似工程边坡的稳定性评价提供了有效的方法。

不同采空区处理方式上覆岩层活动规律研究

何涛, 刘长武, 叶定阳, 康亚明

2014, 43(06):  145-149. 

摘要 ( 1135 )   PDF  

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运用弹性薄板理论及能量法原则，建立了全部垮落法和全部充填开采顶板断裂前的位移方程。同时，根据相似原理，分别对上述两种方法处理采空区的工作面上覆岩层移动及破坏规律进行模拟研究。结果表明：充填开采与垮落法开采顶板未断裂之前其位移理论模型与试验结果吻合较好，能反映顶板断裂前的移动规律；垮落法开采地面下沉与关键层移动在下沉量及下沉时间上具有同步性；垮落法导致高层位覆岩产生不均匀的水平位移，易产生挤压或拉裂变形，对覆岩整体结构稳定性影响大；充填开采高层位覆岩未产生不均匀的水平位移，同时，充填开采能使覆岩中较低层位的亚关键层转化成主关键层，减小了覆岩应力重分布的范围，能有效地控制地面下沉。

草原露天煤矿区不同复垦模式效果对比

郭凌俐, 王金满, 张萌, 白中科, 辛显华, 刘春雷

2014, 43(06):  150-155. 

摘要 ( 1104 )   PDF  

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草原露天煤矿地处水土资源匮乏的干旱西部生态脆弱区，实现有限水土资源的高效合理利用是矿区土地复垦与生态恢复中的关键所在。以内蒙古大唐胜利东二号露天矿为研究对象，采用野外典型调查的方法，分析了复垦矿区不同表土堆存方式下土壤质量的变化，并对不同复垦模式排土场平台和边坡植被恢复效果进行对比。研究表明：表土在草原露天煤矿复垦中起着至关重要的作用，散状的表土存放方式能更好地保持表土的质量和特性，“覆表土+草帘+打网格+施化肥”的排土场平台复垦模式和“覆表土+覆草帘+草方格”的排土场边坡复垦模式下表层土壤质量和植被恢复效果最佳，但仍然低于原地貌水平。研究成果可为草原露天煤矿区土地复垦与生态重建提供技术支撑和理论依据。

基于Ventsim的扇风机并联作业数值模拟分析

朱必勇, 盛建红, 廖文景

2014, 43(06):  156-159. 

摘要 ( 1005 )   PDF  

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针对矿井通风系统扇风机并联作业的效果和稳定性问题，以湖南某锑矿通风系统优化设计为工程实例，通过扇风机特性曲线分析以及利用Ventsim软件建立矿井通风系统三维模型，模拟分析了不同型号扇风机并联作业通风效果，证实了湖南某锑矿通风系统优化设计可行合理。

基于压水试验的底板泥岩阻水能力研究

符家驹, 姜振泉, 刘近国, 苟云应, 李廷

2014, 43(06):  160-163. 

摘要 ( 1065 )   PDF  

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现场原位压水试验是揭示岩层阻水能力的可靠方法。为探究下组煤底板泥岩阻水能力，采用现场压水试验的手段对兖州矿区破碎程度不同的两段泥岩进行测试。采用渗透系数和平均阻水强度作为评价指标，对岩体的阻水能力进行对比分析。研究结果表明：破碎泥岩的渗透性远高于厚层状完整泥岩的渗透性，阻水能力有限；岩体的渗透性在水压达临界值后发生突变，水压对岩体渗透性的改变，在破碎泥岩中表现出持续性，而在厚层状完整泥岩中表现出瞬时性；厚层状完整泥岩的平均阻水强度明显超过破碎泥岩的平均阻水强度，能够阻抗更高的水压。本研究成果对兖州矿区下组煤底板泥岩阻水能力的认识，有一定的指导作用，同时也为下组煤的安全开采提供了重要参考依据。

某铜矿地下开采侧帮可动块体稳定性分析

林国洪, 何书

2014, 43(06):  164-166. 

摘要 ( 1127 )   PDF  

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采用理论的方法分析了江西某铜矿地下开采进路侧帮的稳定性。首先提出了考虑地应力作用的可动块体的稳定性分析模型，然后根据力的平衡原理，建立了主应力及岩体结构面倾向、倾角的关系公式，并得到了可动块体抗滑力表达式。在此基础上，建立了块体沿双面滑动时的稳定性系数的表达式，计算结果显示：块体的稳定性系数值随着最大水平应力方向与回采进路方向夹角的增大而逐步减小，当最大水平应力方向与进路方向相同时，则块体的稳定性系数值增大。最大水平应力对块体稳定性的影响，主要与其应力值的大小和块体结构面产状有关。

矿用应急场坪的软基处理方案优选与试验

余光夏, 苏巨诗, 陈立兵

2014, 43(06):  167-170. 

摘要 ( 944 )   PDF  

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针对目前矿山建设需要配套建造用于处置突发事件的大型场坪出现的大面积软土地基的情况，以某地处漫滩区域、场内分布水塘的矿用应急场坪为例，从较常见的几种地基处理方法中，通过技术比较和经济分析，最终选用降水+强夯的处理方法。其施工工艺是通过井点降水将地下水位降低至适当标高后，使用强夯使地基土体密实，从而提高地基承载力、减少沉降量。为确定最适合该场坪的地基处理方法，设立了4个试验段进行试夯，并通过静力触探、荷载板等试验得到了各试验段地基压缩性及承载力参数，选出最优施工方并用于场坪施工中，还以完工后实测信息验证优选的方案和技术参数的先进性、可靠性和适用性。

固定化生物活性炭技术处理模拟铅锌矿山酸性废水

陈月芳, 张国华, 高琨, 季振, 安丹凤

2014, 43(06):  171-176. 

摘要 ( 926 )   PDF  

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从湖北大冶某铅锌矿选矿废水排水沟污泥中驯化筛选出1株能够有效吸附Zn²⁺、Pb²⁺并耐低pH值的菌株T1，经分子生物学鉴定，其为芬氏纤维微菌（Cellulosimicrobium funkei）。将T1按单菌种连续挂膜法固定在活性炭上，采用固定化生物活性炭（Immobilized Biological Activated Carbon，IBAC）技术处理pH=4、Pb²⁺含量为30 mg/L、Zn²⁺含量为100 mg/L的模拟铅锌矿山酸性废水，并与单纯活性炭吸附工艺进行对比，试验结果表明：IBAC工艺对模拟废水中Zn²⁺、Pb²⁺的7 d平均去除率分别达75.28%和74.16%，处理后废水的pH值提高至6.8~7.5；单纯活性炭吸附工艺虽然在处理模拟废水的开始阶段可取得高达96.80%和95.21%的Pb²⁺、Zn²⁺去除率，但80 h后Pb²⁺、Zn²⁺的去除率分别下降到只有9.65%和12.93%，而IBAC工艺的Pb²⁺、Zn²⁺去除率始终保持在68.27%~76.25%和71.27%~77.89%的较高水平。扫描电镜捡测结果显示：活性炭挂膜后颗粒表面被T1覆盖，变得更为粗糙，孔隙更多；T1呈纤维状，吸附Pb²⁺、Zn²⁺后体积膨胀，相互间黏结性更强。以上研究成果可为IBAC技术处理铅锌矿山酸性废水的工业化提供参考。

综合利用

某高岭土矿石中黄铁矿的分选试验

曹学鹏, 喻连香, 周吉奎, 顾帼华

2014, 43(06):  177-180. 

摘要 ( 1072 )   PDF  

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某高岭土矿石中高岭石含量为79.82%，黄铁矿含量达18.14%，杂质矿物含量仅2.06%。为消除黄铁矿对高岭土质量的影响，同时使黄铁矿得到综合利用，对该矿石进行了实验室浮硫试验。试验针对矿石中高岭石易泥化且黄铁矿嵌布粒度较细的特点，采用实验室仿闭路磨矿方式对原矿进行细磨，既可将原矿磨至-0.043 mm占95.37%从而使黄铁矿得以充分解离，又可减轻高岭石泥化对浮硫过程形成的干扰；然后以酸化水玻璃为高岭石的分散、抑制剂，以丁黄药为黄铁矿的捕收剂，通过闭路1次粗选、2次精选、2次扫选，获得了硫品位为48.77%、硫回收率为87.30%的高品质硫精矿，而浮硫槽内产品可直接作为高岭土精矿用于低档陶瓷原料。