当期目录

2014年 第43卷 第12期    刊出日期：2014-12-15

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采矿工程

关于我国页岩气产业的思考

游声刚, 郭茜, 耿小烬, 曾春林

2014, 43(12):  3-7. 

摘要 ( 1224 )   PDF  

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页岩气作为清洁能源，近来受到广泛关注。北美页岩气革命的成功，加速了全球页岩气的勘探开发步伐，中国页岩气资源潜力巨大，能源需求量大，但页岩气产业仍处于起步阶段，北美的成功经验对我国页岩气产业发展具有很大的借鉴意义。为此，回顾了北美页岩气的勘探开发历程，梳理了北美页岩气勘探中的扶持性的政策以及促进页岩气发展的市场环境，在总结我国页岩气产业发展现状的基础上，对比美国页岩气革命成功的经验，对我国页岩气产业的发展提出了几点建议：一是引进技术结合自主创新；二是转换补贴思路；三是进一步地开放市场；四是实行常规油气区块合法退出机制。立足我国的资源情况、地质条件及页岩气产业政策，对比国外页岩气勘探开发的成功经验，相信我国具有很好的页岩气勘探开发前景。

锚杆锚固质量检测技术研究现状

孙冰, 郭闪闪, 曾晟, 郑绪涛

2014, 43(12):  8-12. 

摘要 ( 1082 )   PDF  

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随着锚杆锚固技术在工程中的广泛应用，因现场施工锚固质量检测手段原因造成的事故与经济损失也越来越多，因此锚固质量检测新理论和新技术的研究成为目前迫切需要解决的问题。从锚杆传统拉拔检测技术的破坏机制、影响因素和数值模拟研究3个方面对锚杆锚固质量检测技术研究现状进行全面的阐述。从室内试验及现场试验、数值方法、应力波反射法和信号的处理及智能评估等方面全面分析和总结了无损检测技术的研究和应用现状。最后从锚杆无损检测技术目前存在的问题出发，提出了多种检测手段相结合的新技术研究、多种影响因素叠加效应的研究、智能评价系统的构建等将是未来锚杆无损检测技术的发展方向。

全尾膏体制备过程中尾矿颗粒运移行为研究进展与趋势

阮竹恩, 李翠平, 钟媛

2014, 43(12):  13-19. 

摘要 ( 1118 )   PDF  

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我国重要大宗金属矿产资源平均品位低，加之近年来我国矿产资源需求的持续增长、资源综合利用率的不断提升，导致尾矿粒度越磨越细、尾矿排放量越来越大，尾矿已成为我国金属矿山的重大危险源。目前，对于全尾矿的处置技术基本上为地表低浓度排放和井下充填，但是由于尾矿制备和输送浓度过低而存在许多问题，尾矿膏体堆放和膏体充填是尾矿最有效最具前景的处理方式，以此来实现安全生产和保护环境。超细全尾颗粒沉降速度慢，渗透性差，导致浓密困难，因此带有超细颗粒的全尾矿快速脱水浓密是膏体制备的技术关键。详细介绍了全尾膏体制备过程中全尾颗粒沉降、絮凝沉降、颗粒运移以及沉降机理的研究现状，分析了目前研究存在的问题以及其发展趋势。

混凝土早强剂的作用机理及应用现状

吴蓬, 吕宪俊, 梁志强, 朱成志, 陈亚楠

2014, 43(12):  20-25. 

摘要 ( 1815 )   PDF  

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混凝土早强剂是一种可以加速混凝土早期强度发展的外加剂，对于加快工程进度，提高工程作业的周转率有重要作用，其掺量一般不会超过水泥质量的5%。首先对目前早强剂的种类和用量进行分类归纳，将早强剂分为无机早强剂、有机早强剂和复合早强剂三大类，并归纳每类早强剂的主要组分和掺加量；其次，对不同种类早强剂的作用机理进行归纳总结，从理论上解释早强剂是如何提高水泥的水化反应速度，加速水泥浆体的凝结和硬化，为今后早强剂的研制及复配提供理论依据；最后，着重分析了不同研究者对早强剂应用性能的研究，指出目前早强剂存在的问题，指明今后早强剂的研究和发展方向，特别是要加强目前研究较为薄弱的低浓度低灰砂比胶凝体系早强剂的研究。

宏大铁矿露天采场开拓运输优化研究与设计

母传伟, 张国胜, 范志国, 王坤举, 刘聪

2014, 43(12):  26-29. 

摘要 ( 1053 )   PDF  

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赤峰 024222结合宏大铁矿生产实际情况，深入分析研究和对比矿山各种开拓运输方式特点，依次解决了宏大铁矿开拓运输方案优化的4个核心问题。通过全汽车和半连续2种开拓运输方案的论证比较，选定合理的开拓运输系统；通过全移动、可移式、半固定、定固等4种破碎站形式的论证对比，选定合理的破碎站形式；通过运输成本数值的回归分析，采用图解法找到半连续运输和全汽车运输的界限点；通过建立线性模型，用数学定量求最优解法，找到破碎站经济合理移设步距。最后为矿山推荐一套经济合理的半连续（汽车—可移式破碎—胶带机）运输系统，可以大量节省生产运输成本，对提高企业经济效益具有现实意义。

基于岩体等效模型的高陡边坡稳定性研究

李刚, 杨志强, 高谦, 王路亮

2014, 43(12):  30-34. 

摘要 ( 925 )   PDF  

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以厂坝铅锌矿露天采场岩质高陡边坡为研究背景，通过岩体参数设计变量的正交试验组合，采用回归分析中的最小二乘法，建立了边坡计算位移与岩体参数之间的函数关系，并利用现场监测信息，以实测位移与计算位移之差的平方和达到最小作为优化目标，由此确定了对应于监测位移的现状边坡的等效岩体参数。在此基础上，运用数值模拟方法对高陡边坡进行了干、降雨状态下的稳定性研究，得出了与现状边坡的稳定状态较为吻合的研究结果；而且结果显示，降雨渗流对边坡的稳定性影响敏感，为控制边坡稳定性的重要因素。此研究方法为不同开采工况下岩质高陡边坡的稳定性动态预测提供了基础。

胶结充填体下采场结构参数优化研究

李龙福, 江东平

2014, 43(12):  35-39. 

摘要 ( 991 )   PDF  

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要在大体积胶结充填体下对矿体进行安全高效地开采，合理的采场结构是采矿设计首先需要考虑的问题。在综合分析某地下矿山地质概况、开采技术条件现状的基础上，采用经验法与理论计算法对采场结构参数进行计算，提出了4种采场结构参数初步方案，建立对应的三维数值计算模型，将围岩的变形、应力分布及塑性区大小等作为衡量采场结构参数优劣的指标。根据模拟结果对比分析了各方案在矿房回采后采场围岩的力学响应情况，得到了采场处于最有利力学状态时的结构参数，结合各方案盘区矿石理论回采率，进而对采场结构方案进行了优选，即当顶柱厚度为6 m，矿房跨度38 m，矿柱宽14 m时，采场结构稳定性处于最有利状态并且具有较高的理论回采率。优化结果可为后续开采设计提供参考。

挂帮矿开采低段高无底柱留矿嗣后充填采矿法

刘艳章, 张群, 叶义成, 任贤锋, 王其虎, 孙永久

2014, 43(12):  40-44. 

摘要 ( 1173 )   PDF  

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残留在露天矿最终边帮上的挂帮矿赋存条件较为特殊，采用传统的地下开采方法开采挂帮矿时，露天矿最终边帮与地下采场的稳定性差、生产效率低。因此，提出低段高无底柱留矿嗣后充填采矿法用于开采位于露天矿最终边帮上的挂帮矿，该方法采用低段高回采，减小围岩的暴露面积；不留底柱，采用中深孔爆破落矿，铲运机出矿，生产效率高；将矿石暂时留在采场，回采后立即充填采空区能有效限制采空区围岩的变形；预留斜顶柱，能够有效提高采空区充填效果。将该方法用于开采大冶铁矿东露天尖ⅠN挂帮矿的开采，实践结果表明：在预留采场与边坡之间的保护矿柱的情况下，该采矿方法能有效保证挂帮矿开采过程中露天矿最终边帮的稳定和采场生产安全，高效地回收残留在露天矿最终边坡上的挂帮矿。

强富水灰岩区下矿体绿色开采理念与实践

刘培正, 孙向远, 周伟, 张传信, 胡永泉

2014, 43(12):  45-48. 

摘要 ( 944 )   PDF  

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针对吴庄铁矿井下涌水量大，地表有村庄，农田不允许塌陷，尾矿库已饱和等复杂的开采环境，提出了适合该矿的绿色开采理念及技术措施。采取“地表井下联合以帷幕注浆为主的外截内排”的防治水方案，即在地表灌溉渠浇筑、锚喷以阻断地表水体对井下的间接补给，地面帷幕注浆封堵富水断层，阻断水源通道，以及井下浇筑堵水墙防止注浆液从突水点涌出、流失的地面井下联合防治水措施。选用分段空场采矿嗣后充填法，利用尾砂胶结料及时对空区进行充填，为空区顶板和注浆帷幕的稳定性提供了保障，避免了地表塌陷。 研制了一种适合2种进料方式的地表充填站，取自尾矿库的干料采用自卸汽车运输至充填站，由大倾角皮带机输送至砂仓，而选厂排放的尾砂，直接经管道泵送。项目实施后，井下正常涌水量由原来的1 260 m3/h减少到300 m3/h，降低了76%，节省了排水费用，并且保护了地下水资源；采用的充填采矿法避免了地表塌陷，减少了征地及迁村的费用，同时将回采率由原来的67%提高到89%；而选用尾砂作为充填料，又有效解决了尾砂堆放的问题。

拉铲倒堆工艺采掘带宽度优化研究

白润才, 孙磊, 吴东海, 王强

2014, 43(12):  49-52. 

摘要 ( 1249 )   PDF  

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拉铲倒堆工艺是一种先进的露天开采工艺，它集采掘、运输与排土3项作业于一体，如果地质和生产条件允许使用拉铲，则拉铲倒堆工艺优于其他挖掘和运输系统。针对拉铲倒堆剥离工艺，以拉铲作业工作量最大化为原则，进行采掘带宽度优化。采掘带宽度主要与拉铲的回转角度有关，以此来建立采掘带宽度与工作总时间的函数关系。通过对该函数的分析，确定合理的采掘带宽度为40～60 m。同时，为了达到较好的抛掷爆破效果，并参考国内外的经验，最终选取采掘带宽度为40 m。

浅埋近距离煤层群房柱采空区下支架合理支护强度确定

张孝福

2014, 43(12):  53-56. 

摘要 ( 1125 )   PDF  

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为了确保浅埋近距离煤层群房柱采空区下综采工作面的安全高效开采，采用数值模拟和理论分析的方法研究了房柱式采空区下工作面支架合理支护强度。研究表明，房柱采空区残留煤柱集中应力影响的深度约为20 m，下部工作面回采时应考虑集中应力的影响，残留煤柱对下部工作面开采合理的应力集中系数为1.30；并根据“短砌体梁”理论，计算得到了大地精煤矿房柱采空区下综采工作面支架合理支护强度为1.07～1.21 MPa。该研究方法和结果对类似条件下综采工作面支架合理工作阻力的确定具有借鉴和指导意义。

常村煤矿掘锚机快速成巷技术研究

崔旭芳

2014, 43(12):  57-60. 

摘要 ( 1063 )   PDF  

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为实现掘锚机在常村煤矿S6-8轨道顺槽高瓦斯厚煤层复杂地质条件下的快速成巷，改进了掘锚机的临时支护装置，制定了快速成巷中瓦斯治理措施，确定了合理的支护参数。并针对巷道底板倾斜和煤壁片帮这2种影响掘进进尺速度的因素，对施工工艺进行了优化。应用效果表明：掘锚机施工期间，日均进尺增加到20 m/d，工效提高到0.44 m/工，极大提高了常村煤矿煤巷掘进速度，有效缓解了矿井采掘接替紧张的局面。

矿物工程

还原剂组分对高磷鲕状赤铁矿直接还原效果的影响

徐承焱, 孙体昌, 寇珏, 高恩霞, 曹允业

2014, 43(12):  61-65. 

摘要 ( 1176 )   PDF  

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分别以活性炭、焦炭、无烟煤1和褐煤为还原剂，并添加混合钠盐脱磷剂，通过直接还原焙烧—磨矿—弱磁选对鄂西高磷鲕状赤铁矿石进行提铁降磷试验，发现灰分、固定碳和挥发分3种组分含量的不同导致4种还原剂对所获直接还原铁指标（铁品位、铁回收率、磷含量）的影响也不相同，但由于还原剂中3种组分的影响相互交织在一起，因而较难分别归纳出各组分对直接还原铁指标的影响规律。为此，又引入另6种还原剂，采取将不同单一还原剂进行复配，使复配还原剂只有1种组分的含量发生改变的方法进行了进一步研究，结果表明：还原剂中挥发分的含量较高有利于提高直接还原铁的铁回收率，但对直接还原铁的铁品位和磷含量有不利影响；还原剂中固定碳的含量较高也有利于提高所获直接还原铁的铁回收率而对直接还原铁的铁品位影响不大，但对降磷不利；还原剂灰分含量过高对直接还原铁的铁品位、铁回收率和磷含量都有不利影响。以上研究成果为采用直接还原焙烧—弱磁选工艺对高磷鲕状赤铁矿石进行提铁降磷时合适还原剂的选择提供了有益的参考。

酒钢-1 mm镜铁矿粉矿微波磁化焙烧—弱磁选试验

马浩, 陈铁军, 刘伟, 黄献宝, 苏涛, 屈万刚

2014, 43(12):  66-69. 

摘要 ( 1110 )   PDF  

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鉴于酒钢-1 mm镜铁矿粉矿采用常规选矿方法难以获得好的分选指标，进行常规磁化焙烧—弱磁选又需解决球团问题，以哈密烟煤为还原剂，对该粉矿开展了微波磁化焙烧—弱磁选研究，考察了煤粉用量、微波功率、焙烧温度、焙烧时间、焙烧产品磨矿细度和弱磁选磁场强度对所获铁精矿指标的影响。试验结果表明，在煤粉与矿石的质量比为5%、微波功率为1 kW、焙烧温度为550 ℃条件下将该粉矿微波磁化焙烧15 min，然后将焙烧矿磨细至-0.074 mm占85.65%，在92.16 kA/m磁场强度下进行1次磁选管选别，可获得铁精矿铁品位为55.10%、铁回收率为86.65%的较好指标，从而为该-1 mm镜铁矿粉矿中铁矿物的高效回收提供了一种新思路。

GYX高频振动细筛在河南某铁矿选厂的应用

张超达, 吴城材, 钟森林, 杨招君

2014, 43(12):  70-74. 

摘要 ( 1015 )   PDF  

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河南某铁矿矿石中主要铁矿物为镜铁矿和磁铁矿，主要脉石矿物为石英和云母。该矿选矿厂原采用阶段磨矿、阶段选别的弱磁选—高梯度强磁选工艺产出磁铁矿精矿和镜铁矿精矿，但由于难磨且具弱磁性的粗粒含铁云母大量混入镜铁矿精矿，致使镜铁矿精矿的品位低于60%且难以提高，并影响综合精矿品位。为解决这一问题，选矿厂联合广州有色金属研究院开展了相关实验室试验，并根据实验室试验结果，引入GYX21-1210型高频振动细筛和普通型6-S细砂摇床对原选矿工艺流程进行了技术改造，即将原二段高梯度强磁选精矿用细筛按0.074 mm进行筛分，筛下直接作为一部分镜铁矿精矿，筛上经摇床1次选别获得其余镜铁矿精矿，同时抛弃大量尾矿，摇床中矿则返回二段磨矿作业。改造后，镜铁矿精矿和综合铁精矿的铁品位分别达到了60.30%和61.83%，与原流程相比分别提高了3.55和1.98个百分点，同时还使镜铁矿精矿和综合铁精矿的铁回收率分别提高了7.52和7.51个百分点。

甘肃大滩某低品位钛铁矿石选矿试验

刘星, 李成秀, 刘飞燕, 程仁举

2014, 43(12):  75-78. 

摘要 ( 1119 )   PDF  

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甘肃大滩某低品位钛铁矿主要有价元素为铁和钛，TFe品位为12.07%，TiO₂含量为5.56%，有害元素硫、磷含量较低。钛主要分布在钛铁矿中，分布率为81.82%，是回收的主要目的矿物。为确定该资源的合理开发利用方案，对其进行了磁选—浮选试验研究。结果表明，原矿磨细至-0.074 mm占38%，在粗选磁场强度为605.1 kA/m、精选磁场强度为565.3 kA/m条件下，经1粗1精磁选可以获得TiO₂品位为18.13%、对原矿回收率为76.79%的磁选精矿，磁选精矿采用自主复配合成的高效捕收剂EMG和新型抑制剂SF-101经1粗2精1扫闭路浮选试验可以获得TiO₂品位47.46%、回收率88.08%的钛精矿，对原矿回收率为67.63%，可以为该钛铁矿的选别提供借鉴。

辽宁某深部铁矿石工艺矿物学特性研究

刘杰, 王越, 韩跃新, 李艳军

2014, 43(12):  79-84. 

摘要 ( 988 )   PDF  

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辽宁某地发现大型深部铁矿体，为了开发利用该矿体，对其进行了工艺矿物学研究。结果表明，矿石中主要含铁矿物为赤铁矿，少量磁铁矿、镁铁矿，微量黄铁矿；铁主要赋存于赤铁矿和磁铁矿中，为选矿回收的主体矿物。赤铁矿矿物含量为32.86%，平均含铁品位69.80%；磁铁矿矿物含量为7.12%，平均含铁品位70.53%，由此计算得铁精矿的理论品位应该达到69.13%，理论回收率为98.19%。赤铁矿主要以自形、半自形晶粒状赋存于石英、白云石等脉石矿物中；磁铁矿常以微细粒形式包裹在赤铁矿中，呈交代残余结构，提高了赤铁矿磁性，这有利于赤铁矿磁选回收。赤铁矿嵌布粒度一般为0.02～1 mm，但大于0.5 mm的赤铁矿很少，大多数赤铁矿粒度小于0.1 mm。磁铁矿粒度一般在0.1 mm以下，大多数集中在0.02~0.05 mm之间。

微细粒铁矿物絮凝分选技术研究现状和发展方向

牛福生, 张晋霞, 白丽梅, 聂轶苗, 刘淑贤

2014, 43(12):  85-89. 

摘要 ( 1231 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

归纳了微细粒铁矿物选择性絮凝—浮选工艺、选择性絮凝—磁选工艺和絮凝脱泥工艺的发展水平和工业应用现状，介绍了分散剂、絮凝剂、钙镁离子、流场特性等微细粒铁矿物絮凝分选工艺主要影响因素的研究进展，最后提出微细粒铁矿物絮凝分选技术今后的发展方向是加强分散和絮凝过程选择性、絮凝分选过程流场特性、高效絮凝分选工艺及设备等方面的研究。

提高广西某铅锌矿选厂选铅指标研究

卢琳, 刘沛军, 吴福初

2014, 43(12):  90-94. 

摘要 ( 1197 )   PDF  

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广西某高泥低品位铅锌矿石铅品位在1.5%左右，主要铅矿物为方铅矿，有15%左右的铅被氧化。选矿厂采用优先浮铅然后浮锌的工艺流程生产铅精矿和锌精矿，但由于矿泥的干扰导致选铅效果较差，铅精矿的铅品位和铅回收率分别只有45%左右和65%左右。针对矿石特点开展提高铅精矿指标的选矿试验，先采用螺旋洗矿机和螺旋溜槽脱去产率达12.11%的矿泥后再浮选铜，并在浮铜过程中将抑制剂由现场采用的硫酸锌+亚硫酸钠改为自行研制的无毒有机抑制剂YJ，将捕收剂由现场采用的乙硫氮改为组合捕收剂GD-1，最终获得了铅品位达54.65%、铅回收率达79.78%的铅精矿。与现场生产相比，试验所获铅精矿的铅品位提高了约10个百分点，铅回收率提高了约15个百分点，从而为现场选铜工艺的优化提供了有力的技术支撑。

提高某铜锌硫化矿石选别指标的试验研究

张文军, 钟洪皓

2014, 43(12):  95-98. 

摘要 ( 1078 )   PDF  

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某铜锌硫化矿随着开采向深部延伸，地质条件发生变化，矿石中出现了大量的磁黄铁矿，且矿物共生关系变得更为复杂。选矿厂按原有铜、锌依次浮选工艺组织生产，选铜时由于磁黄铁矿的干扰和磨矿细度不足而导致铜锌分离效果不佳，选锌时则由于流程结构不尽合理而导致锌回收率较低。针对这些问题开展选矿工艺流程优化研究，在选铜前先通过1次磁选将磁黄铁矿脱除并将入选细度由-0.074 mm占70%提高到-0.074 mm占80%，在选锌时增加1次扫选、1次精选和1次精扫选，最终获得了铜品位为21.68%、锌含量为0.62%、铜回收率为93.14%的铜精矿和锌品位为48.87%、锌回收率为74.92%的锌精矿。与模拟现场工艺流程所获闭路试验指标相比，优化后工艺流程所获铜精矿的铜品位和铜回收率分别提高了0.70和1.45个百分点、锌含量降低了2.83个百分点，所获锌精矿的锌回收率提高了3.67个百分点，优化效果明显。

澳大利亚某富含自然铜硫化铜矿石选矿工艺

胡根华

2014, 43(12):  99-102. 

摘要 ( 1153 )   PDF  

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澳大利亚某拟开发的富含自然铜硫化铜矿石中主要有用矿物为自然铜、辉铜矿、黄铜矿、黄铁矿、硫铜钴矿、磁铁矿。根据矿石特点和澳大利亚方面的选矿试验结果，为避免选矿生产过程中具良好延展性的自然铜黏附在圆锥破碎机和磨机的衬板上造成破碎机的损坏和磨机的堵塞，中国瑞林工程技术有限公司为该矿石设计了有针对性的选矿工艺：在破碎过程中以对辊破碎机为第2、第3段破碎设备，使粒度大于40 mm的自然铜形成大的片状物，然后通过筛分将其与其他小块矿石分离；对于破碎后矿石中粒度小于40 mm的自然铜，采用高压辊磨机粉碎—圆筒洗矿机+圆筒筛和振动筛打散分级—跳汰+螺选溜槽+摇床重选工艺进行回收；最后通过磨矿—浮选—弱磁选，从重选尾矿中获得铜品位为32%，铜回收率为95%的铜精矿，钴含量为1%、钴回收率为65%的硫钴精矿和铁品位为68%、铁回收率为42%的铁精矿。该设计为高效合理地开发利用富含自然铜的硫化铜矿石提供了新的思路。

某硫化-氧化复合型铜钴矿石工艺矿物学研究

李波, 梁冬云, 张莉莉, 洪秋阳

2014, 43(12):  103-107. 

摘要 ( 1306 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

采用国际先进的MLA矿物自动定量分析技术，结合传统的工艺矿物学研究方法，查明某硫化-氧化复合型铜钴矿石的物质组成和主要含铜、钴矿物的赋存特性，并对矿物进行磁性分析，为该矿石的选矿工艺研究提供指导。结果表明：①该矿石矿物组成较复杂，铜矿物以硅孔雀石为主，其次是黄铜矿、辉铜矿、孔雀石，还有少量至微量的假孔雀石、赤铜矿、斑铜矿、水胆矾等，含钴矿物则主要为铜钴硬锰矿；②各矿物共生关系复杂，互相浸染交代现象普遍，导致金云母、叶腊石、绿泥石、高岭石等多种脉石矿物中也含较多的铜和少量的钴；③主要铜、钴矿物嵌布粒度各异，黄铜矿/辉铜矿和铜钴硬锰矿属细—微细粒均匀嵌布；硅孔雀石/孔雀石属粗—细粒不均匀嵌布，假孔雀石属粗脉状嵌布；④钴硬锰矿、孔雀石、假孔雀石、褐铁矿、大部分硅孔雀石及一些脉石矿物具有程度不等的弱磁性。根据以上研究结果，建议选矿工艺研究采用先通过强磁选预富集铜钴硬锰矿、孔雀石、假孔雀石、硅孔雀石、褐铁矿和磁性脉石等，然后通过水冶从强磁选精矿中提取铜、钴，通过浮选从强磁选尾矿中回收黄铜矿、辉铜矿、赤铜矿等易浮铜矿物的技术路线，并实行阶段磨矿、阶段选别。

辽宁某难选钼矿石浮选试验

王鑫阳, 刘文刚, 魏德洲, 曹, 亮, 崔宝玉

2014, 43(12):  108-111. 

摘要 ( 1007 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

辽宁某难选钼矿石主要有用矿物为辉钼矿，脉石矿物为石英、长石、绿泥石、方解石、铝土矿等，矿石中主要有价金属元素为钼。为合理开发利用该资源，采用阶段磨矿、阶段浮选工艺对该矿石进行了选矿试验。结果表明，采用原矿磨细至-0.071 mm占60%，在水玻璃用量为2 000 g/t、煤油用量为200 g/t、2号油用量为70 g/t条件下粗选，粗精矿细磨至-0.071 mm占94%，经3次精选，粗选尾矿经1次扫选的流程，可以获得钼品位为45.25%、回收率93.56%的钼精矿，为合理开发利用该矿石提供了依据。

孔雀石表面丁基黄药吸附和解吸特性研究

任阳光, 熊堃

2014, 43(12):  112-115. 

摘要 ( 1189 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为确定黄药在孔雀石表面的吸附形式，用剩余浓度法研究了孔雀石表面丁基黄药的吸附和解吸特性。结果表明，孔雀石表面吸附丁基黄药达到饱和所需的搅拌时间为3 min，解吸达到平衡需要的时间为4 min；硫化钠的用量为100 g/t、pH为9、50℃时丁基黄药在孔雀石表面的吸附效果最佳。红外光谱分析表明，黄药在孔雀石表面吸附后生成了黄原酸铜等疏水物质，其吸附形式主要是化学吸附中的离子交换吸附。

选矿数值试验研究发展现状及趋势

高淑玲, 黄秀挺, 魏徳洲, 崔宝玉, 沈岩柏, 易浩然

2014, 43(12):  116-121. 

摘要 ( 1100 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

目前，选矿试验研究仍停留在实验室试验的层面上，完成一项研究需要耗费大量的人力、物力和时间，而计算机数值模拟具有不需实验设备、不需重复试验、可避免干扰因素对试验的影响等突出优点，如今已逐渐成为科学研究不可或缺的有效手段。在矿物加工研究领域，计算流体力学（CFD）方法、离散元法（DEM）、CFD-DEM耦合等数值模拟方法被越来越多地应用于分选空间中单相流和多相流的数值模拟之中。为给选矿工作者进行选矿数值试验研究提供参考，综述了选矿试验研究及其数值模拟研究的发展现状，分析了探索选矿数值试验研究的必要性，并分别对分选空间中的流场特征数值模拟、磁场特征数值模拟、颗粒在分选空间的运动行为数值模拟等关键问题的研究现状进行了详述，在此基础上提出了选矿数值试验的重点研究内容和发展方向。

生物浸出技术的发展及其电化学研究现状

张琛, 郑红艾, 周笑绿, 王中宏, 吴阳, 李炳越

2014, 43(12):  122-128. 

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微生物浸出技术具有可处理对象丰富、过程简单、能耗低、环境友好的优点，在未来矿物处理和环境污染治理等方面将扮演重要的角色。介绍了国内外微生物浸矿技术的发展历史和应用现状，总结了浸矿微生物的分类方法及不同种类微生物的特性，概述了混合菌在浸矿过程中的群落演替，简述了微生物浸矿电化学的研究现状，并对微生物浸出技术发展前景进行了展望。

稀土工程

用离子型稀土尾矿制备多孔免烧陶粒

徐晶, 严义云, 严群, 焦向科, 罗仙平

2014, 43(12):  129-133. 

摘要 ( 1159 )   PDF  

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为实现离子型稀土尾矿的综合利用，减少离子型稀土尾矿对生态环境的影响，以赣南足洞离子型稀土尾矿为主要原料制备多孔免烧陶粒，考察了胶凝材料、激发剂、发泡剂的用量对陶粒性能的影响，并运用扫描电镜（SEM）对所制陶粒的微观形貌进行了表征。试验结果表明：用该离子型稀土尾矿制备多孔免烧陶粒的适宜固体原料配方为稀土尾矿占76%、水泥占10%、生石灰占8%、石膏占4%、铝粉占2%。按此配方制备的陶粒吸水率为30.28%、显气孔率为49.96%、真密度为1.65 g/cm³、抗压强度为3.17 MPa，且含泥量、盐酸可溶率和孔隙率均符合有关标准要求，可用作水处理滤料。SEM分析结果显示，所制陶粒内部孔隙发达，颗粒表面有水化硅酸钙生成。以上研究成果证明，以离子型稀土尾矿为主要原料制备多孔免烧陶粒是可行的。

地质与测量

马扎拉金锑矿元素组合异常及找矿方向

卿成实, 丁俊, 李应栩, 董磊, 代作文

2014, 43(12):  134-137. 

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岩屑地球化学测量作为一种初期勘探方法应用极为广泛，由于矿床次生晕异常分布范围广，如何缩小靶区范围，降低非矿致异常带来的干扰，减少异常查证的工作量，以便进一步准确定位矿体，成为化探工作中需要重点解决的问题。利用西藏措美县马扎拉矿区1∶1万岩屑地球化学测量数据，采用因子分析、聚类分析划分出Au-Sb-As、Pb、Hg、Zn、Ag等5类元素组合，并绘制了因子得分等值线图，在此基础上探讨了Au的找矿方向，缩小了预测靶区。结合矿区实际地质情况认为：区内Au、Sb、As和其余元素间有着明显不同的物质来源；矿区东南角及西北角为两处成矿潜力较好的区域；下一步除继续在矿区东南角构造交汇位置重点开展找矿工作外，还可对矿区南侧以及西北部进行相应的工程验证。

北塔山牧场一带金地球化学特征及找矿预测

叶征宇, 匡爱兵, 廖洪明, 李双江, 李政

2014, 43(12):  138-143. 

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基于新疆奇台县北塔山牧场一带的1∶50 000地球化学普查成果，初步总结了该地区的金元素地球化学特征。该地区具有优越的金成矿地质条件，数理统计结果显示，志留纪白山包组是金的主要赋矿层位，其内金元素含量平均值远高于研究区其他地层，晚石炭世混源系列侵入岩也有利于金成矿，侵入白山包组的花岗斑岩脉更是直接的找矿标志。金异常的分布主要受断裂构造、地层及岩浆岩的控制，金矿点、矿化点主要沿NW向断裂分布。与金共生的异常组合类型多样，主要有Au-Sb-Cu-Ag及Au-As-Sb两种。阿克塔斯阔腊金矿形成的HS-21^#综合异常中，Au含量平均值为8.78×10-9，峰值达53.8×10^-9，通过异常查证，发现了一批金矿化点，其地球化学特征类似于阿克塔斯阔腊金矿，成因类型为中低温岩浆热液型，显示了本区内该类型金矿具有良好的找矿前景，为资源潜力评价和成矿基础地质研究提供了依据。

宽方位角在煤田三维地震勘探中的研究与应用

饶河清, 李萍军, 黄河, 马丽

2014, 43(12):  143-146. 

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从理论角度分析了宽方位角观测系统方位角、偏移距及满覆盖次数分布等特点，以地质构造发育、各向异性显著的鄂尔多斯盆地西缘的萌城矿区某勘查区为例，对宽、窄方位角观测系统的勘探成果进行对比分析。结果表明：相对于窄方位角观测系统，宽方位角观测系统1次覆盖向满覆盖过渡快，野外数据采集时对地表障碍物变形观测易于实现；宽方位角观测系统大大提高了横向上的观测能力，有效扩展了观测方位角，使获得的地震数据更趋于全息三维，方位角分布更均匀；在数据处理过程中，应注重进行子波保真、远道动校正及速度分析，便于获得分辨率较高、构造成像清晰的地震数据；相对于窄方位角地震勘探，宽方位角地震勘探观测通常覆盖次数更高，但勘探成本较高。

毛乌素沙漠区煤层开采地表移动变形规律研究

郭庆彪, 郭广礼, 陈龙浩, 吕鑫

2014, 43(12):  147-151. 

摘要 ( 1091 )   PDF  

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我国西部矿区生态脆弱，煤炭资源开采引起的地表移动变形是破坏生态环境的重要因素。为了研究毛乌素沙漠矿区采煤引起的地表移动变形规律，在某矿首采面上方建立了地表移动观测站，利用球心空间拟合RTK测量技术进行了地表移动变形定期监测。通过对实测数据进行分析，得到了以下结论：①地表移动过程是连续渐变的，地表移动盆地边界角为58°，移动角为63°，裂缝角为79°；②地表下沉速度快，实测最大下沉速为110 mm/d，最大下沉速度系数为3.14，明显大于我国东部矿区类似深厚比条件下中厚煤层综采的下沉速度；③地表楔形裂缝发育，主要位于采区边界和工作面前方，拐角处呈现弧形状态；④地表移动分布规律基本符合概率积分法模型，利用遗传算法反演得到了概率积分法模型参数。上述研究成果将为类似矿区合理留设各类保护煤柱、地表沉陷预测以及设计“三下”采煤方案提供参考。

北斗非差数据MW/TECR组合周跳探测与修复

王浩, 王坚, 鲍国

2014, 43(12):  152-157. 

摘要 ( 1664 )   PDF  

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矿区边坡变形监测在矿山可持续安全开采中发挥着重要的作用。在利用GNSS（Global navigation satellite system）技术对矿区边坡进行高精度监测时，必须准确地对GNSS相位观测数据进行周跳探测与修复。提出了利用MW/TECR（Melbourne Wubbena/Total electron contents rate）组合对北斗非差相位数据进行周跳实时探测与修复的方法。首先选取MW/TECR组合作为周跳检测量，对北斗导航卫星的B1和B2载波上出现的周跳进行探测,然后以最小1范数作为周跳修复准则，以一定的搜索半径对周跳估值的最小二乘解进行搜索匹配修复周跳,最后利用某露天矿区实测北斗相位观测数据进行周跳探测与修复试验。结果表明，MW/TECR组合可以有效地探测与修复原始相位观测数据中所添加的各种周跳，显著地改善北斗相位观测数据质量，对于提高矿区边坡监测的精度具有一定的作用。

机电与自动化

大新锰矿西北采区虚拟现实仿真系统开发研究

韦志兴, 陈庆发, 莫载斌, 牛文静, 段志伟

2014, 43(12):  158-162. 

摘要 ( 1393 )   PDF  

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三维可视化技术和虚拟现实仿真技术是数字矿山的重要组成部分，是对真实矿山整体及其相关现象的新理解、表达与数字化再现。基于3DMine和VRP BUILDER软件，开发了大新锰矿西北采区虚拟现实仿真系统。分别构建了地表模型、巷道模型和环境匹配模型，通过程序文件格式间的兼容性，实现了3DMine与3DS MAX的过渡对接，利用Complete Map烘焙方式进行了贴图烘焙，并用VRP-for-MAX插件将烘焙模型导出以供VRP编辑器调入使用，成功解决了由3DMine模型转换VRP BUILDER场景部分关键技术，全面实现了矿业工程软件与虚拟现实软件的有机结合，顺利开发出高仿真效果虚拟矿山系统。系统分为地表和地下2部分场景，拥有丰富的UI界面和交互功能，设置了多种漫游方式，为用户快速了解并掌握矿山整体生产状态提供了便捷。研究成果对于提高矿山设计质量、生产安全和管理效率具有重要意义。

基于AutoCAD平台的信息技术在露天矿的开发应用

陈立强

2014, 43(12):  163-168. 

摘要 ( 966 )   PDF  

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工程中大量的实体对象基本都是以AutoCAD图纸的形式表现出来，露天矿开采也不例外，AutoCAD电子版图纸可以灵活、详细地表现和编辑工程实体对象的各项内容，在生产过程中有着无可替代的作用。但AutoCAD的缺点也是明显的：不能对图形中大量数据信息进行处理。如何利用AutoCAD天然的优势在AutoCAD平台上实现生产管理功能，就是要借助AutoCAD链接外部数据库和其他应用程序，利用它们的数据存储、数据查询、数据处理及数据交换的能力，弥补AutoCAD的缺点，使图形具备智能化。利用AutoCAD平台下的数据库链接功能Dbconnect，通过ActiveX Data Object（ADO）外部数据通信技术和Connectivity Automation Objects（CAO）对象数据库链接技术，结合服务器型数据库SQL的多条件查询、存储数据功能和EXCEL的快捷方便的数据处理能力，编制AutoCAD VBA二次开发程序，实现了某露天矿生产工艺的信息化管理。

安全与环保

充填开采地表移动变形规律数值模拟分析

杨宝贵, 彭杨皓, 李杨, 匡汉

2014, 43(12):  169-174. 

摘要 ( 1113 )   PDF  

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为了研究充填开采地表移动变形规律，简要介绍了地下开采引起的地表移动和变形5项指标对地表建筑物影响情况，分析了5项指标之间的内在联系和对地表建筑物造成破坏的直接原因，引入了地表“下沉梯度”和“水平移动梯度”的概念，从而对充填开采提出了新的评价指标和要求，在减缓地表下沉量和水平移动量的基础上，需要重点关注对梯度的控制情况。针对新阳矿十采区10203充填开采工作面现场条件建立FLAC3D数值模型，对比分析充填法和垮落法开采的地表移动梯度变化规律。研究表明:充填开采减小了地表下沉量和水平移动量，显著降低了地表下沉梯度和水平移动梯度，地表趋近于均匀下沉和连续变形，能够有效地保证地表建筑物的安全。

未确知测度理论在采空区危险性评价中的应用

吴和平, 周旭

2014, 43(12):  175-180. 

摘要 ( 980 )   PDF  

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采空区灾害是矿山频繁高发的灾害之一。将未确知测度理论用于评价采空区的危险性，考虑到空区稳定性影响因素数值的易取性和显著性，经综合分析，选取空区岩体结构、地质构造、围岩抗压强度、水文因素、采空区布置形状、矿体倾角、高跨比、采空区体积、埋深、最大暴露面积、暴露时间、采动扰动情况、相邻空区情况等13项因素作为空区危险性的判别指标。根据空区危险性等级和评价指标的分级标准，结合采空区失稳机理和相关研究成果，建立评价指标的单指标测度函数，采用信息熵理论计算指标权重和综合测度，依照置信度识别准则进行等级判定。对某金属矿12组空区危险性进行评判。结果表明，该法的判别结论与采用模糊综合评判法和物元分析方法得出的结果完全相符，这充分说明该方法是可靠实用的，可以在工程实践中推广应用。

空区三维激光探测技术及稳定性分析

李群1, 李占金, 李力

2014, 43(12):  181-184. 

摘要 ( 1194 )   PDF  

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由于受采空区周边地质条件和探测技术的制约，传统空区探测技术手段无法得到工作人员不能进入的空区精准数据，以此为基础进行采空区稳定性分析的可靠性程度很低。利用三维激光扫描系统（MDL-VS150）对空区进行精准的激光扫描，基于三维激光探测所得的点云数据，结合3Dmine软件建立采空区的三维实体模型，运用FLAC3D软件进行空区稳定性分析。根据计算结果对某铁矿采空区的位移和应力进行分析，采空区垂直位移量最大为4.437 cm，围岩的最大拉应力和压应力分别为0.795、3.221 MPa，均小于岩体的抗拉及抗压强度。由此表明，采空区处于稳定状态，在短期内不会发生破坏，但为了矿山长期发展应对空区及时采取有效处理措施。

基于折线滑动的岩质边坡非概率可靠性分析

王雨波, 杨永生

2014, 43(12):  185-187. 

摘要 ( 1174 )   PDF  

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矿山高陡边坡稳定性研究是露天开采中的一个重要研究课题，由于边坡岩土体构成复杂，用传统的定值求解安全系数的方法已经不能很好地描述岩土体参数的不确定性。通过对折线滑动破坏模式的分区进行相关岩石室内试验，并根据实际工程岩体的情况对室内岩石参数进行强度折减，同时对边坡体不确定性参数进行区间描述。根据折线滑动的破坏模式，结合传递系数法，推导折线滑动非概率可靠度指标求解的功能函数，结合不同的区间解法对功能函数进行求解，得出最终的非概率可靠度指标，从非概率的角度对边坡可靠性进行研究分析。

尾矿坝溃坝对下游淹没和撞击的研究

陈星, 朱远乐, 肖雄, 贺治国

2014, 43(12):  188-192. 

摘要 ( 1219 )   PDF  

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尾矿库坝体发生漫顶、垮塌、坝体滑坡、渗漏等溃坝因素导致尾矿库溃坝，溃坝后高势能的尾砂形成尾砂泥石流冲向下游，对下游居民的生命财产构成严重的威胁。针对以尾矿坝溃坝为尾矿库安全事故灾害中的突出问题，以宝山荷叶塘尾矿库为例，运用分步数值模拟方法将尾砂泥石流运移、淹没这一动量过程和尾砂泥石流与障碍物撞击这一力学过程相结合分析尾矿库4#副坝溃坝时对其下游马鞍岭公路的安全影响，尾矿库溃坝后尾砂对下游公路的淹没和尾砂泥石流运移的规律直接影响着灾害能量的变化，通过尾砂泥石流与下游公路的撞击作用及能量变化揭示其运移规律，研究溃坝尾砂泥石流对下游的淹没范围、尾砂移动规律以及尾砂对下游公路的撞击，探讨下游公路的安全性。

尾矿库溃坝滑坡体滑移距离的研究

郭天勇, 武伟伟, 段蔚平, 杨强胜

2014, 43(12):  193-197. 

摘要 ( 1199 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源，尾矿库一旦发生溃坝事故，将产生巨大冲击力和破坏力。为了在有限的应急处置时间内制定及时有效的应急避险预案，减少溃坝后的人员伤亡、经济损失和生态环境破坏，需要正确估算溃坝后尾矿掩埋区滑移范围，即主要确定溃坝滑坡体滑移距离。针对尾矿库溃坝滑坡体滑移距离估算，提出了刚体沿折面滑动和刚体沿圆弧曲面滑动的2种滑动模型，分别建立了溃坝滑坡体滑移距离的计算公式。重点分析了扩散角、掺气深度、空气阻力、滑移体高度、残余强度、撞击动压力和拦挡坝等尾矿库溃坝发生滑移所涉及到的几个主要问题。通过实例计算，2种滑动模型的计算结果都与实际情况较为接近，可为今后尾矿库的安全管理以及选址提供参考。

尾矿库溃坝预警体系及预警方法研究

吴宗之, 梅国栋

2014, 43(12):  198-202. 

摘要 ( 1072 )   PDF  

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尾矿库溃坝预警信息的辨识、获取和分析，是有效防止尾矿库溃坝的关键技术。在对121起尾矿库溃坝事故统计分析的基础上，基于风险预警原理，对尾矿库溃坝风险预警体系和预警方法进行了分析。研究结果表明：溃坝主要类型是渗透破坏和洪水漫顶；渗透破坏的警素指标包括渗透水质和堆积坝沼泽化，洪水漫顶的警素指标包括降雨、调洪库容和泄水能力，地震液化的警素指标包括地震烈度和滑坡；警源指标体系包括自然警源、固有警源和人为警源3类；溃坝风险综合预警法包括调洪库容现状的获取、入库洪水总量分析、泄流能力分析、调洪演算、渗流分析和抗滑稳定性分析等流程，以确定坝体稳定状况，作为尾矿库预警标准，确保尾矿库安全运行。

高海拔矿山掘进面长压短抽式通风粉尘分布数值模拟

龚剑, 胡乃联, 林荣汉, 崔翔

2014, 43(12):  203-208. 

摘要 ( 1025 )   PDF  

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为了研究高海拔矿山的粉尘污染难题，以西藏自治区某铜多金属矿为工程背景，通过对比试验的方法确定高海拔矿山粉尘颗粒的主要粒径分布范围；根据气固两相流理论，运用FLUENT软件对长压短抽通风除尘系统的效率、最佳压入风量以及最优抽吸比进行数值模拟，并与现场测试结果对比分析。研究结果表明：长压短抽通风除尘系统在1 200 s时基本排出全部粉尘，压入风量取150 m3/min，抽吸比取0.9最为合适，同时数值模拟结果与现场实际变化规律基本一致，除尘效率达到90%以上，此时巷道内的粉尘质量浓度保持在0.5 mg/m3以内。

用Fenton试剂处理福建某铜锌选矿废水

周吉奎, 喻连香1, 胡洁

2014, 43(12):  209-213. 

摘要 ( 1052 )   PDF  

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福建某铜锌选矿厂经过混凝沉降初级处理后的生产废水清澈透明，pH为中性，固体悬浮物和重金属离子含量达到国家排放标准，但由于含大量丁黄药等有机质而使COD值高达377.2 mg/L，既不能直接排放也不能直接回用。为将该废水的COD值降到100 mg/L以下以满足排放或回用的要求，采用Fenton试剂对其进行了去除COD的试验研究。试验结果表明：在初始pH为3、H₂O₂溶液（浓度30%）用量为2 mL/L、FeSO₄·7H₂O用量为0.5 g/L的条件下搅拌反应60 min，废水的COD值可降低至25.2 mg/L，相应的COD去除率高达93.32%，从而显示出Fenton试剂降解有色金属矿选矿废水中黄药等有机质的高效性。

综合利用

我国资源化利用瘠性尾矿生产建筑材料的进展

李明东, 张志峰, 朱丽萍, 万峰, 田安国

2014, 43(12):  213-217. 

摘要 ( 879 )   PDF  

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采矿业产生了大量尾矿，尾矿库占用土地、污染环境，有时还存在安全隐患。建筑材料用料量巨大，日渐面临资源匮乏的困境，利用矿渣生产建筑材料可以同时解决上述2个问题。利用活性尾矿生产建筑材料的应用很成功，但瘠性尾矿应用难度更大，成功案例也少得多。介绍了瘠性矿渣用于烧结砖和蒸压砖、混凝土骨料、加气混凝土的成功应用，对瘠性尾矿资源化生产建筑材料进行了总结和展望。瘠性尾矿既能烧结或蒸压MU7.5-MU20的砖，能作为砖材添加料改善砖的性能，能用作细集料生产最高C100的混凝土；也能生产3~6 MPa强度的蒸压加气混凝土。为推动发展，尚需改变传统的“废物生产的东西不好”的错误观念，尚需各部门的协调与配合。可供瘠性尾矿资源化利用、矿山环境保护和尾矿库安全隐患治理参考。