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2015年 第44卷 第01期    刊出日期：2015-01-15

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采矿工程

矿山快捷组合式充填挡墙装置的研发

徐帅, 张月侠, 李元辉, 司呈斌

2015, 44(01):  1-5. 

摘要 ( 956 )   PDF  

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构筑充填挡墙是充填采矿法必不可少的工序之一，挡墙构筑质量的好坏关系到充填工作的安全性和充填工作的效率。当前矿山应用的挡墙形式多样，均存在劳动强度大，抗弯能力差，安装时间长，重复利用率低，易跑砂、漏浆等缺点。为了克服现有挡墙缺陷，提高挡墙的安全性和架设效率，结合工程实际提出一种可伸缩、方便快速拆装的组合式充填挡墙结构。通过理论计算，设计了挡墙组件的合理尺寸，并应用数值分析软件进行模拟计算，开展了结构参数的优化。计算结果表明，与其他形式挡墙相比，组合式充填挡墙在强度指标、充填高度，重复利用性方面，均具有较为明显的优点：可显著提高挡墙的构筑速度、提升挡墙的构筑质量和挡墙的重复利用率，可有效地防治跑砂、漏浆事故的发生，进而提升充填的效率。

大产能连续充填系统大型卧式砂仓技术改造

娄广文

2015, 44(01):  6-9. 

摘要 ( 1023 )   PDF  

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随着充填技术在地下矿山的普遍应用，充填工艺及设备的选取对充填效果影响尤为显著。目前，高浓度全尾砂充填技术存在着充填体泌水少、接顶率高等特点，广泛受到矿山的青睐。以安徽大昌矿业集团有限公司吴集铁矿（南段）为例，通过对其充填站生产工艺流程及运行过程中所遇到的问题进行综合分析，然后对充填系统进行技术改造试验，指出气水结合方式是解决卧式砂仓流动性的有效途径。结合试验情况并根据尾砂物理性能、砂仓几何参数等，对充填站的造浆系统进行改造，将砂仓沿长度方向划分为造浆区、搬运区、堆砂区3个区。改造后的砂仓不仅解决了堵管问题，使得放出的砂浆浓度较稳定，而且消除了大量尾砂堆积在砂仓内的问题，提高了砂仓循环使用率，保证了充填体的质量，降低了充填成本；改造后的砂仓具有流程简单、可操作性强等特点。通过对卧式砂仓的造浆改造、使用，采用气水结合的方式，实现了大产能连续充填。

近距离煤层覆岩移动相似材料模拟

郭从军, 南存全, 王东

2015, 44(01):  10-15. 

摘要 ( 899 )   PDF  

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为了研究近距离煤层覆岩移动和离层发育规律，通过相似材料模拟试验，模拟了近距离煤层下行开采时覆岩移动过程；应用数字图像相关法对位移测点进行测量，获得了测点位移数据；应用聚类分析对测点进行分类，得出受采动影响的三带的具体范围。分析了测点的位移过程，得出测点位移特点具有连续性和突变性；采动影响范围的扩展特点为横向扩展、纵向延伸；下煤层开采时岩层最大位移点滞后工作面的距离缩短；上煤层开采时的离层量转化为下煤层开采时的垮落量。分析了离层扩展，得出离层扩展方向为横向扩展、纵向延伸，经历了发育—扩张—突变—闭合的过程；发现行、列测线离层率曲线均呈双驼峰状。对行测线，分析了离层率曲线成因和峰值点大小关系、位置变化，得出上部岩层相对下部岩层峰值点内错，峰值点位于断裂线附近，波谷位于采空区中部；对于列测线离层率曲线，得出峰值点为离层位置，峰值点左侧为离层闭合区，右侧为离层发育区，峰值点右侧波谷为关键层位置，峰值点随煤层开采不连续右移，具有跳跃性。给出了来压时刻的判别方法，发现采动影响区测点位移曲线上存在外包络线；给出关键层的识别方法，得出下煤层开采时关键层位置上移。

缓倾斜矿体开采地表沉降模拟

周晓超, 周铭, 李小武

2015, 44(01):  16-19. 

摘要 ( 905 )   PDF  

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为最大限度地开采地下矿体并保护地表构筑物的安全，以基本空场法开采的某个缓倾斜多金属矿床为工程实际，运用FLAC3D建立三维模型，结合后处理软件TECPLOT进行地表沉降规律模拟研究，并根据模拟结果绘制地表沉降曲线图。研究结果表明：沉降等值线基本遵循塌沉形态分布；采空区上方地表下沉最大，同一方向上越远离中心下沉值越小。地表最大沉降位移为120.9 mm，地表村庄除杨家村最大沉降值为24 mm处于危险圈定范围内，其他地表构筑物均处于开采损害范围之外；模拟沉降计算结果为地下矿体开采和地表村庄构筑物影响研究提供一定的理论依据，具有重要的现实意义。

元宝山露天矿改河期间剥采工程接续方式

白润才, 吴东海, 刘光伟, 曹博, 白羽

2015, 44(01):  20-24. 

摘要 ( 1183 )   PDF  

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针对露天矿境界内河流引起生产剥采比波动及剥采工程接续困难的问题，提出了采用双坑配采的方法，调节构筑物移设期间的生产剥采比，提高资源回收率，确保剥采工程平稳接续。详细介绍了双坑配采的适用条件、超前坑拉沟位置确定原则、拉沟长度的计算方法以及接续工程位置的优化方案，结合元宝山露天矿二次改河期间剥采工程接续问题进行了实例分析。结果表明：双坑配采可有效调节生产剥采比，实现矿山工程平稳过渡，显著提高矿山经济效益。

基于正交试验的水泥-全尾砂料浆沉降特性试验

侯运炳, 兰世忠, 徐文彬, 李鹏, 陈林林

2015, 44(01):  25-28. 

摘要 ( 839 )   PDF  

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尾矿固结排放工艺已成为我国尾矿处理的新的技术途径。以安徽某铁矿水泥-全尾砂料浆为试验材料，采用正交试验方案和极差分析方法，对比研究了不同质量浓度、灰砂比和胶凝材料对料浆沉降特性的影响。结果表明：在质量浓度、灰砂比和胶凝材料3个影响因素中，影响顺序为质量浓度>胶凝材料>灰砂比,即质量浓度对料浆沉降特性的影响比较显著；浓度为78%、灰砂比为8%、胶凝材料为TC-Ⅱ时，水泥-全尾砂料浆的沉降量最小、沉降速度最慢；最终推荐料浆配比为浓度75%~78%，灰砂比8%，胶凝材料为TC-Ⅱ。

爆破动力荷载下边坡稳定性的时程分析

陈鹏辉, 楼晓明, 周文海

2015, 44(01):  29-33. 

摘要 ( 976 )   PDF  

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针对露天矿开采过程中，爆破开挖作业对最终边坡稳定的影响问题，采用动力有限元法分析爆破过程中边坡的稳定性随时间变化情况。首先建立矿山边坡的二维有限元模型，利用有限元强度折减法求解，得到边坡的最危险滑动面及折减安全系数；再根据得到的最危险滑动面，重新建立边坡和炸药的三维实体模型，布置爆破孔网参数并设置各个炮孔的起爆时间，通过LS-DYNA大型动力有限元程序，求解边坡在炸药爆炸后30 s时间内的动力响应过程。结合极限平衡法和动力有限元法计算结果，计算边坡在同时起爆方式下每一时刻的安全系数。提出应根据边坡时程安全系数及边坡滑面单元是否同时发生整体破坏等条件综合评价边坡稳定性。数值模拟结果能够动态显示爆破过程中边坡的应力、应变状态，计算结果与极限平衡法计算结果接近，可以为露天矿爆破设计提供参考。

基于经济指标的下向进路断面安全系数法分析

纪永刚, 彭康, 赵杰, 李纪玉

2015, 44(01):  34-38. 

摘要 ( 988 )   PDF  

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为实现下向进路安全高效经济开采，采用弹性力学理论建立了下向进路薄板力学模型，得到充填体失稳破坏抗拉强度判据，在此基础上建立了下向进路P(h/M)经济模型。以山东某金矿为例分析了安全系数为1.8时，不同进路宽度、高度与下向进路充填经济指标的关系，研究表明：经济指标与进路宽度呈直线增长关系，与进路高度呈幂函数降低关系，且M≤1.5 m时经济指标大幅下降，M>1.5 m时经济指标缓慢下降。进而研究了进路半宽为1.3 m到1.7 m，高度为2.8 m到3.6 m的经济指标，建议将传统安全系数分析结果（I=1.5 m、M=3.6 m、h=1.49 m）改为经济指标分析结果（l=1.4 m、M=3.6 m、h=1.40 m），此时充填成本降低1.64元/m3。由此得出，该方法具有很好的理论及现实意义。

毛坪铅锌矿下向分层进路胶结充填采场结构参数优化

周高明, 李克钢, 玉拾昭, 吴顺江

2015, 44(01):  39-42. 

摘要 ( 1008 )   PDF  

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为探讨毛坪铅锌矿所采用的下向分层胶结充填采矿法采场结构参数的合理性，采用数值模拟手段对不同断面尺寸和不同埋藏深度的采场稳定性进行了计算，系统分析了充填体顶板及采场周边应力与塑性区等的变化规律。研究结果表明：随着进路跨度和采深的增加，进路四周拉应力值逐渐增大，当跨度超过5 m后，拉应力值已非常接近充填体抗拉强度；而当采深达到560 m时，拉应力范围几乎扩展到整个围岩，说明采场稳定性下降，存在拉破坏可能性。从本次计算情况看，在现有采深时（采深400~450 m），进路最大跨度不宜超过5 m；而如果维持3.5 m的进路跨度持续向下开采，则适用的最大采深应在600 m左右，否则采场的稳定性难以得到有效保证。

青海德尔尼铜矿爆破效果评估及优化

周驭, 周文海, 楼晓明

2015, 44(01):  43-46. 

摘要 ( 1183 )   PDF  

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青海德尔尼铜矿一直以来爆破效果不佳，针对大块率高、根底状况差、爆堆分散、铲装效率低、生产缓慢的现状，应用模糊综合评估模型对4 254、4 398 m平台爆破效果进行评估优化。运用数学方法拟合和考虑各子集评估体系之间的相互关系，对定性指标量化、定量指标无量纲化后确定其评估权重，在此基础上形成德尔尼铜矿爆破效果评估综合模型，计算分析评估结果。总结出由于施工管理不当，导致现场凿岩穿孔出现超钻欠钻、装药结构不合理、充填高度不够、爆破网络设计与现场需求不够匹配等影响爆破效果的主要因素。基于现状，通过试验对比，依据具体施工地质条件,改进爆破工艺设计,分别设计普通平台以及靠近边坡2种爆破网络图。分析结果表明，该评估优化可指导德尔尼铜矿爆破生产、改善爆破效果、提高矿山生产能力、增加经济效益，对实现露天矿爆破效果的改善具有指导意义。

黑岱沟露天煤矿半连续工艺移设步距的确定

王懂懂, 车锋, 李新建, 杨飞

2015, 44(01):  47-49. 

摘要 ( 1002 )   PDF  

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露天矿山开采的过程中，常常面临设备及道路移设的问题。频繁的移设会影响露天矿生产进度，降低生产效率，而不移设则会由于运距增加，影响内排等生产计划而降低矿山经济效益，因此确定合理的移设步距，对矿山生产实际而言意义非凡。针对所述问题，以黑岱沟露天煤矿为研究对象，根据黑岱沟露天矿生产实际和采矿学理论基础，详尽分析与采场中间运煤通道移设距离影响因素，使用数学建模的方法，建立运煤通道移设步距数学模型；并根据成组破碎站移设的特点，建立移设补偿效果移设步距模型，进一步分析移设时机。得到的移设优化模型，揭示了移设步距对矿山经济效益的影响。该项研究对露天煤矿山移设工作有一定的指导意义，可以增加矿山经济效益。

矿物工程

某铜钼混合精矿分离铜抑制剂筛选

吴桂叶, 徐连华, 王金玲, 张杰, 胡志强, 刘龙利

2015, 44(01):  50-53. 

摘要 ( 1343 )   PDF  

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黄铜矿能否被有效抑制是铜钼分离的关键，而Na2S等传统抑制剂大都存在用量大、环境污染严重、损害职工健康等问题。为了获取低毒、低用量的高效抑制剂，对借助CAMD技术设计合成的3种新型有机抑制剂和3种常规抑制剂分别与黄铜矿的相互作用能进行了比较,并通过试验比较了实际的抑制效果,对最优抑制剂适宜的pH条件进行了确定。MS软件计算的与黄铜矿的相互作用能的强弱顺序为BK511＞BK509＞BK516＞巯基乙酸钠＞Na₂S＞NaHS，即BK511在铜钼分离时的抑铜效果最好；BK511在弱碱性环境下的抑铜浮钼效果理想；BK511总用量为7.4 kg/t情况下，采用2粗1精、钼精矿1再磨（-0.038 mm占78%）后5次精选、中矿顺序返回闭路流程处理某铜钼混合精矿，最终获得了钼品位为46.31%、回收率为89.94%、含铜1.04%的钼精矿和铜品位为22.69%、回收率为99.97%、含钼0.033%的铜精矿，BK511用量明显低于现场Na2S的用量，且环境污染程度大大减轻。

蒙古某铁闪锌矿石选锌流程优化

陈明宇, 廖祥

2015, 44(01):  54-57. 

摘要 ( 868 )   PDF  

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蒙古某高铁、高硫铁闪锌矿石中金属矿物主要有磁铁矿、闪锌矿、黄铁矿等，闪锌矿呈不规则粒状分布，与黄铁矿、磁铁矿等嵌布关系密切，现场采用1粗3精2扫、精选1尾矿返回至磨矿的中矿顺序返回流程选锌，生产指标偏低。为改善选锌指标，进行了选锌药剂用量及闭路流程优化前后选锌效果对比试验。结果表明，在相同药剂制度情况下，模拟现场闭路流程可取得锌品位为50.98%、回收率为91.10%的锌精矿；将现场扫选1精矿也返回磨矿的优化流程可取得锌品位为52.02%、回收率为92.39%的锌精矿，工艺流程的优化使锌精矿锌品位和锌回收率分别提高了1.04和1.29个百分点。

某低品位白钨矿石浮选试验

邵辉

2015, 44(01):  58-61. 

摘要 ( 1067 )   PDF  

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江西某低品位白钨矿石WO₃品位为0.21%，90.48%的钨以白钨矿的形式存在。白钨矿不仅品位低，而且嵌布关系较复杂，浮选回收难度较大。为开发利用该矿石资源，对该矿石进行了选矿试验研究。结果表明，采用1粗3精3扫常温浮选，常温精矿浓缩至浓度为50%～60%，再加温至90～95 ℃，搅拌、解吸60 min后采用1粗3精3扫加温精选，中矿顺序返回闭路流程处理该试样，最终取得了WO₃品位为68.19%、回收率为74.68%的钨精矿。

氧化亚铁硫杆菌固定化技术及其应用

廖泽君, 史文革

2015, 44(01):  62-66. 

摘要 ( 1001 )   PDF  

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氧化亚铁硫杆菌是一种重要的浸矿细菌，细胞固定化技术能将该菌限定在特定的区域内，增加细菌密度，有效提高其对Fe2+及低价态硫的氧化能力，且能提高细菌的稳定性和机械强度，并简化浸矿生产条件，最终提高工业生产的经济效益。该技术运用的材料包括有机材料、无机材料和人工合成材料；涉及到的固定化方法包括吸附法、包埋法、交联法、新固定化法等。固定化氧化亚铁硫杆菌技术在生物浸矿和生物脱硫领域具有良好的应用前景，该技术的发展为其实现产业化奠定了基础。

四川某含砷难处理金精矿细菌氧化—无氰提金试验

傅开彬, 董发勤, 谌书, 王新峰

2015, 44(01):  67-71. 

摘要 ( 1034 )  

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四川某高硫高砷金精矿中的金主要以银金矿的形式存在，主要载体矿物为黄铁矿和毒砂，金矿物以极微细粒包裹在硫化矿物中，常规碳浆法氰化浸金效果极不理想。为高效、低毒浸出该精矿中的金，以经驯化的Acidithiobacillus ferrooxidans和Leptospirillum ferrooxidans混合菌群为氧化预处理微生物，采用细菌氧化—无氰浸金工艺研究了浸矿条件。结果表明，对金品位为46.87 g/t、含砷8.56%、含硫15.08%的金精矿，在试样粒度为45～0 μm、矿浆浓度为120 g/L、初始pH=2、Fe²⁺初始浓度为1.5 g/L、细菌接种量为20%情况下细菌氧化预处理12 d，再在无氰浸金新药剂用量为4 kg/t的情况下浸出4 h，金浸出率可达81.67%，高于常规碳浆法氰化浸金效率约60个百分点，浸金效果良好。

赞比亚某铜矿石工艺矿物学研究

孔令采, 李正要

2015, 44(01):  72-76. 

摘要 ( 990 )   PDF  

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赞比亚某铜矿石属结合相占比较高的氧化矿石，铜品位为2.10%，伴生有价元素铁、金、银、钴品位分别为24.20%、0.20 g/t、7.60 g/t、0.05%。为确定该矿石的合理选矿工艺流程，对矿石进行了工艺矿物学研究。结果表明：①该矿石的矿物组成较复杂，主要有用矿物有赤褐铁矿、磁铁矿、磷铜铁矿、绿磷铁铜矿、假孔雀石等。②矿石的构造主要有多孔状、团块状、浸染团粒状、条纹条带状、圈层状、变胶状、晶洞状、细脉状构造；矿石的结构主要有他形粒状结构，隐晶质结构，束状、梳状、柱状结构，交代结构。③磷铜铁矿、绿磷铁铜矿、假孔雀石中的铜分别占总铜的41.03%、40.27%、15.35%，磷铜铁矿、绿磷铁铜矿均为隐晶质集合体，粒度较细，集合体粒度一般均为0.01～0.5 mm，假孔雀石粒度一般为0.01～0.4 mm，少量可达0.8 mm；赤褐铁矿粒度一般为0.01～0.5 mm，少量达4 mm；磁铁矿粒度较大，一般为0.1～0.2 mm。因此，该铜矿石属难选多金属氧化矿石。

地质与测量

基于随机结构模型的新立矿区岩体渗透性分析

王剑波, 张永亮, 李威

2015, 44(01):  77-81. 

摘要 ( 1008 )   PDF  

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为了掌握三山岛金矿井下岩体渗水特性，确保海底采矿的生产安全，分析了新立矿区水文地质结构特点，调查了-105 m、-135 m²个中段矿坑出水点并建立各中段渗水区水力联系，研究新立矿区岩体渗透系数张量，在一个测量面内把大测量区划分成许多小测区，把一定数量的小测区测量结果合并，得到不同大小测量面的结果。开发渗透张量计算程序，计算得出-105 m、-135 m中段岩体渗透系数张量和综合渗透系数，基于对新立矿区现场岩石露头的抽样统计，建立岩体结构面几何参数概率分布模型，通过对新立矿区岩体结构面进行随机模拟计算，得出岩体结构面连通率，修正了矿区岩体渗透系数。实测结果表明，采用连通率修正理想条件下计算出的渗透系数，具有良好的实际应用价值。

黑龙江省鹿鸣钼矿地球物理特征及异常模型

胡耀星, 张冰

2015, 44(01):  82-85. 

摘要 ( 1118 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

斑岩型铜钼矿床由于具有规模大、埋藏浅、易于开采的特点，成为铜、钼金属的主要来源，一直是地质找矿的主要方向，因此研究斑岩型铜、钼矿勘查找矿方法具有十分重要的意义。以鹿鸣钼矿（开展了详查和勘探工作的典型斑岩型矿床）为例，利用重磁、激电、高密度电阻率以及可控源音频大地电磁测深（Controlled Source Audi-frequency Magnetotelluric,CSAMT）等多种地球物理勘探方法，结合矿区矿体部位的矿床地质特征，系统分析了矿区物探异常特征，建立了矿区地质地球物理模型，并给出了寻找该类型矿床的地球物理勘查方法和实施步骤，为该地区以及类似地区的找矿工作提供参考。

重庆高燕含锰岩系地质地球化学特征及意义

张俊, 朱明忠, 李余生, 吴信雍, 张自贤

2015, 44(01):  86-89. 

摘要 ( 1291 )   PDF  

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以重庆市城口县高燕锰矿为研究对象，对ZK127-7#钻孔进行岩心编录，揭露的地层由上到下依次为第四系堆积物、震旦系上统灯影组(5-1段)，震旦系下统陡山沱组2段,锰矿主要赋存于陡山沱组顶部，严格受地层产出控制。对含锰岩系进行系统采样，测试了包括Mn、Fe、P、SiO₂、CaO、MgO、Al₂O₃、LOI共8个指标。结果表明，各组分含量差异较大，SiO₂与Al₂O₃、Fe的含量分布形态一致，CaO、MgO、LOI含量分布形态则与其相反；相关性分析结果印证了各主分含量的一致性和差异性；Mn/Fe、SiO₂/Al₂O₃、Al/(Al+Fe+Mn)值表明，含锰岩系中的Mn在富集成矿过程中存在与Fe分离的现象，锰矿层形成于相对潮湿的气候环境中，且形成过程中有热水注入。

洪海沟铀矿床头屯河组岩相特征及对铀成矿的控制

邱余波, 伊海生, 罗星刚, 王毛毛, 乔淇, 刘杰

2015, 44(01):  90-93. 

摘要 ( 1142 )   PDF  

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头屯河组是伊犁盆地近年来发现的砂岩型含铀矿层位。通过对盆地南缘洪海沟铀矿床头屯河组重要的控矿因素——岩性岩相特征进行系统分析，找出其独特的成矿规律，为该地区的铀找矿工作提供重要的理论依据。根据研究区头屯河组的岩性特征、砂体发育特征、砂地比平面展布特征，结合区域沉积体系演化特征，分析认为头屯河组在研究区主要为1条近东西向展布的主河道，河道两侧为河漫滩，河漫滩外侧为洪泛平原。在主河道的局部位置，砂体变薄，为河心泥滩沉积。沉积时期的沉积环境、河心泥滩的发育、沉积微相的相变对铀成矿有着重要的控制作用，而含矿流体垂直于河道方向渗流并最终形成工业铀矿体，是头屯河组有别于其他含矿层位、独特的铀成矿模式。

基于灰色模型群的软岩巷道围岩变形预测

高宁, 朱宝训, 李建刚

2015, 44(01):  94-97. 

摘要 ( 810 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

随着煤炭资源逐步转向深部开采，软岩巷道的支护问题显得尤为突出，巷道围岩变形监测及预测对巷道支护设计、维护等具有重要的指导意义。传统的预测方法多基于岩体力学理论，计算过程较为复杂。以巷道围岩变形原始数据作为参考数列，结合灰色系统理论，构建基于全数据GM（1，1）、新信息GM（1，1）、新陈代谢GM（1，1）等3类预测模型的软岩巷道围岩变形预测灰色模型群，并将其应用于预测某矿软岩巷道顶底板及两帮围岩变形位移。结果表明，利用该灰色模型群进行巷道围岩变形预测的精度较高，能较好地顾及围岩变形新信息对预测精度的影响，使得预测结果更加符合实际。

机电与自动化

红岭铅锌矿的虚拟现实系统

赵永, 杨天鸿, 解联库, 朱根鹏, 胡高建, 张飞

2015, 44(01):  98-103. 

摘要 ( 1143 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

根据红岭铅锌矿的实际情况，基于VR技术建立了一整套矿山虚拟现实系统。针对VR技术在矿山中应用的不足之处，对虚拟现实系统构建软件进行了二次开发，加强其对外部数据的集成与可视化，实现对微震数据、应力场、位移场、塑性区以及理论计算结果的真三维显示。该矿山虚拟现实系统不仅包含了地表、工业场地、矿体、井巷、采场以及回采动画等矿山三维模型场景，还包含了一些数据、数值结果的显示，具有虚拟场景漫游、信息查询、数据立体呈现和交互控制等功能。针对红岭铅锌矿的大量采空区，通过对虚拟现实系统中众多重要三维数据的联合解读和分析，实现对采空区围岩稳定性的评价以及危险区域的确定，提高了VR技术在矿业领域的应用性。

基于VB的TM30测量机器人变形监测系统开发

蒋晨, 张书毕

2015, 44(01):  104-107. 

摘要 ( 1093 )   PDF  

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结合VB语言开发出了TM30测量机器人自动化变形监测系统，分析了该系统组成、数据串行通讯方式以及数据获取方式。为了提高观测数据的精度，着重对观测数据的处理方法进行了探讨，首先对原始观测数据进行差分处理以削弱公共误差的影响，然后利用MATLAB软件提供的小波分析工具箱对变形信号进行3层小波分解，对分解后得到的小波系数采用软阈值进行去噪，对去噪后的小波系数进行重构，以降低噪声影响。采用淮北矿区实际变形监测数据对该系统进行了测试，结果表明，该系统通过采用差分、去噪的处理思路，能够提高监测数据的精度及稳定性，对于矿区变形监测数据处理具有一定的借鉴作用。

基于计算机软件模拟的板式磁选机磁系设计

卢俊颖, 王化军, 方昊, 冯志远, 张开路

2015, 44(01):  108-112. 

摘要 ( 1049 )   PDF  

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板式磁选机是北京科技大学新研制的一款用于20 mm以下贫磁铁矿石干式预选的设备。运用A.M.软件对板式磁选机的磁系进行了设计优化研究。确定的钕铁硼磁块牌号为N50，厚度为30 mm，磁块纵向间隙为40 mm，磁系底板材料为Q235；依据模拟结果制作的实物模型的磁感应强度实测值与模拟结果基本一致，模拟结果可靠性好。研究结果表明，利用计算机软件模拟磁系的磁场分布，可大大减少磁系设计的工作量，提高磁系设计的可靠性。

基于ANSYS的高梯度磁选机介质截面形状影响研究

陈海军, 李茂林, 郑霞裕, 崔瑞, 金乔

2015, 44(01):  113-117. 

摘要 ( 1162 )   PDF  

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磁介质的截面形状对介质的磁场特性影响很大，合适的介质截面形状有利于提高微细粒磁性矿物的回收率并降低选矿能耗。利用ANSYS仿真软件分析了圆形截面、椭圆截面、菱形截面等3种不同截面形状磁介质在不同的背景场强下表现出的磁场特性。结果表明：在整个背景场强变化范围内，长短轴比为2∶1的椭圆截面介质产生的磁场力大于圆形截面介质和菱形截面介质的磁场力，相同背景场强下产生的磁场力约为圆形截面介质的1.5～2倍；菱形截面介质产生的磁场力在背景磁感应强度小于0.8 T时大于圆形截面介质，在背景磁感应强度大于0.8 T时小于圆形截面介质，产生这种结果的主要原因是菱形截面介质端部较尖锐，在较小的背景磁感应强度下介质端部就达到磁饱和。

复合有机过滤板替代陶瓷过滤板可行性探讨

姚国新, 陈湘清, 熊道陵, 郑慧慧, 陈金洲, 杨金鑫

2015, 44(01):  118-121. 

摘要 ( 1009 )   PDF  

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陶瓷过滤机是一种普遍采用的高效、节能、环保型固液分离设备。简述了陶瓷过滤机的工作原理，指出目前普遍使用的陶瓷过滤板存在易堵塞、难清洗、覆膜边角处易损坏漏气、清洗时会爆板等突出问题，介绍了新研制的可克服陶瓷过滤板所存在问题的新型复合有机过滤板的性能特点。通过试验表明复合有机过滤板在提高处理能力方面具有明显的优势，增产能力达14.85%，但在滤饼的脱水效果方面略逊于陶瓷过滤板，滤饼含水率较陶瓷过滤板的高0.57个百分点。可见，复合有机过滤板有利于提高陶瓷过滤机的工作效率和企业的经济效益，具有广阔的推广应用前景。

安全与环保

大型机械化金属矿山通风系统优化

龚开福, 李夕兵, 李国元, 时增辉

2015, 44(01):  122-127. 

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为了改善大型无轨机械化矿山井下通风效果，分析了无轨设备运行时的需风量，并与工作面最小排尘风速、井下同时工作的最多人数需风量相比对，确定了井下最少供风量；基于Vensim通风软件构建了井下通风网络图，并对风流路径、风机参数、构筑物进行动态调节，使无轨设备相对集中的地方得到更多的风量，从而达到井下通风系统优化的目的。对贵州某大型无轨机械化矿山通风效果研究结果表明：无轨设备需风量最大，以此风量作为井下最少供风量；结合Vensim通风网络图，确定通风机与风构筑物的位置，并调节风门开度与风机转速，对风流路径与风量进行动态优化；采用刚性风筒大大降低通风阻力。通过这几方面的优化成功改善了井下大型机械化金属矿山通风效果。

露天多金属矿山地下采空区综合探测分析

崔晓荣, 林谋金, 张卫民, 郑炳旭

2015, 44(01):  128-132. 

摘要 ( 1023 )   PDF  

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由于地采转露采多金属矿山的地质条件复杂性和单一物探或者钻探方法的自身局限性，往往难以有效探测露天采场下的复杂采空区和盲空区，甚至漏探，对露天采矿作业构成较大的安全威胁。因此，针对地采转露采多金属矿山，通过物探和钻探手段进行多层次、多手段的采空区综合探测分析，即通过综合物探锁定空区范围，工程钻探核实空区位置，三维扫描探明空区参数，确保不漏探采空区，并能够探明复杂采空区和盲空区。实践证明，该综合探测分析方法可对多金属矿复杂采空区和盲空区进行较系统和全面的分析，为后续崩落爆破处理奠定基础，从而达到安全开采隐患资源的目的。

排土场散体物料强度对边坡潜在滑动面的影响

张春, 吴超

2015, 44(01):  133-137. 

摘要 ( 934 )   PDF  

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高台阶或超高台阶排土场的散体物料块度分布呈现明显的粒径分级特征，物料强度力学特性随块度布组成不同而发生显著变化。通过室内直剪试验揭示排土场散体物料强度参数C、φ与块度组成规律。在此基础上，应用强度折减法，通过对排土场采取逐级分层的方式，研究其强度参数随高度变化时的边坡潜在滑动面及安全系数变化趋势。试验与数值模拟研究表明：其内摩擦角随粗颗粒含量的增多而不断增大，并呈现线性关系；黏聚力呈曲线变化，其总体变化趋势是不断减小的；边坡潜在滑动面随着散体物料分层的不断细分，潜在滑动面出口位置不断向上抬升，塑性区不断向上扩展，最终呈现稳定状态；安全系数随着层数的增加逐渐减小，减小到一定数值（1.125左右）后，随着层数的增加，安全系数又出现一定上升，但变化趋势趋向稳定。

基于Fisher判别分析的冲击地压危险性等级预测

邵良杉, 徐波

2015, 44(01):  138-144. 

摘要 ( 945 )   PDF  

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针对矿井中发生的冲击地压危险性分级问题，应用因子分析和Fisher判别分析理论，选取煤层厚度、煤层倾角、埋深、构造情况、煤层倾角变化、煤层厚度变化、瓦斯浓度、顶板管理、卸压、响煤炮声为影响因素，分析影响因素之间的相关性，对相关性较强的因素进行因子分析，提取恰当的公共因子，进而建立基于因子分析的冲击地压危险性等级Fisher判别分析（FDA）模型。利用四川砚石台煤矿23组实测数据作为学习样本对模型进行训练。采用回代估计法检验模型的有效性，回判的误判率为0。将另外未参加训练的12组煤矿动力现象数据作为测试样本，对其危险性等级进行预测，并与传统的Fisher判别方法进行对比。结果表明，经过对样本因子分析后，指标个数减少，相关性降低，可以有效预测冲击地压的危险性等级，用该模型所得到的预测结果的误判率为0。

充填管道堵塞的事故树分析

张钦礼, 吴立宏, 卞继伟

2015, 44(01):  145-148. 

摘要 ( 978 )   PDF  

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充填管道的稳定性是充填系统安全运行的关键，而充填管道堵塞是料浆输送过程中发生最为频繁的事故。为合理分析充填管道堵塞的直接原因和间接原因，在综合分析充填管道堵塞事故的基础上，运用安全系统工程中的事故树分析法，建立了充填管道堵塞事故树模型。通过分析和计算事故树的最小割集、最小径集和基本事件的结构重要度，找出了导致充填管道堵塞的主要因素。结果表明：导致充填管道堵塞的路径共有落入异物、格筛破损、管道内径不当等22条，预防充填管道堵塞的途径共有合理控制料浆配比、规范相关设计、消除管理缺陷等4种；水泥用量不合理、料浆配比不合理、弯管较多等16个因素是导致充填管道堵塞的最重要因素。事故树分析法能对导致充填管道堵塞的各种因素及逻辑关系做出全面的阐述，并根据结构重要度提出针对性的防治措施，为充填管道的安全管理提供了可靠的参考依据。

综合利用

砂岩质煤矸石制备外墙泡沫保温材料

孙晓刚, 李小庆, 邱景平, 邢军, 赵英良

2015, 44(01):  149-153. 

摘要 ( 1170 )   PDF  

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为寻求外墙泡沫保温材料的原料来源，以砂岩质煤矸石和抛光砖泥为主要原料，通过优化颗粒级配、陈化增塑、添加无机增塑剂等措施，探索提高原料可塑性、生产合格制品的工艺技术。通过抛光砖泥和添加剂掺量的不同，分析掺入料对制品体积密度、抗压强度、导热系数的影响，设计正交试验确定适宜的添加剂含量；以对烧结制度影响较大的预热温度、预热时间、烧结温度和保温时间为4个因素设计正交试验，确定烧制保温材料的最佳烧结制度。该研究结果为综合利用工业废料制备新型建材提供了新的途径。

豫西某高硫低铜铁矿石铜硫尾矿选铁试验

吕良, 马驰, 郭珍旭, 岳铁兵, 李文军, 刘磊

2015, 44(01):  154-156. 

摘要 ( 951 )   PDF  

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铁品位为26.06%的铜硫浮选尾矿中残存有少量难浮磁黄铁矿，弱磁选回收其中的磁铁矿时，该部分磁黄铁矿因磁性较强而进入铁精矿中，导致铁精矿硫含量严重超标。为了获得合格铁精矿，对铜硫浮选尾矿弱磁选铁精矿进行了反浮选脱硫试验研究。结果表明，采用1粗1精1扫、中矿顺序返回闭路流程处理铁品位为63.14%、硫含量达2.05%弱磁选精矿，最终获得了铁品位为64.53%、含硫0.28%、铁回收率为47.09%的合格铁精矿。弱磁选铁精矿反浮选脱硫效果良好，可作为现场改造的依据。

贵州某铜尾矿铜金回收浮选试验

刘豹, 王梓, 孙乾予, 莽昌烨

2015, 44(01):  157-160. 

摘要 ( 917 )   PDF  

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贵州某铜尾矿-200目含量为40.17%，主要金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、斑铜矿，并伴生有少量的金、银。黄铜矿与黄铁矿、磁黄铁矿等共生关系密切，呈细粒、微细粒不均匀嵌布，部分粒度极细，难以单体解离；金主要为裸露金和黄铜矿包裹金。为了高效开发利用该二次资源，进行了铜金综合浮选回收试验。结果表明，在磨矿细度为-200目占80%的情况下采用1粗2精2扫、精矿2再磨至-325目占85%后2次精选、中矿顺序返回流程处理该试样，最终获得了铜、金、银品位分别为13.05%、18.75 g/t、229.62 g/t，铜、金、银回收率分别为58.70%、56.66%、43.72%的铜金精矿。

焙烧制度对煤泥-浸锌渣冷固结球团还原行为的影响

杨慧芬, 蒋蓓萍, 袁运波, 王亚运, 苑修星

2015, 44(01):  161-165. 

摘要 ( 925 )   PDF  

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基于直接还原法探讨了焙烧制度对煤泥-浸锌渣冷固结球团中锌、铅挥发率和铁金属化率的影响，分析了焙烧制度对球团中含锌、铅、铁化合物相变的影响，试验确定了焙砂磨矿—弱磁选回收其中铁的工艺和效果。结果表明：在1 250 ℃焙烧90 min，可使球团中锌、铅的挥发率分别达到98.87%、95.39%，铁的金属化率达到98.66%；焙砂中未见锌、铅单质及其化合物，只存在大量的金属铁，且金属铁颗粒多数大于30 μm；焙砂采用2段磨矿、2段弱磁选流程处理，可同时获得含铁91.20%、回收率为30.32%的金属铁粉和铁品位为61.58%、回收率为50.01%的铁精矿，铁总回收率达80.33%。

不同激发剂对免烧钢渣陶粒抗压强度的影响

易龙生, 康路良, 齐丽娜, 李行, 黎七荣

2015, 44(01):  166-170. 

摘要 ( 907 )   PDF  

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试验选用NaOH、CaO、石膏、CaCl₂、水玻璃及这些试剂组成的复合试剂作为免烧钢渣陶粒的外加激发剂，通过测定免烧钢渣陶粒在不同激发剂下3、7和28 d的抗压强度，分析对比了各种激发剂对免烧钢渣陶粒抗压性能的影响，并最终通过XRD确定了钢渣在受到激发后生成的水化产物。试验结果表明:激发剂能破坏钢渣中的玻璃体网状结构，释放封存在体内的硅铝铁等活性成分，其中，复合激发剂NaOH+石膏（质量比为1∶1）对免烧钢渣陶粒的激发效果最好，在此激发剂的激发作用下，生成的水化矿物相为钙铁辉石。

程潮铁尾矿制备熔块釉的方法与呈色机理研究

隋延力, 王继全, 杨芳, 郭雷辰, 黎邦城, 林智静, 石棋, 毛少波

2015, 44(01):  171-175. 

摘要 ( 1076 )   PDF  

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在以程潮铁尾矿为主要原料制得熔块的基础上，通过正交试验研究了熔块粉添加方解石、高岭土和石英等陶瓷原料对熔块釉性能的影响，确定了获得最佳性能的纯正熔块黑釉所需添加方解石、高岭土和石英的量；对影响釉面质量的因素和熔块釉呈色机理进行了分析。试验研究表明：方解石、高岭土、石英的添加量分别占熔块釉原料总质量的7.5%、4%和6%时釉面综合效果最佳，光吸收率为97%、光泽度为78%、莫氏硬度为6.1，符合GB/T 5003—1999标准要求。方解石具有降低釉的高温黏度、提高釉面平整度与光泽度、通过降低釉的表面张力来增强坯与釉结合力的作用；高岭土具有提高釉浆悬浮性和釉与坯浸润性的效果；石英则可以提高釉的强度和硬度，且利于均匀发色。熔块黑釉呈黑色主要是由于其生成了分布均匀且细小的磁铁矿、钙铁辉石等黑色晶体。以程潮铁尾矿为主要原料生产纯正黑釉既是二次资源的高效利用，也可创造可观的经济效益。

利用福建某铅锌尾矿和矿渣粉制备高强混凝土试验

仇夏杰, 倪文

2015, 44(01):  176-180. 

摘要 ( 892 )   PDF  

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通过正交试验来探讨影响铅锌尾矿和矿渣粉制备高强混凝土的因素，并利用XRD、SEM来分析水化产物及微观形貌。试验结果表明：①当矿渣粉磨60 min（比表面积为625.6 m²/kg）、铅锌尾矿和矿渣粉以1∶1的质量比混磨60 min（比表面积为719.1 m²/kg）、石膏掺量为胶凝材料总量的2%时可以制备出28 d抗压强度达到93.75 MPa的高强混凝土；XRD图谱和SEM图片显示，混凝土试件的早期强度主要来源于钙钒石的形成，养护期间体系中C-S-H凝胶生成量的增加，以及C-S-H凝胶与钙钒石紧密穿插在一起是后期强度增长的主要来源。②石膏过量会使体系不断生成钙钒石，钙钒石表面的电性能会发生吸水肿胀现象导致体系破裂，从而使混凝土的抗压强度降低。