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2015年 第44卷 第03期    刊出日期：2015-03-15

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专题综述

矿体三维建模方法研究进展

贺宇昊, 陈勇, 苗作华, 甘勇

2015, 44(03):  1-7. 

摘要 ( 1171 )   PDF  

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矿体三维建模作为数字矿山建设的核心内容之一，新的建模方法近年来不断涌现。围绕矿体三维建模数据来源与数据插值、面元建模、体元建模、混合集成建模、自动建模和模型动态更新等6个方面对矿体三维建模方法的研究进展进行了总结。相关研究结果表明：①钻探数据是目前应用最为广泛的矿体三维建模数据，在有限钻探数据的基础上如何添加虚拟钻孔以及如何对矿体体元进行属性插值是研究的重点；②主流的面元建模方法是利用勘探线剖面图的轮廓线连接建模，涉及轮廓对应、轮廓线贴面和分支处理3个关键问题；③建模效率和精度，构建新的拓扑关系以更好实现模型的切割、剖分和空间分析以及复杂地质构造的表达是目前体元建模研究的主要方向；④混合集成建模研究多针对建模的效率和精度展开，对矿体混合模型的数据冗余与几何一致性问题，集成模型的纽带与拓扑一致性问题的研究少见，限制了模型的推广和应用；⑤自动建模和模型更新关系到模型的生命力和利用潜力，是最具挑战性的研究方向，目前相关研究仍处于探索阶段。

世界铜资源格局

顾晓薇, 胥孝川, 王青, 刘剑平

2015, 44(03):  8-13. 

摘要 ( 1166 )   PDF  

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详细分析了铜资源的世界分布特点，以历史数据为依据，分别从铜生产、消费和进出口等方面研究铜资源市场供需情况，以及受重大历史事件影响的铜资源市场变化特点和铜资源消费高峰的转移路线。着重分析了在中国经济高速发展以及工业化进程不断加速的情况下，中国铜资源市场的供需关系，研究了中国经济发展对世界铜行业的影响以及制约中国铜行业发展的瓶颈。

采矿工程

急倾斜厚大矿体阶段深孔空场崩落联合采矿法

于清军, 胡忠强, 李元辉

2015, 44(03):  14-18. 

摘要 ( 1195 )   PDF  

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以红岭矿区铅锌等多金属矿体为研究对象，针对原铅锌矿开采中存在的生产能力小、劳动效率低、分段采准工程量大、成本高、采场顶板暴露面积大、安全性差、维护费用高等问题，试验研究采用脉内脉外联合采准、阶段凿岩、平行深孔孔间微差精准起爆崩矿、铲运机阶段集中出矿、一次爆破回收矿柱、封闭隔离采空区综合工艺。经现场工业试验，矿房生产能力可达到970 t/d，采矿损失率3.19%，贫化率5.25%，采矿直接成本29.22元/t。试验证明该采矿工艺简单实用、劳动效率高、生产能力大、采矿成本低，而且能有效避免矿柱大量损失，是急倾斜厚大矿体安全高效开采技术的重大进步。

基于3DMine的多层缓倾斜矿床阶段高度方案优选

张萌萌, 叶义成, 卢雅琪, 鲁方

2015, 44(03):  19-22. 

摘要 ( 971 )   PDF  

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矿床开采阶段高度的优选研究是直接关系到矿山生产安全可靠性和经营效益的课题之一。以某多层缓倾斜矿床开拓系统为基础，首先利用3DMine矿业工程软件的三维可视化技术，构建了矿床开拓系统三维模型，实现了复杂多层矿床地下开采工程的三维可视化；其次，在常用的CAD工程设计基础上，建立了中段开拓工程多维可视、可采矿量计算、工程量核算等功能的阶段开拓工程实体模型，并展示了模型的动态剖面和透明显示效果；最后选用阶段单位掘进量最小的阶段高度优化方法，对研究矿床4个备选方案进行了优化选择。优选方案与矿山实际基本一致，验证了三维可视化的阶段高度优选方法合理可行。

露天地下协同采矿充填方法

任凤玉, 张东杰, 李海英, 宋德林

2015, 44(03):  28-31. 

摘要 ( 1129 )   PDF  

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针对弓长岭铁矿东南区低品位铁矿床平行矿带条件、高落差开采引起的地表塌陷区控制需求，分析了用常规充填法控制地表岩移所面临的产能低与经济效益差等问题，研究了塌陷坑内散体对实体边壁的控制作用，提出了利用临界散体柱原理控制地表塌陷范围的新型充填方式；试验研究了移动散体的结拱条件，揭示了塌陷坑内散体流动的连续性，得出向塌陷坑充填废石不会发生结拱陷落危害的结论；观测分析了塌陷坑壁面的构成，揭示了两帮围岩主要沿结构弱面向塌陷坑片落或滑落的特性，据此提出了沿塌陷坑轴向、径向协同排放废石以防治边壁滑落危害的安全充填技术；此外，地下采用大结构参数无底柱分段崩落法开采，在增大开采强度的同时均衡塌陷坑散体的下降速度，形成了露天地下协同采充方法。理论分析与工业试验表明，该方法可大幅度提高采充生产效率和改善采充作业环境，为急倾斜平行矿带低品位铁矿床环保型高效开采开辟了新途径。

顶板破碎富水矿山的机械化上向水平分层充填采矿法

徐恒, 王贻明, 艾纯明, 刘晓辉

2015, 44(03):  32-35. 

摘要 ( 887 )   PDF  

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针对华东某铜矿矿体顶板破碎，采场容易冒顶，采场富水，底板多次突水的问题，在矿山原有的点柱式分层充填开采的基础上，提出了机械化充填开采新方案。方案充分利用上向水平分层充填法矿石损失贫化小，地压管理效果明显，能有效防止冒顶、片帮、突水等矿山灾害的特性，结合机械化开采生产效率高、开采成本低、作业安全和工作环境好的特点，采用机械化上向水平分层充填采矿法。充填方案采用胶结与全尾砂充填间隔充填，进行连续开采，胶结材料为复合型高水速凝材料及尾砂。矿山生产表明：新方案使矿山采矿效率提升1/3，矿石回收率提高4%，贫化率降低0.4%，也为矿山作业安全提供了强大保障，有效克服了矿山冒顶、突水、生产效率低等问题，可为其他类似矿山开采提供一定的参考与借鉴。

软弱围岩下某中厚及厚大矿体采矿方法研究

寇坤, 聂兴信

2015, 44(03):  36-39. 

摘要 ( 1088 )   PDF  

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某矿区位于湖区水体下，主要为金铜矿，且矿石品位较高，矿体属于软弱围岩下的中厚及厚大矿体，且顶板围岩稳固性较差。结合矿体具体的赋存条件及现有的开采技术条件，采用数值模拟软件FLAC^3D对机械化分段中深孔落矿嗣后阶段充填采矿法、浅孔留矿嗣后充填法、上向水平分层充填法3种采矿方法进行了采场参数研究。通过对6种模拟回采过程中的围岩应力和位移比较，初步确定采场宽度、长度参数分别为14 m、40 m；以初步确定的采场参数为基础，通过最大与最小主应力、顶板与矿柱位移最终确定出3种采矿方法对应的采场宽度均为14 m、长度分别为40、40、42 m；并且随时监测顶板及矿柱的应力、岩移情况，加强顶板管理，及时充填。最后提出下阶段的主要工作是确定合理充填体强度及充填材料。

梅山铁矿井下渗漏水防治技术

王文锋, 高峰, 许志逞

2015, 44(03):  40-43. 

摘要 ( 990 )   PDF  

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针对梅山铁矿井下防渗漏水对生产安全造成的隐患治理问题，在分析梅山铁矿水文地质条件及矿山开采现状的基础上，开展了井下防渗漏水综合治理技术方案研究与应用。通过现场调查分析了矿山井下渗漏水现状，研究表明地质构造、矿物成分及人为开挖活动是导致部分揭露矿岩在遇水后稳定性下降的主要原因。基于崩落法开采造成地表塌陷，分析了暴雨入渗的特征，并采用水均衡法获得暴雨日入渗率为8%，实现了井下涌水量预测。将井下渗漏水情况分为采区渗水与井筒渗水2种类型。通过综合比较分析，副井、西南井、北风井采用帷幕注浆方案。1#主井采用局部注浆方案；将巷道渗漏水现象细分为顶板淋水、底板及其墙角渗水、巷道墙体预留孔渗水、大面积巷道淋水、渗漏水和围岩中存在异常水包5类，并提出了相应的治理措施。以上方案在梅山铁矿的实施取得了显著效果。

云磷集团晋宁磷矿2号坑深部矿体开采方法

李小双, 李耀基, 王孟来

2015, 44(03):  44-47. 

摘要 ( 1201 )   PDF  

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为确定云南磷化集团有限公司晋宁磷矿2号坑深部矿体的采矿方法，以该矿2号坑深部缓倾斜含软夹层薄至中厚矿体为研究对象，在对其矿体赋存特征、开采工程技术条件、底板及围岩特征综合分析的基础上，采用现场调研、理论分析与方案对比等进行分析研究。结果表明：①实行矿层①、①1、①2分矿层混合开采，采出矿石混合后，矿石品位可达22.97%，资源回收率高；②对于2号坑这种典型的缓倾斜含软夹层薄至中厚难采磷矿体，采用单一的采矿方法很难获得理想的经济技术指标，对上盘矿层宜采用分段留矿崩落法作为采矿方法，对下盘矿层，由于矿层薄，宜采用浅孔留矿法作为采矿方法。相关结果可为云南磷化集团有限公司晋宁磷矿2号坑及类似条件的磷矿山深部矿开采方法提供参考依据。

三山岛金矿采场充填脱水工艺改进措施

颜丙乾, 杨鹏, 吕文生

2015, 44(03):  48-52. 

摘要 ( 1119 )   PDF  

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采场充填脱水效果对充填体初凝时间及其短期和长期强度产生较大影响，三山岛金矿采用溢流管溢流脱水和充填挡墙的土工布渗透脱水，脱水效率不能满足现场工作要求。为此，在充填脱水理论研究的基础上，分析了影响充填脱水速度的主要因素，提出了多项充填脱水改进措施。增设竖直或倾斜的脱水管，更有效地排出充填采场中的重力水，同时避免充填料浆中细粒级颗粒堵塞脱水管。改进充填挡墙设计和滤水布的选取，避免细粒级颗粒短时间内聚集在滤水布附近，影响渗透脱水效果。设计充填管道滤水器，在充填料浆进入采空区前，过滤充填料浆中的部分自由水，提高了充填采场中料浆的浓度，减小了采场充填脱水工作量。改变矿山简单脱水方式，进一步提高采场充填脱水效率，避免影响下一步开采工作的顺利开展。

大柳塔煤矿多煤层开采覆岩变形破坏模拟研究

师修昌, 孟召平, 杨圣, 张纪星

2015, 44(03):  53-57. 

摘要 ( 1165 )   PDF  

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针对大柳塔煤矿远距离多煤层开采冒裂带发育及采动影响问题，通过相似模拟和数值模拟计算，系统研究了2个主采煤层开采过程中覆岩垮落、裂隙发育及地表沉陷规律。研究结果表明：浅部2-2煤覆岩主关键层破断后，顶板基岩会发生直达地表的整体切落现象，5-2煤一次采全高长壁开采冒裂带连通上部采空区，形成工作面涌水的导水通道；重复采动岩层与地表移动和变形值增大，非连续性破坏增加；采空区上覆岩体依据主应力分布可划分为双向拉应力区、拉压应力区和压应力区3个区，主应力状态对采动裂隙的形成、发育起着控制作用；采动影响与工作面几何参数密切相关，地表沉陷随着工作面斜长或采厚的降低而减小。研究成果对大柳塔及类似条件下的煤矿安全开采与设计有指导意义。

李官集铁矿采场动态地压监测及数值分析

李正胜, 李洪军

2015, 44(03):  58-62. 

摘要 ( 931 )   PDF  

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针对李官集铁矿点柱式分层充填法的特点，按照矿山实际的开采和充填步骤，对采场中的间柱、点柱、充填体和上下盘围岩的应力变化进行动态监测和分析，并考虑矿体中优势结构面的影响，运用3DEC构建含有优势结构面的岩体模型，结合地压的实际监测变化量和数值模拟得到的地压值匹配，分析了点柱式分层充填法开采过程李官集铁矿的地压变化规律。结果显示：①开采初期，矿柱和围岩共同支撑上部载荷，随着开挖高度的增加，应力由点柱逐渐向围岩转移，上部载荷主要由围岩体支撑；②应力在上下盘岩体之间随开采向上交替变化：开挖层应力增加，回填层应力局部恢复，扰动层应力释放。在同一点柱间地压呈现分层转移规律，并随开挖进行循环往复。

露天胶带排土最大段高及排土机安全距离的确定

杨忠林, 杨军明, 李强, 姜士磊

2015, 44(03):  63-67. 

摘要 ( 939 )   PDF  

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针对国内矿山排土场胶带排土机广泛使用的现状，为最大限度地发挥排土机的排岩能力，减少排土机轨道的移动次数，降低矿山生产成本，对胶带排土最大段高和胶带排土机距排土场坡顶线的安全距离进行研究分析。通过对基础资料研究及渗流稳定性分析、抗滑稳定性分析，并采用FLAC^3D对某露天矿排土机的安全距离进行了模拟研究，通过工况分析确定了设备载荷作用下排土场台阶边坡的潜在垮落形式，建立了该露天矿排土机排弃台阶的安全距离模型，数值模拟结果表明，排弃台阶高度为75 m时，排土机的安全距离不小于10 m。最后结合经验，综合确定排土机排土的最大台阶高度和排土的安全距离，对铁矿胶带排土生产具有指导意义。

矿山边坡爆破振动高程放大效应研究

张伟康, 谢永生, 吴顺川, 肖术

2015, 44(03):  68-71. 

摘要 ( 1060 )   PDF  

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以穆利亚希露天矿生产爆破为工程背景，对影响爆破振速衰减规律的物理量进行量纲分析，得出考虑振动传播介质高程放大效应的振动公式。通过对2次生产爆破试验数据的验算与对比分析发现，当传播介质地貌高程起伏较大时，传统的萨道夫斯基公式推算得到的振速误差较大，平均误差达40.7%，而利用量纲分析方法得出的修正公式推算的振速误差较小，平均误差为13.3%。研究结果表明，经修正的爆破振速公式能较准确地反映传播介质高程对爆破振速的放大效应，其回归结果更符合实际。

基于EMD-RBFNN的稀土原地浸矿边坡位移预测

饶运章, 王丹, 饶睿, 邵亚建, 张永胜

2015, 44(03):  72-75. 

摘要 ( 1023 )   PDF  

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受温差、冰霜、扰动等因素影响，原地浸矿在线监测系统采集的数据含有大量噪声和干扰信号，利用系统自带的温度补偿模块难以达到预定数据精度，使得后续预测预警工作出现误差。为此，对原始信号进行处理，EMD分解后，IMF分量可实现自由重构，去掉高频分量，能够较好地去除环境因素对在线监测位移数据的影响，低频分量能更好地反映实际位移值。借助EMD技术的自适应分解特性，提取真实监测数据，并利用RBFNN的最佳逼近效果，建立在线监测数据EMD-RBFNN预测模型。根据某稀土矿实测地表位移数据，进行预测检验，结果表明，EMD-RBFNN模型的地表位移预测数据相对误差仅0.12%，具有较好可靠性和预测精度。

软弱岩层中近距离采空区煤柱下开采的实践

朱成, 段军, 孙智超, 许哲扬, 耿亮亮

2015, 44(03):  76-79. 

摘要 ( 955 )   PDF  

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近距离采空区煤柱下长壁回采将受到上煤层采空区遗留煤柱和本煤层工作面动压的共同影响。针对乌鲁木齐某矿9#煤层顶底板为软岩的特点，在分析围岩破坏机理后，提出了梁、索协同支护+顶底角注浆锚杆加固＋帮部锚杆组合支护＋底板锚梁支护及全断面铺网的联合支护方案，即实施巷道“顶底帮整体化”治理，通过在巷道中布置卸压孔，有利于高应力向巷道深部转移，改善围岩与支护结构的应力作用环境。实践证明，采取上述措施有效解决了回采巷道的顶板破坏、煤壁片帮、底板鼓起等问题。在开采过程中采取的降低采高、调斜工作面、工作面加速通过煤柱的方法也使得工作面的生产条件得到了极大的改善，保证了工作面安全开采。

二次动压巷道变形机理与控制技术研究

谢俊

2015, 44(03):  80-83. 

摘要 ( 909 )   PDF  

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为有效解决五阳煤矿瓦斯抽采巷受开挖及采动影响变形较大的难题，现场分析了3#煤层裂隙发育特征及围岩物理性质，同时采用UDEC4.0软件模拟研究了该动压巷道变形机理及破坏特征，并对巷道顶底板变形率、两帮变形率及断面闭合率进行了系统性统计，最终确定底鼓是引起巷道破坏变形的最主要原因。在原有支护的基础上，优化了支护参数，提出了采用两帮加固+底板高预应力管缝式让压锚杆补强的巷道支护形式，并对支护效果进行了数值分析。现场试验结果表明：在采用该优化方案后，巷道顶板及两帮移近量分别降低了58.5%和60.7%，巷道底板最大相对移近量为198 mm，是加固前的34.2%，有效控制了该动压巷道受二次动压影响下围岩的破坏变形，为矿山高瓦斯治理及安全高效回采奠定了基础。

矿物工程

越南某钛铁砂矿选矿试验

邓陈雄, 印万忠, 殷琳琳, 付亚峰

2015, 44(03):  84-87. 

摘要 ( 1036 )   PDF  

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越南某钛铁砂矿粒度为-80目占62.34%，TiO₂品位为6.04%，主要金属矿物为钛铁矿和钛磁铁矿，部分钛铁矿物已单体解离。为高效开发利用该矿石资源，对有代表性的矿石进行了选矿试验研究。结果表明：①矿石采用1粗1精摇床重选、重选中矿1次强磁选均可获得较高品位的钛铁精矿；②矿石经1粗1精摇床重选，重选中矿1次强磁选，重选尾矿和强磁选尾矿合并再磨至-200目占80%后经1粗2精、中矿顺序返回浮选流程处理，最终获得了TiO₂品位为46.45%、回收率为77.52%的钛铁精矿。

某铜钼分离作业中难分离微细粒级的浮选分离试验

高希宇, 孙春宝, 李国栋

2015, 44(03):  88-91. 

摘要 ( 927 )   PDF  

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对用旋流器分离出的西藏某铜钼矿选矿厂铜钼分离钼粗精矿中的微细泥和含大量微细泥的钼精选1尾矿进行单独分选处理是解决该选矿厂铜钼分离效果不理想的有效手段。在低矿浆浓度下对这种铜钼矿物粒度微细、含泥量高的难分离试样进行了选矿试验研究。结果表明，铜钼品位分别为23.12%和2.98%的试样采用1粗4精1扫、中矿顺序返回闭路流程处理，可取得钼品位为44.97%、钼回收率86.46%、含铜1.17%的钼精矿和铜品位为24.45%、铜回收率99.71%、含钼0.43%的铜精矿，铜钼分离效果较好。

云南某硫化铜银精矿火湿配合冶炼工艺研究

彭晓, 陈玉明

2015, 44(03):  92-94. 

摘要 ( 1041 )   PDF  

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云南某铜银精矿铜、银、硫含量分别为5.63%、2 419 g/t和4.28%，-0.077 mm含量为79.50%。为了提高产品附加值，减少运输成本，为企业创造更好的业绩，对该精矿进行了火湿冶金工艺条件研究。结果表明，在工业食盐与试样质量比为1∶20，焙烧温度为850 ℃，焙烧时间为1.5 h情况下进行氯化焙烧，焙烧产物用浓度为2%的稀硫酸预处理后，再添加浓度为25%、体积为稀硫酸体积10%的氨水处理60 min，可获得96.60%和96.40%的铜、银浸出率。该方法是从铜银硫化矿精矿中高效回收铜、银的方法，具有工艺简单、回收率高、易操作等特点。

浙江某复杂难选银多金属矿石选矿试验

毛益林, 杨进忠, 陈晓青, 严伟平, 王秀芬

2015, 44(03):  95-99. 

摘要 ( 1164 )   PDF  

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浙江某银多金属矿石银、铜、铅、锌含量分别为153 g/t、0.29%、0.83%、1.41%，铜、铅、锌主要以硫化物形式存在，主要有用矿物黄铜矿、方铅矿、闪锌矿之间以及与毒砂之间连生紧密，嵌布粒度粗细不均且形状不规则。为高效开发利用该矿石资源，在工艺矿物学研究基础上进行了选矿试验研究。试验结果表明，在磨矿细度为-0.045 mm占91.4%的情况下，采用1粗4精1扫铜铅混浮、铜铅混合精矿1粗2精2扫抑铅浮铜、混浮尾矿1粗4精2扫、中矿顺序返回流程处理，可取得铜品位为22.47%、银品位为1 373 g/t、铜回收率为69.08%、银回收率为8.02%的铜精矿，铅品位为40.63%、银品位为6 585 g/t、铅回收率为81.14%、银回收率为71.64%的铅精矿，锌品位为41.72%、银品位为197 g/t、锌回收率为79.85%、银回收率为3.48%的锌精矿。试验闭路流程是该矿石高效开发利用流程。

国外某金矿石选矿试验研究

吕良, 曹飞, 郭珍旭, 岳铁兵, 李文军, 刘磊

2015, 44(03):  100-103. 

摘要 ( 1029 )   PDF  

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国外某金矿石含金量达7.98 g/t，粒度细小、主要呈浑圆粒状和角粒状的金矿物与主要载金矿物黄铁矿和毒砂嵌布关系密切。为高效开发利用该矿石资源，在探索试验基础上，采用重选—浮选工艺流程进行了选矿试验研究。结果表明，在磨矿细度为-0.074 mm占60%的情况下，采用1粗1精开路摇床重选，重选尾矿1粗2精2扫、中矿顺序返回浮选流程处理，最终可获得金品位为450.00 g/t、回收率为17.48%的重选金精矿和金品位为54.20 g/t、回收率为76.54%的浮选金精矿，总精矿的金品位为64.80 g/t、回收率为94.02%。因此，重浮联合流程是处理该矿石的有效流程。

贵州某泥晶灰岩型含锑金矿金锑混浮试验

石贵明, 周意超

2015, 44(03):  104-107. 

摘要 ( 1188 )   PDF  

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贵州某泥晶灰岩型含锑金矿石为块状构造，金属矿物主要为黄铁矿、针铁矿，含量小于1%，非金属矿物以方解石为主，另有少量石英、有机质等；金含量为6.04 g/t，显微镜下未见自然金粒，74.34%的金赋存在硫化矿中，游离金仅占总金的7.14%；硅酸盐、碳酸盐包裹金分别占11.96%和6.56%；锑主要以辉锑矿的形式存在。为高效、低成本回收矿石中的金、锑，对混合浮选工艺进行了试验研究。结果表明，在一段磨矿细度为-0.074 mm占71%的情况下1粗2扫混浮、尾矿再磨细度为-0.074 mm占92.7%的情况下再1粗2扫混浮、两粗精矿合并后3次精选、中矿顺序返回流程处理，最终获得了金品位为47.60 g/t、锑品位为9.81%、金回收率为76.68%、锑回收率为85.22%的金锑混合精矿，金锑混浮效果较理想。尾矿中金的回收及金锑分离工艺研究将另文介绍。

新疆某白钨矿石选矿试验

周意超, 周斌, 鄢发明, 吴彩斌

2015, 44(03):  108-111. 

摘要 ( 1027 )   PDF  

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新疆某白钨矿矿物组成复杂，WO₃含量为0.772%，95.85%的钨以白钨矿的形式存在，其他金属矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等。白钨矿不均匀分布在脉石矿物中，以细粒为主，部分为不规则短条带状或不规则团状集合体。为高效回收矿石中的钨，在工艺矿物学分析基础上进行了选矿工艺研究。结果表明，矿石在磨矿细度为-0.074 mm占60%的情况下，采用1粗1扫脱硫、1粗1扫常温浮钨、3次加温精选选钨、中矿顺序返回流程处理，可获得WO3品位为66.38%、回收率为83.40%的钨精矿。

某含石膏硫化钼尾矿中氧化钼钨的混合浮选试验

常学勇, 张艳娇, 赵平, 郭珍旭

2015, 44(03):  112-115. 

摘要 ( 1084 )   PDF  

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某优先浮硫化钼的尾矿Mo、WO₃品位分别为0.093%和0.12%，-0.074 mm占68.30%，钼钨主要以氧化矿物形式存在，单体解离度达85%，矿石中石膏释放的大量Ca²⁺和大量矿泥严重影响了氧化钼钨的回收。为高效回收这些氧化钼钨矿物，对现场优先浮硫化钼后的产品进行了选矿试验。结果表明，以硝酸铅为活化剂、苯甲羟肟酸为螯合捕收剂，采用1粗1预精2扫常温钼钨混合浮选，常温混合浮选精矿浓缩至浓度为55%，再在90 ℃恒温解吸45 min，然后采用1粗2精1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Mo、WO₃品位分别为15.98%、25.54%、回收率分别为51.54%、63.85%的钼钨混合精矿。

我国细粒铅锌矿浮选技术现状及发展

耿伟利, 罗天明, 郭文军

2015, 44(03):  116-119. 

摘要 ( 904 )   PDF  

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细粒铅锌矿较难回收的主要症结在于微细粒铅锌矿物的浮选捕集困难。为给细粒铅锌矿的高效、低成本回收提供技术参考，对其选矿工艺、设备及药剂的现状进行了分析，指出了细粒铅锌矿回收所存在的问题及措施，并对其选矿发展方向给出了建议。总结分析表明，细粒铅锌矿的高效回收主要依赖于新型高效选别药剂的研制、选矿方法的拓展、磨选工艺流程的优化及选矿设备的大型化、高效化。在新型高效选别药剂的研制方面，要借助表面胶体化学、量子化学理论和计算机辅助分子设计技术等的发展，研发能强化细粒铅锌矿物表面疏水化的特效药剂；对浮选效果不理想的矿泥可考虑开展低成本、高效率、低污染浸出工艺的研究，通过多选矿方法并举的工艺流程去破解单一浮选流程长、投资大、运行费用高的难题；对易磨、易泥化的细粒嵌布的铅锌矿石，除了应确定合适的磨矿细度、实施粗细分级分选工艺，还应充分考虑能收早收的阶段磨选工艺，减少铅锌矿物过粉碎；针对传统浮选设备普遍不适用细粒—微细粒铅锌矿回收的问题，应大力推行旋流-静态微泡浮选柱等新型、高效浮选设备的应用和优化改进。

不同破碎方式对鞍山式赤铁矿石磨矿特性的影响

翁兴媛, 杨启帆, 刘磊, 曹进成

2015, 44(03):  120-122. 

摘要 ( 960 )   PDF  

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高压辊磨破碎是基于料层粉碎的一种新型破碎方式，不仅本作业破碎效率高、能耗低、粉矿量大，而且破碎产品颗粒内部丰富的微裂纹也有利于后续磨矿作业节能。为了定量评价高压辊磨破碎对后续磨矿的影响，以鞍山式某赤铁矿石为试样，进行了磨矿技术效率和Bond球磨功指数试验。结果表明：由于高压辊磨产品中小于指定粒度（-0.074 mm）的物料产率明显较高，因而在较粗磨矿细度下，高压辊磨产品的磨矿技术效率均略低于颚式破碎产品，但随着磨矿细度的提高，二者的差距越来越小，当-0.074 mm占85%时，二者的磨矿技术效率相当，超过该磨矿细度，则磨矿效率开始小幅反超；目标粒度为280、150、105、74 μm时，高压辊磨产品的Bond球磨功指数比颚式破碎产品分别低9.41%、7.70%、4.97%和4.28%，降低的幅度随目标粒度的降低而减小，表明高压辊磨破碎对一段磨矿有显著的节能效果。

地质与测量

广西东桥锑矿地质特征及找矿远景

杨梧, 戴塔根, 成涵

2015, 44(03):  123-127. 

摘要 ( 915 )   PDF  

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在对罗富东桥锑矿区地质特征、成矿地质条件、矿床成因进行深入分析的基础上，总结了矿区物化探异常特征并对异常特征进行了解译评价，结果表明：①地表地球化学扫面显示矿区内发育有Sb、Zn、Cu、As、Pb、Hg异常，其中Ⅱ号综合异常区成矿地质条件极其有利，围岩蚀变普遍发育，发现多条矿（化）脉，异常范围宽、强度大，Sb异常形态呈EW向似环状分布，极大值为252× 10-6，平均值为37×10-6；②Sb、Zn、Pb、Sn、Cu、Ag等成矿元素浓集中心较吻合，As、Hg等元素异常较强，异常中心与成矿元素异常中心较吻合；③M2磁异常呈散点状、串珠状分布，构成近东西向的串状异常，且与发现的矿化线索一致；④更龙坡矿区视极化率平均值为2.746%，显示有硫化物的存在。综合上述矿区地质、化探、物探信息，对区内找矿远景进行了分析，圈定了更龙坡找矿靶区，为区内找矿工作提供指导。

广西下雷锰矿区定量岩相图编制及其意义

谢华, 伊海生, 张超, 赵香玲, 李勇, 李启来

2015, 44(03):  128-132. 

摘要 ( 1043 )   PDF  

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以广西下雷锰矿区为例，通过对大量钻孔剖面资料进行整理、分析和统计，提取出锰矿区矿层数、矿层累计厚度、夹石累计厚度、矿层顶板厚度、矿层底板厚度等5类成矿参数，给出了岩相图编制的详细步骤，进而编制出定量岩相图、成矿参数等值线图。以岩相图为基础，结合上述5类成矿参数，对岩相分布、岩石组合特征与锰成矿之间的关系进行分析。结果表明，矿层数最多、矿层累计厚度最大、夹石累计厚度最大、矿层顶板厚度最大、矿层底板厚度最大的矿段主要分布于硅质岩相区；锰成矿主要受控于硅质岩相，硅质岩类的岩石组合特征控制了锰矿的沉积背景，锰矿主要沉积于深水宁静环境中。

基于灰色-模糊理论的矿产资源地质勘查评价

吴安兵, 郭科, 柳炳利

2015, 44(03):  133-137. 

摘要 ( 861 )   PDF  

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矿产资源地质勘查综合评价的目的是获取评价区的勘查优劣程度和资源保障程度等信息，为提高开发效率、优化开发结构以及矿山环境保护与治理评价等后续工作提供依据。以藏中地区为例，选取了多金属矿、铜矿、钼矿、铬铁矿等9种优势矿种作为主要评价对象，并在分析西藏自治区前2轮矿产资源规划的基础上，划分出33个地质勘查评价单元。综合考虑工作程度、实物工作量、资源储量及质量特征、勘查技术等4类因素，建立了矿产资源地质勘查评价指标体系。将层次分析法（Analytic hierarchy process,AHP）和专家打分法相结合确定各评价指标的权重，采用基于灰色关联度的模糊综合评价模型进行综合评价，为该地区新一轮的矿产资源规划提供参考。

基于3DMine软件的三维地质建模及储量估算

余牛奔, 齐文涛, 王立欢, 木合塔尔·扎日, 李刚

2015, 44(03):  138-142. 

摘要 ( 2212 )   PDF  

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为了明确可开发利用煤炭资源储量的范围、分布及发展潜力，查明井田产能建设的煤炭资源储量，规划井田开采方案，为煤矿资源储量的可持续发展提供可靠保障，以新疆巴里坤矿区某井田A₁煤层为研究对象，提出了一种基于3DMine软件的三维地质建模与储量估算方法。该方法首先结合已有地质资料和钻孔数据，建立了地质数据库，圈定了矿体边界，构建了矿体三维模型；然后将矿体模型分解为离散的块体组合模型，采用普通克里格空间插值法估算煤炭资源储量。结果表明：普通克里格法计算煤炭资源储量能够充分利用样品信息，与传统地质块段法相比较而言，估算结果较为可靠；该方法综合考虑了煤样的形状、大小及煤样与储量块等变量之间的空间结构特征，能够为井田采矿设计与规划提供参考。

基于D-InSAR技术和灰色Verhulst模型的矿区沉降监测与预计

杨俊凯, 范洪冬, 赵伟颖, 冯军

2015, 44(03):  143-147. 

摘要 ( 1210 )   PDF  

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针对在地形复杂的矿区沉降观测资料不易获取的问题，将合成孔径雷达差分干涉技术（D-InSAR）与灰色Verhulst模型相结合，提出了一种矿山开采沉陷监测和预计方法。该方法首先对覆盖大柳塔煤矿某工作面的12景TerraSAR-X雷达数据进行D-InSAR处理，获取观测站沉降值；然后根据沉降量与时间的关系建立了基于灰色Verhulst模型的预测函数，对开采沉陷发展规律进行分析。试验结果表明：3个测试点D-InSAR监测数据的绝对和相对误差分别为2.8~15 mm，0.9%~6%；结合灰色Verhulst模型预测的绝对和相对误差分别为3.4~18.8 mm，1.2%~5.7%。上述研究结果进一步表明，所提出的方法可有效弥补矿区沉降实测数据的不足，为实现矿区开采沉陷监测和预计的一体化软件设计提供参考。

机电与自动化

基于GIS/BDS/GPRS的露天矿爆堆数据管理系统

白春妮, 卢才武, 顾清华

2015, 44(03):  148-151. 

摘要 ( 984 )   PDF  

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为了满足矿山企业信息化管理数据的需求，对栾川矿的采矿生产数据进行分析，发现这些数据存在数据来源多样、数据量大、数据获取不同步等现实情况，研究提出了一个爆堆数据管理系统。该系统在应用地理信息系统（GIS）技术和通用无线分组传输（GPRS）技术的基础上，结合我国自主研发的北斗卫星定位（BDS）技术来对爆堆系列数据进行采集、储存、管理、可视化和描述，同时也实现了对驾驶员和车辆的动态监控。着重介绍了系统的整体架构、数据处理、功能实现、系统部署及综合管理功能。实例证明该系统的设计开发可以使矿山工作人员实时动态地对爆堆数据进行可视化管理。与以往的数据管理系统相比，该系统具有易用性、实时性、数据共享、可扩展性及智能化等优势。

基于CP1E与矿用变送器的矿井环境数据采集系统

田志勇, 黄忠慧

2015, 44(03):  152-155. 

摘要 ( 910 )   PDF  

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阐述了矿井环境监测系统的工作原理和特点，针对矿井环境监测，基于CP1E与相关矿用变送器，提出了矿井环境数据采集系统的硬件、软件设计思想和实现方法，构建了矿井环境数据采集系统。详细介绍了智能传感模块和CP1E的硬件接口连接方式，并给出了采集系统的软件设计流程。该系统的硬件和软件具有较强的通用性和稳定性，信号采集精度高。运行结果表明：该系统运行稳定，数据采集实时可靠，适合于工况复杂的矿井环境监测，在矿井环境监测中具有一定的推广应用价值。

国外深海底岩芯取样钻机设计参数及其应用效果

彭芸, 夏建新, 任华堂

2015, 44(03):  156-160. 

摘要 ( 1214 )   PDF  

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深海底蕴藏着大量的矿产资源，海底资源的开发有助于缓解全球性资源匮乏的局面。深海岩芯取样钻机是进行深海底矿产资源勘探、地质调查等不可缺少的重大技术装备。总结了国外已开发深海底岩芯取样钻机的主要设计参数及特点，分析了国外不同钻机的实际应用效果以及发展趋势。研究发现，国外已经先后开发了多台深海底岩芯取样钻机，部分已经应用于深海钻孔取芯，但均存在不同程度的技术问题；经过曲折的研发历程，钻机的钻具以及钻进方法均得到优化，但仍存在取芯率不稳定且普遍偏低等问题。探究国外钻机设计技术及开发经验，以期为我国深海钻机的研发和改进提供参考。

棒介质组合方式对脉动高梯度磁选效果的影响

曾剑武, 陈禄政, 丁利, 张惠芬

2015, 44(03):  161-164. 

摘要 ( 899 )   PDF  

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为了客观、全面、准确了解不同直径棒介质丝组合而成的组合式棒介质及单一直径棒介质对高梯度磁选效果的影响，基于“单元介质”分析法，采用SLon-100周期式脉动高梯度磁选机对铁品位为38.10%的赤铁矿石进行了选矿试验。结果表明，3+2 mm组合棒介质（上8层Φ3 mm棒介质+下8层Φ2 mm棒介质）既有利于对粗粒级的回收，对细粒级的回收效果也不错，因而对全粒级的回收效果较理想；相同类型棒介质丝的组成方式不同分选效果差异较大，因此，最佳排列组合方式应通过试验确定。

安全与环保

金属矿山独头掘进巷道降温试验

王爽, 贾敏涛, 陈宜华, 吴冷峻

2015, 44(03):  165-168. 

摘要 ( 968 )   PDF  

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金属矿山独头掘进巷道制冷系数是计算独头掘进巷道降温需冷量非常重要的参数之一，关系到能否达到预期降温效果及影响着降温工程的的经济投入。利用“金属矿山深部开采降温试验系统”分别模拟通风降温、加大风量降温、制冷降温、加大制冷降温4种条件下独头掘进巷道的降温过程，并分析独头掘进巷道降温效果，在通风及加大风量降温后，独头掘进巷道内温度先下降然后趋于稳定，再也无法下降，只有通过制冷措施，对独头掘进工作面进行降温。通过监测数据的焓差值计算出降温制冷系数，同时利用多次试验得出制冷系数范围在1.38~1.68，进而为独头掘进巷道降温设计提供设计依据。

李家沟矿区超前开采安全技术要素分析

刘武团, 张海磊, 王成财, 赵丽军, 孙嘉

2015, 44(03):  169-172. 

摘要 ( 1005 )   PDF  

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由于被迫在覆盖岩下放矿和矿体中夹石的大量存在，厂坝铅锌矿李家沟矿区出矿品位持续低迷；矿区902 m中段矿体品位高且赋存完整，超前回采该区域富矿可有效提升李家沟矿区出矿品位。根据902 m中段工程地质和矿体赋存特征，运用Mathews稳定图法，优化了采场极限暴露面积和结构参数。在对采空区塌陷大面积连锁冒落效应致灾机理分析的基础上，建立了地下开挖工程围岩系统的协同承载作用突变模型，分析了超前开采区域矿柱和顶板的稳定性，并提出了采空区嗣后充填和建立地监监测系统的安全措施。实践结果表明：结合Mathews稳定图法和有限元软件分析，可以实现数据的相互验证和决策，为李家沟矿区902 m中段超前回采提供安全保障。

平原地区采煤沉陷积水计算模型构建与影响分析

何强, 吴侃, 许冬

2015, 44(03):  173-177. 

摘要 ( 796 )   PDF  

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为解决东部平原矿区采煤沉陷积水量的计算与分析问题，创新性地将GIS水文分析应用于沉陷积水研究，构建了采煤沉陷区积水计算模型。以洸府河流域为例，计算得到该流域2009年及2015年采煤沉陷影响汇流面积分别为276.0 km²和1 091.4 km²，影响的大气降水汇流量为0.58亿m³和2.29亿m³，实际滞留水量为286.7万m3和556.2万m3。采煤沉陷积水对于流域的原始自然径流和水循环都有很大程度的破坏，构建的沉陷积水计算模型可为矿区沉陷积水治理与水资源保护利用提供技术支持与理论指导。

含断层露天矿逆倾层状边坡稳定性数值模拟

曹兰柱, 张秀平, 王东, 宋子岭

2015, 44(03):  178-182. 

摘要 ( 1038 )   PDF  

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平庄西露天矿西北帮为逆倾层状边坡，受坡体内F₃断层及弱层的影响，开采过程中存在滑动风险。为保障采剥作业安全，开展了西北帮边坡稳定性研究工作。选取西北帮断层区的典型工程地质剖面作为研究对象，应用有限差分软件FLAC^3D，基于强度折减理论，将D-P准则作为岩体破坏准则，以塑性区贯通作为边坡失稳判据，对平庄西露天矿西北帮F3断层区逆倾层状边坡稳定性进行了数值模拟研究。通过分析断层与边坡空间位置不同以及不含断层条件下西北帮边坡失稳破坏特征，揭示了F₃断层对西北帮边坡滑移模式与稳定性的影响。研究结果表明，F₃断层的存在及其位置控制了平庄西露天矿西北帮断层区边坡的潜在滑坡模式，进而影响了边坡的稳定性；滑坡的力学成因为岩体在自身重力作用下顺F3断层面滑移，进而挤压下部岩体沿MD弱层向临空面滑移，形成推动式滑坡；断层的存在会加速滑坡的进程，且断层距离边坡面越近，这种作用越明显。

綦江铁矿尾矿库加高扩容的稳定性研究

吕志涛, 靳晓光, 李亚勇, 王洪科

2015, 44(03):  183-186. 

摘要 ( 1186 )   PDF  

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为研究尾矿库加高扩容以及浸润线升高对其稳定性的影响，以重庆綦江铁矿尾矿库为研究对象，利用瑞典条分法分别计算现有尾矿库及其加高扩容后在正常水位及洪水位状态下的安全系数。计算结果表明，现有尾矿库在正常水位及洪水位状态下安全系数分别为1.90、1.63，均大于规范所规定的最小安全系数1.1，洪水位状态下安全系数较正常水位降低14.21%；尾矿库加高扩容后在2种水位下安全系数分别为1.27、1.17，尾矿库加高扩容引起安全系数降低。尾矿库加高扩容及浸润线高度升高，导致尾矿库安全系数有较大降低，几乎没有安全储备，滑动面深度及滑体半径有显著增大。因此，建议尾矿库加高扩容后应控制尾矿库浸润线位置，同时增强保护措施，加强监测管理，规范运行，防止尾矿库发生垮塌事故。

综合利用

浮—磁联合工艺从高炉瓦斯灰中回收焦炭

付刚华, 王洪阳, 郭宇峰, 李鹏飞, 杨露, 周企逵

2015, 44(03):  187-190. 

摘要 ( 877 )   PDF  

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为了高效回收利用高炉瓦斯灰中的焦炭，采用浮—磁联合工艺对某钢铁公司锌含量为4.43%、碳含量为18.45%的高炉瓦斯灰进行了焦炭回收试验。结果表明：①在煤油用量为800 g/t、松醇油为200 g/t、水玻璃为1 500 g/t情况下，1次浮选可以获得碳品位为74.96%、回收率为90.83%、锌含量为1.91%、铁含量为5.19%的浮选精矿；②以磁铁矿为载体，浮选精矿在磨矿细度为-0.074 mm占74.32%、背景磁感应强度为1.5 T的条件下进行强磁选，可获得碳品位为85.17%、回收率达86.29%（对原矿）的焦炭精矿，其锌含量进一步降低为1.29%。该焦炭精矿品质满足返回烧结配矿利用要求。

某浓密机溢流中极微细粒黄铁矿的浮选回收试验

成岚, 李茂林, 黄光耀, 孙肈淑

2015, 44(03):  191-193. 

摘要 ( 1003 )   PDF  

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某铅锌浮选尾矿浓密机溢流中含有大量的微细粒黄铁矿等，-40、-5 μm粒级产率分别高达99.40%和33.50%，黄铁矿一般小于30 μm，主要呈自形、半自形粒状，解离程度好，94.93%的黄铁矿以单体形式存在，在40～5 μm粒级有明显的富集现象。为了提高资源的利用率，提高企业的经营业绩，减少尾矿库的堆排量并改善尾矿库工艺参数，对微细粒黄铁矿进行了选矿试验研究。结果表明，采用2粗2精、中矿顺序返回流程处理该试样，可获得硫品位为46.90%、回收率为86.64%的硫精矿，试验指标理想，可作为设计依据。

利用磷石膏开发替代水泥的早强充填胶凝材料

张光存, 杨志强, 高谦, 王有团

2015, 44(03):  194-198. 

摘要 ( 1180 )   PDF  

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金川矿山周边堆放有大量的固体废弃物磷石膏，而金川矿山充填法采矿对胶凝材料有大量的需求。为了降低充填采矿成本，实现废弃物的资源化利用，保护矿山环境，以磷石膏为主要原料，进行了早强型充填胶凝材料的开发研究，并依据磷石膏基胶凝材料水化3 d的SEM图片对胶凝材料的水化机理进行了分析。结果表明，胶凝材料中生石灰、NaOH、磷石膏、芒硝的质量分数分别为4%、2%、30%和1.5%的情况下，3、7、28 d的抗压强度分别为3.46、5.57、9.56 MPa，早期强度明显超过设计要求。SEM分析表明，磷石膏基胶凝材料水化反应生成水化硅酸钙凝胶和钙矾石对充填体的强度起着决定性的作用。该磷石膏基早强型胶凝材料可替代现场的32.5#水泥。

外墙泡沫保温材料的技术现状及用砂岩质煤矸石试制

邢军, 李小庆, 孙晓刚, 邱景平

2015, 44(03):  199-200. 

摘要 ( 989 )   PDF  

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砂岩质煤矸石和抛光砖泥都是工业固体废弃物，在国家提倡外墙保温材料革新升级和煤矸石资源化利用的背景下，开发煤矸石基外墙泡沫保温材料，既可以实现建筑节能和外墙的安全防火，又可以改善矿区生态环境，减少对宝贵土地资源的占用。在介绍了我国外墙保温材料产业现状和国内关于煤矸石基外墙泡沫保温材料研究现状的基础上，重点分析了试验原料的增塑性和发泡性，并进行了煤矸石基外墙泡沫保温材料的试制。结果表明，以辽宁朝阳矸石山砂岩质煤矸石和辽宁法库某陶瓷厂的抛光砖泥为主要原料，碳化硅和氧化镁为复合造孔剂，硼砂为助熔剂，经陈化—成型—烧结工序，试制出了具有一定外观和性能的煤矸石基外墙泡沫保温材料，说明本试验技术路线是可行的。但要制备满足建筑业要求的、低成本的外墙泡沫保温材料，还需后续进行系统的原料配比和烧结制度优化试验。