当期目录

2015年 第44卷 第06期    刊出日期：2015-06-15

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采矿工程

大结构参数无底柱分段崩落法的发展及技术问题探讨

何荣兴, 任凤玉, 宋德林, 马姣阳, 付煜, 刘清福

2015, 44(06):  1-5. 

摘要 ( 1183 )  

相关文章 | 计量指标

无底柱分段崩落法引入我国已有近50 a的历史，在铁矿石开采中占有重要地位，也取得了丰硕的研究成果，近年来正向大结构参数发展。从历史地位、铁矿石经济发展需求、待开发矿体赋存特征、露天转地下的适应性等方面分析了无底柱分段崩落法仍将是未来主要的采矿方法。并从设备配套、爆破问题、基于现场出矿的放矿理论等方面论述了我国大结构参数发展下需要注意的问题，对大结构参数的快速发展，充分发挥大结构参数无底柱分段崩落法的优越性具有积极意义。

崩落法深部开采岩移及地表塌陷规律分析研究

王运敏, 陆玉根, 孙国权

2015, 44(06):  6-9. 

摘要 ( 1154 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

大红山铁矿为国内规模最大的地下开采矿山之一，其主采区无底柱分段崩落法结构参数为国内领先，大规模深部开采导致各采区之间应力较为复杂。针对大红山铁矿硐室爆破冒落上覆岩层后，崩落法深部开采引发的岩层移动及地表塌陷规律展开研究，总结地表塌陷区沉降及其裂缝的发展过程，系统分析了深部开采对地表沉降及开裂的影响，得出了岩移导致的陷落角。通过地表沉降及相关井下地压监测数据分析，得到了硐室爆破后，塌陷区地表及井下岩层趋于稳定的结论，表明崩落法上覆岩层冒落对于缓解深部开采高应力、保证足够覆盖岩层厚度、控制岩层移动具有重要作用。

下盘铁矿矿柱爆破回采对上盘矾矿稳定性影响分析

党建东

2015, 44(06):  10-13. 

摘要 ( 1056 )   PDF  

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根据七角井铁矿下盘铁矿体和上盘矾矿体的空间赋存关系，如果对铁矿体预留的矿柱进行回采，很有可能对矾矿体的稳定性造成重大影响。为了保障矾矿体的安全高效开采，在回收下盘铁矿体预留矿柱的同时，尽可能减小对矾矿体稳定性造成影响，提出了2种矿柱回收方案和空区处理方案，矿柱回采方案为间隔间柱抽采法和间隔间柱控制爆破堆坝法，并对2个方案进行了数值仿真模拟，模拟结果显示：采用方案一可有效控制上盘围岩的垂直位移量，最终位移量仅为10.83 mm，而采用方案二开挖上盘围岩的垂直位移量较大，达到17.45 mm，可能会造成上盘围岩的坍塌，最终确定方案一为矿柱回收和空区处理方案。

挂帮矿开采的相似模拟试验与安全性分析

王平, 张开新, 徐钊

2015, 44(06):  14-18. 

摘要 ( 1118 )   PDF  

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为解决程潮铁矿挂帮矿开采对地表变形和拦洪坝的影响问题，利用相似材料模拟试验方法建立挂帮矿相似模型，并对其进行充填采矿模拟试验，分析挂帮矿的开采对地表变形和拦洪坝的影响以及覆岩移动变形情况。试验结果表明：挂帮矿V₃号矿体的开采会导致拦洪坝的变形以及拦洪坝与V₃号矿体之间的围岩变形急剧增加，使拦洪坝与V₃号矿体之间的裂隙进一步扩展，危及程潮铁矿主采区的安全，建议V₃号矿体不予开采。最后分析了挂帮矿开采存在的安全隐患并提出有效的安全防治措施，这对矿山进行挂帮矿安全生产具有一定的指导意义。

钻孔爆破孔间最佳延时时间模型试验研究

司剑峰, 钟冬望, 黄小武

2015, 44(06):  19-23. 

摘要 ( 1210 )   PDF  

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为探寻钻孔爆破孔间最佳延期时间，采用高速摄影技术、动态应变测试方法以及数码电子起爆系统等高精度试验设备，从新自由面形成时间和应力波残余量两方面因素考虑，通过混凝土边坡模型单孔爆破高速摄影拍摄和逐孔爆破动态应变测试试验进行分析研究。孔间延时时间为5 ms时，前后炮孔间应力波叠加情况很好，但是后孔起爆时未能形成良好的自由面；当孔间延时时间为10 ms时，既能保证有10 mm以上的裂缝形成，后孔起爆时又仍有较大残余应力存在于介质中，有利于形成良好的破碎效果；当孔间延时时间为15 ms时，介质中由前孔爆破产生的残余应力几乎消失；当孔间岩石在20 ms以上时，后孔起爆不受前孔爆破应力波影响。综合考虑，建议逐孔微差爆破中孔间最佳延时时间控制在10~15 ms。

基于弹性薄板理论的采场顶板破断特征分析

王新丰, 高明中, 陈雨雪, 王建建, 兰学强, 周安伟

2015, 44(06):  24-28. 

摘要 ( 1262 )   PDF  

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针对煤层开采过程中采场覆岩形成的特定空间结构和变形破断形态，运用弹性薄板小挠度理论构建四边固支、两边固支两边简支和四边简支3种支承边界条件下的顶板力学模型，通过理论计算得出了基本顶断裂前后的挠度、弯矩和应力解析表达式，并从理论层面分析了顶板破断的内在机理与显现特征，揭示了采场顶板横“O-X”破断的力学本质。采用三维数值模拟软件FLAC3D系统分析了顶板应力场的演化特征和分布规律，模拟结果与理论分析较为吻合。

浅埋薄基岩煤层快速推进工作面矿压显现规律研究

高云瑞, 刘长武, 康亚明, 黄长玲, 卢邦稳

2015, 44(06):  29-33. 

摘要 ( 1064 )   PDF  

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基于神东矿区1-2#煤层的赋存条件和开采技术条件，采用FLAC3D数值模拟方法，研究浅埋薄基岩回采工作面快速推进过程中的矿压显现规律，为工作面支架阻力确定和岩层控制提供依据。结果表明，随着推进速度的增加，顶板压力呈现减小趋势；推进速度越快，工作面前方应力集中程度越高，峰值应力距工作面距离越小，应力集中影响范围呈减小趋势；推进速度不同时煤层上部的薄基岩和厚松散层破断都直接波及地表，地表下沉量明显高于相同条件下的正常采深煤层工作面；浅埋采场上覆松散层变形移动过程中难以形成承载结构，荷载估算时不能采用传统的普氏压力拱理论。

下告铁矿悬顶成因分析及预防措施研究

雷刚, 陈诗墨, 张杰

2015, 44(06):  34-37. 

摘要 ( 969 )   PDF  

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下告铁矿采用了高效、安全的无底柱分段崩落法进行开采， 2013年9月，在-26 m分段、-37 m分段中共有5条进路几乎同时出现了悬顶现象。大面积的悬顶除了因矿体自身稳固性差以外，更主要的是设计和施工没有根据矿山自身的情况进行合理的布置。切割槽高度不够、上盘矿体的出矿量没能达到要求，爆破的夹制性过大等因素导致矿体顶板高度不断下降，致使后续炮孔爆破补偿空间不足。同时设计预留排面保护层过厚，装药密度过低，炮孔没有堵塞等因素使得顶部矿石难以贯穿上分段覆盖层，爆破产生大量大块，为悬顶的产生埋下隐患。矿山通过认真研究和实践，从设计到施工进行了分析和总结，针对矿山目前的开采现状提出了预防处理意见，为解决悬顶的频繁发生提供技术支撑。

浓度对大直径管道内料浆输送特性的影响

甘德清, 高锋, 孙光华, 邵静静, 侯永康

2015, 44(06):  38-42. 

摘要 ( 1279 )   PDF  

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以大直径管道输送超细全尾砂胶结充填料浆技术为研究对象，构建大直径输送管道三维模型，基于三维单精度解算器Fluent-3D中Reliable k-epsilon模型，研究大直径管道内浓度对超细全尾砂胶结充填料浆输送特性的影响。结果表明，在充填倍线为3的条件下，灰砂比为1〖DK(〗∶〖DK)〗6的超细全尾砂胶结充填料浆在200 mm直径管道中输送时，在弯管下部内侧管壁位置出现空蚀区，随着浓度的增大，空蚀区范围先增大，后趋于稳定；随料浆浓度的增大，浓度小于64%时，管内料浆平均流速线性增长，料浆浓度大于64%时，管内料浆平均流速先增大后减小；随着料浆浓度的增大，浓度小于68%时，料浆在管内流动的压力损失以较大速率增长，浓度大于68%时，料浆流动的压力损失增长缓慢。研究认为，66%浓度为200 mm直径管道输送超细全尾砂胶结充填料浆的最佳输送浓度。

上行开采厚硬层间岩层移动变形数值模拟分析

杨逾, 唐凯, 梁鹏飞

2015, 44(06):  43-47. 

摘要 ( 932 )   PDF  

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煤矿采用上行开采方式时，层间岩层移动变形规律是决定上行开采可行性的关键因素。以同家梁煤矿为工程背景，研究上行开采厚硬层间岩层移动变形问题，结合煤层赋存条件、煤层开采情况及层间岩层物理力学性质和特征等相关因素，对8#煤层上行开采层间岩层的移动变形规律进行数值模拟分析。结果表明位于上行开采工作面后方岩层随工作面推进竖向位移变大，位于工作面前方岩层竖向位移先增大后减小；随岩层深度增加，岩层受上行开采工作面二次采动影响程度变小，岩层的竖向位移和塑性破坏区域范围减小。研究成果为判定上行开采可行性提供理论依据。

应力监测钻孔合理尺寸及其影响因素

王悦平, 杨岱松, 李刚强

2015, 44(06):  48-51. 

摘要 ( 1019 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

以服务于煤矿生产监测监控以及科学研究的钻孔为研究对象，以用于应力测量的钻孔为例进行分析，依据Kirsch推导结果，确定钻孔选取直径时不宜大于钻孔许用直径；根据计算推导结果，分析钻孔直径选取范围主要受钻孔受力状况、围岩力学性质以及安装条件的影响因素，以此提出钻孔参数选取原则。同时，这种钻孔参数的选取方法为其他监测监控以及科学研究设备仪器的研究开发提供理论参考。

矿物工程

钨锰矿（010）表面电子结构及性质第一性原理计算

谭鑫, 何发钰, 谢宇

2015, 44(06):  52-58. 

摘要 ( 1361 )   PDF  

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用基于密度泛函理论的DMol3计算了钨锰矿不同（010）断裂键解理面的结构弛豫、Mulliken电荷布居和表面能，考察不同断裂键方式对表面能及表面电子结构性能的影响。锰钨矿单晶胞中Mn—O键比W—O键离子性强，平均键长更长，键能更小，沿Mn—O键断裂所形成的（010）解理面具有更小表面能，性质更稳定，是钨锰矿的理想（010）解理面。理想钨锰矿(010）解理面电荷密度差和态密度分析结果表明，Mn原子是表面活性原子，由于表面相中Mn—O原子相互作用较体相中增强，表面Mn原子活性降低。第一性原理计算结果能为实际矿石浮选的深入理论研究提供指导和参考。

一种新型有机抑制剂的铜硫分离效果

熊道陵, 张辉, 汪杨, 李金辉, 彭建城, 陈金洲

2015, 44(06):  59-64. 

摘要 ( 999 )   PDF  

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为解决采用无机抑制剂进行铜硫分离时铜硫分离效果差、伴生贵金属流失严重等问题，开发了新型有机抑制剂三羧基甲基-二硫代碳酸钠。单矿物浮选试验结果表明：在pH=9~12、三羧基甲基-二硫代碳酸钠浓度为2.4×10-3 mol/L时，对黄铁矿抑制效果较好、对黄铜矿抑制作用较弱，可以实现低碱条件下的铜硫分离。采用三羧基甲基-二硫代碳酸钠进行黄铁矿、黄铜矿人工混合矿浮选试验，获得了铜品位为31.69%、回收率为91.36%的铜精矿，实现了铜硫有效分离。应用Materials Studio分子模拟软件构建药剂、矿物模型，通过分子模拟方法探讨三羧基甲基-二硫代碳酸钠的作用机理，结果表明，该药剂与黄铁矿、黄铜矿的作用能都为负值，其中与黄铁矿作用能为-98.70 kJ/mol，与黄铜矿作用能为-10.36 kJ/mol，故该药剂对黄铁矿抑制作用更强，对黄铜矿的抑制较差，并通过红外光谱和紫外光谱分析结果得到了验证。

湖北某鲕状赤铁矿石悬浮焙烧试验研究

王儒, 韩跃新, 李艳军, 张裕书, 陈超

2015, 44(06):  65-69. 

摘要 ( 1045 )   PDF  

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针对传统磁化焙烧装备及技术所存在的还原时间长、还原不均匀、能耗及生产成本高等问题，采用悬浮焙烧法处理湖北某鲕状赤铁矿石。结果表明，在给矿细度为-0.074 mm占80%、气体速度为1.4 m/s、H₂浓度为40%、还原温度为650 ℃、焙烧时间为10 s条件下，对铁品位为46.31%的鲕状赤铁矿石进行悬浮焙烧，焙烧产品磨细至-0.035 mm占90%后，在磁场强度为85 kA/m条件下磁选，可获得铁品位为58.32%、回收率为85.69%的铁精矿。对焙烧产品进行XRD分析表明，矿石中的赤铁矿经悬浮焙烧后转变为磁铁矿。对悬浮焙烧产品进行磁性分析表明，鲕状赤铁矿中弱磁性铁矿物经悬浮焙烧可快速转变为强磁性铁矿物，焙烧后物料的磁化强度和比磁化率显著提高。悬浮焙烧具有焙烧时间短、热利用效率高、处理能力大等优点，可在较短的时间内实现铁矿石的磁性转变，为难选铁矿石的利用开辟了新的途径。

辽宁某1 400 m深部铁矿石选别工艺研究

张小龙, 刘杰, 韩跃新, 李艳军, 张淑敏, 王越

2015, 44(06):  70-73. 

摘要 ( 937 )   PDF  

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辽宁某开采深度为1 400 m的深部铁矿石铁品位为37.03%，铁主要以磁性铁及赤褐铁矿的形式存在，分布率分别为72.83%、22.52%，硫、磷等有害元素含量很低。为开发利用该矿石，对其进行了弱磁选—强磁选—混磁精矿反浮选工艺研究。结果表明：矿样磨细至-0.043 mm占75%后，经1段弱磁选—2段强磁选，可得到铁品位47.50%、回收率95.01%的混磁精矿；混磁精矿再磨至-0.038 mm占95%后，以淀粉为抑制剂、RS-3为捕收剂、经1粗1精2扫阳离子反浮选流程处理，可获得铁品位67.21%、回收率85.03%的精矿产品。采用磁选—反浮选流程处理该深部铁矿石获得了较为理想的选别指标，对类似复杂难选深部铁矿石选矿具有借鉴意义。

新型抑制剂DLW-4用于鞍千公司混磁精反浮选

潘鹏飞, 朱一民, 徐冬林, 李伟, 李艳军, 韩跃新

2015, 44(06):  74-77. 

摘要 ( 991 )   PDF  

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为检验东北大学自主合成的新型抑制剂DLW-4的性能及效果，对鞍钢集团鞍千矿业公司磁选混合精矿（MMC）进行了反浮选条件试验及1粗1精3扫、中矿顺序返回的反浮选闭路试验。结果表明，在浮选温度为40 ℃、粗选NaOH用量为800 g/t、抑制剂DLW-4为342 g/t、活化剂CaCl₂为600 g/t、捕收剂RA-715为480 g/t时选别指标最佳。对铁品位为47.74%的磁选混合精矿经1粗1精3扫闭路试验，获得了铁品位为68.08%、回收率为88.20%的铁精矿。与常规淀粉抑制剂相比，DLW-4可以以更少的药剂用量获得更好的反浮选指标，具有推广价值。

东鞍山贫赤铁矿石阶段磨矿—磁选—阴离子反浮选试验

张兆元, 李艳军, 袁帅, 刘杰

2015, 44(06):  78-82. 

摘要 ( 941 )   PDF  

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东鞍山铁矿石铁品位为33.28%；铁主要以赤褐铁矿形式存在，分布率为86.47%，但3.29%的铁以菱铁矿形式存在，会对浮选产生不利影响。现场采用两段连续磨矿—粗细分级—粗粒螺旋溜槽重选、重选中矿再磨后与细粒磁选精矿合并反浮选工艺，存在尾矿品位偏高，重选处理量小，精矿铁回收率低等问题。为此，对东鞍山铁矿厂现场原矿进行了两段阶段磨矿—阶段磁选—磁选精矿再磨后1粗1精3扫、中矿顺序返回闭路反浮选试验，可获得铁品位为65.32%、回收率为75.71%的精矿，尾矿铁品位为13.38%。与现场原工艺流程相比，铁品位提高了0.58个百分点、回收率提高了10.43个百分点，且该工艺流程简单，易于实现工业改造。该试验结果对改善东鞍山贫赤铁矿选别指标有重要的指导意义，并可为国内其他贫赤铁矿的开发利用提供参考。

用阳离子型捕收剂DYP反浮选铁矿物

朱一民, 王鹏, 杨艳平, 韩跃新, 李艳军

2015, 44(06):  83-86. 

摘要 ( 1109 )   PDF  

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采用脂肪酸类阴离子捕收剂反浮选铁矿物，需要通过加温矿浆来保证其捕收性，不仅造成了能源的大量消耗，而且会对环境造成危害，为此东北大学研发了新型常温阳离子捕收剂DYP。为了研究其对铁矿物反浮选的分选效果，进行了石英、赤铁矿、磁铁矿单矿物及人工混合矿的浮选试验。结果显示：在捕收剂DYP体系中，3种单矿物的可浮性由强到弱依次为石英>赤铁矿>磁铁矿；DYP的用量为50 mg/L时，石英的回收率达到了97.33%，而赤铁矿和磁铁矿的回收率分别为6.50%、4.33%，说明捕收剂DYP具有很好的选择性，适合铁矿物反浮选。对捕收剂DYP在溶液中化学平衡、DYP对石英表面动电位及可浮性影响的分析表明，DYP对石英的捕收作用是静电吸附和氢键吸附协同作用的结果，且氢键作用强于静电吸附。

高效捕收剂ZA在铜硫分离浮选中的应用

邹坚坚, 胡真, 李汉文

2015, 44(06):  87-91. 

摘要 ( 1087 )   PDF  

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西南某多金属硫化矿主要有价元素为铜、锡、硫，铜品位为1.05%、锡品位为0.28%、硫品位为7.19%，伴生银品位为13.20 g/t。铜主要以硫化铜形式存在，占有率为93.60%。现场采用铜硫混合浮选—铜硫分离浮选、浮选尾矿摇床重选选锡的浮重联合流程综合回收矿石中的铜硫银锡（银进入铜精矿），存在石灰用量偏大，碱度高，铜和银回收率偏低的问题。为探索低碱度浮选回收铜银的可能性，以复配药剂ZA为铜矿物捕收剂进行了试验研究。结果表明：将磨矿细度为-0.074 mm占75%条件下以硫酸铜为活化剂、丁基黄药为捕收剂，经1粗2精2扫铜硫混合浮选获得的铜硫混合精矿，以石灰为抑制剂在再磨细度为-0.043 mm占85%、pH=10.5的低碱条件下经1粗3精2扫铜硫分离，最终获得了铜品位为25.16%、银品位为212.2 g/t，铜、银回收率分别为91.75%、61.18%的铜精矿及硫品位35.32%、硫回收率79.08%的硫精矿，有效地实现了矿石中铜银硫的分离富集回收，尤其是强化了游离银的选矿富集。试验结果对伴生贵金属硫化矿中贵金属的综合回收具有借鉴意义。

地质与测量

我国钽铌等稀有金属矿概况及找矿启示

王盘喜, 包民伟

2015, 44(06):  92-97. 

摘要 ( 1481 )   PDF  

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系统总结了我国钽铌等稀有金属矿的勘查进展、禀赋特点、典型矿床矿物组成及找矿标志，得出以下结论：①作为新兴战略矿产资源，钽铌等稀有金属矿产资源无法满足国内需求，“十三五”期间我国将加大对稀有金属矿产的勘查力度；②钽铌等稀有金属矿床具有分布集中，单一矿床少、共伴生矿床多，品位低、储量大，物质组成复杂等特点；③不同地区、不同类型的钽铌等稀有金属矿床有不同的找矿标志，但几乎所有钽铌等稀有金属矿床与钠长石化密切相关，大部分矿床具有放射性异常，小岩体在找矿过程中具有重要意义；④在钽铌等稀有金属矿勘查过程中应加强物质组成研究，进行综合勘查，重视综合利用及经济评价。上述结论有助于避免地质找矿的盲目性，减少呆滞矿，对于我国拟开展的“三稀（稀有、稀土和稀散元素）”矿产调查工作具有一定的借鉴价值。

矿山钻孔三维模型构建与可视化方法

荆永滨, 代碧波, 孙光中

2015, 44(06):  98-102. 

摘要 ( 1620 )   PDF  

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为了建立矿床三维地质模型，研究了基于矿山钻孔数据的钻孔三维模型构建及可视化方法。采用与平台无关的SQLite嵌入式数据库管理钻孔数据，设计了钻孔数据的孔口、样品分析、测斜和地质岩性等4个表结构，分析了建立钻孔三维模型时钻孔数据存在的2种错误类型。将钻孔轨迹曲线转化为折线，给出了均角全距法、全角半距法等2种钻孔轨迹折线计算公式。采用钻孔图形关联属性数据表的数据结构来存储钻孔三维模型，利用点和直线段分别存储钻孔孔口和样品的空间位置数据，数据表存储图形对应的钻孔编号、样品元素品位、体重等属性值。以多段线表示钻孔轨迹，并通过文字、颜色、图形等多种方法实现钻孔属性数据在三维空间的可视化。基于Hoops 3D框架对以上算法进行了实现，并建立了某铜矿32#~56#勘探线钻孔三维模型，根据钻孔轨迹和铜元素品位的可视化结果，圈定了勘探线剖面的铜矿体边界。结果表明，所提出的钻孔三维模型构建方法准确可靠，有助于提高地质分析、矿床地质建模的效率。

附加约束条件的井下控制网变参数序贯平差

徐凯帆, 张书毕, 鲍国

2015, 44(06):  103-107. 

摘要 ( 1322 )   PDF  

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为了精确建立井下空间位置基准，针对井下控制网分期布设的特点，提出了一种附加约束条件的井下控制网变参数序贯平差模型。首先根据虚拟观测值法及最小二乘原理推导了井下控制网变参数序贯平差模型，并顾及井下陀螺定向边可作为坚强边的情况，利用无限权理论将约束条件转化为变参数序贯平差模型的观测方程，该模型不仅可以将陀螺边方向观测值作为限制条件处理，也可以作为普通观测值参与计算；然后，为了避免法方程病态，分析了定权系数的合理取值并通过工程实例对该模型的正确性进行了验证。结果表明：①当定权系数m=1时，陀螺边方位角的平差值与已知值之差最大达到5.1″，随着定权系数m的增大，其差值迅速减小；②当m=10时，其差值均小于0.1″；③当m=20时，陀螺边方位角的平差值与坐标平差值在有效位数范围内均与真值一致，方位角差值均小于0.01″，坐标差值均小于0.03 mm。所提出的平差模型具有思路简单、易于编程的特点，无需前期观测数据，适用于井下分期布设的控制网整体平差。

机电与自动化

基于PCL与HOOPS的空区点云处理系统的设计与开发

王运森, 唐忠伟, 徐帅

2015, 44(06):  108-112. 

摘要 ( 1369 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

三维激光扫描技术在空区探测中得到了越来越多的应用，但是获取的点云数据往往需要经过多个软件的联合处理与分析，消耗大量的计算处理时间，多个软件在操作上的复杂性也限制了后期数据的利用。针对上述问题，在VS2010编程平台下，利用PCL和HOOPS技术，自主开发了空区点云处理系统。该系统由点云数据管理模块、三维显示模块、点云过滤模块、剖切和实体建模模块及应用模块组成，采用模块化设计的思路，功能易于扩展。根据空区处理精度的要求，能够进行点云的过滤与精简，既满足工程需求，又加快了后期空区三维建模与显示的处理速度；系统集成了三维建模、剖切、体积计算等常用的空区处理机能，显示直观，易于使用，为现场技术人员的决策提供了方便。系统为空区治理方案的选择、参数的优化提供指导和科学依据，对于促进采空区处理的可视化、科学化具有积极的意义。

绕线机智能防护系统

夏树发, 梁永斌, 黄康飞, 张辉

2015, 44(06):  113-117. 

摘要 ( 1221 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

论述了针对JG系列环形绕线机所存在的安全隐患,为减少企业发生断指工伤事故的发生，研制了一种绕线机防护系统。该装置根据操作人员手的大体位置、危险程度，对绕线机进行智能化减速，以达到安全防护的目的。绕线机安全防护装置具有智能化、成本低、体积小，控制较精准等优点，有很好的经济效益和广阔的发展前景。

露天矿运输卡车柴油消耗的外部影响模型

温廷新, 戚磊, 邵良杉

2015, 44(06):  118-121. 

摘要 ( 1128 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为建立露天矿运输卡车柴油消耗与其主要外部影响因素之间的非线性模型，采用回归型支持向量机（SVR）方法，并以国内某露天煤矿实际生产调度统计的数据作为原始样本，选取产量、运量、运距、高差、装车时间、加油量、岩量等7个主要外部影响指标，使用因子分析方法提取公共因子作为模型的输入，分析柴油消耗模型的训练过程，通过在MATLAB上编写相应程序并进行仿真训练，最终得出基于SVR的柴油消耗模型。训练和测试结果表明：该模型满足精度要求，能够很好地对露天矿运输卡车的柴油消耗进行计算和预测，可以为进行合理的生产调度提供决策支持，同时也为降低柴油消耗提供指导作用。

新型绳索法在深井大直径电缆敷设安装中的应用

汤小林

2015, 44(06):  122-124. 

摘要 ( 1047 )   PDF  

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介绍了中都国际赞比亚公司在赞比亚Konkola矿千米管缆竖井多根大直径钢丝铠装电力电缆敷设安装过程中，没有采用国内传统的钢丝绳悬吊、钢制或木制临时电缆卡固定下放的常规工艺，而是设计研究了一种全新的新型绳索绑匝的敷设安装法，这种新工艺的研究应用为深竖井各种大直径电力电缆的敷设安装提供了技术上的保障，实现了工期短、安全性高的施工新工艺。

基于ZigBee与GPRS的煤矿环境远程监测系统设计

杨文环, 孙久运, 王阔音

2015, 44(06):  125-129. 

摘要 ( 959 )   PDF  

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为了有效监测煤矿环境，防治煤矿地质灾害，针对当前煤矿环境监测系统存在的布设和维护成本高、布线复杂、传输距离及能量受限等问题，设计了一种结合ZigBee与GPRS技术的无线传感器网络煤矿环境远程监测系统。无线传感器网络采用网状拓扑结构，主要采用CC2530射频芯片、SHT10数字温湿度传感器、GY-63-03数字气压传感器以及WG-8010GPRS DTU模块等器件，在Z_Stack协议栈的基础上进行开发，完成了系统传感器节点的硬件与软件设计，实现了温度、湿度以及气压数据的远程采集、传输与处理。上位机监控系统采用面向TCP/IP协议的Socket通讯机制的C/S结构，在Visual Studio 2010环境中采用C#语言进行开发，通过调用SQL数据库，实现监测数据的实时显示与查询。试验结果表明，该系统数据传输可靠、实时性高、组网灵活，大大降低了煤矿环境监测成本，具有一定的实用性。

三产品永磁立式精选机的研制与应用试验

郭小飞, 于笑龙, 郑丽娟

2015, 44(06):  130-133. 

摘要 ( 1092 )   PDF  

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针对传统湿式弱磁选机所存在的磁性夹杂和机械夹杂问题，研制了一种三产品永磁立式精选机。该机主要由上部给矿系统，立式外筒，带旋转磁系的立式弱磁内筒，立于内外筒之间、筛面垂直于圆筒表面的格筛，位于外筒上部的溢流槽，位于外筒下部的反冲洗水管、中矿排放口、精矿排放口，机架，传动与控制系统等组成，其分选原理是：在旋转磁系的作用下，处于内外筒之间分选区内的物料将进行离心圆周运动，磁性夹杂和机械夹杂的聚团在撞击格筛时被打散，磁铁矿单体颗粒在磁力和重力的作用下朝磁系方向运动并逐渐进入精矿槽，连生体颗粒在离心力和重力的作用下背离磁系方向运动并逐渐进入中矿槽，非磁性脉石颗粒在反冲洗水的作用下进入溢流槽成为尾矿。采用该机对南芬选矿厂铁品位为65.35%的磁选柱给矿进行精选试验，所获最终铁精矿的铁品位达68.78%，与现场所用磁选柱所获最终铁精矿的铁品位相当，同时可获得作业产率为10.89%、铁品位为49.08%的中矿和作业产率为2.97%、铁品位为25.54%的尾矿。试验结果说明三产品永磁立式精选机的设计思路是可行的，但尾矿铁品位偏高，需要通过进一步研究加以改进。

安全与环保

玲珑金矿深部开采岩爆分析

张子健, 纪洪广, 张月征, 陈志杰, 宋朝阳

2015, 44(06):  134-138. 

摘要 ( 1071 )   PDF  

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在金属矿山的深部开采过程中，岩爆的问题时有发生，现阶段对于岩爆问题的致灾原因分析主要集中在高地应力的领域，具有一定的局限性。通过引入能量指标以及冲击危险性应力指标，将岩石自身性质以及岩体所处应力状态等指标引入，丰富了岩爆研究的参数。借助FLAC3D数值分析手段，对玲珑金矿未来深部开采过程中可能面临的岩爆问题进行模拟研究，，初步确定了玲珑金矿岩爆的危险性指数以及岩爆释放能量的大小，明确了岩爆的发生范围，并与现场的实地情况进行对比，较好地吻合了现场的实际情况，这也为玲珑金矿的安全生产、下一步的回采工作及岩爆的安全控制提供了依据。

研山铁矿边坡稳定性影响因素分析及控制技术

张树东

2015, 44(06):  139-143. 

摘要 ( 1049 )   PDF  

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露天边坡的稳定是决定矿山安全生产的关键因素。基于研山铁矿边坡工程地质特征现场调查结果，得出边坡岩性、水以及开采扰动是影响矿区边坡稳定性的三大主要因素。综合考虑边坡岩土体破碎情况将边坡自西向东划分为3个分区，根据各区边坡实际状况，分别采用了全长黏结锚杆支护、预应力锚索、挂网喷射混凝土等防护治理措施。基于预裂爆破技术原理，对研山铁矿进行了预裂爆破参数设计及现场试验，结果表明，设计的爆破参数不仅大幅度降低了爆破震动，减小了对台阶损伤破坏，极大地增强了边坡的稳定性，为矿山安全生产奠定了基础。

冲洗液法+钻孔电视在采空区探测中的应用

李太启

2015, 44(06):  144-148. 

摘要 ( 989 )   PDF  

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多层采空区结构十分复杂，空洞、裂隙、残留煤柱、巷道等分布情况难以准确把握，故为确保安全，在对其上方土地进行规划利用前必须选用合理可行的手段进行工程勘察，经过大量理论研究和工程实践证明，在勘察孔的施工过程中，根据冲洗液漏失、掉钻、异常进尺等情况，可初步判定采空区裂隙发育特征和导水裂隙带高度，在检查孔施工结束后，利用高分辨率的彩色钻孔电视对其进一步确认，可大幅度提高检测效果及检测精度。结合钻孔冲洗液漏失量观测法和钻孔电视探测技术对多煤层采空区进行了探测分析，确定了垮落带与裂隙带的发育深度，并结合掌握的地质采矿条件和观测资料初步判定了相关区域采空区整体结构的稳定性，为相关问题的研究提供一定的经验和借鉴。

地采诱发建筑物损伤识别的SVM分析模型

冯东梅, 关秋燕, 邵良杉

2015, 44(06):  149-153. 

摘要 ( 1006 )   PDF  

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针对地采诱发建筑物损害预测中指标与建筑物损害的关系不确定性问题，综合应用相关分析法、鱼骨图理论及SVM原理构建地采诱发建筑物损害的分析模型。采用相关分析法及原因型鱼骨图模型分析指标与建筑物损害的关联度，计算各因素权重，用建筑物损害观测数据对指标加权的SVM模型进行训练和测试，测试结果良好。研究结果表明：鱼骨图模型可获得指标与建筑物损害的关系，量化输入指标的重要性；建筑物本身条件中与空区位置、建筑物状况的重要性明显高于其他指标，加大建筑物本身建设，可较好地改善建筑物抗损害能力；基于鱼骨图的SVM分析模型可以更好地考虑各指标对建筑物损害的综合影响，回估误判率较低。

考虑基底起伏的土体失水开裂动态过程试验研究

龚绪龙, 孙强, 张卫强, 姚亚辉

2015, 44(06):  154-157. 

摘要 ( 921 )   PDF  

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土体失水开裂会导致大量的工程和环境问题。利用失水收缩性强的膨润土，进行了土体失水开裂特征试验。研究表明土体失水开裂过程可划分为开裂前Ⅰ、快速开裂Ⅱ、开裂趋于停滞Ⅲ 3个阶段，裂缝发育演化中受到了模型边界和基底起伏的显著影响。在快速开裂阶段Ⅱ前期裂缝主要发育在模型的角部，后期裂缝主要在基底起伏影响范围内发育。在Ⅲ阶段，尽管表面开裂仍在发生，裂缝发育的整体格局已经不再发生显著变化。从裂缝形态看，后期裂缝与前期裂缝主要呈现为垂直相交，特别是在起伏区范围内。

矿山地质环境承载力评价的若干问题

补建伟, 孙自永, 周爱国, 徐友宁, 魏文浩, 刘梦

2015, 44(06):  158-163. 

摘要 ( 1162 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

矿山地质环境承载力是近年来诞生的概念，主要以评价手段来反映研究成果。目前国内尚无成熟的地质环境承载力评价的工作程序，现有的理论和方法并不统一和完善，开展地质环境评价工作前有必要对一些基础性问题进行探讨和界定。首先论述了承载力的概念、内涵、起源、发展和演化的历程，剖析了矿山地质环境系统及其特点；然后总结归纳了矿山地质环境评价的类型；最后分析讨论了矿山地质环境承载力评价的前提和假设，进而明确了矿山地质环境承载力评价的对象、范围、性质、前提和目的等基本属性。通过上述讨论，可为该领域的研究提供有益的思路，以及为我国矿山地质环境保护及矿产资源开发与规划提供参考。

综合利用

新型矿山充填胶凝材料的研究与应用综述

梁志强

2015, 44(06):  164-170. 

摘要 ( 1012 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

伴随着采空区胶结充填技术的发展，充填胶凝材料的研究与应用技术取得了长足的发展。介绍了高水速凝充填胶凝材料、粉煤灰充填胶凝材料、矿渣基充填胶凝材料等新型充填胶凝材料在矿山行业的研究及应用概况，分析了不同充填胶凝材料的特点和局限性，提出了开发具有潜在胶凝活性的工业固体废料、降低充填胶凝材料成本和改善胶凝材料性能将是充填材料今后发展的方向。

高硫氰化尾渣还原焙烧脱硫—磁选试验

李正要, 曹君磊, 邓文翔, 王维维, 乐坤

2015, 44(06):  171-174. 

摘要 ( 1109 )   PDF  

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江西某冶炼厂氧化焙烧氰化尾渣含铁43.15%，含硫1.97%，属高硫氰化尾渣，采用常规选矿方法、磁化焙烧—磁选工艺难以获得理想的铁回收率指标。为开发利用该尾渣，对其进行了还原焙烧同步脱硫回收铁工艺研究。试验确定的最佳焙烧条件为：烟煤用量20%、脱硫剂BK用量16%、还原焙烧温度1 150 ℃、焙烧时间45 min。最佳焙烧条件获得的焙烧产品经两段阶段磨矿阶段弱磁选试验，获得了产率42.71%、铁品位92.05%、硫含量0.04%、磷含量0.04%、铁回收率91.11%的还原铁产品，为高硫氰化尾渣资源化提供了一种新途径。

鲁南矿业浮选尾矿再选工艺研究

鞠会霞, 孙体昌, 赵贵军, 杨海波

2015, 44(06):  175-180. 

摘要 ( 1139 )   PDF  

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鲁南矿业有限公司铁矿石系鞍山式贫磁铁矿，现场生产反浮选尾矿品位达27%，以磁铁矿形式存在的铁占76.54%，存在回收的可能性。采用磁选—反浮选工艺对现场浮选尾矿进行再选试验，结果表明：在再磨细度为-0.043 mm占90%、磁场强度为110 kA/m时，可以得到铁品位为44.36%的磁选精矿，将其作为反浮选的给矿，在浮选温度为35℃，粗选NaOH用量为800 g/t、淀粉为700 g/t、CaO为300 g/t、MD-27为300 g/t、矿浆浓度为40%时，经1粗1精2扫闭路反浮选，得到的精矿铁品位为62.39%、回收率为49.36%，满足了公司对铁精矿品质的要求，可以作为现场流程改造的依据。