当期目录

2015年 第44卷 第09期    刊出日期：2015-09-15

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采矿工程

大型叠层分布采空区爆破处理技术

白俊, 王彦飞

2015, 44(09):  1-4. 

摘要 ( 879 )   PDF  

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为应对复杂采空区环境下的露天采矿，通过钻孔、激光扫描获取采空区三维形态，结合袁家村铁矿采空区安全顶板厚度研究成果，确定最佳处理时机，在整体推进中兼顾采空区自由面的开辟。以该矿大型、复杂、叠层分布的空25群为对象，采取全高度一次成孔、分区、分层爆破，上下爆破层互为因子，下爆层空25-2矿柱首先起爆，可增加下层空区暴露面积，诱导空区失稳，下爆层呈爆破漏斗向空区内崩落充填，起爆孔中心掏槽作用可创造侧向自由面，能提高能量利用率、改善爆破效果,上爆层近空区顶板几何中心作起爆点，上爆层径向挤压爆破与爆破漏斗复合作用，对下爆层施加二次冲击，促进空区崩落充填，取得了预期的效果。

基于耦合模型的尾矿坝稳定性对比分析

严琼, 吴顺川, 李龙, 王强志

2015, 44(09):  5-10. 

摘要 ( 1020 )   PDF  

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以山西襄汾尾矿坝2008年溃坝案例为研究背景，分别采用应力-渗流耦合和连续-离散耦合数值分析方法建立数值模型。应力-渗流模型根据坝顶实际水位和溃坝出水点设定水力水头差，连续、离散网格区域分别采用有限差分FLAC和颗粒离散元PFC进行建模。在应力-渗流耦合计算的浸润线基础上，采用连续-离散耦合计算分析坝体在静水作用下的失稳破坏特征，同时以应力-渗流耦合的计算结果来验证连续-离散耦合研究的有效性，使边坡稳定性分析方法获得了新的应用。结果表明：①应力-渗流耦合的边坡稳定性分析结果与连续-离散耦合方法呈现出的位移发展趋势基本一致，并可获得后者计算所需的浸润线特征；②引入浮重度参数，将坝体材料考虑为在静水作用下的含水土体，可用于连续-离散耦合算法，其模型计算结果与溃坝成因基本一致。

矿山采空区崩落爆破评估验收方法

崔晓荣, 林谋金, 郑炳旭, 喻鸿

2015, 44(09):  11-15. 

摘要 ( 912 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为了评价和验收矿山采空区的崩落爆破，根据采空区崩落爆破前后的体积平衡原理，提出利用爆破后采空区充填率和遗留空区体积这2个指标共同评价采空区崩落爆破处理效果的方法。首先对采空区进行三维激光扫描获得空区形态参数，接着测量和计算获得崩落爆破方案中被破碎的岩石体积，再测量崩落爆破后地表塌陷体积，最后通过推导的公式计算获得评价验收指标。其中采空区充填系数k用来判别原采空区的主要安全风险是否得到排除，如k>85%表示爆破效果优良；遗留空区体积用来判别崩落爆破后的遗留风险大小。根据这2个指标结果进行采空区崩落爆破施工的验收。实践证明，该方法具有成本低、效率高的优势，能够满足隐患空区治理与隐患资源开采协同作业的日常生产要求，对地采转露采矿山空区治理和验收有借鉴意义。

滨海矿山深部开采水力调查及稳定性分析

陈倩男, 郭奇峰, 万思达, 翟济, 杜伟嘉, 李钊

2015, 44(09):  16-20. 

摘要 ( 1011 )   PDF  

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占地球表面71%的海洋蕴藏着丰富的矿产资源，随着陆地矿产资源日益减少，海底资源开采成为未来的发展方向，其中海底基岩矿产资源深井开采普遍面临富水和高地应力的问题，水和应力的分布及其耦合作用是影响海底深井开采安全性的重要因素。以滨海矿山三山岛金矿深井开采为背景开展水力研究，调查矿区深部含水带分布，开展现场地应力测量，统计深部岩体节理裂隙分布规律，研究深部岩体的渗透性，建立水力耦合数值模型，对深部矿体进行模拟开采。通过上述研究工作，获得了矿区地应力分布规律，深部岩体渗特性以及资源开采过程中围岩位移、应力的时空演化规律，并指出了潜在危险源的时空分布。

沿空留巷顶板下沉规律及其影响因素分析

王一, 张春华

2015, 44(09):  21-25. 

摘要 ( 790 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

针对沿空留巷顶板下沉量大、控制十分困难的问题，在分析沿空留巷顶板下沉规律的基础上，利用能量守恒原理，建立了沿空留巷顶板下沉力学模型，推导出顶板下沉量的计算公式，并对顶板下沉的影响因素进行了定量分析和灰色关联度敏感性分析。结果表明：某矿沿空留巷顶板下沉量计算值为371.45 mm，较好地吻合现场测量值，理论计算公式是准确的。顶板下沉随巷道宽度、采高的增加而增大，随直接顶厚度、巷内支护阻力、煤帮侧向支护阻力、巷旁充填体宽度和充填体弹性模量的增加而减小；对沿空留巷顶板下沉的敏感度大小的影响因素依次为采高、充填体弹性模量、充填体宽度、直接顶厚度、巷内支护阻力、巷道宽度、煤帮侧向支护阻力，其关联度分别为0.96、0.73、0.68、0.52、0.28、0.13、0.04。研究结果可为有效控制沿空留巷围岩变形提供依据。

深井低孔隙率煤层混合式注水模拟及应用

文金浩, 周刚, 万纯新, 于岩斌

2015, 44(09):  26-30. 

摘要 ( 873 )   PDF  

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为实现滕东生建煤矿大采深、低孔隙率条件下的煤层有效注水，进而降低采煤工作面粉尘浓度，首先，基于统一的非饱和-饱和流动的连续方程和应力平衡微分方程，从定性角度分析了煤层注水渗流过程的内在规律；其次，结合矿井实际地质情况和上述的煤层注水渗流方程，利用COMSOL Multiphysics软件模拟了长度为50 m与80 m钻孔的注水渗流压力场分布；然后，结合数值模拟结论，选择80 m长度的钻孔与相应的动静压混合式注水技术参数，并在3下105工作面进行实际施工应用。在实施注水工艺后，现场监测的工作面全尘平均降尘率为65.9%，呼尘平均降尘率为60.6%，有效地降低了粉尘浓度。所得研究结论可为相似煤矿煤层注水工艺的实施提供借鉴。

基于采场配矿技术的乌龙泉矿露天采场工作面布置优化

刘艳章, 潘世华, 邹晓甜, 陈小强, 张群, 张丙涛

2015, 44(09):  31-35. 

摘要 ( 867 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

乌龙泉矿露天采场内矿石品级种类较多，部分低品级矿石不能直接满足后续生产加工要求而堆积于采场内部，影响采场的有序推进及矿山生产能力的提高。采用线性规划法建立配矿模型，构建适用于当前乌龙泉矿露天采场内低品级矿石的配矿技术方案；基于配矿技术方案，对乌龙泉矿露天采场的工作面布置进行优化；将配矿技术方案及优化后的工作面布置方式应用于乌龙泉矿露天采场的生产计划中。工程实践表明：采场内配矿技术方案充分利用采场内部矿石参与配矿，有利于低品级矿石资源利用率的提高及配矿成本的降低；工作面布置优化后的乌龙泉矿露天采场能够有效地实现配矿方案在生产中的应用，解决低品级矿石的开采问题，促进采场的有序推进，提高矿山的生产能力及作业效率。

软岩巷道监测设计与应用研究

赵尔丞

2015, 44(09):  36-39. 

摘要 ( 864 )   PDF  

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随着易采资源的日益枯竭，矿山开采逐渐向不良围岩及深部等区域发展。以软岩区域矿山开采为例，由于软岩巷道变形快，稳定性差，因此，为了确保软岩区域巷道的施工安全，针对软岩区域开挖后的应力变化和巷道变形问题，设计了基于JTM-V2000B型压力计和VWM型振弦式多点位移计的监测方案，应结合巷道围岩的实际情况，重点监测稳定性差的特殊区域。将方案应用于某河床下铝土矿页岩巷道的施工监测，现场监测数据反映了软岩巷道开挖后的应力和位移变化趋势，软岩较大的塑性变形使地应力逐渐向围岩内部转移，同时也导致巷道断面缩小。应力和位移的监测结果可以指导巷道支护设计和支护时机确定。

崩落法开采岩层移动影响因素的数值模拟

东龙宾, 王少泉, 金长宇, 刘召胜, 周育

2015, 44(09):  40-44. 

摘要 ( 994 )   PDF  

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随着矿山开采深度的增加，岩体所处的力学条件变得复杂，采用崩落法开采的深部矿体岩层移动规律受多种因素影响且不同于浅部。离散元法是基于不连续性假设的数值方法，它特别适合于求解节理岩体中的非连续性问题。基于离散元理论，采用数值计算软件3DEC，分析了不同节理倾角、不同侧压力系数及不同开挖阶段对深部矿体崩落法开采过程中岩层移动规律的影响，研究结果表明：不同倾角的优势结构面对崩落发展趋势影响显著，水平节理对崩落发展有良好促进作用；侧压力系数越大，崩落高度越小；深部矿体开采过程中，由于承压拱的存在，开采高度为120 m时，并未引起大范围塌陷。研究结果可为深部矿体崩落法开采岩层移动规律及地表沉陷范围的确定提供一定的参考依据。

矿物工程

袁家村闪石型赤铁矿石深度还原—磁选试验

王英姿, 胡义明

2015, 44(09):  45-48. 

摘要 ( 934 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为解决袁家村闪石型极复杂难选铁矿石的开发利用问题，采用深度还原—弱磁选工艺进行了试验研究。结果表明，-2.0 mm 的矿石在配煤系数为1.5，煤粉粒度为-2.0 mm，添加剂CaO与矿石+煤粉的总质量比为5%，还原温度为1 275 ℃，还原时间为60 min情况下进行深度还原，还原产物磨至-0.074 mm占80%后进行1次弱磁选，磁场强度为127.39 kA/m，最终获得的磁选铁粉铁品位为91.60%、铁回收率为94.35%。因此，深度还原—弱磁选工艺为袁家村闪石型赤铁矿石的高效开发利用提供了技术支撑。

新型酯基季铵盐阳离子捕收剂M-3的浮选行为

朱晓园, 梅光军, 雷哲, 于明明

2015, 44(09):  49-53. 

摘要 ( 1031 )   PDF  

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为检验武汉理工大学相关课题组合成的新型酯基季铵盐阳离子捕收剂M-3在磁选铁精矿反浮选提铁降硅中的性能，分别以石英和磁铁矿纯矿物、酒钢公司磁选铁精矿为选别对象进行选别试验。结果表明：①矿浆温度为25 ℃、pH=7、M-3用量为360 g/t时，石英和磁铁矿纯矿物的回收率分别为94.21%和1.56%，即M-3对石英有较好的选择性捕收能力，但对磁铁矿的捕收能力很弱。②对Fe₂O₃品位为71.40%（全铁品位为49.98%）的酒钢公司磁选铁精矿进行1次反浮粗选脱硅，在矿浆温度为25 ℃、pH=7、苛性淀粉用量为200 g/t、M-3为400 g/t情况下，可获得铁品位为56.39%、回收率为75.87%的铁精矿，较好地实现了铁硅分离。③红外光谱测试表明，M-3在石英表面的吸附以物理吸附为主，但存在一定的化学吸附；量子化学计算表明，M-3较易与石英表面发生相互作用，在磁选铁精矿提铁降硅领域是一种良好的捕收剂。

西北某难处理硫化铜锌矿石浮选试验

李婷, 李国栋

2015, 44(09):  54-57. 

摘要 ( 879 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

西北某铜锌矿石矿物种类繁多、铜锌矿物及其与脉石矿物嵌布关系复杂，单体解离难度大且锌矿物极易上浮，属于典型的难处理铜锌矿。为了合理开发利用该矿石资源，采用优先浮选工艺进行了选矿试验。结果表明：矿石在磨矿细度为-0.074 mm占85%的情况下，采用1粗1扫选铜、铜粗精矿再磨至-0.045 mm占85%后再3次精选、选铜尾矿1粗1扫2精选锌、中矿顺序返回闭路流程处理，可获得铜品位为20.15%、含银576.40 g/t、含锌4.66%、铜回收率为77.32%、银回收率为46.67%的铜精矿，以及锌品位为45.21%、含银153.80 g/t、含铜0.52%、锌回收率为86.15%、银回收率为44.73%的锌精矿。试验取得了理想的铜锌银回收效果。

云南某低品位铜矿石中伴生金的强化回收

何庆浪, 杨波, 童雄, 谢贤, 莫峰

2015, 44(09):  58-61. 

摘要 ( 904 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

云南某低品位铜矿石铜、金品位分别为0.35%、0.114 g/t，现场以丁基黄药为捕收剂，在磨矿细度为-0.075 mm占74.30%的条件下浮选选铜，并使金在铜精矿中富集，获得的铜精矿铜金回收率分别为91.60%和45.70%。为提高金的回收效果，以现场工艺流程为基础，以提高金回收率为主要目标进行了浮选选铜试验。结果表明，在磨矿细度为-0.075 mm占80%的情况下，以Z-200+丁铵黑药为捕收剂，730A为起泡剂，采用1粗3精2扫、中矿顺序返回的闭路试验流程回收铜和金，最终获得的铜精矿铜品位为22.48%、含金4.53 g/t、铜回收率为92.85%、金回收率为56.30%。可见，以Z-200+丁铵黑药为捕收剂，不仅能显著提高铜精矿金回收率10.60个百分点，而且能小幅提高铜回收率1.25个百分点。

江西某低品位次生蓝辉铜矿石选矿试验

苗梁, 彭建城, 刘剑

2015, 44(09):  62-64. 

摘要 ( 911 )   PDF  

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江西某蓝辉铜矿石铜品位为0.30%，原生硫化铜仅占总铜的6.67%，次生硫化铜占总铜的80.00%，主要铜矿物蓝辉铜矿多以不规则粒状集合体形式充填在脉石或黄铁矿粒间，大部分易与黄铁矿解离，细粒蓝辉铜矿与黄铁矿不易单体解离。为高效回收该铜矿资源，进行了选矿试验研究。结果表明，矿石在磨矿细度为-200目占70%的情况下，采用1粗2精1扫铜硫混浮、混浮精矿1粗2精1扫铜硫分离、铜硫分离精选1尾矿和扫选精矿合并再磨至-325目占85%后再返回，其余中矿直接顺序返回流程处理，最终可获得铜品位为20.29%、含硫42.97%、铜回收率为71.02%的铜精矿，以及硫品位为37.42%、含铜0.28%、硫回收率为80.04%的硫精矿，较好地实现了铜和硫的回收。

提高某低品位斑岩型铜钼矿石混浮精矿指标试验

陆兆锋, 王明芳

2015, 44(09):  65-67. 

摘要 ( 826 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

某斑岩型铜钼矿石铜、钼品位分别为0.339%和0.022%，现场在磨矿细度为-0.074 mm占60%的情况下，先采用1粗3精3扫、中矿顺序返回流程获得铜钼混合精矿，再进行铜钼分离，但混合精矿Cu、Mo品位分别仅为17.23%、0.629%，Cu、Mo回收率分别仅为86.40%、48.60%。为改善混合浮选指标，在现场磨矿细度下进行了药剂优化研究。结果表明，在选矿工艺流程不变的情况下，用捕收剂Pj-053+荆江钼替代Pj-053+变压器油，最终可获得铜、钼品位分别为18.89%、1.023%，铜、钼回收率分别为92.50%、77.19%的铜钼混合精矿，与现场生产指标比较，混合精矿Cu、Mo品位分别提高了1.66、0.394个百分点，Cu、Mo回收率分别提高了6.10、28.59个百分点，指标改善显著。

福建某难选硫化铅锌矿石选矿试验

郭万富, 刘述忠, 黄石, 李宝铸

2015, 44(09):  68-71. 

摘要 ( 804 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

福建某铅锌矿属于难分离硫化铅锌矿，矿物种类繁多，嵌布关系复杂，共生关系密切。为高效开发利用该矿石资源，采用优先浮选工艺进行了选矿试验。结果表明，在磨矿细度为-0.074 mm占70%的情况下，采用1粗2扫3精选铅，1粗1扫3精选锌，中矿顺序返回闭路流程处理该矿石，最终可取得铅品位为41.46%、含锌4.19%、铅回收率为81.76%的铅精矿，和锌品位为48.26%、含铅0.83%、锌回收率为84.88%的锌精矿。试验确定的优先浮选工艺是该矿石的高效开发利用工艺。

水泥充填体的混入对某金矿石浮选的影响及解决措施

韩良

2015, 44(09):  72-75. 

摘要 ( 1045 )   PDF  

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河北某地下金矿采出矿石中水泥充填体混入率约为5%，由此造成了自然金及载金矿物黄铁矿等可浮性下降、浮选泡沫变小变黏、磨矿产品细度虚高等问题，严重影响了金的回收和生产过程的稳定。为消除水泥充填体混入带来的诸多问题，在实验室试验和工业试验基础上，对流程结构及药剂制度等进行了优化与完善，同时对尼尔森选矿机的工况等其他问题进行了完善，改造后的2014年，选矿厂的尼尔森精矿金品位和金回收率达1 656.37 g/t、21.79%，浮选精矿金品位和金回收率达107.61 g/t和70.03%，尼尔森精矿金回收率和流程总金回收率分别提高了4.42和6.47个百分点。因此，对现场暴露出的问题而言，试验确定的措施行之有效，对类似矿山具有借鉴意义。

用新型捕收剂G7浮选一水硬铝石型铝土矿

王祖旭, 李楠

2015, 44(09):  76-79. 

摘要 ( 996 )   PDF  

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昆明冶金研究院研发了一种新型、高效的铝土矿正浮选捕收剂G7，为检验其在提高精矿指标、耐低温、易消泡脱水方面的优越性能，以云南某一水硬铝石型铝土矿为研究对象进行了选矿试验。结果表明，Al₂O₃和SiO₂含量分别为67.51%和12.64%、铝硅比为5.34的铝土矿石在磨矿细度为-0.074 mm占90%、矿浆温度为3 ℃和20 ℃的情况下，采用2粗2精1扫、中矿顺序返回流程处理，分别可获得Al₂O₃品位和回收率为75.51%和89.13%，铝硅比为15.63的优质精矿和Al₂O₃品位和回收率为76.25%和90.28%、铝硅比为16.68的优质精矿。精矿指标分析和浮选过程观察表明，G7是一种性能优良、稳定、高效且适应性强的铝土矿浮选捕收剂。

安徽某铜矿石工艺矿物学研究

白丽梅, 李萌, 韩跃新, 袁志涛, 刘丽娜

2015, 44(09):  80-84. 

摘要 ( 963 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为给安徽某铜矿资源合理开发利用提供依据，对其进行了工艺矿物学研究。结果表明：矿石中可回收的主要矿物为黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、磁铁矿，伴生金、银可综合回收，脉石矿物主要为石榴石、石英、辉石、滑石等；矿石结构主要有自形—半自形晶粒结构、交代结构、他形晶粒结构，可见填隙结构、星点状结构；矿石构造主要有块状构造、浸染状构造、条纹（条带）状构造、角砾状构造；黄铜矿常呈他形粒状浸染于脉石矿物间隙，部分与黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿等紧密堆积共生，以中细粒嵌布为主；磁铁矿多呈不规则块状或短条带状集合体形式嵌布，部分沿磁黄铁矿等硫化矿物边缘交代共生；黄铜矿嵌布粒度大小不一，+75 μm占8.19%，-13.5 μm占25.17%，宜采用阶段磨选工艺回收。

地质与测量

永梅凹陷带铁多金属矿成矿特征与找矿方向

周延, 武玲, 康丛轩, 范飞鹏, 陈乐柱, 骆学全

2015, 44(09):  85-89. 

摘要 ( 982 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

通过对永梅凹陷带内铁多金属矿床的赋矿层位、沉积特征、成矿物质来源以及燕山期中—酸性岩浆活动的叠加—改造作用进行研究，探讨了矿床成因和找矿方向。结果表明：①永梅凹陷带内铁多金属矿的赋矿层位以经畲组下部为主，其次为栖霞组上部，铁质主要来源于海相火山作用；②铅、锌、钨、锡等金属元素具有沉积和岩浆双来源；③燕山期中—酸性岩浆活动对铁多金属元素具有活化转移和叠加富集作用，空间上形成了铁-钼、铁-铅-锌多金属矿。基于上述结论，认为区内马坑式铁矿是海相火山沉积-岩浆热液叠加改造形成的，该区下一步找矿方向应为凹陷带东南部梅县玉水—龙岩马坑—德化阳山一线的超壳断裂带两侧，对于区内找矿工作具有一定的参考价值。

焦家金成矿带三维成矿条件分析与成矿预测

徐彬, 陈建平, 相轩

2015, 44(09):  90-94. 

摘要 ( 905 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

分析了山东焦家金成矿带大中型典型矿床地质特征和控矿地质条件，建立了该地区的找矿地质模型，总结了区内控矿地质条件和找矿标志在深部的变化规律，采用Surpac软件对岩体、已知矿体、物化探异常等进行了三维实体建模。在此基础上，首先采用立方体预测模型法对三维实体模型进行空间分割，并根据建立的找矿地质模型，将所确定的预测参数作为属性值赋给每一个立方体单元块，建立数字找矿模型；然后对研究区地质、地球物理、地球化学的13个预测变量进行三维成矿有利条件分析与提取，采用三维信息法计算各预测变量的信息量，寻找成矿有利组合的空间部位，并结合研究区内实际地质情况、已有见矿工程分布等因素圈定了6处找矿靶区；最后采用体积估计法计算得到该6处找矿靶区的总资源量为382.482 8 t。上述研究成果对于区内的找矿工作具有一定的参考价值。

西藏白容—岗讲铜（钼）矿三维地质建模及储量估算

坚润堂, 杨帆, 王岩梅, 韩艳韦

2015, 44(09):  95-99. 

摘要 ( 943 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

基于DIMINE软件，系统整理并数字化了白容—岗讲铜（钼）矿区大量的地质勘探资料，针对矿体簇型分布且矿脉纤细的特点，利用生成的钻孔数据库重新圈定了矿体，构建了白容—讲岗铜（钼）矿的地层模型、岩体模型及矿体模型，实现了矿区深部地质数据的三维可视化。经过反复计算校验，选取距离幂次反比法对该矿床内Cu、Mo品位进行赋值，并通过赋值结果对矿床资源储量进行估算和统计。结果表明：白容—岗讲铜（钼）矿区三维地质模型可从三维角度揭示矿区成矿规律以及地质体在地下的空间关系，为估算矿山资源储量提供了便利；在矿山三维地质建模的基础上采用距离幂次反比法估算资源储量精度较高，对于实现矿山资源动态管理具有一定的参考价值。

尕尔穷—嘎拉勒铜金矿集区S、Pb同位素地球化学特征

白云, 张志, 陈毓川, 唐菊兴, 何林, 杨毅

2015, 44(09):  100-104. 

摘要 ( 893 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

以西藏尕尔穷—嘠拉勒铜金矿集区为研究对象，通过分析矿石硫化物S、Pb同位素组成特征，探讨了矿床物质来源，结果表明：①矿石金属硫化物δ34S值为-4.4‰~6.2‰，平均为0.13‰，主要集中于-2‰~1.5‰，具塔式分布特征，总体体现出地幔岩浆硫特点，但已受到少数地壳硫的混染；②矿石Pb同位素组成范围较大，体现出混源铅特征，其μ值特征及构造环境判别图显示区内铅起源于幔源，主要为地幔与上地壳混合的造山带铅；③与多龙矿集区多不杂与拿若矿床对比研究发现，两矿集区硫源均为岩浆硫，处于俯冲背景下的多龙矿集区成矿物质来源相对较深，而处于碰撞环境中的尕尔穷—嘎拉勒成矿物质来源相对较浅。上述分析成果对于区内找矿工作具有一定的参考价值。

机电与自动化

露天矿卡车调度系统数据库设计与实现

杜久升, 王莉, 侯争, 陈宜金

2015, 44(09):  105-111. 

摘要 ( 936 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

针对传统露天矿生产管理模式下人工计数的弊端，以及当前部分专题数据库未能充分利用空间数据的现状，从GIS空间分析的角度出发，提出以SQL Server 2008作为后台数据库的露天矿卡车调度系统数据库构建方案。在分析卡车调度系统需求的基础上，完成了数据库的概念设计、逻辑设计、物理设计及实现。该方案利用SQL Server 2008新增的Geography数据类型存储并处理空间数据，将矿区的基础空间数据及卡车运行轨迹作为分析依据，具备车辆位置显示、轨迹回溯、卡车工作量自动统计等功能，确保了工作量统计的准确性，节约了人工成本，为进一步推动露天矿生产管理的现代化提供了有力的技术支撑。

露天矿边坡北斗卫星位移监测系统设计与实现

代朵, 卢才武, 顾清华, 周丽静

2015, 44(09):  112-115. 

摘要 ( 883 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

随着露天矿的不断开采，边坡的稳定性是露天矿开采中备受关注的重要安全问题之一，而传统的监测工程项目较多、监测数据量庞大且分析处理困难。为此，设计与开发了基于北斗卫星系统的露天矿边坡位移监测系统，对边坡位移进行实时、高自动化的监测，并对监测数据进行科学高效的处理与利用。着重介绍了系统的总体设计、技术架构以及各子系统功能模块的设计与实现过程。该系统的实施，为边坡监测提供了一种有效的技术手段，并为管理层的决策工作提供了指导依据。

中空注浆锚索破坏规律分析及关键技术性能优化

黄中峰

2015, 44(09):  116-121. 

摘要 ( 1100 )   PDF  

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针对中空注浆锚索在高地应力软岩巷道支护过程出现的技术难题，深入探讨了中空注浆锚索的破坏机理，并对注浆锚索的承载性能进行优化，进而实现注浆与支护一体化，防止顶板事故发生。结合朱集煤矿现场调研，主要在锁具附近发生剪切破断及钢绞线与注浆体-锚固体界面发生剪切滑移而导致退锚现象等，注浆锚索破坏率达到83.4%。采用力学计算与FLAC3D数值模拟的方法分析了钢绞线与注浆浆界面的应力状态和破坏机理，得出了注浆锚索的应力公式及应力分布规律，通过模拟实验得到了注浆锚索在不同注浆效果下的应力演化特征、剪切滑移特征和极限位移量的演化特征，并提出了对注浆锚索的减压抗震装置及出浆孔位置优化的关键技术。结果表明，锚索破坏率降低至17.3%，巷道变形量得到有效控制，注浆效果得到显著改善。

风速与喷嘴安装角对细水雾颗粒运动的影响

刘志超, 李彬, 李艳波

2015, 44(09):  122-125. 

摘要 ( 965 )   PDF  

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为了研究射雾器中喷嘴安装角度和风速对单颗粒运动轨迹的影响，设计了由供风系统、喷雾系统、测试系统组成的远程射雾器实验平台。采用高速动态数字摄像仪对不同的风速和喷嘴安装角度进行了实验，即在风机开启时分别测定不同工况下细水雾单颗粒的运动，并利用MATLAB绘制细水雾单颗粒运动轨迹图，得到了不同风速和喷嘴安装角度对细水雾单颗粒运动的关系：当风速增大时，单颗粒的运动速度提高；喷嘴的安装角度对单颗粒的运动几乎没有影响。

海州露天煤矿边坡变形监测系统

李胜

2015, 44(09):  126-130. 

摘要 ( 884 )   PDF  

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为及时掌握露天矿边坡变形规律，基于GPS监测技术、网络通讯技术和计算机等技术，建立了一套实时动态反映边坡变形的自动化监测系统。系统采用高精度GPS获取监测点的三维坐标，利用GPRS通讯模块将数据打包发送至计算机，并通过软件处理自行解算成图，实现边坡变形的自动化监测。以海州露天矿北帮为监测对象，经过一段时间的监测，监测结果表明：边坡平均水平位移变形为52.6 mm，平均垂直位移变形为17.3 mm，平均水平位移速率为0.33 mm/d，平均垂直位移速率为0.11 mm/d。边坡变形监测系统的构建实现了边坡变形的高精度、自动化监测，为灾害的动态预警和安全决策的及时制定提供了有效的技术支持。

开采沉陷预计与控制仿真试验教学系统

查剑锋, 徐孟强

2015, 44(09):  131-134. 

摘要 ( 1019 )   PDF  

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仿真教学是计算机辅助教学的高级阶段。从传统教学的不足与仿真教学的优点入手，针对传统矿山开采沉陷课程教学，以提高教学效果为目的，开发了基于VB的开采沉陷预计与控制仿真试验教学系统，将仿真教学引入到矿山开采沉陷学教学过程中。在论述系统开发原理及功能设计的基础上，详细介绍了系统3大模块——地表移动变形分析模块、动态演示模块及开采沉陷控制技术模块的功能与特点。基于本系统，通过人机交互界面与系统进行交流，可以让学生充分理解并掌握地表及岩层破坏机理，开采沉陷预计、开采沉陷防治等重点内容，从而有效提高教学质量和效果。教学实践表明，将计算机仿真教学纳入到矿山开采沉陷学教学过程中，可以极大地提高学生理解能力，培养学生的学习兴趣。

悬磁干选机及其应用

刘秉裕, 徐银全, 薛凤琦, 邱实

2015, 44(09):  135-138. 

摘要 ( 1034 )   PDF  

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贫磁铁矿石入磨前的干式预选是选矿厂实现降本增效的重要手段之一。面对日渐贫化的磁铁矿石资源，针对传统磁滑轮预选存在的“精而不精，废而不废”问题，鞍山金裕丰选矿科技有限公司研发了一种新型贫磁铁矿石干式预选设备——悬磁干选机。在系统介绍了悬磁干选机的基本结构和工作原理的基础上，以2种贫磁铁矿石为研究对象、以悬磁干选机和磁滑轮为分选设备，进行了干式预选抛废效果对比试验，并介绍了悬磁干选机在3个矿山的行动情况。试验研究和生产实践均表明：悬磁干选机磁性铁回收效果更高、预选抛废更彻底、尾矿磁性铁含量更低。因此，悬磁干选机是一种新型、高效的贫磁铁矿石干式预选设备。

悬振锥面选矿机分选冶金尘泥试验

张晋霞, 邹玄, 李卓林, 牛福生

2015, 44(09):  139-142. 

摘要 ( 1061 )   PDF  

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唐钢冶金尘泥含有较多粒度在0.05～0.08 mm的单晶铁矿物，为高效开发此二次资源，采用新型、高效、细粒重选设备——悬振锥面选矿机进行了铁回收试验。结果表明，用LXZ-1200A型悬振锥面选矿机处理试样，在给矿浓度为20%，分选面转动速度为1.2 r/min，盘面振动频率为385次/min，给矿量为0.35 t/h，冲洗水流速为1.08 m3/h情况下，可获得铁品位为56.79%、铁回收率为61.23%的重选铁精矿。一次重选获得这样的富集效果，表明悬振锥面选矿机适合于冶金尘泥的开发利用。

安全与环保

鲁班山南矿通风改造方案选择及主通风机改造

宫良伟, 何华, 邹德均

2015, 44(09):  143-146. 

摘要 ( 988 )   PDF  

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鲁班山南矿主要通风机的理论特性曲线和实际特性曲线存在很大的差别，另外矿井通风设计提供的风量比实际用风量小、而矿井设计通风风阻比实际矿井通风风阻大，致使目前该矿主通风机工况点处在明显不合理的位置：风机已经没有富裕能力、效率低下。先从优化通风线路入手，提出3个通风方案，并利用通风网络解算软件对其中2个可行的方案进行了通风网络解算；从通风网络解算结果和其他几方面的定性比较，得出了最优方案，即“三进一回”的通风方案。结合选定的最优矿井通风方案，再从矿井主要通风机运行的技术可行性、运行成本和投资成本考虑，提出了首先对现有的2台对旋防爆轴流式主要通风机进行技术改造，更换主要通风机风机叶片、更换电机等，后期结合第二水平的通风改造，更换通风能力更大的主要通风机。

某矿井下开采地表沉降范围及发展趋势

刘诗杰, 李铁, 马海涛, 刘三平

2015, 44(09):  152-156. 

摘要 ( 929 )   PDF  

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通过概率积分法与数值模拟相结合的方式，对山东某铁矿井下开采对地表周边民居建筑的影响进行了研究。分析表明，矿区周边居民住宅位于开采沉降范围边界处，地表变形的倾斜、曲率、水平移动分别为0.08 mm/m、0.009×10^-3 m、0.4 mm/m，符合相关规范要求；数值模拟地表沉降范围较概率积分法计算结果大，同一截面处对比显示，数值模拟中地表沉降宽度达407.6 m，大于概率积分法的366.7 m。矿区沉降监测数据的拟合分析表明，该区域近年来沉降变化斜率小于0.03，地表稳定，没有新的沉降变形趋势。因此，可以认为周边居民小区住宅不会因井下作业受到影响。概率积分法中反映覆岩岩性影响的参数选取可能引起误差，导致依概率积分法计算结果与数值模拟存在差别，在实际运用中应当通过多种方法协同论证，确保结论正确，实现井下生产与居民生活的和谐稳定。

尾矿库坝基管涌破坏试验

魏勇, 赵安文, 许开立

2015, 44(09):  157-160. 

摘要 ( 989 )   PDF  

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以绵阳市平武县某铅锌矿选矿厂尾矿库设计资料为依托，利用尾矿坝溃坝致灾模拟试验台，对尾矿坝坝基进行了渗流破坏（管涌）的砂槽模型试验；观察并分析了渗流破坏（管涌）发生、发展并导致溃决的过程，即坝基管涌破坏可概化为无明显渗透变形阶段、形成阶段、发展阶段和整体破坏阶段等4个阶段；揭示了渗流破坏（管涌）的演化机理：当坝基水平平均水力梯度低于临界水力梯度时，管涌沟槽向上游仅在坝基一定范围内发展并最终停止，一旦超过该临界值后，管涌沟槽持续发展并最终与上游连通，连通管流的强力冲刷最终导致坝基整体结构失效和溃决。试验结果表明：①尾矿库坝基管涌破坏仅发生在砂层顶部的浅层区域；②坝基管涌破坏的水平平均临界水力梯度为0.484。

南方某离子型稀土矿山的土地复垦

鞠丽萍, 祝怡斌, 李青

2015, 44(09):  161-165. 

摘要 ( 1037 )   PDF  

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为了更好地开展南方离子型稀土矿山损毁土地的复垦工作，依据土地复垦方案编制规程要求，以某离子型稀土矿山为例，介绍了该类型矿山土地损毁的特点，总结了复垦时序、表土资源剥离和堆存、原地浸矿采场集排水工程、风险金等复垦工程设计特点，并对已损毁土地不同复垦措施进行对比。可以看出，离子型稀土矿山土地复垦方案主要包括拟损毁土地和已损毁土地2大部分。拟损毁土地方面，应结合原地浸矿工艺特点，考虑采场母液渗漏对植物根系和地下水的影响，重视采场集排水工程的修建，增加风险金的提取；已损毁土地方面，应结合矿区废弃地现状，重视已损毁土地损毁特点、程度、面积、立地条件等调查工作。

细粒含量对高应力尾砂不排水剪切强度特性的影响

潘建平, 王宇鸽, 宋应潞

2015, 44(09):  166-169. 

摘要 ( 912 )   PDF  

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通过三轴固结不排水试验，对饱和尾砂的剪切强度特性和颗粒破碎特性进行研究，讨论了试验中尾砂在不同细粒含量和围压条件下的应力-应变关系、孔隙水压力特性、应力路径和颗粒破碎程度。试验结果表明：在细粒含量小于15%时，高应力尾砂的剪切强度和软化程度随细粒含量的增大而减小。增加细粒含量使得孔隙水压力达到更高值，不同细粒含量时应力路径均属于完全软化-剪缩模式。颗粒破碎程度随着细粒含量的增大而减弱，且颗粒破碎程度与围压之间呈幂函数型增长关系。为此，建议在实际工程中尽可能采用粗颗粒尾砂筑坝，或采取其他工程措施，以提高尾矿坝体的稳定性。

基于Matlab的概率积分法开采沉陷预计参数解算

沈震, 徐良骥, 刘哲, 秦长才

2015, 44(09):  170-174. 

摘要 ( 1055 )   PDF  

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通过在开采工作面地表建立观测站获取地表变形数据解算概率积分法开采沉陷预计参数，从而预计工作面周边或相似开采条件下工作面的开采沉陷并评估和指导开采作业，其前提是精确获取概率积分法开采沉陷预计参数。为此，基于Matlab软件，采用最小二乘法拟合观测点变形数据解算概率积分法开采沉陷预计参数，并结合Matlab软件绘图工具开发了集数据载入、坐标转换、参数解算、结果输出、开采沉陷预计及反演为一体的可视化开采沉陷预计系统。以淮南谢桥煤矿11316工作面为例，根据地表移动观测点位移数据解算开采沉陷预计参数并与实测值进行对比分析，结果表明，该系统解算出的开采沉陷预计参数符合两淮矿区开采沉陷的基本规律，反演结果与实测值基本吻合，该系统对于实现矿区开采沉陷高精度预计和反演具有一定的参考价值。

综合利用

氧化酸浸—酒石酸络合法从铅渣选铁尾矿中回收锑铜

杨慧芬, 李彩红, 王传龙, 谭海伟, 孟家乐

2015, 44(09):  175-180. 

摘要 ( 991 )   PDF  

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采用氧化酸浸—酒石酸络合法对铅渣煤基直接还原—磁选尾矿中的锑、铜进行了浸出回收试验。结果表明：①在硫酸用量为169.5 g/L、双氧水为12.50 mg/L、液固比为6∶1、温度为90 ℃下氧化酸浸60 min，锑、铜的浸出率分别为64.37%、85.41%，浸出率均较低。②酒石酸可通过络合反应抑制Sb3+、Cu2+的水解来提高锑、铜的浸出率。酒石酸用量为25 g/L情况下络合反应10 min，锑、铜的浸出率分别可达78.79%、90.72%，较不加酒石酸分别提高了14.42、5.31个百分点。③滤液pH值可影响Sb3+、Cu2+的稳定性，进而影响锑、铜的浸出率。滤液的pH值从7.0降至1.5，锑、铜的浸出率从78.79%、90.72%提高到86.07%、91.58%。因此，在原料氧化酸浸提取锑、铜过程，加酒石酸络合剂，并控制滤液的pH值，可有效抑制Sb3+、Cu2+的水解，提高锑、铜的浸出率。