当期目录

2015年 第44卷 第11期    刊出日期：2015-11-15

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采矿工程

弓长岭露天矿含空区边坡稳定性研究

刘殿军, 韩连生, 卢晓辉

2015, 44(11):  1-6. 

摘要 ( 1190 )   PDF  

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针对弓长岭露天铁矿含空区边坡稳定性问题，考虑不同大小、位置空区对边坡稳定的影响，利用FLAC和Geo-slope软件，分别模拟3种情况（包括36种情形）下边坡的稳定性：①不含空区；②空区分别位于边坡上部、中部、下部和坡角底部,这些空区距坡面的距离固定，改变空区的宽度；③空区大小确定，改变空区距坡面的距离。通过对比不同宽度、位置空区的边坡塑性区、位移云图和安全系数来分析空区对边坡稳定性的影响规律。结果表明：上部空区的存在有利于边坡整体稳定，但是影响边坡的局部稳定；中部空区的存在对边坡稳定性影响比较复杂，既有对边坡稳定有利的情况，也有对边坡稳定不利的情况；下部空区的存在严重影响边坡的稳定性。该规律对露天开采转地下开采很有借鉴意义。

柏杖子金矿厚大矿体低贫损开采技术研究

马姣阳, 任凤玉, 曹建立, 解本德, 张东杰

2015, 44(11):  7-11. 

摘要 ( 1382 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

柏杖子金矿213号厚大矿体采用有底柱崩落法开采，受矿体条件影响，损失和贫化较大。为改善回采指标，将213号矿体0~+60 m水平改用低贫损模式的无底柱分段崩落法开采。通过散体流动参数试验与进路布置形式改进优化了采场结构。即针对不同的矿体形态，分别设置了不同的结构参数；以菱形布置方式为原则，调整了进路位置；给出了夹石处理方式及适合矿体条件的爆破参数。方案采用斜坡道贯穿各水平，并采用上、下分段同时回采的方式，矿石损失率、贫化率均可控制在12%左右，有效解决了损失贫化大问题，可为类似条件矿山提供参考借鉴。

某金矿全尾膏体充填与排放联合处置技术

王建栋, 吴爱祥, 王贻明, 王洪江, 王勇, 周勃

2015, 44(11):  12-16. 

摘要 ( 1340 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

针对国内某金矿原分级尾砂胶结充填存在的采场充填料浓度低、水泥耗量高以及尾矿库库容不足等诸多问题，对充填系统进行优化改造，提出了一种基于深锥浓密机的全尾膏体充填和堆存联合处置方案。改造后的充填系统运行过程中，选厂全尾砂经泵站打入深锥浓密机。需要充填时，深锥底流经两段卧式搅拌机与水泥混合，制备出膏体自流或泵送至采场。不需要充填时，底流由柱塞泵泵送至尾矿库进行膏体堆存。通过计算和实践证明：改造后的方案可节约充填成本1 399万元/a，节约尾矿排放成本1 040万元/a；尾矿排放浓度由35%提高至68%以上，增加了尾矿的堆积角，提高了尾矿库服务年限。全尾膏体充填和堆存联合处置方案可以很好地同时解决采空区充填和尾矿堆存2个难题，具有巨大的经济和社会效益，符合“绿色矿山”的建设理念。

露天磷矿山大型斜坡箕斗运输工艺研究

李小双, 李耀基, 王孟来, 朱建新

2015, 44(11):  17-21. 

摘要 ( 1567 )   PDF  

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以云南磷化集团有限公司昆阳磷矿二矿区为工程背景，在进行实地调研其具体地质采矿条件的基础上，通过理论分析、现场实测以及技术经济方案可行性论证等多种研究手段，探讨了露天磷矿山的大型斜坡箕斗运输工艺。结果表明：①与传统的单斗卡车运输工艺相比，大型斜坡箕斗运输工艺具有运输成本低廉、空气与噪音污染小、能耗低的优点，在采场垂直开采深度≥85 m的深凹开采阶段具有较大优势。②大型斜坡箕斗运输工艺初期投资较大，系统相对固定，工艺环节较多，在采场垂直开采深度<85 m的浅部开采阶段具有较大的应用局限性。相关的研究成果可为该矿区或类似条件下的露天采场运输工艺提供理论和技术上的指导和参考。

高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速研究

甘德清, 高锋, 陈超, 卢宏建, 张亚宾

2015, 44(11):  22-26. 

摘要 ( 1304 )   PDF  

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以某地下矿山超大规模充填开采发展趋势为背景，结合矿山环境保护的迫切需要，充分考虑粒级组成、料浆黏度、料浆与载体密度、物料密度、管径、管壁粗糙度、管道安装质量、物料加权平均沉降速率等复杂因素，以管道输送阻力损失最小为原则研究高浓度全尾砂充填料浆在不同直径管道内的临界流速，构建高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速模型，分析管径和浓度对临界输送流速的影响规律。经验证，高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速模型的计算结果可靠，模型计算得出的临界输送流速随管径、浓度等因素的变化表现出明显的规律性。研究结果表明：随着管径的增大，高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速呈按幂函数增大的变化特征；随着浓度的增大，高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速呈按三次多项式减小的变化特征。

高应力破碎镍矿机械化湿喷混凝土配合比优化

姚松, 韩斌, 吴爱祥, 王贻明, 郭军强, 何建元

2015, 44(11):  27-32. 

摘要 ( 1375 )   PDF  

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针对金川镍矿矿岩破碎，地压较大，采用传统的干喷锚网支护效果不理想且巷道返修率高的问题，提出湿喷混凝土技术来改善这一局面。采用正交设计方法进行配合比试验，研究了水灰比、水泥、减水剂和砂石比（细砂与绿豆石的质量比）对湿喷混凝土工作性及力学性能的影响规律。结果表明：各因素对湿喷混凝土工作性的影响顺序为：水灰比>水泥掺量>砂石比>减水剂掺量，要保证湿喷料浆塌落度大于150 mm，其水灰比应大于0.44、水泥掺量应大于430 kg/m3、砂石比应在2~4；水泥掺量对湿喷混凝土的力学特性影响最大，其次为水灰比，砂石比与湿喷混凝土强度呈凸形关系，减水剂对湿喷混凝土的强度影响较小。引入单位价值强度系数V对不同水泥掺量湿喷混凝土的经济性进行对比，确定了最佳配合比，通过现场应用达到了较好的效果，具有较高的综合经济效益。

矿山爆破效果的可拓学评价

张建华, 李泽安, 周乐静怡

2015, 44(11):  33-36. 

摘要 ( 1315 )   PDF  

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针对目前矿山爆破效果评价的特点，引进可拓理论对黄麦岭磷矿某台阶爆破效果进行评价。选取爆破质量、爆破安全和爆破技术经济效益3个方面作为一级评价指标，松散系数、大块率、根底率、前冲情况、后冲情况、爆破震动、飞石距离、炸药单耗和每米崩矿量等9个方面作为二级评价指标。计算结果表明：该次矿山爆破爆破质量处于良的范围内，爆破安全、爆破经济效益和最终的爆破效果都处于“优”的范围内。最后将此次爆破效果评价结果与实际情况相比较，得到其与实际情况相一致。因此，将可拓学理论运用到矿山爆破效果评价中是可行的，具有工程应用价值。

会宝岭铁矿全尾砂废石复合充填体沉降试验

饶运章, 张中亚, 舒太镜, 彭立正

2015, 44(11):  37-41. 

摘要 ( 1336 )   PDF  

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全尾砂废石复合充填体沉降是一个复杂的非牛顿流体与固体混合物的连续介质力学加载过程，难以通过经验估算或理论推导获得其沉降规律。为研究会宝岭铁矿全尾砂-废石复合充填体沉降问题，通过相似模型试验的方法,对不同比例（高度）全尾砂、废石组成的复合充填进行室内试验模拟。结果分析表明：复合充填体中废石所占比例与其总沉降量呈递减函数关系；复合充填体总沉降量与时间的拟合关系为递减对数关系，且拟合曲线在15 d时斜率明显减小，故在15 d后复合充填体沉降量趋于稳定，可进行顶板胶结作业；比较不同废石比例的复合充填体沉降稳定所需时间，1/2废石比例的复合充填体沉降稳定最快。

高阶段胶结充填体强度的变化规律

张立新

2015, 44(11):  42-44. 

摘要 ( 1462 )   PDF  

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根据企业降本增效要求，矿山使用的充填胶结材料由原来的P.C32.5标号水泥改为新型胶结材料——胶固粉。按照设计要求的充填配比，发现地表实验室料浆试块和井下充填体取芯的强度存在很大差异。在-400 m中段的14-1#和10-3#充填采场中，提取不同深度的地表实验室和井下充填体的岩芯，分析2种胶结材料在不同养护条件下所对应的强度变化规律。对于水泥充填的采场，充填体取芯的强度要比实验室试块的强度高1.8 MPa以上；对于胶固粉充填的采场，灰砂比分别为1∶4、1∶5、1∶6时充填体取芯的强度要比实验室试块强度高2.0、1.35和0.7 MPa以上，且随着充填灰砂比的降低而降低。研究结果为进一步优化充填灰砂比提供了可靠的依据，进而可减少充填材料的消耗，降低充填成本。

高地应力巷道卸压控制技术ABAQUS模拟

刘斌, 侯大德, 孙国权

2015, 44(11):  45-50. 

摘要 ( 1339 )   PDF  

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高地应力软岩巷道地应力比较大，如果采用常规的支护技术无法满足巷道支护的要求，会造成巷道多次返修以及相应的安全隐患。基于大型有限元ABAQUS软件，建立高地应力卸压巷道控制技术有限元分析模型，应用Drucker-Prager岩体模型，分别分析了卸压巷道在不同位置、不同开挖顺序、不同相对距离等条件下保护巷道围岩体的应力应变。分析结果表明：布置了卸压巷道能明显改善高地应力巷道周围的应力集中，有利于巷道整体结构的稳定性。得出结论：①先开掘卸压巷道再开掘主巷道；②距离主巷道4 m左右支护效果最佳；③需要针对不同的来压方向选择卸压巷道相对位置等。模拟结果可为同类高地应力巷道支护设计提供一定参考作用。

倾斜煤层的超高水材料混合固结充填法

杨捷, 王玉凯

2015, 44(11):  51-56. 

摘要 ( 1227 )   PDF  

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为解决超高水材料开放式充填受煤层倾角影响较大的缺点，实现倾斜煤层安全、高效的充填开采，创新性地提出了混合充填的新思路，形成了超高水材料混合固结充填技术并深入地进行了可行性分析。给出了相关充填工艺流程：首先填充固体充填物，之后充填高水材料，待浆液液面达到要求高度后，进行二次充填固体充填物。分析了该技术的充填机理和能够控制上覆岩层运动的实质，总结了技术的特色和优点。认为该充填技术合理地利用了煤层倾角，达到了充填不受煤层倾角限制的目地，解决了开放式充填的技术难题，同时还进一步提高了控制地表移动的能力。此外，超高水材料混合固结充填成本低廉，采煤与充填互不影响，为提高倾斜煤层滞压资源采出率、减缓地表损害提供了新的手段，具有广阔的应用前景。

矿物工程

国外某低品位微细粒磁铁矿石选矿工艺研究

孙炳泉, 高春庆

2015, 44(11):  57-61. 

摘要 ( 1540 )   PDF  

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国外某铁矿石铁品位为31.92%、SiO₂含量为46.44%,矿石矿物嵌布粒度微细。为探索在较粗磨矿细度条件下获得高质量铁精矿的高效选矿工艺，对其进行了选矿流程试验。实验室试验结果表明：采用阶段磨矿—弱磁选—磁选柱分选工艺，当磨矿细度达到-0.043 mm占95%时，才能获得铁品位大于68%、硅含量小于5%的高质量铁精矿；而采用阶段磨矿—弱磁选—反浮选工艺，当磨矿细度放粗至-0.076 mm占90%时，即可获得铁品位大于68%、硅含量小于5%的铁精矿，且可减少三段磨矿量45%以上。扩大连续试验结果表明，原矿经两段阶段磨矿 （-0.076 mm占90%）—弱磁选—反浮选—反浮选尾矿脱水后再磨（-0.038 mm占95%）再选流程选别，可获得精矿铁品位68.12%、SiO2含量4.59%、铁回收率70.02%、磁性铁回收率96.83%的指标，实现了该矿石的高效分选。

辽宁某深埋铁矿石选矿试验

袁帅, 李艳军, 刘杰, 刘双安

2015, 44(11):  62-65. 

摘要 ( 1109 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

采用磨矿—弱磁选—中强磁选—中强磁选精矿再磨后反浮选工艺流程对辽宁某深埋铁矿石进行了选矿工艺研究。结果表明，对铁品位为29.22%、赤褐铁占总铁67.76%、脉石矿物以石英为主的试样，在磨矿细度为-0.043 mm占75%的情况下，经1次弱磁选（磁场强度为95.50 kA/m）。1次中强磁选，中强磁选精矿再磨至-0.038 mm占90%后经1粗1精3扫、中矿顺序返回反浮选，弱磁选精矿与反浮选精矿合并为最终精矿，其铁品位为67.26%、铁回收率为84.68%。试验指标理想，工艺流程简单，可作为该铁矿石资源开发利用的依据。

重庆某菱铁矿石磁化焙烧—磁选试验

蔡新伟, 葛英勇, 瞿军

2015, 44(11):  66-69. 

摘要 ( 1221 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为了确定重庆某高度氧化的菱铁矿资源的开发利用方案，采用磁化焙烧—磨矿—弱磁选工艺进行了选矿试验。结果表明:在磁化焙烧温度为800 ℃、焙烧时间为50 min、配碳量为10%、磁化焙烧产物的磨矿细度为-200目占88%、弱磁选磁场强度为119.43 kA/m的情况下，可获得铁品位为58.94%、铁回收率为76.38%的弱磁选精矿；弱磁选精矿中Al₂O₃、MgO、MnO的含量较高,是仅次于SiO₂的影响精矿铁品位的因素，这些杂质有待后续反浮选试验脱除。

某鲕状赤铁矿石低温连续悬浮焙烧试验

陈超, 刘亚川, 张裕书, 张少翔

2015, 44(11):  70-73. 

摘要 ( 1162 )  

相关文章 | 计量指标

中国地质科学院矿产综合利用研究所与东北大学联合研制了连续悬浮焙烧炉，为检验某应用于鲕状赤铁矿石开发的可能性，采用该炉进行悬浮磁化焙烧—弱磁选选矿试验。结果表明，-0.3 mm的某鲕状赤铁矿石在焙烧温度为575 ℃，还原气体CO的体积分数为90%（N₂的体积分数为10%）、总流量为6 m3/h的情况下以100 kg/h的给矿速度连续悬浮焙烧，焙烧产物磨至-0.074 mm占90%后用Φ400×300型筒式弱磁选机1次弱磁选（磁场强度为120 kA/m），获得的精矿铁品位为56.22%、铁回收率为88.84%。悬浮焙烧过程的特点及弱磁选精矿指标表明，连续悬浮焙烧炉可实现鲕状赤铁矿石的高效、低耗开发利用。

青海某难选铜矿石选铜工艺优化研究

丛颖

2015, 44(11):  74-77. 

摘要 ( 1216 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

青海某高硫难选铜矿石由于生产现场铜矿物单体解离不充分，黄铁矿抑制效果不理想，以及未解离的铜硫连生体以中矿的形式反复循环，致使浮选过程不稳定、生产指标不理想。为改善生产指标，在现场流程考查明确了影响生产指标原因的基础上进行了选铜工艺优化实验室试验研究。结果表明，采用1粗3精3扫、精选1尾矿与扫选1精矿合并返回再磨、其余中矿顺序返回流程处理，在磨矿细度由-0.043 mm占75%提高至94%、精选硫抑制剂由石灰改为漂白粉+腐植酸钠、铜捕收剂由丁基黄药+MA改为Z-200的情况下，最终获得了铜品位为16.62%、铜回收率为80.75%的铜精矿，比现场铜精矿铜品位和铜回收率分别提高了2.05和0.54个百分点。新工艺方案对原工艺的改动很小，但生产指标改善明显，适合用于对原工艺进行优化改造。

新型起泡剂250A对安徽某铜矿石的浮选效果

杨自立, 马子龙, 桂夏辉, 邢耀文, 茹毅, 马辉

2015, 44(11):  78-81. 

摘要 ( 1218 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

250A是中国矿业大学新研制的一种新型、价廉、易降解、低污染的选铜起泡剂，为了检验其高效性，以安徽铜陵某低品位原生铜矿石为试样进行了选铜试验。在磨矿细度为-0.074 mm占75%的情况下，以条件试验确定的药剂用量为粗选用量，参照现场工艺流程进行了2种起泡剂的浮选效果对比试验。结果表明：250A总用量为241 g/t的情况下，铜精矿铜品位和铜回收率分别为21.56%和87.32%；松醇油总用量为360 g/t的情况下，铜精矿铜品位和铜回收率分别为21.67%和87.19%。两相比较可知，250A比松醇油更高效，有助于选铜企业降本增效。

西藏某特大型铜钼矿矿石选矿试验

胡志凯, 肖婉琴, 于洋, 陈经华

2015, 44(11):  82-86. 

摘要 ( 1247 )   PDF  

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地处西藏高海拔生态脆弱区的某特大型铜钼矿矿石铜钼品位不高，伴生的金、银有综合回收价值。为了确定生产指标好、对矿区生态环境扰动小的开发利用方案，北京矿冶研究总院以自主开发的高效、低用量、易降解捕收剂BK401和起泡剂BK201为主要浮选药剂，进行了选矿试验研究。结果表明，矿石磨至-200目占70%后，采用2粗2精2扫铜钼混浮—1粗2扫铜钼分离—钼粗精矿再磨至-400目占80%后再进行5次精选—中矿顺序返回流程处理，最终可获得铜、金、银品位分别为26.22%、4.83 g/t、384.00 g/t，铜、金、银回收率分别为91.09%、59.42%、73.62%的铜精矿，以及钼品位为46.85%、钼回收率为65.18%的钼精矿。该试验研究成果对同一地区类似矿山的选矿具有指导和示范意义。

西藏某多金属矿选厂铜钼混合精矿分离试验

李跃林, 刘明实, 裴得金, 解钊

2015, 44(11):  87-90. 

摘要 ( 1094 )   PDF  

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西藏某多金属矿选厂的铜钼混合精矿-0.048 mm含量为85%，铜、钼品位分别为19.06%和0.640%，金、银含量分别为6.98和490.90 g/t，99%以上的铜钼矿物为原生或次生硫化矿物。采用高效易降解药剂对该混合精矿进行铜钼分离选矿试验，结果表明，在磨矿细度为-0.048 mm占90%的情况下，以高效易降解的ZG-2为铜矿物抑制剂、HTL-3为钼捕收剂，采用1粗4精2扫、中矿顺序返回的闭路流程分离试样中的铜钼，最终可获得钼品位为47.68%、钼回收率为81.45%的钼精矿，和铜品位为19.26%、铜回收率为99.94%的铜精矿，金、银主要富集在铜精矿中，实现了该铜钼混合精矿的高效、低毒分离。

广西某含银难选铅锌矿石选矿试验

袁华玮, 刘全军, 张辉, 张一超

2015, 44(11):  91-94. 

摘要 ( 1173 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

广西某含银铅锌矿石铅氧化程度很高，各矿物共生关系密切，嵌布粒度较细，泥化较严重，属极难选氧化铅锌矿石。为确定该矿石的开发利用方案，对该矿石进行了选矿试验研究。结果表明，在磨矿细度为-0.074 mm占92%的情况下，采用1粗1扫2精选硫化铅、1粗1扫2精选锌、1粗2扫3精选氧化铅、中矿顺序返回流程，最终可获得铅品位为42.21%、含银1 682.67 g/t、铅回收率为41.40%、银回收率为37.28%的硫化铅精矿，锌品位为48.86%、含银242.00 g/t、锌回收率为78.56%、银回收率为21.69%的锌精矿，以及铅品位为48.27%、含银2 336.28 g/t、铅回收率为34.80%、银回收率为38.06%的氧化铅精矿，铅总精矿铅品位为44.77%、铅回收率为76.20%、银品位为1 959.83 g/t、银回收率为75.34%。试验指标较理想，可作为该矿石开发利用依据。

福建某铅锌矿铅锌浮选试验

陈刚, 尧应强, 李占虎

2015, 44(11):  95-98. 

摘要 ( 1120 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

福建某铅锌矿石中有回收价值的元素铅、锌绝大部分以硫化矿物形式存在，银、硫有综合回收价值。为了确定合适的铅锌回收工艺流程，对有代表性矿石进行了选矿试验。结果表明，矿石在磨矿细度为-0.074 mm占71.2%的情况下，采用1粗2扫3精选铅、1粗2扫3精选锌、中矿顺序返回流程处理，最终可获得铅品位为47.87%、铅回收率为92.99%、银品位为1 120.00 g/t、银回收率为71.59%的铅精矿，以及锌品位为50.75%、锌回收率为88.88%的锌精矿。试验指标理想，可作为铅锌回收工艺流程设计依据。

地质与测量

滇南勐腊南坡铜矿床地质特征及找矿方向

赵泽源, 坚润堂, 邹国富, 范柱国

2015, 44(11):  99-103. 

摘要 ( 1190 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

结合区域成矿地质背景，以云南勐腊县南坡铜矿床地质勘查成果为依据，通过深入分析矿区成矿地质条件、成矿物质来源、成矿规律及矿床成因，总结了矿床的控矿因素，并对矿区物化探异常进行了解译，结果表明：①南坡铜矿床严格受构造、地层层位、古沉积环境和岩性的控制，其中次生富集铜矿体则与构造关系密切；②矿床成矿物质来源主要为围岩地层，最具代表性的为含矿标志层（“紫色层”）；③矿区内硫化铜矿石视极化率平均值为4.9%，其高极化、中阻的显著特征显示硫化物的存在；④I#¹、I#²、I#⁶异常呈串珠状分布，构成与构造方向（NEE向）基本一致的串珠异常，与已知的矿化线索基本吻合；⑤Ag、Cu、As等元素异常较强，其中HSI#、HSII#异常中心与I#¹物探异常及NW向断裂较吻合。综合上述找矿信息，对矿区找矿远景进行了讨论，圈定了矿区中部、东南部为有利找矿靶区，为矿区后续找矿工作提供参考。

浙东山门地区铜矿床地质特征及找矿预测

王长江, 叶文荣, 张明阳, 史俊龙, 周清

2015, 44(11):  104-108. 

摘要 ( 1388 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为了解浙东山门地区铜矿床的分布规律及地质特征，并对该地区铜矿床进行找矿预测，首先系统分析了区内地质、物化遥特征，然后对产出于该地区的半岭—黄施岙一带铜矿床（山门铜矿床）的产出状态、地质特征、矿化类型、围岩蚀变、控矿因素进行了详细讨论，结果表明：①区内铜矿床成矿的同时具有浅成热液和斑岩成矿系列的某些特点，简单地以构造热液充填或典型的斑岩成矿理论指导找矿是不合理的，应以与次火山岩有关的浅成热液型铜多金属矿作为主攻对象；②矿区所见矿化大多属高位或远端的矿化，其延深部位是现阶段找矿的主要目标，而斑岩成矿则可能在更深处。在上述分析的基础上，提出了矿区“五位一体”的找矿模式，即针对NW向断裂裂隙带、次级火山机构、多期次的潜火山-侵入岩、蚀变分带特征和物化探异常等5种不同的矿化类型提出了具体的找矿思路，为区内矿产勘查工作提供参考。

矿井大型导线控制网双观测平差模型

于瑞鹏, 林卉, 丁翠, 王李娟, 孙华生

2015, 44(11):  109-112. 

摘要 ( 1106 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

矿井导线网平差的特点是2类观测值（测角和量边）数量相当，多余观测量相对较少。为了提高矿井大型导线控制网的平差精度，根据矿井导线控制网往返观测及验后估计需要多余观测数较多的特点，提出了双观测平差模型。相对于经典平差模型，该模型条件方程个数较多，容易满足验后估计的可估条件，从而可通过后验估计合理定权来提高矿井大型导线控制网的平差精度。以某矿井大型导线控制网的实测数据为例进行了平差计算，结果显示：经典平差模型求得的3条已知边的方位角平差值与真值之差依次为-7″、-62″、-54″，而新提出的双观测平差模型所得出的平差值与真值之差依次为-10″、-12″、-15″，这说明双观测平差模型通过Helmert方差估计能够合理定权，可更准确地计算出各网点的平差值，具有一定的实用性。

双树复小波变换域矿区遥感图像自适应滤波

张丽娟

2015, 44(11):  113-118. 

摘要 ( 1346 )   PDF  

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矿区遥感图像因受成像环境、成像器件固有缺陷等因素的影响容易出现不同程度的失真，为此，结合双树复小波变换（Dual-tree complex wavelet transform,DTCWT）多尺度图像分析的优良特性，提出了一种矿区遥感图像自适应滤波算法。首先对获取的视觉效果不佳的遥感图像进行直方图均衡化处理，使得增强后的图像灰度分布较为合理，提高图像的对比度；然后对增强后的图像进行双树复小波变换，对获得的高频分解系数采用改进的多级中值滤波算法进行处理；最后，将低频分解系数与滤波后的高频分解系数进行逆双树复小波变换。其中改进的多级中值滤波算法相对于经典多级中值滤波算法进行了2点改进：①将原有的4个方向滤波窗口扩展为7个，更有利于保持图像中信息的多方向特性；②对新增设的3个滤波窗口分别进行加权中值滤波，将上述7个滤波窗口的滤波值采用一种基于图像灰度值相关性的判别方法进行处理，剔除与待滤波像素点相关性不强的滤波值，将剩余的滤波值计算均值输出；MATLAB平台试验结果表明：新算法的总体性能相对于经典多级中值滤波、中值滤波、双边滤波等算法而言，优势较为明显。

机电与自动化

矿山恒阻大变形抗滑缆索静力拉伸特性实验

陶志刚, 尹利洁, 张秀莲, 吴亚丽, 吕谦

2015, 44(11):  119-123. 

摘要 ( 1427 )   PDF  

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在抵抗岩体冲击、剪切和能量吸收等诸多方面,具有负泊松比效应的材料比传统意义下的泊松比材料表现出更为优异的性能。因此，针对普通锚索无法抵抗矿山滑坡大变形灾害而发生锚索拉断等问题，研发了具有负泊松比效应的恒阻大变形监测锚索，该缆索集监测-预警-控制功能于一体，具有高恒阻、大变形、超强吸能等特性，已经成功应用于矿山滑坡灾害监控领域。通过现场静力拉拔试验，对3种不同规格恒阻大变形缆索的轴向变形、径向变形和恒阻力进行连续测量，试验结果证明3种不同规格的恒阻大变形监测缆索均具有恒阻吸能特性，当恒阻值分别达到200、500和850 kN时，最大变形量可达2 000 mm，填补了国内外大变形缆索的研究空白。

软岩巷道支护设计自动生成系统

刘庆娜, 王泮飞, 曲培臣, 徐永俊, 尤春安

2015, 44(11):  124-127. 

摘要 ( 1271 )   PDF  

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为提高软岩巷道支护设计的科学性、客观性以及工作效率，将数据库技术与AutoCAD二次开发相结合，实现巷道断面支护设计CAD图的自动生成。以山东龙口矿业集团矿区为例，以其工程地质资料为依据建立相应的地应力、软岩性质及巷道支护的数据管理系统。根据巷道围岩类别、地应力、巷道用途等信息，通过系统智能分析和人工干预的方式获得支护参数；继而利用参数化绘图思想完成软岩巷道断面支护设计。参数化绘图依靠AutoCAD内嵌的AutoLISP编写绘图程序，再配以DCL语言编制的人机交流对话框完成，如此，最终完成软岩巷道支护设计自动生成系统。

矿区土地复垦规划三维可视化技术

吴超, 王海峰, 王世东

2015, 44(11):  128-132. 

摘要 ( 1380 )   PDF  

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为了解决传统的二维矿区复垦平面规划不能满足用户对空间数据和属性数据进行表达和分析的问题，研究了基于ArcGIS的矿区土地复垦三维景观模型的构建及可视化方法。利用ArcGIS 平台的3D Analyst模块，建立矿区土地复垦区的三维景观模型，并对复垦区进行坡度、坡向分析和挖填方分析，根据分析得到的数据确定耕地、林地、居民区、道路、鱼塘等景观实体在三维景观模型中的位置、面积及范围，并对三维模型整体区域进行科学合理的景观规划，实现了较大程度的真实场景规划。以焦作市冯营矿区为例，研究了通过复垦区景观三维可视化技术进行规划的应用过程。结果表明，所研究的基于ArcGIS的矿区土地复垦三维景观模型的构建方法直接准确，有助于提高矿区整体土地复垦效率及景观规划的科学性和真实性。

安全与环保

高强预应力让压锚杆在复杂围岩中的应用

秦忠诚, 王备备, 刘玉腾, 潘瑞凯

2015, 44(11):  133-136. 

摘要 ( 1239 )   PDF  

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以杨营煤矿3103工作面顺槽复杂围岩巷道支护为背景，运用自然平衡拱理论，计算出杨营煤矿复杂围岩条件下锚杆合理的支护参数：顶锚杆长度为2.4 m，间距为0.9 m；帮锚杆长度为2.2 m，间距为0.8 m；排距均为1 m。将理论计算出的锚杆参数结合有限差分数值模拟软件FLAC3D，分别对普通锚杆、高强预应力锚杆及高强预应力让压锚杆进行了对比模拟研究。理论及实践均表明：高强预应力让压锚杆能够对围岩形成主动支护，减小松动圈破坏范围，可防止锚杆因承受过度载荷过早进入屈服阶段而失效，同时能够减小巷道支护密度，提高掘进速度,对复杂围岩巷道形成了很好的支护效果。

膨润土吸附废水中重金属的研究进展

曹晓强, 陈亚男, 张燕, 李琳, 胡术刚, 吕宪俊

2015, 44(11):  137-142. 

摘要 ( 1453 )   PDF  

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含重金属离子废水的排放是环境重金属累积的重要原因之一，而膨润土具有良好的吸附性能并且价格低廉，因此利用膨润土对废水中重金属离子进行吸附成为了当前的研究热点。为了更全面地了解膨润土对废水中重金属离子的吸附过程，对目前国内外相关研究进行归纳总结，从吸附过程的影响因素、等温吸附、吸附动力学、吸附热力学、吸附机理及解吸等方面进行介绍和评述，指出目前研究所存在的问题，指明了今后的研究和发展方向，为推动该技术用于实际废水处理提供理论支持。

二步采场上盘围岩稳定性分析及工程应用

刘志义, 候金亮, 赵国彦, 任贺旭, 薛振林

2015, 44(11):  143-148. 

摘要 ( 1223 )   PDF  

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三山岛金矿二步采场上盘围岩揭露后出现剥离和掉碴现象，造成矿石的贫化并严重影响采场的安全。采用当量暴露面积法和三维有限元法对不同参数的二步采场上盘围岩的稳定性进行分析，通过计算和分析不同参数的采场上盘围岩的当量暴露面积和揭露后的位移量、应力变化，结合极限允许暴露面积判据、强度理论判据和容许极限位移量判据得出不同参数的采场上盘围岩稳定情况，并通过工业试验提出采场的合理参数和上盘围岩的控制措施。试验表明，采场宽为10 m，高为10 m时，采场上盘围岩揭露后初期稳定性较好， 3 d后局部发生剥离和掉碴现象，不稳定区域主要集中在中部偏上和靠近采场顶板位置，且采用锚索和金属网联合支护方式控制采场上盘围岩效果较好，有效保证了采场的安全并控制了矿石的贫化率。

矿山公园空间组织与产业化发展模式设计

杨宁, 汪静, 付梅臣

2015, 44(11):  149-152. 

摘要 ( 1315 )   PDF  

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矿山公园作为矿山生命周期的延续，可以缓解矿业城市资源枯竭导致的一系列社会、生态经济问题。不同地区的矿山公园建设由于在空间组织和建设方面的理念不尽相同，产生了不同的效果。以新兴的国家级矿山公园——南京市冶山矿山公园作为研究对象，探讨矿山公园的空间组织和产业化发展可行性。对公园空间组织进行分析，基于资源分布特征，提出矿山公园功能分区和矿业遗迹景观分区2种模式，同时论述了公园内部景区协调模式；探讨了旅游产业化建设对其他各产业的推动作用，解决了矿山的经济可持续问题，结合其资源特性，设计矿山公园独特的产业化的发展模式，对其社会效益、生态效益、经济效益进行评价；对矿山公园产业化生态恢复提出了可行的建议。

多煤层开采条带错动程度对岩层控制的影响

王冰, 郭广礼, 朱晓峻, 王炯

2015, 44(11):  153-157. 

摘要 ( 1250 )   PDF  

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针对我国多煤层条带开采的实际情况，提出了煤层错动系数的概念。利用FLAC3D数值模拟软件，系统地研究了多煤层条带开采时，上下煤层错动系数的大小对上下条带保护煤柱应力、中间岩体应力以及地表移动变形的影响规律，分别给出了相应的函数关系式，并指出了在实际多煤层条带开采时，极限煤层错动系数的求取方法。研究成果对于指导多煤层条带开采工作面设计具有十分重要的理论和现实意义。

高深溜井井筒堵塞机理分析与治理

吕向东

2015, 44(11):  158-163. 

摘要 ( 1198 )   PDF  

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在前人总结的矿石在溜井中的移动规律及特点的基础上，通过对经常发生井筒堵塞事故的黑沟矿高深溜井的观测，发现高深溜井在垂直全断面连续性矿石移动区之上存在垂直全断面阶段性矿石移动的特性，该特性是由溜井中流动矿石散体的搭拱效应所产生，井筒中拱的形成和破坏交替进行，从而使矿石的放出呈现脉动过程；由此归纳总结出高深溜井井筒中矿石移动存在垂直全断面阶段性移动、垂直全断面连续性移动、变速变向全断面移动和变速变向局部断面移动的规律；通过分析揭示了垂直全断面阶段性矿石移动的特性是造成溜井井筒堵塞、片帮、磨损、矿石分级混合等现象出现的重要原因；同时，对于在用的高深溜井提出井筒黏结拱堵塞处理技术，针对设计与新建的溜井提出井筒结构设计上的建议以预防堵塞；为破解高深溜井井筒出现的故障开拓了思路，对同类型溜井的设计和生产实践有重要的指导意义。

基于改进突变级数法的矿山地质灾害危险性评价——以潞安矿区为例

王洋, 马施民, 许珂

2015, 44(11):  164-168. 

摘要 ( 1160 )   PDF  

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为避免矿山地质灾害危险性的传统评价方法对于评价指标权重的计算以及主观赋权所存在的不足，以潞安矿区为例，提出了一种基于熵值法的改进突变级数法并用于对矿山地质灾害危险性进行评价。在系统分析该矿区主要地质灾害类型及特征的基础上，以该矿区5个典型生产矿井为例，首先根据矿山地质灾害类型及特点，构建了矿山地质灾害危险性评价指标体系，其次利用熵值法确定同层评价指标的相对重要程度，然后利用突变级数法中的归一化公式计算出不同矿井的总突变隶属度值，最后运用转化后的等级标准对该矿区地质灾害危险性进行评价。结果表明：该方法不仅避免了人为确定权重的主观性，而且能够定量区分出同一层次指标的重要程度；该方法的评价结果与实地野外调查结果基本一致，可为矿山地质灾害危险性评价和有效防治提供科学依据。

甘肃某铅锌矿选厂废水净化与回用试验

邱树敏, 赵晓凤, 李国栋

2015, 44(11):  169-173. 

摘要 ( 1200 )   PDF  

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为了解决甘肃某铅锌矿选矿废水的循环利用问题，探索了自然净化处理的效果，比较了不同絮凝剂的沉淀效果，在研究确定了聚丙烯酰胺（PAM）最佳净化参数的基础上，进一步研究了活性炭再处理的工艺参数，最后比较了净化前后废水和自来水分别处理矿石时的产品指标。结果表明：①选矿废水经PAM絮凝+活性炭吸附工艺处理，水质明显改善。其中固体悬浮物减少81.43%；CODCr降幅高达74.56%；金属离子中Cu2+去除率达90.16%，Pb2+、Zn2+、Fe3+去除率高达93%以上。②采用净化后的废水处理矿石，其铅精矿、锌精矿指标明显优于用未经处理的废水生产的指标，与用自来水生产的指标差异很小。因此，用PAM絮凝+活性炭净化后的废水回用生产完全可行。

综合利用

广西某钨锡细泥选矿试验

王喜绍, 兰健, 李宁钧, 李海霞

2015, 44(11):  174-178. 

摘要 ( 1507 )   PDF  

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广西某钨锡矿选厂采用双曲波细泥摇床重选水力分级溢流，由于入选粒度微细，导致大量的钨锡矿物流失在尾矿中。为了充分回收其中以黑钨矿和锡石为主的钨锡矿物，以探索试验结果为基础，采用旋流器分级—悬振锥面选矿机重选沉砂—重选精矿浮选脱硫砷—重选尾矿与旋流器溢流合并浮选脱硫砷后再混合浮选钨锡流程对该尾矿试样进行再选试验，所获钨锡混合精矿的WO3、Sn品位分别为10.96%和6.82%、回收率分别为77.49%和63.79%。因此，粗细分级分选、重—浮联合选矿工艺流程是该尾矿的高效再选流程。

低温制备煤矸石4A分子筛

李侠, 范雯阳, 孙建岭, 周珊, 孙春宝, 郭振坤

2015, 44(11):  179-183. 

摘要 ( 1234 )   PDF  

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为探索煤矸石高效利用的途径，以内蒙古某地煤矸石为原料，采用低温碱融—水热法进行了4A分子筛合成条件研究，并运用XRD、SEM对合成的4A分子筛进行了表征。试验确定的原料成分配比为n(SiO₂)∶n(Al₂O₃)=1.9、n(Na₂O)∶n(SiO₂)=2.2、n(H₂O)∶n(Na₂O)=30，在有导向剂情况下的晶化温度为50 ℃、晶化时间为30 h，合成的4A分子筛对Ca²⁺的交换能力为318.00 mg/g；XRD、SEM分析表明：合成的4A分子筛晶化程度和结晶度高，为结构完整、棱角分明、粒径约为2 μm的立方形晶体，具有纯度高、孔隙度适中的特点。该4A分子筛符合《QB/T 1768—2003，洗涤剂用4A沸石》规定的技术要求。

用细粒低硅铁尾矿制备三免砖

徐民主, 雷国元, 宋均平, 罗文斌, 彭文斌, 虞志平

2015, 44(11):  184-188. 

摘要 ( 1466 )   PDF  

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利用某种工业粉状废物制备廉价的无水泥固化剂，并以武钢矿业公司金山店铁矿细粒低硅铁尾矿为主要原料，研制MU25级的免烧、免蒸、免水泥建材砖（简称三免砖），考察了固化剂的掺量及其机械活化方式、试件的成型压力、化学外加剂种类及掺量、初期养护制度等工艺条件对制品抗压强度和耐水性的影响。试验结果表明：在成型压力为50 MPa条件下，混磨的固化剂掺量为25%，铁尾矿掺量为75%，有机早强剂A、防水剂B与固化剂掺量之比分别为0.02%、0.3%，初期养护温度为50 ℃、养护时间为36 h时，所制备的三免砖28 d的抗压强度和饱和抗压强度分别达到27.2 MPa和24.3 MPa，各项性能指标均能满足《JC/T422—2007 非烧结垃圾尾矿砖》的要求。该研究为尾矿的大规模利用提供了一项投资小、效益高的技术。