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2015年 第44卷 第12期    刊出日期：2015-12-15

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采矿工程

“五品联动”矿冶工程管理优化决策支持系统研究及应用

刘文胜, 李铁钢, 李克庆, 刘保顺, 袁怀雨

2015, 44(12):  1-4. 

摘要 ( 1380 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

在分析矿冶工程系统基本特征的基础上，通过应用系统工程以及边际分析理论，提出了基于“五品联动”矿冶工程管理模式的矿山技术指标优化方法，研发了适用于大型矿业公司所属矿山“五品联动”优化和管理的决策支持系统。结果表明，该系统的应用不仅可使鞍钢集团矿业公司取得2.21亿元/a的增量经济效益，每年还可增产铁矿石540万t，减少排岩占地18 000 m2，综合效益显著。

回采空间变化对无底柱分段崩落法进路地压的影响

胡宝文, 李长洪, 魏晓明

2015, 44(12):  5-9. 

摘要 ( 962 )   PDF  

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以北洺河铁矿为工程背景，采用现场监测的方法，探究无底柱分段崩落法下进路地压随回采空间的变化规律。监测断面处的进路顶板、拱脚、及两帮处的径向受力随回采工作面的推进大致分为3个阶段：稳定阶段、承压阶段、卸压阶段。当监测断面与回采工作面的距离大于15排炮排间距时，进路围岩处于稳定状态，不受回采空间变化的影响。当监测断面与回采工作面的距离在5~15排炮排间距时，进路围岩处于承压阶段，且当回采工作面推进到5~10排炮排间距范围内，开始出现应力拐点，即岩体变形加剧，应力上升加快。当回采工作面推进到1~5排炮排间距范围内，径向受力处于来压峰值阶段，或处于来压峰值与卸压2个阶段。现场的钻孔取样结果表明，在距爆破工作面5 m以内，顶板深度2 m以内，岩体的损伤程度较高，完整性较差，这主要是爆破应力波与回采所引起的来压作用共同造成。研究结果为进路围岩的合理支护以及安全回采提供理论依据。

南李庄铁矿副井井筒掘砌防治水工程探索

焦军凯, 郑翠敏, 李小东, 赵玉松

2015, 44(12):  10-14. 

摘要 ( 1090 )   PDF  

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基于邯邢区大水岩溶矿山南李庄铁矿工程建设环境、突水防治技术难题、淹井事件梳理及含水层突水机理的综合分析,通过工程“探、堵、截”防治水综合技术方案的系统研究，以及施工过程中S孔探注、超前小导管围岩稳固及化学浆液适用等方法和措施的应用，最终成功完成副井井筒掘砌施工，对类似施工环境的矿山建设具借鉴意义。

地应力对岩体爆破影响的数值模拟

张凤鹏, 彭建宇, 张鑫, 李元辉

2015, 44(12):  15-18. 

摘要 ( 1270 )   PDF  

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将无限大岩体内柱状药包爆破简化为平面应变问题，基于双线性随动硬化屈服理论，采用ANSYS/ LS-DYNA对爆破过程进行模拟，研究垂直炮孔方向的双向地应力场对裂纹扩展规律的影响。模拟结果表明：双向等压下，裂纹区形状为圆形，其面积随地应力增大而非线性减小，但裂纹密度增大，给出了裂纹区面积与压应力之间的定量关系；而双向不等压情况下，裂纹区形状为近似椭圆形，长轴出现在较大压应力作用方向，短轴出现在较小压应力作用方向，在较小压应力不变的情况下，随着较大压应力增大，长轴先增大后减小，短轴减小，裂纹区面积先增加后减小，呈非单调变化。

用Mathews稳定图法与数值分析法优化充填开采矿山采场结构参数

许宏亮, 刘召胜, 石露, 王少泉

2015, 44(12):  19-23. 

摘要 ( 1124 )   PDF  

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应用空场法嗣后充填的方式进行采矿是一种高效的采矿方法，已成为特大型地下矿山采矿技术发展的一大趋势。结合Mathews稳定图法和FLAC3D数值计算方法，利用Mathews稳定图法初步选定采场结构参数，而后利用数值方法在初选方案中进行比选获得最优采场结构参数。以张庄铁矿为例，对应用阶段凿岩阶段出矿阶段空场嗣后充填法开采厚大矿体进行研究，分析了不同结构参数以及不同暴露面积条件下采场的稳定性，从而得出合理的采场结构参数，为阶段凿岩阶段出矿阶段空场嗣后充填法在矿山的应用和推广提供一定的依据。

基于突变级数法的新城金矿顶底柱回采方法优选

王青元, 朱万成, 刘凯, 侯晨

2015, 44(12):  24-28. 

摘要 ( 1062 )   PDF  

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新城金矿Ⅴ#矿体-580 m中段顶柱矿石品位高，但地质条件复杂，回采存在安全隐患。为了确定适合新城金矿顶底柱回采的最优采矿方法，引入突变理论对采矿方法的选择问题进行研究，利用突变数学和模糊数学结合引出的突变级数法建立采矿方法综合优越度评判模型。基于突变级数法的边坡稳定性评判法综合考虑了采矿方法选择的不同影响因素（安全、生产能力、经济技术），根据归一公式作量化递归运算，得到3种采矿方法的突变级数分别为0.972、0.969、0.956，从而确定了方法I最优。井下工业性试验结果显示，该采矿方法是合理的，表明将突变级数法应用到采矿方法的优选当中是可行的。

多中段群空区下缓倾斜厚大矿体分区高效回采实践

盛佳, 陈蓓, 李向东, 周益龙, 王爱民, 江飞飞

2015, 44(12):  29-32. 

摘要 ( 1183 )   PDF  

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某大型岩金矿山缓倾斜厚大矿体拟采用两步骤空场回采嗣后崩落采矿法，针对多中段群空区下一步骤采空区未处理环境下的二步骤采场回采，结合矿区改扩建生产能力需求，创新构建了大盘区采场分区高效回采方案。将二步骤采场划分成两个区域回采，两区域中间由隔离矿柱分开，下盘矿体采用分段空场侧向崩矿嗣后放顶方案，上盘三角矿体采用分段空场正向崩矿法方案。通过开展大盘区采场分区现场工业试验，实现了多中段群空区下缓倾斜厚大矿体的高效经济安全开采，为类似条件矿山开采提供了重要的技术支撑。

单轴压缩下页岩力学特性的各向异性试验研究

张永泽, 刘俊新, 冒海军, 霍亮, 侯振坤

2015, 44(12):  33-37. 

摘要 ( 1087 )   PDF  

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为了研究页岩的物理力学特征及其各向异性，为掌握页岩气开采过程中水力压裂网状裂隙的扩展规律提供技术参数，开展了龙马溪组页岩的电镜扫描和单轴压缩试验，分析了基于不同层理面页岩的微观结构、力学参数、破坏特征等各向异性。结果显示：页岩的各向异性是其固有特征，且该特征决定了页岩的力学性质、破坏模式均表现出各向异性。当取芯方向与层理面夹角θ=0°时，破坏模式为张拉破坏；当θ=22.5°时，为沿着层理面的剪切破坏和平行于轴向方向的张拉破坏；当θ=45°时，为沿着层理面的单一剪切破坏；当θ=67.5°时，为沿着层理和贯穿层理的复杂剪切破坏；当θ=90°时，为贯穿层理面的张拉破坏。页岩的纵波波速、弹性模量、单轴抗压强度以及泊松比也都表现出一定的各向异性。

松散地层中水平巷道快速掘进施工法

李月先, 沈艳忱, 张冠洲, 陈卓, 赵普山, 郭静明

2015, 44(12):  38-41. 

摘要 ( 1164 )   PDF  

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为解决松散地层中水平巷道非施工支护的快速施工理论和施工工艺及操作方法，对松散地层中双排双层长距离输水地涵快速施工的案例进行了深入的分析，依据顶管管周的摩擦阻力、迎面阻力和顶管管段的自重等，研究了适用于松散地层中金属矿山水平巷道顶管快速施工的顶力计算和新的施工工艺、技术，并进行现场试验和各项监测，还对实测顶力与3种计算数值进行对比分析，将快速掘进施工法与钻孔爆破施工支护法进行了有关技术经济指标的对比分析，验证了快速掘进施工法的先进性、可行性和适用性。

地下铁矿扩界开采地表影响范围计算

刘三平, 李长洪, 马海涛

2015, 44(12):  42-45. 

摘要 ( 1035 )   PDF  

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矿山开采过程中往往会形成一定的空区造成地表的沉陷。为确保矿山的安全生产并提供地表影响范围计算的科学依据，针对某铁矿采用胶结充填法采矿需进行扩界开采的工程实际，将该矿的地表影响范围运用概率积分法和FLAC3D数值模拟软件进行预测。在已知该矿9条勘探线矿体形状的基础上，取地表沉陷数值为参考标准计算出地表最大变形区域;以FLAC^3D建立矿山的仿真模型，真实反映矿区的三维地理、地质信息和各地层材料的内在属性，模拟开挖过程中地表变形的动态发展，最终确定地表变形等值线图。由此得出矿区开采中心部位沉降值为18 mm，生产企业周围沉降值cm级以下，居民住房位于2 mm沉降圈以外，扩界开采带来的影响较小。地表监测数据进一步佐证了上述计算的准确性，扩界开采地表沉降范围计算可以指导矿山生产保证安全，有长远的意义。

固体钾盐地下开采工艺与设备配套技术研究

石亮, 郝万东, 江小军, 张振东, 高瑞文, 马进功

2015, 44(12):  46-49. 

摘要 ( 1046 )   PDF  

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为了研究连续采煤机开采工艺与设备在固体钾盐矿床地下开采中的应用情况，根据老挝龙湖钾镁盐矿区矿层地质条件，分析了首采区2盘区1区段的开采工艺、设备配套方式、设备适用性等。研究结果表明连续采煤机—梭车（间断式运输工艺系统）对地质条件有着较强的适应性，可通过改变连续采煤机截割方式和减小切入矿体的深度来提高连续采煤机截割矿体的效率。该开采方法的成功应用，不仅改变了传统开采方式，而且提高了机械化水平和资源回收率。 研究结果为扩大连续采煤机的应用范围奠定了基础，也为类似条件下固体钾盐资源的开采提供了崭新的模式。

矿物工程

湖南某贫赤铁矿石还原焙烧—弱磁选试验

黄柱成, 文亮明, 钟荣海, 姚圣杰, 但丛林

2015, 44(12):  50-54. 

摘要 ( 1132 )   PDF  

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湖南祁东某贫铁矿石铁品位为31.77%，矿石中铁主要以赤铁矿形式存在，赤铁矿多呈微细粒嵌布。为开发利用该矿石，采用还原焙烧—弱磁选工艺进行了选矿试验。结果表明，制备还原球团时，添加内配煤可以改善小球内部的还原气氛，外配煤与内配煤协同使用，可使小球还原更加充分、均匀;在添加剂用量为3%、m（C）∶m（Fe）为0.3时制成直径3~5 mm的小球，小球干燥后在外配煤用量为20%、还原温度为960 ℃、还原时间为35 min时进行焙烧可以得到铁金属化率为86.15%的焙烧产品，焙烧产品在磨矿细度为-0.045 mm占95%、磁场强度为183 kA/m条件下弱磁选，获得了铁品位为80.23%、SiO₂含量为9.48%、铁回收率为80.78%的铁精矿，实现了该铁矿资源的高效回收。

东鞍山某鲕状赤铁矿石悬浮焙烧试验

张茹, 李艳军, 刘杰, 聂成梅, 张裕书

2015, 44(12):  55-57. 

摘要 ( 1032 )   PDF  

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东鞍山某鲕状赤铁矿石铁品位为44.53%、P₂O₅含量为2.25%。矿石中赤铁矿主要以鲕状集合体形式存在，嵌布粒度微细，属难选矿石，采用传统选矿工艺难以获得理想的选别指标。为给该矿石合理开发利用提供依据，进行了悬浮焙烧—磁选试验。结果表明：在给矿细度为-0.074 mm占75%、总气流量为8 m³/h、H₂浓度为40%、焙烧温度为650 ℃、焙烧时间为75 s条件下进行悬浮焙烧，焙烧产品磨细至-0.074 mm占95%，在磁场强度为85.1 kA/m条件下磁选，获得了铁品位为56.73%、回收率为83.96%、磷含量为0.78%的铁精矿，该精矿磷含量较高，还需进一步进行降磷研究。试验结果为我国鲕状赤铁矿石的开发利用提供了参考。

江西某低品位复杂铜钨多金属矿石浮选工艺研究

李俊萌

2015, 44(12):  58-64. 

摘要 ( 869 )   PDF  

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江西某铜钨复杂多金属矿石铜品位为0.11%、硫品位为1.16%、WO₃含量为0.22%。矿石中白钨矿、黄铜矿均以中细粒嵌布为主，白钨矿在0.01~0.3 mm粒级占79.55%，黄铜矿在0.01~0.3 mm粒级占81.83%。为给该矿石的开发利用提供依据，在矿石性质分析基础上，采用铜硫混合浮选—分离浮选、混浮尾矿浮钨的工艺流程进行了试验。结果表明：原矿磨细至-0.074 mm占65%，以水玻璃为抑制剂、SN-9为捕收剂、BK201为起泡剂经2粗3精2扫铜硫混合浮选，混合浮选精矿以石灰为抑制剂、Z-200为捕收剂经1粗4精2扫铜硫分离浮选，混合浮选尾矿以碳酸钠为调整剂、水玻璃为抑制剂、W-1205为捕收剂经1粗3精3扫常温钨浮选，常温浮选精矿经1粗5精2扫加温（90 ℃）钨浮选，获得的铜精矿铜品位为24.13%、回收率为68.90%，硫精矿硫品位为36.15%、回收率为60.77%，钨精矿WO3品位为62.24%、回收率为73.68%，试验指标较好，可以作为该铜钨多金属矿开发利用的技术依据。

大宝山难选铜硫矿石选矿新工艺研究

喻连香, 邱显扬, 邱冠周, 王海东, 刘聪, 钟国建

2015, 44(12):  65-69. 

摘要 ( 1106 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

广东大宝山铜硫矿石铜品位低，主要金属矿物黄铜矿与黄铁矿、磁黄铁矿等嵌布关系复杂，磁黄铁矿可浮性与黄铜矿相近，采用单一浮选工艺处理该矿石难以获得较好的铜硫分离指标。为探索该难选铜硫矿石铜硫高效分选工艺，在对其进行工艺矿物学分析基础上进行了选矿新工艺研究。结果表明：原矿磨细至-0.074 mm占80.10%，经1粗3扫铜浮选，粗选精矿再磨至-0.074 mm占90%经磁选脱除磁黄铁矿，非磁性产品经3次铜精选，可以获得铜品位为18.57%、回收率为80.26%的合格铜精矿，浮铜扫选尾矿经1粗1扫硫浮选，与磁性产品合并后可以获得硫品位为45.35%、回收率为87.12%的硫精矿，铜硫得到有效分离。

吉林某难选铜镍硫化矿石选矿试验

雷梅芬, 李运强, 王鹏程

2015, 44(12):  70-74. 

摘要 ( 1024 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

吉林某难选铜镍硫化矿石铜品位为0.19%、镍品位为0.42%。矿石中铜镍矿物共生密切，嵌布粒度微细。为给该矿石的开发利用提供依据，进行了铜镍混合浮选—分离浮选试验。结果表明：在磨矿细度为 -0.074 mm占80%条件下，以硫酸铜为活化剂、乙基黄药+丁铵黑药为捕收剂、2号油为起泡剂、CMC为精选抑制剂，经1粗3精2扫铜镍混合浮选获得铜镍混合精矿，铜镍混合精矿再磨至-0.038 mm占90%，以石灰为抑制剂、乙基黄药为捕收剂，经1粗3精2扫铜镍分离浮选，获得了铜品位为24.62%、铜回收率为79.04%、镍品位为0.73%、镍回收率为1.06%的铜精矿及镍品位为5.73%、镍回收率为75.85%、铜品位为0.11%、铜回收率为3.22%的镍精矿，实现了铜镍的有效综合回收。

云南某铜矿石浮选试验

余力, 刘全军, 宋建文, 高扬, 冉金城

2015, 44(12):  75-78. 

摘要 ( 993 )   PDF  

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云南某铜矿石铜品位为2.54%、银品位为76.24 g/t，有害元素砷含量低。矿石中以游离氧化铜形式存在的铜占总铜的42.31%；以结合氧化铜形式存在的铜占总铜的10.84%，这部分铜较难回收；以原生硫化铜形式存在的铜占总铜的38.58%，这部分铜较易回收。为开发利用该矿石，对其进行了选矿试验研究。结果表明：在磨矿细度为-0.074 mm占78.91%条件下，以碳酸钠为调整剂、水玻璃为脉石抑制剂、丁基黄药为捕收剂、2号油为起泡剂经1粗3精流程进行硫化铜浮选，硫化铜浮选尾矿以D²为活化剂、硫化钠+硫酸铵为调整剂、丁铵黑药+异戊基黄药为捕收剂、2号油为起泡剂经1粗3精2扫氧化铜浮选，获得了铜品位为21.16%、铜回收率为78.70%、银品位为568.35 g/t、银回收率70.38%的铜精矿，可以为该矿石资源的开发利用提供技术依据。矿石中含有10.84%的结合氧化铜是造成精矿铜回收率较低的原因。

四川某氟碳铈矿石选矿试验研究

温胜来, 陈少学

2015, 44(12):  79-82. 

摘要 ( 1201 )   PDF  

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四川某氟碳铈稀土矿石主要有用矿物为氟碳铈矿，有用矿物与脉石矿物嵌布关系复杂，且含泥量大。为开发利用该矿石，对其进行了选矿试验研究。结果表明：在磨矿细度为-0.074 mm占85%条件下，以水玻璃为调整剂、改性羟肟酸为捕收剂，经2粗2精1扫闭路浮选，可获得REO品位为42.30%、回收率为72.59%的浮选精矿，浮选精矿在背景磁感应强度为1.0 T条件下经1次脉动高梯度强磁选，可获得REO品位为60.20%、作业回收率为93.00%、对原矿回收率为67.10%的最终稀土精矿，从而实现该氟碳铈稀土矿石的有效分选。

从某难选铷矿石中提取铷

曹耀华, 高照国, 王守敬, 王威, 刘红召

2015, 44(12):  83-88. 

摘要 ( 1379 )   PDF  

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某难选铷矿石为花岗岩结构，Rb₂O含量为0.13%，铷主要赋存在铁锂云母和钾长石中，呈分散状态分布，很难通过选矿方法富集铷。为开发利用该矿石资源，采用火法—湿法冶金工艺进行了提铷工艺条件研究。结果表明，5级逆流碱浸的铷浸出率为93.87%，经过2轮4级逆流萃取—3级逆流反萃取，铷总萃取率达到98.50%、总反萃率达99.75%、铷总回收率92.23%，氯化铷结晶体的纯度为99.75%，产品符合市场质量标准。对焙烧熟料进行多级逆流碱浸，将铷的浸出与浸出液的除钙过程合并，简化了工艺流程，是此类矿石处理工艺的创新。铷矿石|焙烧|浸出|萃取|氯化铷

梅山矿业硫精矿再选提纯试验

刘安平, 张祖刚, 衣德强, 刘永召

2015, 44(12):  88-91. 

摘要 ( 1029 )   PDF  

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梅山矿业公司选铁过程产生的副产品硫精矿硫品位为30.53%，主要金属矿物有黄铁矿（磁黄铁矿）、磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿，脉石矿物有白云石、方解石等碳酸盐矿物及绿泥石、石英等硅酸盐矿物。为提高硫精矿质量，增加硫精矿附加值，对现场产生的的硫精矿进行了再选提纯研究。结果表明：采用1粗1精2扫、精选尾矿与扫选精矿混合后1次精选闭路流程，可以获得产率为76.71%、硫品位为39.62%、杂质MgO含量为0.41%、硫回收率为97.11%的高纯硫精矿。

卡林型金矿化学氧化预处理技术研究现状

董再蒸, 韩跃新, 高鹏

2015, 44(12):  92-97. 

摘要 ( 1136 )   PDF  

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介绍了卡林型金矿的分布概况及矿物学特征，指出实践中常用化学氧化法对卡林型金矿进行预处理来提高金的浸出率，重点介绍了硝酸预氧化法、碱预氧化法、高锰酸钾预氧化法、过氧化物预氧化法、氯气预氧化法及次氯酸盐预氧化法在卡林型金矿预处理方面的研究进展。提出化学氧化法对操作过程要求高，实际生产时应注意设备参数的实时调控，优化和改进反应设备和工艺，研发更加环保、价廉、高效的预处理药剂和工艺将是化学预氧化法处理卡林型金矿的研究方向。

水厂铁矿磁铁矿矿石工艺矿物学研究

甘德清, 李晶, 许英霞, 刘殿龙, 郭勃巍, 李占金

2015, 44(12):  98-101. 

摘要 ( 1052 )   PDF  

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冀东水厂铁矿石铁品位为32.27%，以磁铁矿形式存在的铁占总铁的91.72，以硅酸铁和碳酸铁形式存在的铁分别占总铁的5.30%、2.49%，脉石矿物主要为石英、辉石和角闪石。为给该矿石的开发利用提供依据，对其进行了工艺矿物学研究。结果显示：矿石结构以粒状变晶结构为主，少数呈似海绵陨铁结构和压碎结构；矿石构造以条纹状和条带状构造为主，片麻状构造和块状构造相对少见；矿石中磁铁矿嵌布类型多样，多数呈半自形—他形粒状、聚粒状嵌布于石英、辉石、角闪石等脉石矿物中；磁铁矿嵌布粒度极不均匀，在+0.64 mm粒级分布率为8.42%，在-0.08 mm粒级分布率为38.90%，在-0.04 mm粒级分布率为22.14%。因此该铁矿石的选别适宜采用阶段磨矿阶段选别工艺。

地质与测量

沱沱河盆地江仓南铅锌矿地质特征及找矿方向

祁善智, 蒋成伍, 崔美丽, 雷波, 曹永亮

2015, 44(12):  102-106. 

摘要 ( 1196 )   PDF  

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江仓南铅锌矿床位于青海南部沱沱河地区，隶属于青藏高原东北缘的“三江”多金属成矿带北延部分。经野外地质调查，在江仓南地区发现了7个较大规模的铅锌矿物探异常，显示出该地区具有较强的铅锌矿成矿潜力，进一步分析表明：①二叠纪九十道班组等灰岩中Pb、Zn等元素相对富集，为江仓南铅锌矿体赋存有利的围岩；②已圈定的7个矿化带主要分布于断裂构造交汇、地层不整合接触面等裂缝发育部位附近，以NW、近EW走向为主，显示出构造对矿床具有较强的控制作用；③该铅锌矿体中Pb品位0.53%~5.45%，Zn品位0.91%~4.67%，预计Zn资源量约1.45×105 t，矿床达中型规模，具有较好的找矿前景。结合区域地质背景、矿床地质特征、矿体特征，对区内控矿因素、矿床成因以及找矿标志进行了探讨，认为江仓南地区铅锌矿为受构造控制的中—低温热液矿床，呈红、褐、灰绿等氧化色条带的裂缝发育构造是矿床发育的重要标志。上述研究成果可为沱沱河地区其他铅锌矿体的勘探工作提供参考。

湖南仙人岩金矿床地质特征及找矿方向

宋焕霞, 景明, 赵桂军, 宛克勇

2015, 44(12):  107-110. 

摘要 ( 1129 )   PDF  

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湖南仙人岩金矿位于南岭成矿带中北部，金矿床赋存于Ⅲ级仙人岩倒转背斜中，该类倒转背斜不仅为成岩、成矿提供了良好的空间条件，而且控制了岩浆矿体的形态和产状。首先在分析该矿床地质构造背景的基础上，着重对矿体特征、黑土夹角砾型金矿床地质特征及地球化学特征进行了讨论；然后结合相关地质勘探资料，讨论了仙人岩矿田硅化角砾岩与金矿床的成矿关系；最后对区内找矿方向以及仙人岩—杨家岭铅锌金银成矿远景区、仙人岩金矿深部成矿远景区进行了探讨。上述研究成果对于区内金矿及多金属矿产的找矿工作有一定的参考价值。

矿区GPS高程异常相关向量机拟合模型

罗亦泳, 张立亭, 周世健, 鲁铁定

2015, 44(12):  111-114. 

摘要 ( 935 )   PDF  

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为提高GPS高程异常拟合的精度及可靠性，基于相关向量机模型（Relevance vector machine，RVM），提出了一种稀疏化概率式的GPS高程异常SVM拟合模型。以柯西核函数与交叉验证法构建相关向量机，并推导了置信区间的估计公式。以某矿区GPS高程控制网为例，构建了基于相关向量机的高程异常拟合模型，并与多项式拟合、BP神经网络和遗传最小二乘支持向量机进行精度对比，通过置信区间估计，评价拟合结果的可靠性。试验结果表明：①相关向量机的平均绝对误差 （Mean absolute error，MAE）、平均绝对百分误差（Mean absolute percentage error,MAPE）、均方根误差（Root mean square error,RMSE）等精度指标均较大幅度优于多项式、BP神经网络和遗传最小二乘支持向量机；②测试数据集的实测高程异常均在相关向量机估计的置信区间内。上述试验结果进一步表明：相关向量机是一种精度及可靠性高的矿区GPS高程异常拟合方法，对于快速测定矿区正常高有一定的参考价值。

机电与自动化

现代矿井提升机信号系统的设计与研究

鲁卿

2015, 44(12):  115-118. 

摘要 ( 1080 )   PDF  

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目前我国的矿井提升机信号系统大部分都是由老式的继电器和接触器组成，可靠性不高，经常出现故障。针对我国现有提升机信号系统的现状，提出了由西门子可编程控制器PLC-300和远程I/O设备ET200M组成的现代矿井提升机信号系统。该系统的通讯网采用基于485通讯的PROFIBUS-DP网络，采用ISD4004语音模块和LCD液晶屏对提升信号进行声音和汉字的播放与显示。冗余系统的加入使整个信号系统的可靠性、稳定性、安全性大大提高，大大促进了工作效率。矿井提升机信号系统人机界面友好、直观，对我国提升机信号系统的设计具有一定的参考价值。

基于Shearlet变换的矿井机电设备视频监控图像处理

刘英

2015, 44(12):  119-123. 

摘要 ( 1217 )   PDF  

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矿井机电设备的高效运行是井下安全生产的重要保障，但由于井下粉尘较多、光照不均匀，导致井下视频监控系统获取的机电设备图像较为模糊，影响了对机电设备运行状况的有效监控。为此，将Shearlet变换与图像区域自适应分类方法相结合，提出了一种矿井机电设备视频监控图像处理算法。首先结合图像局部均值和标准差，设计了一种图像块自适应分类方法，将图像自适应分成同质块、非同质块和边缘块等3类图像块，对同质图像块进行维纳滤波；然后对非同质图像块进行多尺度Shearlet变换，得到低频、高频Shearlet分解系数，对高频Shearlet分解系数提出了一种Shearlet变换域自适应阈值去噪函数模型来去除其中的噪声，将原始低频shearlet分解系数及去噪后的高频Shearlet分解系数进行重构；最后，将边缘图像块和去噪后的同质图像块、非同质图像块进行叠加。采用MATLAB语言分别将维纳滤波、小波硬阈值去噪函数模型、小波软阈值去噪函数模型以及所提算法进行编程并进行试验，结果表明：所提算法处理后的图像视觉效果有了较大程度改善，清晰度较好，对于提高矿井机电设备视频监控图像的质量有一定的参考价值。

一种半自磨机智能控制技术

孙静, 吴同春

2015, 44(12):  124-128. 

摘要 ( 957 )   PDF  

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半自磨机具有多变量、非线性、强耦合、大滞后、时变性等特征，且很多过程参数难以检测，难以通过常规控制方法实现自动控制。为此，乌山选矿厂以人工经验为基础，找出半自磨机工作时给矿量、磨音、功率、轴压、磨矿浓度、给矿粒度比例之间的关系，并用计算机语言表述出来，得到一种定性的智能控制系统。实践表明：这种半自磨机智能控制系统可根据服务器设定的控制策略，实时采集半自磨机过程参数，自动调整至最优的半自磨机运行状态，在乌山选矿厂应用后较原人工控制可以提高处理量24.7 t/h、延长衬板使用寿命11.1 d、降低吨矿能耗0.49 kWh/t，具有显著的经济效益，在金属矿山领域具有重要推广应用前景。

矿山行业IT规划项目解决方案

冯景艳, 陈中

2015, 44(12):  129-132. 

摘要 ( 1097 )   PDF  

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目前，矿山企业已经认识到信息化在企业发展中的重要作用以及IT规划对信息化建设的重要意义，并把IT规划作为独立项目来运作。首钢矿业公司计控室基于多年的矿山行业信息化建设以及IT规划项目实施的经验，总结形成了具有矿山特色的IT规划项目解决方案，运用该解决方案完成企业ＩＴ规划项目，为企业提供全面的、长远的信息化发展计划，并给出企业未来信息化建设的整套实施方案，满足企业可持续发展的需要。

武钢金山店铁尾矿固化干堆工艺与应用研究

汪斌, 汪良峰, 朱君星

2015, 44(12):  133-138. 

摘要 ( 1218 )   PDF  

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提出采用深锥浓缩脱水并进行固化的工艺，应用于武钢金山店铁矿尾矿处置，浓缩后的尾矿浓度能达到65%，添加固化剂后的尾矿3 d强度达到0.05 MPa以上。通过开展一系列试验验证固化效果，结果表明固化效果满足要求。结合矿山实际情况，研究布置固化干堆的服务系统，用于生产后运行顺利。金山店铁矿尾矿处置是南方多雨地区实施尾矿干堆的成功案例，对南方多雨地区类似工程有重要的参考借鉴意义。

安全与环保

尾矿库溃坝泥石流的演进过程及防护措施研究

刘洋, 齐清兰, 张力霆

2015, 44(12):  139-143. 

摘要 ( 1068 )   PDF  

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以实际工程为例，建立三维溃坝数值模型，对尾矿库溃坝泥石流的演进规律进行三维数值模拟，得到淹没范围以及溃坝泥石流速度、堆积厚度随时间的变化规律，并通过实测资料对数值模拟结果进行验证。将拦挡导流坝应用于实际工程中，旨在通过人为改变泥石流的演进方向，最大程度地降低泥石流灾害。通过分析设置拦挡导流坝前后的泥石流运动特征，证明拦挡导流坝不仅对泥石流起到导流作用，还可拦蓄一部分泥石流，有效地减小泥石流向下游的演进距离。

稀土尾砂坡地水分与植被恢复的空间变异性

曹学章, 李小青, 钟铁, 张毅, 陈斌, 唐欢欢

2015, 44(12):  144-147. 

摘要 ( 1054 )   PDF  

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以江西定南县下庄稀土矿区废弃尾砂坡地为研究对象，对稀土尾砂坡地水分和弯叶画眉草生长状况的空间变异性进行了研究。结果表明：①总体上，尾砂水分沿坡长方向呈现出坡底＞坡中＞坡顶的趋势，不同坡向上表现为南坡＞西坡＞东坡的空间差异，但不同坡向之间水分含量不存在显著差异；②沿坡纵向，弯叶画眉草生物量总体上呈现坡中＞坡底＞坡顶的趋势，但不同纵向坡位生物量不存在显著性差异；③弯叶画眉草生物量与尾砂水分的相关性较差，尾砂水分的空间差异对其上植物生长的影响不显著；④弯叶画眉草生物量的空间差异性显著大于水分的空间差异性。

程潮铁矿两种采矿方法并存下地表变形规律研究

裴明松, 许梦国, 王平, 商欢迪, 杜宇翔, 冯仁杰

2015, 44(12):  148-152. 

摘要 ( 1241 )   PDF  

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程潮铁矿拟采用充填法回收选厂下保安矿柱，同时在同阶段延续无底柱分段崩落法回采其余矿体的方法回收-500 m水平以上的矿体。采用室内模型相似材料试验对该方法对选厂区域地表的影响情况进行探究。结果表明距离塌陷坑边缘20～150 m范围的地表受到地下采矿活动影响较大，150 m以上范围则基本不受影响。并得到了选厂区域地表沉降情况以及近地表区域岩体应变与塌陷坑距离的一般规律。采用该方案回收-500 m以上矿体对保护选厂是可行的。

静爆剂膨胀压测试新方法试验研究

戴星航, 邱兆国, 张凤鹏, 徐香新

2015, 44(12):  153-156. 

摘要 ( 1120 )   PDF  

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分析了外管法测试静爆剂膨胀压时存在的问题。基于静爆剂水化反应产生的膨胀压为各向同性的特点，提出了一种新的静爆剂膨胀压测试方法，设计了由电液伺服压力试验机、位移传感器和钢筒组件组成的测试系统。对钢筒组件中的静爆剂浆体实施轴向位移控制，实现了对静爆剂轴向膨胀压的测试。结果表明：该测试方法及系统理论依据充分，钢筒组件及测试系统设计合理，测试结果稳定可靠，是一种值得推广和应用的静爆剂膨胀压测试新方法。该方法与外管法相比，有效避免了热输出对测试结果的影响，简化了测试工艺与操作步骤，提高了测试精度和测试效率。

中关铁矿堵水帷幕模型的建立及其稳定性分析

夏冬, 常宏

2015, 44(12):  157-160. 

摘要 ( 1050 )   PDF  

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为保护地下水资源，合理开发矿产资源，采用全封闭的注浆堵水帷幕堵截地下水是保证大水矿山正常开采的一种有效的技术措施。在井巷施工及矿体开采过程中，需对帷幕内围岩进行疏干排水，随着疏干排水的进行，势必会在帷幕内外形成一定的水力梯度，这将对帷幕的稳定性产生很大的不利影响。结合中关铁矿注浆堵水帷幕工程，根据矿区的水文地质资料、工程地质资料和钻孔资料，建立堵水帷幕区域的三维地质模型、三维可视化模型和三维力学计算模型，并对帷幕内围岩疏干排水引起的应力响应进行分析。结果表明：疏干排水使堵水帷幕区域的应力场发生了明显的改变，疏干排水对西侧和西南侧帷幕的扰动较为明显。

薄基岩浅埋深矿区地表开采沉降预测及影响因素分析

郭启琛, 李文平, 王启庆, 杨东东

2015, 44(12):  161-164. 

摘要 ( 1117 )   PDF  

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目前我国西北部地区浅埋深薄基岩开采区地表沉降现象日益严重。以鄂尔多斯某矿区为例，基于该矿区覆岩性质、地质条件、开采技术条件、地表沉降点观测数据，运用概率积分法对首采区的地表开采沉降规律进行了分析预测，并对该矿区典型的薄基岩浅埋深开采地表沉降的主要影响因素进行了分析。结果表明：①概率积分法的矿区开采沉降预测结果与实测数据基本吻合，表明采用该方法预测矿区地表移动参数是可行的；②由于矿区整体构造简单，且工作面内煤层基本呈水平分布，煤厚、采深、倾角等因素变化较小，综合分析认为顶板松散层基岩厚度比（H_S/H_J）、开采强度（工作面推进速度）是该矿区地表沉降的主要影响因素；③对工作面走向的顶板松散层基岩厚度比（H_S/H_J）曲线、开采强度（工作面推进速度）曲线与地表沉降量曲线进行了对比分析，认为松散层基岩厚度比（H_S/H_J）、开采强度（工作面推进速度）对矿区开采沉降具有相反的作用，且开采强度（工作面推进速度）对矿区开采沉降的影响较大。上述分析结论对于地质构造稳定的鄂尔多斯地区矿区开采沉降分析预测有一定的参考价值。

综合利用

从广东某冶炼厂铅银渣中回收铅

姚伟, 李茂林, 孙肇淑, 王跃林, 崔瑞

2015, 44(12):  165-168. 

摘要 ( 1464 )   PDF  

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广东某冶炼厂将硫化锌精矿氧压酸浸—硫浮选后所得铅银渣的铅品位为17.55%，其中以硫酸铅形式存在的铅占总铅的89.74%。该铅银渣中铅嵌布粒度微细，-40 μm粒级中铅分布率达到98.18%。为回收该铅银渣中有价金属铅，对其进行了选矿试验研究。结果表明：铅银渣经自来水清洗预处理后，以石灰为pH调整剂、水玻璃为脉石矿物抑制剂、CSY为捕收剂、松醇油为起泡剂，经1粗3精2扫铅浮选，获得了铅品位为50.28%、回收率为82.42%的铅精矿。试验取得了较好的分选指标，为该铅银渣的有效利用提供了技术依据。

直接还原焙烧—弱磁选回收河南某金冶炼渣中铁

王威, 柳林, 冯安生, 刘红召, 高照国

2015, 44(12):  169-172. 

摘要 ( 1097 )   PDF  

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河南某黄金冶炼渣铁品位为27.24%，铁主要以赤铁矿的形式存在。为回收该渣中铁，采用直接还原焙烧—弱磁选工艺进行试验。结果表明：在还原剂焦煤加入量为15%、氧化钙加入量为5%、焙烧温度为1 150 ℃、焙烧时间为80 min、焙烧产品磨细至-0.045 mm占75%、弱磁选磁场强度为60 kA/m时，可以获得铁品位为91.4%、回收率为79.5%的铁精矿，实现了该黄金冶炼渣中铁的高效回收。

氯化焙烧回收河南某黄金冶炼渣中的有价金属

柳林, 冯安生, 王威

2015, 44(12):  173-175. 

摘要 ( 1021 )   PDF  

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黄金冶炼渣中含有大量的Au、Ag、Cu、Pb、Zn等有价金属，对其进行回收利用不仅可以减轻由尾渣堆存造成的环境污染，还能创造经济效益。为给河南某黄金冶炼渣中有价金属的回收利用提供依据，对该渣进行了高温氯化焙烧工艺优化试验。结果表明：冶炼渣在CaCl2加入量为7%、焙烧温度为1 100 ℃、焙烧时间为60 min条件下进行氯化焙烧，可以获得Au、Ag、Cu、Pb、Zn挥发率分别为96.01%、81.69%、86.57%、99.67%、99.07%的指标，实现了有价金属的综合回收。