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2016年 第45卷 第02期    刊出日期：2016-02-15

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采矿工程

缓倾斜破碎矿体回采方案优化与动态调控研究

王运森, 郑贵平, 金长宇, 徐帅

2016, 45(02):  1-6. 

摘要 ( 1062 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

结合焦家金矿的矿床地质条件与开采工艺，设计了4种回采方案，建立了矿体三维模型，进行模拟计算分析。通过对4种开采方案的变形、应力与塑性区的综合比较发现：在矿体上盘较为破碎的情况下，4种开采方案的顶板变形量相差不多，难以对4种开采方案进行优化评价。从控制矿体顶板应力与降低塑性区体积出发，正三角开采方案较为合适。结合巷道开挖后围岩的应力分布状态，通过运用数理统计的方法，研究分析了采场施工行为对波速的影响。根据超声波速度变异性，建立了基于岩体波速变异性的动态调控方法。从试验数据和采场实际数据分析可知，随着进路的回采，波速频率特性变低，塑性松动区的范围在扩大，围岩稳定性降低，逐渐呈失稳状态。通过在回采过程中引入调控手段，试验采场稳定性良好，从而为回采方案调控提供了一条新途径。

单裂隙岩石动态强度破坏准则的数值模拟

王浩宇, 许金余, 刘石, 方新宇

2016, 45(02):  7-12. 

摘要 ( 1253 )   PDF  

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运用ANSYS/LS-DYNA动力有限元软件，对不同弹速冲击下单裂隙岩石的SHPB动态破坏进行了数值仿真模拟，通过对模拟数据的回归分析确定强度准则数学表达式中的待定系数，并探讨了加载平均应变率与待定系数的关系。结果表明：岩石力学中常用的几种强度准则，包括Mohr-Coulumb准则、Hoek-Brown准则、Griffith准则等并不适用于单裂隙岩石的冲击破坏，而Fairhurst准则具有较好的适用性；随着加载平均应变率的增大，Fairhurst准则中的2个待定系数均近似线性增长，据此构建了适用于单裂隙岩石的动态Fairhurst强度准则。基于计算机仿真模拟对单裂隙岩石的动态强度准则进行拟合分析的方法，为下一步更便捷、高效地得到岩石材料的强度破坏准则提供了新思路。

铁矿立井井筒地面预注浆设计及优化

陈振国

2016, 45(02):  13-16. 

摘要 ( 1162 )   PDF  

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大贾庄铁矿1号副井井筒地面预注浆工程取得了理想的治水效果，通过对其设计的分析及优化，在保证一定的注浆量和注浆次数的前提下，适当减少钻孔个数至10个或8个。注浆材料主要选择成本低、无污染、堵水率高且耐久性好的单液水泥浆和黏土水泥浆。注浆压力参照《GB50511—2010 煤矿井巷工程施工规范》中的规定，施工过程中终压尽可能地取压力范围的上限。在计算浆液注入量时应根据地质条件和拟注浆液类型将整个注浆段分为若干层段，分别选取最适合参数单独计算，浆液有效扩散距离不应小于10 m。注浆段高的划分需要充分考虑含水层、隔水层和破碎带的位置，并需在施工中根据各钻孔实际揭露的地层情况对注浆段高进行调整。

露天坑下矿柱回收的安全性分析

雷明礼, 张海磊, 赵永平, 严文炳, 柴衡山, 刘涛

2016, 45(02):  17-20. 

摘要 ( 1063 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

某铁矿三采区一中段位于2个民采露天坑底，矿房覆岩较薄，矿柱回收存在一定风险。在充分调查该区域生产现状的基础上，利用当量暴露面积法，确定该区域矿房极限跨度为160 m，提出“隔三采二”的矿柱回收总体方案，回收矿量19.6万t。在对采空区大面积垮塌冒落的连锁效应的“矿柱失稳—应力转移”力学机理进行分析的基础上，利用Wang Jin′an顶板-矿柱流变力学模型，将三采区一中段顶板-永久间柱系统简化为由4组等效的Buegers体制成的弹性薄板，建立了矿柱-顶板系统稳定性的动态分析方法，预测了采空区的存续时间。顶板位移监测表明矿柱回采实施过程中，矿柱回采整体处于稳定阶段。实践表明：利用当量暴露面积法和Wang Jin′an顶板-矿柱流变力学模型相结合的方法确定矿房极限跨度和采空区的存续时间，具有一定的参考价值。

露天矿下部水平搭单桥适用范围分析

房健, 昌珺

2016, 45(02):  21-25. 

摘要 ( 1251 )   PDF  

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大型露天矿下部水平搭单桥可以有效减小工作帮及内排土场卡车剥离物运输功，从而节省运输费用，降低矿山生产成本。为确定桥体适用范围，建立工作面剥离物等分数模型，确定走桥内排剥离物范围及桥面水平位置；建立搭桥前后的剥离物内排运输功模型，并建立优化不等式，确定桥体所在平面最短工作线长度及桥体服务台阶高度。以哈尔乌素露天矿为例，验证模型正确性，结果表明：桥体位于下部水平中部，桥面位置处剥离物按照4等分划分，内排运距最节省；桥面水平处最短工作线长度为1 192.4 m，可服务剥离台阶高度60 m。研究结果对我国内排露天矿山搭桥开拓运输系统的选用具有指导意义。

无底柱分段崩落法不同回采顺序的损失贫化研究

胡杏保, 潘健, 麻雪严, 郭进平

2016, 45(02):  26-29. 

摘要 ( 1146 )   PDF  

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无底柱分段崩落法的回采顺序对矿石的损失贫化有很大影响。大红山铁矿井下受到露天压矿的影响，以70°为压矿界限，必须先回收可采矿体，待解除露天压矿之后再回收被压矿体。目前所研究的损失贫化大多是基于上分段采完再采下分段的情况，对这种先采矿体一侧再采另一侧形成的高落差引起矿石的损失贫化研究甚少。使用实验室物理放矿模拟对上述分期出矿和正常回采顺序出矿的损失贫化进行了对比研究，结果发现分期出矿回贫差指标低于正常出矿7.1个百分点。分析发现正常出矿的矿岩接触面是连续的，而分期出矿被截断成2个不同标高的“V”形接触带，使废石混入面增多，导致贫化率比正常出矿高。研究还发现随着放矿落差的增大，回贫差在缓慢减小。最后建议矿山尽可能地降低放矿之间的落差，或者采用低贫化放矿的方式进行出矿，以保留70°矿岩接触带来控制损失贫化。

地采矿山转露采的开采程式研究

崔晓荣, 林谋金, 喻鸿, 郑炳旭

2016, 45(02):  30-35. 

摘要 ( 1032 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为了回收原地采矿山遗留的隐患资源，建立了完善的地采矿山转露天开采方法体系，指导地采矿山转露天开采的平稳转型。针对采场下方存在原地采留下的采空区，露天开采前对存在较大安全隐患的大型空区和空区群进行前期集中治理以实现宏观露天开采环境再造，开采中对影响施工安全的局部区域的小空区和盲空区进行综合探测分析和崩落爆破处理以实现微观采场作业条件再造。并总结了地下开采转露天开采矿山生产组织和现场管理的要点，为实现地下开采转露天开采矿山空区治理与露天开采施工协同作业奠定基础。

基于声发射定位的单轴受压帷幕体裂隙演化分析

王志国, 王梅, 李跃龙

2016, 45(02):  36-41. 

摘要 ( 1092 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

利用RLW-3000伺服压力试验机和PCI-Ⅱ声发射三维定位实时监测系统对以研山铁矿东帮砂砾卵石制作的不同含水率的帷幕体试块进行单轴压缩条件下的声发射(AE)测试，并结合声发射空间定位、AE 撞击计数率对不同应力阶段帷幕体裂隙空间演化规律进行了分析。试验结果表明：帷幕体声发射事件空间定位在试块中分成上下2部分。在帷幕体的初始加载阶段，声发射事件定位位置为试块内部的应力集中位置；随着荷载的不断加大，声发射事件逐渐由区域中心向外扩散。声发射波的传播受水的影响，在养护条件下的帷幕体的声发射事件数最多，干燥条件下帷幕体的声发射事件数最少。随着含水率的增加，撞击计数率峰值出现得更早。研究结果对帷幕注浆破裂失稳机理研究有一定的意义，也可以为工程岩体稳定性提供理论依据。

采用运输时空模型优选半移动破碎站移设方案

王伊鸣, 王健, 刘冬, 董红彦

2016, 45(02):  42-46. 

摘要 ( 1200 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为解决采用半连续开拓运输工艺的深凹露天矿的半移动破碎站移设问题，提出了基于运输时空模型的优选算法。在采剥进度计划的基础上，通过枚举各种可能移设方案并计算可比最小总体费用，选择经济性最佳的方案，达到优化生产运输组织、降低矿山生产运输成本的目的。根据研究结论编制半移动破碎站移设方案设计系统，提高了同类工程设计的精度与效率。

动压影响下纵跨巷道力学分析与围岩裂隙控制技术

袁安营, 杨志勇, 杨英明

2016, 45(02):  47-50. 

摘要 ( 1017 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

采用力学分析、数值模拟、现场监测等手段研究了动压条件下煤矿工作面纵跨巷道围岩的稳定性。基于岩石材料的流变特性，采用弹塑性理论分析纵跨巷道的围岩受力特征，求出了巷道围岩的应力各分量的解析解；数值计算表明，巷道受工作面前方支承压力和侧向应力的叠加应力影响，随着工作面的推进，超前支承压力对其影响逐渐减弱，侧向应力将长期影响巷道围岩的稳定性。确定了煤层工作面端头侧向应力作用下的流变效应是影响跨采巷道稳定性的重要因素之一。采用注浆封堵技术，确保了巷道围岩不被软化，保持了巷道围岩的强度和承载能力，达到了控制巷道围岩稳定性的效果。

平庄西露天煤矿断层滑坡监测预警研究

孙光林, 陶志刚, 杨军, 韩雪

2016, 45(02):  51-55. 

摘要 ( 1005 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

平庄西露天煤矿工作帮反倾逆层边坡岩层断层构造作用明显，滑坡灾害危险程度高。为了实时掌握滑坡体变化状态，基于下滑力大于抗滑力这一滑坡发生的充分必要条件，采用具有滑坡灾害加固—监测—预警一体化功能的滑动力远程监测预警系统装备，实现了滑动力感知、传输、分析和监测预警的全过程。在该滑坡区域布设滑动力监测站点和位移监测站点，近3个月的监测结果表明：滑动力远程监测预警系统运行效果良好，实现了对“07-0118滑坡”各阶段的监测预警，且滑动力监测效果优于位移监测，验证了该系统的先进性和实用性。该系统的成功应用为其他类似边坡的监测预警提供了技术方法和实践依据。

矿物工程

司家营铁矿废石选矿工艺研究

陈洲, 杨任新, 王炬, 李俊宁, 袁启东

2016, 45(02):  56-60. 

摘要 ( 1118 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

针对河北司家营铁矿废石堆存量大、铁品位低、嵌布粒度细、处理难度大的特点，提出采用预选—阶段磨矿—阶段磁选—阴离子反浮选工艺流程处理。结果表明：铁品位为18.79%的废石经永磁干式磁选机抛尾—中细粒高梯度湿式强磁选机抛尾，可以获得铁品位为29.25%、回收率为59.61%的预选精矿，预选精矿经两阶段磨矿—阶段磁选，可以获得铁品位为52.71%、回收率为48.50%的磁选混合精矿，磁选混合精矿以NaOH为pH调整剂、淀粉为抑制剂、CaO为活化剂、MF为反浮选捕收剂，经1粗1精2扫反浮选，获得了铁品位为65.97%、作业回收率为89.21%、对原矿回收率为43.27%的合格精矿，可以为该类废石的资源化利用提供参考。

0~1 mm镜铁矿制粒—磁化焙烧—弱磁选试验

屈万刚, 陈铁军, 张一敏

2016, 45(02):  61-65. 

摘要 ( 1082 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

回转窑磁化焙烧是目前处理镜铁山镜铁矿石的有效方法，但是0~1 mm粒级镜铁矿不能直接进入回转窑磁化焙烧，磨矿造球工艺又过于复杂。为开发利用0~1 mm粒级镜铁矿资源，采用制粒—磁化焙烧—弱磁选工艺进行试验。结果表明：在外配兰炭用量为2.5%、膨润土用量为1%、水用量为8%时配制成粒度为3~5 mm的小球，小球经100 ℃烘干后，在焙烧温度为750 ℃、焙烧时间为60 min条件下磁化焙烧，焙烧产品磨细至-0.045 mm占80%，经磁场强度为80 kA/m弱磁选，获得了全铁品位为52.85%、回收率为86.33%的精矿指标，为0~1 mm粒级粉矿的利用提供了一种新思路。

白钨矿常温浮选基础研究

王建军, 高志勇, 孙伟, 刘红尾

2016, 45(02):  66-70. 

摘要 ( 1185 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

以白钨矿、萤石和方解石单矿物为研究对象，通过单矿物可浮性试验、动电位测定、吸附量测定以及溶液化学分析，对白钨矿的常温浮选行为及机理进行了系统研究。浮选试验结果表明，用CaO+Na₂CO₃（以1∶3的质量比添加）调节矿浆pH=11.0、硅酸钠为抑制剂、733氧化石蜡皂为捕收剂，可以实现常温下白钨矿与萤石和方解石的有效分离。用CaO+Na₂CO₃调浆后，萤石和方解石表面的Ca²⁺浓度大于白钨矿表面的Ca²⁺浓度，加入硅酸钠后，萤石、方解石表面动电位显著负移，而白钨矿表面电位变化不明显。吸附量测定及溶液化学计算表明：硅酸钠在3种矿物表面的吸附量由大到小为萤石＞方解石＞白钨矿，即3种矿物表面生成硅酸钙的难易程度由强到弱依次为萤石>方解石>白钨矿。

云南某低品位铬铁矿石选矿工艺研究

王晨亮, 邹坚坚, 胡真, 汪泰, 李汉文

2016, 45(02):  72-76. 

摘要 ( 1193 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

云南某低品位铬铁矿石Cr₂O₃含量为8.51%。矿石中铬在0.020~0.12 mm粒级的分布率为83.79%、在+0.12 mm粒级的分布率仅6.55%、在-0.02 mm粒级的分布率仅9.67%。针对铬在较粗和较细粒级含量低的特点，采用振动筛分级—旋流器脱泥工艺预处理，获得了Cr₂O₃品位为18.52%、回收率为84.61%的沉砂。为给沉砂的合理选矿工艺提供依据，对其进行了单一摇床重选、单一高梯度强磁选、磁重联合工艺流程对比试验。结果表明：采用单一摇床重选工艺可以获得Cr₂O₃品位为40.56%、回收率为72.71%的铬精矿，采用单一高梯度强磁选工艺获得的铬精矿Cr₂O₃品位仅38.93%（不能达到40%的要求）、回收率为55.83%，采用磁重联合工艺可以获得Cr₂O₃品位为45.29%、回收率为73.38%的合格铬精矿。最终确定采用分级—脱泥—高梯度强磁选—摇床重选工艺进行选别，可以实现该铬铁矿资源的有效回收。

贵州某含硫微细粒浸染型金矿石选矿试验

姚金, 薛季玮, 印万忠, 季强东, 付亚峰, 曹少航

2016, 45(02):  77-81. 

摘要 ( 1311 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

贵州某含硫微细粒浸染型金矿石中金主要以硫化物包裹金形式存在，载金硫化矿物嵌布粒度细并与脉石矿物共生密切，需细磨才能使硫化物较好地单体解离，而脉石矿物多为易泥化的碳酸盐及黏土类矿物，细磨会产生大量矿泥，降低浮选指标，因此采用两段阶段磨矿—阶段浮选工艺进行选矿试验。结果表明：在一段磨矿细度为 -0.074 mm占80%时，以(NH₄）₂SO₄+CuSO₄为活化剂、丁基黄药+丁铵黑药为捕收剂、2号油为起泡剂，经1粗1精一段浮选，一段浮选尾矿磨细至-0.074 mm占95%，经1粗3精3扫二段浮选，获得的混合精矿金品位为50.79 g/t、回收率为88.31%，可以为该矿石的开发利用提供依据。

云南某铜铅锌多金属矿石选矿试验研究

毛益林, 陈晓青, 杨进忠, 王秀芬

2016, 45(02):  82-86. 

摘要 ( 1060 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

云南某铜铅锌多金属矿石铜、铅、锌含量分别为1.08%、1.51%、2.36%。为开发利用该矿石，对其进行了选矿试验研究。结果表明：原矿磨细至-0.075 mm占72.50%，以硫酸锌+EMT-12为抑制剂、EMS-602为捕收剂经1粗3精1扫优先选铜，选铜尾矿以石灰为调整剂、硫酸锌+EMT-12为抑制剂、EMS-001为捕收剂经1粗3精1扫选铅，选铅尾矿以硫酸铜为活化剂、丁基黄药+乙基黄药为捕收剂经1粗3精1扫选锌、选锌尾矿以EMH104+硫酸铜为活化剂、丁基黄药为捕收剂经1粗1扫选硫，可以得到铜品位为20.33%、回收率为86.29%的铜精矿，铅品位为55.68%、回收率为84.35%的铅精矿，锌品位为46.83%、回收率为86.97%的锌精矿，硫品位为38.96%、回收率为71.92%的硫精矿，达到了对铜、铅、锌、硫综合回收的目的。

内蒙古某铜锡硫化矿石选矿试验

袁帅, 刘杰, 李艳军, 张淑敏, 王志远

2016, 45(02):  87-90. 

摘要 ( 1141 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

内蒙古某铜锡多金属矿石铜品位为1.05%、锡品位为0.47%，主要杂质成分SiO2含量达62.31%。矿石中含铜矿物黄铜矿主要以不规则状存在于石英等脉石矿物中；锡石主要以自形—半自形粒状产出，粒间有黄铜矿等矿物交代。为给该矿石的开发利用提供依据，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75%时，以Y150为铜粗选捕收剂、D300为铜扫选捕收剂、2号油为起泡剂，经1粗2扫浮选可获得铜品位为3.12%、回收率为97.06%的铜粗精矿；铜粗精矿经4次精选2次精扫选，获得的铜精矿铜品位为16.30%、回收率为92.14%；浮铜尾矿经摇床1次重选，可获得锡品位为8.67%、回收率为75.91%锡精矿。

广东某含硫铁低品位铜矿石选矿工艺研究

喻连香, 邱冠周, 王海东, 邱显扬, 陈淼, 周吉奎

2016, 45(02):  91-95. 

摘要 ( 1309 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

广东某含硫铁低品位铜矿石主要有用元素铜、硫、铁品位分别为0.51%、27.68%、34.07%。铜赋存状态复杂，以次生硫化铜形式存在的铜占总铜的54.91%，水溶性铜占总铜的26.39%，采用常规浮选方法选别铜回收率低。为探索该矿石中铜、硫、铁的高效分选工艺，对其进行了选冶工艺研究。结果表明：原矿磨细至-0.074 mm占72%时，采用pH=3的硫酸溶液为浸出剂，在液固比为4 mL/g、搅拌转速为1 400 r/min、浸出时间为24 h条件下浸铜，可以获得铜浸出率为93.33%的指标；铜浸渣经自来水搅拌洗涤至pH=6以后，以丁黄药为捕收剂、2号油为起泡剂，经1粗1扫硫浮选，可获得硫品位为48.44%、对铜浸渣回收率为95.57%的高品质硫精矿；浮硫尾矿在磁介质为Φ2 mm棒介质、脉动冲程为16 mm、冲次为280次/min、背景磁感应强度为0.6 T条件下，经1次高梯度强磁选选铁，可获得铁品位为51.42%、对铜浸渣回收率为17.02%的铁精矿。以上试验结果说明，采用铜浸出—硫浮选—铁磁选的工艺流程可以实现矿石中铜硫铁的有效分离。

洛南某钼矿堆存废石X射线辐射预选试验

刘明宝, 杨超普, 阎赞, 印万忠

2016, 45(02):  95-98. 

摘要 ( 1486 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

洛南某钼矿投产至今积累了大量堆存废石。为充分利用矿产资源，降低废石堆存对环境的影响，对该废石经破碎—检查筛分后获得的钼品位为0.051%、粒度为20~150 mm的物料进行了X射线辐射预选试验。结果表明：在激发电压为45 kV、滤光片数目为6片、给矿频率为27.5 Hz、分离阈值为0.42条件下，经辐射分选机预选，可以获得钼品位为0.125%、作业回收率为88.10%、对原矿回收率为81.05%的预选精矿。为给该预选精矿的选别提供依据，对其进行了工艺矿物学分析。预选精矿中有用矿物主要为辉钼矿，存在于辉钼矿中的钼占总钼的96.56%；脉石矿物主要为长石，其次为石英和石榴子石、方解石等。预选精矿破碎至-1 mm后，辉钼矿在+0.18 mm粒级的分布率为24.10%，在-0.075 mm粒级的分布率为64.64%，宜采用阶段磨矿—阶段选别的工艺进行回收。

白云鄂博稀土精矿再选提纯试验

朱永涛, 李梅, 高凯, 张栋梁, 李晓雷, 闫毅

2016, 45(02):  99-102. 

摘要 ( 1106 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

白云鄂博北方稀土集团选矿厂浮选精矿REO品位为50.12%，杂质成分CaO、Fe、F和SiO₂含量较高，直接用于冶炼不仅降低会产品的质量，还会降低稀土回收率。为给稀土冶炼工艺升级提供优质原料，对其进行了再选提纯试验。结果表明：以NaOH为pH调整剂、水玻璃为抑制剂、LF8#为捕收剂，经1粗3精2扫，中矿顺序返回闭路浮选，可获得REO品位为65.48%、回收率为92.23%的高品质稀土精矿，满足了后续稀土冶炼工艺升级改造对高品质稀土精矿的要求。

宽甸某低品级菱镁矿立式辊磨—浮选试验研究

付亚峰, 印万忠, 姚金, 李闯, 薛季玮, 曹少航

2016, 45(02):  103-107. 

摘要 ( 1368 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

辽宁宽甸某低品级菱镁矿石MgO、SiO₂、CaO含量分别为45.23%、3.36%、0.98%，主要脉石矿物为石英、滑石、白云石、方解石等。为开发利用该矿石，对其进行了立式辊磨—浮选试验研究。结果表明：在给矿粒度为-12 mm时、使用MPS32立式辊磨机在转盘转速为24.5 r/min、单辊压力为2 100 kN条件下进行磨矿，获得的产品细度为-0.074mm占81.6%，然后以十二胺为捕收剂、2号油为起泡剂，经1粗2精开路反浮选脱硅，反浮选精矿以碳酸钠为pH调整剂、水玻璃和六偏磷酸钠为抑制剂、油酸钠为捕收剂，经1粗1精正浮选提镁，可以获得MgO含量为47.24%、SiO₂含量为0.27%、CaO含量为0.29%、MgO回收率为65.14%的菱镁矿精矿。试验取得了较好的分选指标，可以为该菱镁矿的开发利用提供依据。

铁矿粉流态化还原过程黏结机理分析

徐其言, 王建军, 郭磊

2016, 45(02):  108-111. 

摘要 ( 1022 )   PDF  

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为探究常压下铁矿粉颗粒在流化床中进行还原时的颗粒间黏结失流情况，指导用流化床还原铁矿粉的工业化应用，以澳大利亚某铁品位为61.42%、颗粒粒径为0.63~1.0 mm的铁矿粉为原料，添加与铁矿粉质量比为2%的MgO粉末，在还原温度为923～1 023 K、H²与CO体积比为4∶1的混合气体为还原气体、还原气体线速度为0.6 m/s、还原时间为60 min条件下，考察铁矿颗粒在流化床中还原时的受力情况。结果表明：颗粒在流化床中的存在状态主要受气体对颗粒的曳力、颗粒间的黏结力以及颗粒自身重力作用的影响。颗粒在竖直方向上所受向上的合外力大于零时，处于流化状态；合外力等于零时，铁矿粉处于临界黏结状态；合外力小于零时,处于黏结失流状态。温度相同时，颗粒间黏结力随着固体桥半径增大而增大；当固体桥半径相同时，高温条件下颗粒间的黏结力比低温条件下要大，黏结失流的临界固体桥半径范围为82~106 nm。

密地选矿厂尾矿系统生产组织优化

高文远

2016, 45(02):  112-114. 

摘要 ( 1222 )   PDF  

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密地选矿厂对破碎和磨选系统进行工艺设备升级改造后，原矿处理量和铁精矿产量提高，而尾矿浓缩和输送系统仍为原流程和装备。选矿厂正常生产时，尾矿浓缩系统可以满足生产能力；选钛系统停产或浓缩机出现故障时，尾矿浓缩系统处理能力不能满足生产要求，需降低磨机处理量以保障浓缩机安全运行；尾矿输送系统一直超负荷运转，存在安全隐患。根据生产组织实际，在确保选矿系统正常生产条件下，提出局部改造尾矿制备和输送系统及优化生产组织的方案，实施后保证了企业实现产能最大、规模效益提升。

地质与测量

藏南姐纳各普金锑矿床控矿因素及找矿标志

韩飞, 李光明, 董随亮, 夏祥标, 崔晓亮, 李洪梁

2016, 45(02):  116-121. 

摘要 ( 965 )   PDF  

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姐纳各普金锑矿位于藏南拆离系金锑成矿带东段，共发育12条金锑矿（化）体，长50~240 m，厚0.34~8.83 m，均呈脉状发育于下侏罗统陆热组地层，受构造控制明显。矿石类型分为热液脉型和蚀变岩型2类，热液脉型矿石主要为含辉锑矿的石英-方解石脉和含明金的石英脉，蚀变岩型矿石为角砾状蚀变板岩和蚀变中—基性岩体。在野外地质调查的基础上，对矿区地质特征、矿化特征、矿床成因进行了分析，并分别从地层、构造2个方面对控矿因素进行了详细讨论，结果表明：①邻区日当组、维美组地层Au、Sb丰度较高，可能为矿床的矿源层；②早期中—基性岩体为成矿提供了不可忽略的物质来源，晚期中—酸性岩体为成矿提供了足够的动力来源，可认为区内矿床为浅成低温热液型金锑矿床。在上述分析的基础上，系统总结了区内找矿标志，分别为构造与化探异常组合标志、物探异常标志、围岩蚀变组合标志以及Au-As-Sb组合标志。上述研究成果对于区内进一步开展找矿勘探工作及区域金锑矿成矿理论研究具有一定的参考价值。

机电与自动化

尾矿库安全在线监测系统供电技术研究

余乐文, 张达, 张元生, 陆得盛

2016, 45(02):  122-124. 

摘要 ( 1112 )   PDF  

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针对目前尾矿库安全在线监测系统供电条件恶劣、频繁断电等问题，开发了具备高可靠性、适应矿山恶劣环境的不间断智能供电技术与装置。在突然断电情况下，系统会自动无缝切换到智能供电装置供电，同时设计了风光互补冗余供电系统，保障监测系统不断电、监测数据不丢失。实验证明，智能供电装置是尾矿库安全在线监测系统稳定运行的可靠保障。

自移式破碎站回转制动结构的分析与改进

陈希红, 李炜炜, 叶龙, 郎猛

2016, 45(02):  125-127. 

摘要 ( 968 )   PDF  

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自移式破碎站是一种具备自行移动功能的露天矿破碎设备，为提高生产效率，其行走机构以上的部分相对行走机构可作整周回转运动，并可在任意位置停下并锁定在当前位置。露天矿现场工作环境恶劣，电铲卸料过程中难免与破碎站的料仓刮碰，导致破碎站回转机构驱动单元零部件发生损坏。回转机构在破碎站中处于关键结构位置，一旦回转机构的零部件损坏，不易维修和更换，直接影响破碎站的工作效率和使用寿命。针对出现的问题，提出采用新型的破碎站回转制动结构，该制动结构可对回转机构的运动可靠制动，并同时对驱动单元零部件起到保护作用，且该制动结构所需空间尺寸小，摩擦件磨损后易于更换。

基于三角形剖分算法的开采沉陷预计系统设计

徐孟强, 查剑锋

2016, 45(02):  128-131. 

摘要 ( 973 )   PDF  

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矿区沉陷预计是开采沉陷研究的重要内容，现有的开采沉陷预计软件多以矩形剖分为基础，存在对凹多边形工作面适应性差、预计结果准确性低等问题。为此，首先采用VB编程语言，基于三角形剖分模型，以改正后的角点坐标为基础，将开采工作面划分为多个独立的三角形；然后运用概率积分法，采用二重变步长辛卜生算法计算每个三角形区域开采引起的移动变形值；最后将三角形单元预计结果进行叠加，实现多个开采工作面地表沉陷的高精度预计及预计结果的可视化输出。试验结果表明：①基于三角形剖分算法的开采沉陷预计克服了矩形剖分预计中的工作面处理难度大、等效剖分等缺点，在满足工程需要的同时，简化了数据处理流程，预计结果的准确性及可靠性得到了进一步提高。②基于三角形分割模型开发的开采沉陷预计反演一体化系统具有良好的稳定性及实用性，可为“三下”采煤方案优化设计、矿区生态环境保护、矿区土地复垦等提供科学依据，为更好地实现绿色开采服务。

安全与环保

基于自繁衍鱼群算法的土质边坡滑动面搜索

胡军, 王凯凯, 黄贵臣

2016, 45(02):  132-136. 

摘要 ( 1094 )   PDF  

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土质边坡的稳定性问题一直是土力学的一项重点课题，而最危险滑动面搜索是其稳定性评价的关键工作。将自繁衍鱼群算法引入到土质边坡稳定性分析的临界滑动面搜索中。该方法在标准鱼群算法的基础上，借助于自然生态繁衍的规律，包含了进食竞争和交配竞争等思路，提高算法的效率，克服其易陷入复杂函数的局部最优、后期收敛减慢等缺陷。结合2个典型的边坡实例进行搜索最小安全系数和临界滑动面，计算结果表明，与常规方法相比，该方法具有更好的收敛效果和精度，为土质边坡的稳定性分析提供了一种新的搜索方法。

爆破动载作用下边坡临界振速及安全距离的计算

张亚宾, 张云鹏, 陈超

2016, 45(02):  137-140. 

摘要 ( 1215 )   PDF  

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结合现场爆破地震监测数据，通过有限元数值模拟的方法提出了爆破振动作用下边坡动力安全系数时程变化的计算方法。该方法以动力有限元时程分析得到边坡安全系数随爆破载荷加强而不断降低的变化特征，当边坡安全系数为1时，边坡处于临界状态，此时边坡承载的振动速度即为临界破坏振速，通过插值法计算得到边坡临界破坏振动速度，并结合爆破地震波的传播规律反推得到爆破安全距离，为矿山边坡维护以及生产爆破提供科学有效的参考。

凹山采场边坡多元信息监测及分析

台巍, 任奋华, 刘文胜

2016, 45(02):  141-145. 

摘要 ( 1109 )   PDF  

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针对南山铁矿现有主采场凹山采场挂帮矿开采、回采过程中的边坡稳定性问题，采取稳定性监测雷达、深部多点位移计和钻孔测力计3种监测手段对边坡变形进行实时监测，建立边坡表面位移、深部位移及深部应力立体监测网。根据监测分析得出如下结论：爆破振动是影响边坡稳定性的主要外因，优势结构面是影响边坡稳定性的主要内因；将边坡内部应力变化率作为边坡失稳的判据，相较于位移变化率具有超前性；建立边坡表面位移、深部多点位移和深部应力监测的多元信息监测网，能够有效地对边坡的稳定性进行预测，确保采场挂帮矿的安全开采。

巷道周边半封闭注浆法在北山矿涌水治理中的应用

曾月松, 周云, 张绍和

2016, 45(02):  146-150. 

摘要 ( 1160 )   PDF  

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广西北山矿0 m水平巷道掘进过程中遇断层突水，为封堵富水断层在3个方向上对巷道的充水，采用巷道周边半封闭注浆法封堵涌水。由于断层裂隙带的裂隙发育极不规律，注浆孔涌水量差别极大，为保证注浆效果，针对不同涌水量的裂隙采用不同的水泥-水玻璃浆液配方。采用钻孔涌水量来估计该裂隙的注浆量，以此优化注浆参数和注浆施工工艺。最后采用检查孔法和注浆量分布特征法分析注浆效果，分析结果与巷道开挖后的实际结果一致。北山矿采用的注浆施工方法效果较好、工程量小、施工进度快，值得类似工程借鉴。

掘进巷道通风降温的数值模拟及影响因素分析

杜翠凤, 徐喆, 唐占信, 王亚坤

2016, 45(02):  151-155. 

摘要 ( 1037 )   PDF  

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选取夏甸金矿-682 m水平38#掘进巷道为研究对象，进行通风降温试验测定，并用Fluent软件对试验条件下掘进巷道的风流速度场和温度场分布进行数值模拟计算，验证了该模拟方法的可靠性。研究不同因素对巷道降温效果的影响，初步得出了井下掘进巷道风流温度与风量、入风温度以及岩壁温度的变化规律。掘进巷道通风降温影响因素的排序为入风温度>岩壁温度>风量。入风温度和岩壁温度的升高均会导致与巷道风流温度线性升高。通过增加风量来降低风流温度是有效的，但随着风量的增加，其降温效果会越来越不明显。

金属矿山独头掘进巷道降温计算模型研究

王爽, 贾敏涛, 任甲泽, 侯华波4

2016, 45(02):  156-159. 

摘要 ( 948 )   PDF  

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计算金属矿山独头掘进巷道降温所需制冷量，可为制冷机型号的选择提供依据。以压入式的局扇通风为假设，建立金属矿山独头掘进巷道降温计算模型，并运用Visual Basic语言编写了独头掘进巷道降温制冷量的计算程序。进而利用FLUENT6.3软件模拟了利用金属矿山独头掘进巷道降温计算模型的计算实例，模拟结果得出独头掘进巷道降温计算模型计算出的降温制冷量可使送入到掘进工作面的风流达到掘进巷道热环境指标要求。该计算模型可为矿井降温设计人员和现场工程技术人员提供借鉴和帮助。

融合概率积分模型与D-InSAR的开采沉陷预计

汪磊, 邓喀中, 薛继群, 于德亮

2016, 45(02):  160-163. 

摘要 ( 1265 )   PDF  

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矿区地表植被多，开采沉陷速度快、量值大，所产生的地质灾害较一般性的地表沉陷严重，极易使得2景SAR影像失去相干性，造成解缠错误。针对矿区SAR影像相干性较低、下沉盆地中央相位值易丢失的情况，结合合成孔径雷达干涉差分技术（Differential interferometric synthetic aperture radar,D-InSAR）和基于遗传算法的概率积分模型，提出了一种矿区开采下沉盆地预计方法。以该方法利用矿区下沉盆地边缘一定数量的相干系数较高且下沉较明显的D-InSAR监测值和下沉盆地中央最大下沉点与拐点附近的少量观测值对某矿II3720工作面进行试验，首先利用概率积分模型反演概率积分法预计参数并采用遗传算法进行多次优化，然后利用得到的参数对该工作面下沉盆地进行模拟预计，结果表明：通过该方法得出的下沉盆地参数及下沉值与实测值较接近，有助于弥补由于矿区SAR影像干涉效果不佳而导致的预计精度不高的不足，通过少量的观测数据可较为有效地预计矿区下沉盆地，对于提高矿山开采沉陷监测与预计的精度有一定的参考价值。

基于遗传BP神经网络模型的矿区开采沉陷预计

毛文军

2016, 45(02):  164-167. 

摘要 ( 1139 )   PDF  

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为解决常规方法监测矿区开采沉陷的可控性、可操作性差及精度低等问题，采用BP神经网络模型拟合矿区高程值对开采沉陷进行预计是一种有效方法。但传统BP神经网络模型为反向传播算法，在训练时需多次试算方可确定神经网络系统的连接权值和阈值，具有易陷入局部最小值、收敛慢等不足。为此，采用遗传算法（Genetic algorithm,GA）对BP神经网络模型参数进行优化以提高其泛化能力，构建了遗传BP神经网络模型（GA-BP）。以某矿区首采工作面地表25个已进行了三等水准联测的高程监测点数据作为遗传BP神经网络模型（GA-BP）的训练样本（15个监测点数据）和测试样本（其余10个监测点数据），分别采用BP神经网络模型、二次曲面拟合等方法与其进行试验对比，结果显示：遗传BP神经网络模型（GA-BP）具有更高的内、外符合精度及更小的残差，表明该方法有助于实现对矿区开采沉陷的高精度预计。

基于MapGIS的岗下稀土矿山地质环境评价与分区

王婷茹

2016, 45(02):  168-171. 

摘要 ( 1067 )   PDF  

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以江西赣州岗下稀土矿山为研究对象，通过野外地质调查，详细分析了该矿山的地形地貌与水文地质条件、地层岩性、地质构造、开采方式和强度、矿山开发利用现状等信息，基于MapGIS软件分别提取了区内地形地貌信息及区域重要程度信息，并对评价单元进行了划分。在此基础上，将MapGIS软件分别与灰色关联度模型、物元模型及BP神经网络模型相结合，对该矿山的地质环境进行了综合评价和分区，并对该3类模型的评价结果计算了均值，结果表明：①岗下稀土矿山地质环境破坏严重区占地面积1.222 1 km²，约占研究区总面积的24.8%，主要分布于堆浸开采区、尾矿堆积区、地形坡度较陡的原地浸矿开采区；②破坏较严重区占地面积1.504 0 km²，约占研究区总面积的30.6%，分布于地形坡度较缓且开采强度较大的原地浸矿开采区；③破坏轻微区占地面积2.190 7 km2，约占研究区总面积的44.6%，分布于地形坡度较缓且开采强度较小的原地浸矿开采区及未开采区。上述分析结果与区内实际情况较吻合，对于区内地质环境治理及资源开发利用有一定的参考价值。

固定化活性炭吸附铀(Ⅵ)试验

喻清, 丁德馨, 李登科, 余园平, 罗艺, 王启方

2016, 45(02):  172-175. 

摘要 ( 1120 )   PDF  

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为探索海藻酸钠包埋法制备的固定化活性炭微球对铀(Ⅵ)的吸附效果，进行了固定化活性炭微球吸附铀(Ⅵ)试验。结果显示：在溶液初始pH=5.0、铀(Ⅵ)初始浓度为0.4 mg/L、固定化活性炭微球投加量为0.7 g/L时，反应6 h可以达到吸附平衡，此时铀(Ⅵ)吸附量为1.7 mg/g、吸附率为84.50%。对铀吸附机理的探讨表明，固定化活性炭微球对铀的吸附行为符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型。

综合利用

云南某铜选厂尾矿再选试验

戈保梁, 张晋禄, 王显强, 杨春刚, 翟德平, 焦鑫

2016, 45(02):  176-180. 

摘要 ( 1308 )   PDF  

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云南某铜选厂矿石矿泥含量大，导致尾矿铜品位高并还含有大量矿泥。尾矿中铜主要分布在+37 μm粒级，铜在该粒级分布率为66.07%；-10 μm粒级产率为44.39%，而铜在该粒级分布率仅11.41%。采用旋流器预先脱泥、脱碳工艺进行预处理，在旋流器锥角为10°、沉砂口直径为3 mm、给矿压力为0.15 MPa、给矿浓度为11%时，获得的沉砂铜品位为2.35%、回收率为72.41%。沉砂中铜虽然主要以次生硫化铜形式存在，但铜的氧化率达30%以上。为确定沉砂的合理选矿工艺，进行了硫化铜、氧化铜依次选别和硫化铜、氧化铜混合选别探索性对比。结果表明，硫化铜、氧化铜依次选别工艺指标优于硫化铜、氧化铜混合选别工艺。采用硫化铜、氧化铜依次选别工艺，在磨矿细度为-0.074 mm占90%的条件下，以水玻璃、六偏磷酸钠为脉石抑制剂、硫化钠为氧化铜矿物活化剂、丁基黄药为捕收剂进行闭路浮选，获得了精矿铜品位为15.16%、作业回收率为81.05%、对原矿回收率为58.69%的选别指标。