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2016年 第45卷 第05期    刊出日期：2016-05-13

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采矿工程

急倾斜中厚硅石矿体采矿方法研究

张文方, 王文丽

2016, 45(05):  1-5. 

摘要 ( 879 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

选择符合急倾斜中厚硅石矿体条件的上棉谷硅矿为试验基地，通过研究矿岩地质结构、物理力学性质以及矿山原有采矿方案，总结出硅石矿体回采时遇到的难题。针对硅石矿易碎，矿体顶板、底板稳定性差等采矿条件，提出采用无底柱分段崩落法进行回采，同时提出溜矿井中留矿的方案，来减轻矿石的二次冲击磨损，最后通过采场试采证明了其适用于急倾斜中厚硅石矿体的回采，且效果良好。

弓长岭露天铁矿爆破方案的模拟优选

邓鹏宏, 王海龙, 孙运峰

2016, 45(05):  6-10. 

摘要 ( 953 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为尽可能地降低弓长岭露天铁矿何家采区生产爆破对周边村民房屋的影响，控制爆破振动负面效应，对其生产爆破在爆区与其附近的何家村之间采用定点观测的方法进行监测。基于现场监测数据，采用数值模拟方法，通过ANSYS/LS-DYNA软件对采区生产爆破过程进行了动态演化，重现了监测爆区的爆破情形。同时，对不同的台阶爆破方案在采区附近村民房屋处产生的振动速度进行了预测，得到其在离采区最近的村民房屋处的爆破质点振动垂直方向最大速度分别为3.64 mm/s和5.82 mm/s，并以低于爆破安全规程允许值为依据，通过分析对比，对采区的台阶爆破方案进行了优选，确定了合理的台阶爆破方案为同段起爆的最多炮孔数增加到2个，为矿山控制生产爆破过程中所产生的振动强度提供了参考。

程潮铁矿联合开采采场的地压分布与控制

张开新, 王平, 裴明松, 焦骜, 汪创, 商欢迪

2016, 45(05):  11-14. 

摘要 ( 858 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

以程潮铁矿-430 ~ -500 m阶段矿体以2种采矿方法联合开采为工程背景，探究在2种采矿方法联合开采条件下采场的地压分布及采场的稳定性问题。以有限差分法理论为基础，运用FLAC3D数值分析软件，模拟该矿体开采过程，根据模拟结果，分析采场的应力在开挖前后的变化情况、开挖前后的采场的安全系数和开挖过程中隔离矿柱的变形情况。根据具体情况，提出了相应的地压控制措施及相应的管理制度。

齐大山铁矿深部开采扩建稳产过渡方案优化

赵金先, 孙境韩, 范轲, 李传林, 王永增

2016, 45(05):  15-18. 

摘要 ( 1159 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

齐大山铁矿深部露天一期开采向二期扩建过渡开工较晚，实现稳产过渡难度很大。根据矿山开采现状和二期境界内矿岩分布情况，建立了符合矿山实际的地质模型；运用优化了的生产技术参数，分析了齐大山铁矿深部开采扩建稳产过渡滞后的实际和现有的开拓运输系统的生产能力；对照二期深部开采扩建稳产过渡初步设计，以构建的地质模型为基础，编制了3个不同的实现稳产过渡的采剥进度计划方案和开拓运输系统的建议，提出了实现稳产过渡的合理深度。通过方案的技术可行性比较，确定了高效可行的生产扩建稳产过渡方案及矿山生产建议。

大红山铁矿深井大规模开采岩爆综合评价

黄波, 李庶林, 高真平, 胡静云, 吴锡煌, 徐刚

2016, 45(05):  19-25. 

摘要 ( 1494 )   PDF  

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大红山铁矿是特大型深埋矿床，在深井开采时遇到的一个技术难题就是岩爆。为评价岩爆倾向性烈度，对该矿深部5种岩样进行室内岩爆倾向性试验，并采用声发射方法确定岩石接近峰值强度时的卸载点；通过地应力现场实测和三维有限元数值模拟，获得深部最大主应力和巷道开挖后最大切向应力；采用最大主应力判别法、切向应力准则、强度脆性系数法、变形脆性系数法、弹性应变能储存指数法这5种评价方法，对岩样的岩爆倾向性进行单项指标评价，分别得到各矿岩岩爆倾向性烈度。然后采用模糊数学法，对各单项指标评价结果进行综合评价。结果表明：深部主要矿岩体总体上具有发生中等岩爆和强烈岩爆的倾向性。最后，通过评价结果，在岩层图上绘制典型水平岩爆倾向性分布区域，可为深部开采和岩爆防治提供参考依据。

尾砂胶结充填体蠕变试验及统计损伤模型研究

赵树果, 苏东良, 张亚伦, 吴文瑞

2016, 45(05):  26-30. 

摘要 ( 1000 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为研究充填体蠕变力学特征，采用RLW-3000微机控制剪切蠕变试验机进行分级加载条件下的单轴压缩蠕变试验。试验结果表明：荷载越高充填体变形越快，充填体内部缺陷及弱面的压密与扩展在宏观上表现为充填体蠕变变形。假定充填体微元破坏概率与轴向应变存在关系，服从Weibull统计分布，结合充填体单轴抗压试验，确定了可以描述充填体损伤演化过程的损伤变量。将损伤变量引入Burgers模型中，建立了充填体蠕变统计损伤本构模型，采用MATLAB软件对充填体分级加载蠕变试验数据进行拟合，确定模型参数，结果表明：所建立的模型曲线与试验曲线较为吻合，应力水平越高，拟合结果精度越高，此模型可用于描述充填体蠕变力学行为。

中关铁矿堵水帷幕内外水位变化规律

夏冬, 袁雪涛, 常宏

2016, 45(05):  31-35. 

摘要 ( 1049 )   PDF  

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中关铁矿位于水文地质条件复杂、透水性强的奥陶系石灰岩中，该矿在井建期间一直受到严重的水害威胁。在详细分析矿区含水层特征、富水性变化规律及地下水运动特征的基础上，对中关铁矿堵水帷幕内外的水位随季节及年份的动态变化规律进行了分析。结果表明：帷幕内外地下水的动态变化规律不仅受区域地下水径流条件和季节更替的影响，还受帷幕本身及帷幕区域内井巷工程施工及疏干排水作用的影响。根据对矿区水文地质条件及帷幕内外水位变化规律的宏观认识，提出了矿井建设过程中的突水防治对策：工作面超前探水、修建蓄水水仓、矿坑内进行超阶段疏干及对地下水水位和矿井涌水量的持续观测等。

基于遍布节理模型的深埋巷道稳定性分析

赵永, 杨天鸿

2016, 45(05):  36-41. 

摘要 ( 980 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为研究深部开采矿山不同节理倾角对巷道稳定性的影响，建立了不同节理倾角的巷道模型，基于遍布节理本构模型进行了巷道稳定性分析。以应力、位移以及塑性区范围来定义稳定性分析指标，将其作为评估巷道稳定性影响的基础。通过分析发现：随着节理倾角的变化，巷道顶板下沉值、底板底鼓值呈下降趋势，而帮壁收敛率变化较小；应力集中系数随着节理角度的增大而增大，且集中区向巷道集中，集中区域面积减小；巷道周边塑性区分布与节理方向基本呈正交分布关系，塑性区分布先是在巷道顶板聚集，随着节理倾角的增大向两帮转移，塑性区分布范围受节理倾角影响明显。因此，在深部巷道支护时需要考虑各向异性的影响。

边坡稳定性的GIS评价方法

孙世国, 苏振华, 张英海

2016, 45(05):  42-47. 

摘要 ( 1060 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

对矿区山体边坡进行稳定性评价，可以实现边坡失稳的空间预测，以避免生命财产损失。选取影响边坡稳定的12个因素（地层岩性、地质构造、风化蚀变、坡度、坡向、地形曲率、水文地质条件、地表径流、现有大型工程、道路工程、植被覆盖、温差），通过改进的模糊层次分析法，计算各因素的“模糊下限”、“最可能值”、“模糊上限”3类权重；基于ArcGis建立某矿地理数据库，结合地质勘探资料，综合利用ArcGis的空间分析模块，对各因素栅格图层进行加权叠加，对研究区域进行整体稳定性评价；通过模糊权重的调整，实现对不同边坡失稳类型（地震型失稳、强降雨型失稳）的稳定性评价。结果表明，研究区域内东南和西北角较稳定，不稳定区域集中在矿区以及地质条件不良地带，应结合暴雨以及地震预报预防不同失稳类型滑坡，同时合理进行开采设计。该方法为边坡稳定性评价提供了新的思路。

充填体损伤本构模型的建立及其强度的确定方法

邱景平, 杨蕾, 邢军, 孙晓刚, 王强

2016, 45(05):  48-51. 

摘要 ( 920 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

中关铁矿拟采用阶段空场嗣后充填采矿法进行回采，该采矿方法的关键之一就是合理地确定充填体强度。传统的充填体强度确定方法存在诸多问题，需要探索更科学的方法来研究充填体强度与岩体的匹配。在对中关铁矿尾砂胶结充填体进行室内力学试验、得到其应力-应变曲线的基础上，利用损伤力学建立了充填体峰值应力前的损伤本构方程，并根据岩体开挖释放能量与充填体峰值变形能相近原则，确定了中关铁矿的最佳充填体强度为1.86 MPa，灰砂比为1∶6，对现场下一步的充填采矿生产具有重要的指导意义。

矿物工程

锡石表面电子结构及羟基化第一性原理计算

谭鑫, 何发钰, 钱志博, 付亚峰

2016, 45(05):  52-56. 

摘要 ( 984 )   PDF  

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基于密度泛函理论，采用Materials Studio 7.0软件进行了锡石{100}、{110}、{101}解理面的电子结构及表面能的第一性原理计算，并以此为基础进一步研究了氢氧根离子在锡石{100}表面上吸附的羟基化影响。计算结果表明：与{101}面相比，{100}面和{110}面具有更低的表面能，是锡石最常见的解理面；氢氧根离子主要通过带负电的氧原子与表面上五配位的锡原子发生键合形成吸附，这种具有悬挂键的锡原子是锡石表面的活性位点。理论模拟计算能为新型锡石捕收剂的开发提供指导。

硫化铜矿新型捕收剂PZO的浮选性能与机理

汪泰, 胡真, 汤玉和, 李汉文

2016, 45(05):  57-60. 

摘要 ( 1045 )   PDF  

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为检验广州有色金属研究院研制的新型硫化铜矿浮选捕收剂PZO在铜硫分离中的选择性，比较了PZO、丁基黄药和丁铵黑药在不同矿浆pH值、不同用量条件下分别浮选黄铜矿和黄铁矿单矿物的效果，并借助紫外可见分光光谱仪、红外光谱仪对PZO在黄铜矿、黄铁矿表面的吸附量和作用机理进行了研究。结果显示：①在试验pH范围内，丁基黄药、丁铵黑药、PZO对黄铜矿的捕收能力均强于对黄铁矿。②矿浆的酸碱度对黄铜矿可浮性的影响均较小，且黄铜矿回收率的高点在弱酸或弱碱性环境下，黄铁矿在酸性环境下的可浮性明显强于在碱性环境。③3种捕收剂的选择性强弱顺序为PZO＞丁铵黑药＞丁基黄药，在pH=8.5时，黄铜矿与黄铁矿的回收率差值可达68.19个百分点。④PZO是一种酯类浮选药剂，与黄铁矿相比，其更容易在黄铜矿表面吸附，且以化学吸附为主。以上结果表明，PZO在pH=8.5的环境下可高效分离黄铜矿与黄铁矿。

新型阴离子捕收剂DMY-1对细粒锡石的捕收性能

李二垒, 聂巧巧, 苗美云, 朱一民

2016, 45(05):  61-63. 

摘要 ( 1049 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为实现细粒锡石的高效回收，东北大学研制了一种新型脂肪酸类阴离子捕收剂DMY-1。为检验DMY-1的性能、揭示其作用机理，以体积平均粒径17.71 μm的锡石单矿物为试样进行了1次浮选试验，并对与DMY-1作用前后的锡石单矿物进行了Zeta电位检测和红外光谱分析。结果表明：在矿浆温度为18 ℃、pH=9、DMY-1用量为200 mg/L情况下，泡沫产品回收率达94.50%；DMY-1对矿浆温度变化的适应能力强；DMY-1与锡石表面存在氢键和化学吸附作用。阴离子捕收剂DMY-1|细粒锡石|单矿物|浮选|作用机理

新型捕收剂EM505正浮选某铝土矿石试验

闫武, 刘能云, 陈达, 赵开乐, 熊述清

2016, 45(05):  64-67. 

摘要 ( 1159 )   PDF  

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以沉积型一水硬铝石为主的重庆某铝土矿含有部分一水软铝石和三水铝石，铝硅比5.19。中国地质科学院矿产综合利用研究所采用自主研发的新型高效铝土矿浮选捕收剂EM505对该矿石进行了正浮选试验。在磨矿细度为-0.074 mm占75%的情况下，经2粗3精、粗选与精选尾矿集中进行1扫1精扫流程处理，获得了Al₂O₃含量为68.86%、SiO₂含量为6.79%、铝硅比为10.14、Al₂O₃回收率为83.39%的铝土矿精矿，达到了拜尔法生产氧化铝的原料质量要求。EM505不仅可通过选择性絮凝实现对粗、细粒水铝石的高效综合回收，且所形成的精矿泡沫具有细小、性脆、兼并速度快、不发黏等优点，是铝土矿正浮选的高效捕收剂。

浙江某复杂多金属银铅锌矿石选矿试验

夏青, 梁菁菁, 欧阳辉

2016, 45(05):  68-72. 

摘要 ( 949 )   PDF  

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浙江某银铅锌多金属矿石铅、锌、银含量分别为1.10%、3.70%、84.50 g/t，铅、锌主要以硫化铅、硫化锌形式存在，具有较高的开发利用价值。为充分回收矿石中的有价元素，采用优先浮选工艺进行了选矿试验。确定的最终工艺流程为1粗3精2扫选铅、1粗2精1扫选锌、1粗1精选硫，最终获得铅品位为46.40%、铅回收率为81.02%、含银3 300.00 g/t、银回收率为75.17%的铅精矿，锌品位为4800%、锌回收率为88.17%的锌精矿，以及硫品位为36.70%、硫回收率为50.98%的硫精矿。较充分地实现了矿石中有用矿物的回收。

贵州某铜锌矿石浮选试验

狄永宁, 陈丽荣

2016, 45(05):  73-76. 

摘要 ( 805 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为给贵州某铜锌矿石资源提供开发利用依据，在对矿石进行工艺矿物学研究基础上，采用优先浮铜再浮锌的流程进行了铜锌选矿试验。结果表明，铜品位为1.75%，锌品位为1.54%的矿石，采用1粗2精1扫闭路流程选铜、1粗1精1扫闭路流程选锌，最终获得的铜精矿铜品位为21.42%、铜回收率为89.13%，锌精矿锌品位为41.70%、锌回收率为72.15%。

模拟菱锰矿硫酸浸出液中铁离子的去除

朱宝华, 孙廉政, 张亚辉, 李洪潮, 张红新

2016, 45(05):  77-80. 

摘要 ( 1068 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为了考察菱锰矿硫酸浸出液采用Na₃PO₄除铁的可行性，以及除铁所生成的FePO4滤渣用NaOH处理以回收PO₄^3-的效果，对Mn²⁺、Fe²⁺浓度分别为18.04、5.20 g/L的模拟菱锰矿硫酸浸出液进行了Na₃PO₄除铁、PO^3-₄回收工艺条件试验。结果表明：在H₂O₂用量为理论量、溶液pH=1.8、Na₃PO₄用量为1.7倍理论量、搅拌时间为15 min情况下，Fe²⁺去除率达99.85%、Mn2+损失率仅为2.23%；FePO4滤渣用0.75倍理论量的NaOH处理，反应3 h时的PO^3-₄回收率达98.24%。因此，菱锰矿硫酸浸出液采用Na₃PO₄除铁不仅可行，而且因PO3-4可回收再利用，除铁工艺成本较低。

As(Ⅲ)和As(Ⅴ)胁迫下浸矿细菌胞外多糖的变化特征

富瑶, 高鹭, 杨洪英, 佟琳琳, 杨宇, 胡晓静

2016, 45(05):  81-84. 

摘要 ( 1030 )   PDF  

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为考察浸矿细菌胞外多糖含量与砷离子的浓度和价态以及与浸矿细菌生长指标的关系，进而明确浸矿细菌抵御砷离子的生物对策，研究了不同浓度的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)胁迫时，浸矿细菌胞外多糖的行为变化；通过测定菌液的pH、Eh、Fe²⁺浓度、菌数以及胞外多糖的含量，分析了各测定指标的相关性和线性关系。研究表明：As(Ⅲ)胁迫下，菌液的胞外多糖产量迅速增长，增幅超过34%，As(Ⅲ)的胁迫作用强于As(Ⅴ)；As(Ⅲ)胁迫使菌液胞外多糖含量的变异中有63.4%与Eh线性相关、有61.6%与Fe²⁺浓度线性相关、有71.4%与菌数线性相关；浸矿细菌通过代谢调控菌液的理化指标来调节胞外多糖的含量，进而抵抗砷离子的胁迫。

陕西华阳川铀、铌、铅多金属矿石工艺矿物学研究

惠小朝, 何升

2016, 45(05):  85-90. 

摘要 ( 1025 )   PDF  

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陕西华阳川铀、铌、铅多金属超大型矿床具有矿量大、矿种多、易开采等特点。为了给该资源的选矿工艺研究提供依据，对有代表性矿石进行了系统的工艺矿物学研究。结果表明：①矿石中的主要有用矿物为铌钛铀矿，其次为方铅矿、独居石、褐帘石、重晶石、天青石、锆石等。②矿石中88.03%的UO2赋存于铌钛铀矿中，其余的铀以类质同象或吸附的形式赋存于独居石、褐帘石、磷灰石、榍石中；95.22%的Nb2O5赋存于铌钛铀矿中，其余以类质同象或吸附的形式赋存于褐帘石、磷灰石、榍石矿物中；89.00%的Pb赋存于方铅矿中，其余的铅以白铅矿的形式存在。③矿石主要呈自形—半自形粒状结构、包含包裹结构、环带结构、溶蚀结构、镶嵌结构和交代结构，细脉状、网脉状、浸染状和斑点状构造。④铌钛铀矿主要呈自形—半自形粒状侵入方解石和斜长石的裂隙中，与褐帘石、磷灰石等堆积共生，其嵌布粒度主要集中在0.15～1.5 mm；方铅矿主要呈自形—半自形粒状嵌布于方解石、斜长石中，粒径集中在0.3～1.2 mm；褐帘石、独居石、磷灰石等矿物往往共生在一起，沿脉石矿物的裂隙充填，粒度变化较大。基于有用矿物的嵌布粒度较宽，建议考虑采用阶段磨选工艺回收。

某钛铁矿石的工艺矿物学特征

王利珍, 刘洋, 曹佳宏, 钟彪, 瞿思思, 姜楚灵

2016, 45(05):  91-94. 

摘要 ( 1039 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

通过对矿石成分和结构构造、钛铁矿的产出形式和蚀变类型、钛铁矿的能谱微区成分和嵌布粒度等的分析，总结出影响钛铁矿选矿指标的主要矿物学特征，并对钛铁矿分选性能的影响因素进行了分析。最终查明矿石中钛的赋存状态较为分散，其中钛铁矿常零星散布在脉石中，部分沿钛磁铁矿边缘分布，且普遍沿表面、边缘、粒间及裂隙发生榍石化、金红石化及赤铁矿化，粒度较为细小。由于氧化作用的影响，部分钛铁矿与榍石镶嵌关系过于复杂将是影响钛精矿质量的主要原因；即使采用细磨工艺，矿石中的钛铁矿亦很难获得较充分的解离。研究成果为钛铁矿的选矿工艺研究提供了指导。

甘肃某铁矿石工艺矿物学研究

邱俊, 王周全, 吴蓬, 李风雷, 张磊, 吕宪俊

2016, 45(05):  95-98. 

摘要 ( 1091 )   PDF  

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为了更好地指导甘肃某铁矿石的选矿试验，对该矿石进行了工艺矿物学研究。结果表明：①铁品位为37.89%的铁矿石为半自熔性、低硫磷磁铁矿石，有回收价值的铁矿物为磁铁矿，磁性铁占总铁的79.31%。②矿石的主要构造类型为块状构造，其次为浸染状构造和条带状构造；矿石的主要结构类型为他形—半自形粒状结构、包含结构。③以较粗粒嵌布（0.045～0.2 mm）的磁铁矿约占65%，这些磁铁矿颗粒大多被角闪石和石英颗粒分割；粒度为0.025～0.045 mm的细粒嵌布的磁铁矿约占20%，大多呈稀疏和稠密浸染状分布在脉石矿物中；微细粒中，嵌布粒度为0.01～0.025 mm和-0.01 mm的磁铁矿分别约占10%和5%。因此，该矿石中的磁铁矿宜采用干式预选抛废—阶段磨矿阶段弱磁选工艺回收，并应在坚持能收早收、减少磁铁矿过磨的基础上，加强-0.025 mm微细粒磁铁矿的回收，以确保磁铁矿的回收率。

白钨矿与含钙脉石常温浮选分离药剂研究进展

严群, 王金庆, 冯博, 李涛, 罗仙平

2016, 45(05):  99-105. 

摘要 ( 986 )   PDF  

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白钨矿与含钙脉石矿物的浮选分离是选矿的难点之一。利用溶液化学的知识揭示出，矿物表面的转化使含钙矿物的化学组成、表面电性及可浮性发生变化，是导致白钨矿与萤石、方解石浮选分离困难的主要原因；总结了白钨矿浮选的常规捕收剂与抑制剂，重点介绍了白钨矿与含钙脉石矿物常温浮选分离的新型高效捕收剂和抑制剂的种类、性能及作用机理，并阐述了组合捕收剂、组合抑制剂在白钨浮选实践中的优势；指明了高效捕收剂、抑制剂今后研究的方向。

氧化铜矿石的选矿技术现状与展望

王鹏程, 陈志勇, 曹志明, 罗仙平

2016, 45(05):  106-112. 

摘要 ( 945 )   PDF  

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概述了氧化铜矿石资源的特点及矿石性质。分别从浮选工艺、化学浸出工艺和选冶联合工艺3方面总结了氧化铜矿石的选矿工艺研究现状，从直接浮选、硫化浮选、水热硫化浮选、微细粒真空微泡浮选、脱泥浮选等方面详述了浮选工艺的研究进展；介绍了化学浸出工艺（包括酸浸和氨浸两方面）、集常规浮选和浸出工艺各自优点于一身的选冶联合工艺以及氧化铜矿石的微生物浸出、焙烧—氨浸和离析—浮选等新工艺的研究情况。最后指出：提高氧化铜矿石的选矿技术水平必须认真做好矿石的工艺矿物学研究；要加强高效浮选新药剂的研发力度；在确定矿石的处理工艺时，要在充分认识各选矿方法优缺点的基础上进行必要的优化组合，实现各选矿方法的优势互补。

电感耦合等离子体发射光谱法测定锂辉石中氧化锂

徐修平, 李波, 华绍广

2016, 45(05):  113-117. 

摘要 ( 1079 )   PDF  

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采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸混合酸消解锂辉石样品，建立了电感耦合等离子体发射光谱法测定锂辉石中氧化锂含量的方法。试验确定的锂元素分析谱线为Li 610.362 nm，观测方式为径向观测，锂元素检测的高频功率为1.1 kW，雾化气流量为1.0 L/min，蠕动泵泵速为1.5 mL/min，样品溶液介质为浓度3%的盐酸。氧化锂浓度为0~50 mg/L时，氧化锂浓度-谱线强度曲线的线性相关系数为0.999 7；氧化锂含量的检出限为0.007 mg/L，相对标准偏差（RSD）为0.81%。该方法具有检出限低、灵敏度高、干扰少、准确度高、线性范围宽、操作简单等优点，可对大批量锂辉石样品氧化锂含量进行精确测定。

地质与测量

汪家冲—郎岭湾地区火山岩型金矿地质特征及成矿模式

王西荣, 潘家永, 李绍侠

2016, 45(05):  118-124. 

摘要 ( 1027 )   PDF  

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为彻底查清磨子潭—晓天火山岩盆地内产于南破碎蚀变破碎带金矿资源及资源量的分布情况、赋存层位地球化学特征、矿床成因类型及内在关联性，基于区内大量地质勘查资料，并结合地质填图、剖面测量、系统取样、同位素样品采集与研究、包裹体测温等技术方法，对汪家冲—郎岭湾地区矿体地质特征、成矿物质来源、成矿温压条件以及成矿模式进行了详细探讨，结果表明：①黄铁矿w(34S）-1.8‰～+2‰，具有下地壳或上地幔深源硫的特点，Pb同位素组成特征说明大部分铅属于深源的正常铅；成矿流体以岩浆水混入大量天水为特征；石英包裹体主要均一温度100～150 ℃，爆裂温度300～350 ℃；区内金矿床属中—低温火山热液型金矿。②区内金成矿模式为初始原生矿源层的形成，早期金预富集，中生代燕山期伴随深成岩浆侵入与爆发，金的再活化、迁移与富集，最终形成了不同成矿类型的金矿床。上述分析结果对于进一步厘清区内成矿条件及矿床成因、建立成矿预测模型以及开展深部金矿找矿工作有一定的参考价值。

基于钻孔三维模型的单工程矿体圈定方法

荆永滨, 孙光中, 张瑞林

2016, 45(05):  125-129. 

摘要 ( 1174 )   PDF  

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为实现三维可视化环境下的矿体圈定，进而建立矿体三维模型，对单工程矿体边界自动圈定方法进行了分析。根据钻孔孔口、样品分析、测斜和地质岩性数据，计算钻孔空间轨迹和属性数据，从而建立钻孔三维模型。在此基础上，根据矿床工业指标（包括边界品位、最小可采厚度、夹石剔除厚度、最低工业品位、最低米百分率等），对三维空间的样品进行组合，通过按样长或样长与密度乘积的加权平均值计算组合样品的矿石品位。利用矿体倾向和倾角计算矿体厚度方向的向量，根据钻孔三维模型的空间轨迹线计算各矿段的穿矿向量，采用将穿矿向量投影至厚度方向的向量计算矿体真厚度，分别实现了采用边界品位的单指标和采用边界品位与最低工业品位的双指标矿体圈定方法。以云南省某铜矿地表钻孔数据为例,对所提矿体圈定方法进行了验证，结果表明：基于钻孔三维模型的单工程矿体边界自动圈定方法能够按照给定的工业指标圈定矿体，有助于大幅度提高矿体圈定的准确性和工作效率。

机电与自动化

一种射流煤层割缝喷嘴性能优化新方法

崔智丽, 经来旺

2016, 45(05):  130-134. 

摘要 ( 812 )   PDF  

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为改善高压水射流煤层割缝喷嘴的湍动状态，提高出口射流的切割能力，尝试添加导流器来改善喷嘴的喷射性能。采用OMAX磨料水切割机自行设计加工4种断面类型导流器（十字型、导板型、广场型、平板型），分别安装于喷嘴，通过流量系数试验、射流会聚性对比试验以及割缝试验，探讨了导流器的作用，并推导出定点射流的切割深度表达式。除流量系数略有降低，安装导流器后的喷嘴性能均优于无导流器的，尤其是在淹没区的切割能力有较大程度的改善。4种断面类型的导流器的导流效果由好到差依次为十字型、导板型、广场型、平板型。

深孔原位直剪测试仪的研制及应用

彭凯贝, 贾瑞清

2016, 45(05):  135-138. 

摘要 ( 1005 )   PDF  

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原位直剪试验是获取土体抗剪强度参数的有效方法。在参考室内和原位直剪仪后，研制出一种深孔原位直剪测试仪，介绍了结构组成、工作原理和技术优点。该设备可测定深埋地下软土、细砂的抗剪强度。设备的取样方式为测试杯直接插入土中取样，实现对土壤样本扰动最小化。测试杯中装有高精度传感器，通过对土体垂直和水平加载的方式，压力传感器可以测定土体的应力参数。该设备体积小、易携带，可自动采集数据，适用于复杂的现场环境。使用该设备对砂土进行抗剪试验，获得的抗剪强度参数与室内直剪试验的结果接近。最终结果表明，深孔原位直剪测试仪可应用于砂土、软土的抗剪强度测试。

露天矿卡车调度系统综合评价方法

孙效玉, 赵松松

2016, 45(05):  139-143. 

摘要 ( 991 )   PDF  

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针对露天矿卡车调度系统难以量化因素指标并进行综合评价的问题，提出了层次分析与模糊评价相结合的综合评价方法。首先依据层次分析法(AHP)原理，对影响卡车调度系统的因素进行了分析，将卡车调度系统流程分为目标层、准则层、指标层3层结构，从而确定了相应的评价指标体系。在此基础上，根据层次分析法得出的各层因素的权重，采用模糊评价方法进行综合评价。通过实例应用验证了综合评价方法的合理有效性，为矿山卡车调度系统的评价和选择提供了有效的方法和依据。

厢式压滤机过滤过程数值模拟与仿真

郭年琴, 乔保蒙, 林通

2016, 45(05):  144-148. 

摘要 ( 1122 )   PDF  

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为便于研究压滤机滤室内料浆的流动形态和规律并以此来提高过滤效率，建立滤室三维几何模型。应用计算流体力学(CFD)方法对中心进料厢式压滤机过滤过程进行数值模拟。通过流体仿真软件Fluent得到滤室内流体的固相体积分数增长规律、速度云图、速度矢量图、滤饼形成规律和滤室内压强分布云图。分析各入口速度下滤室内不同粒径的固相的体积分数增长规律，并结合不同入口速度下滤室内的压强大小，选定了在较高过滤效率下合适的入口速度。通过对速度云图、速度矢量图的分析，得出了流体在滤室内的流动状态和对过滤效率的影响。通过对滤饼的形成及发展规律的分析，为压滤机过滤效率的提高并更好地指导实际工作提供参考。

振动斜板盒浓密机在铜街选矿厂尾矿浓缩中的应用

张鹏翔, 周兴龙, 兰希雄, 徐翔, 刘丕鸿, 马飞, 王昊伟

2016, 45(05):  149-152. 

摘要 ( 1064 )   PDF  

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云南华联锌铟股份有限公司铜街选矿厂由于产能的提升，原厂区内自主增设的普通箱式沉降槽已不能满足生产的需要。为确保厂区浓缩系统溢流水的质和量，采用新型高效浓缩设备——振动斜板盒浓密机进行了分流处理改造。调试期间-0.047 mm占53.36%、浓度为11.77%、流量不低于200 m3/h的综合尾矿浆经ZXN-300型振动斜板盒浓密机浓缩处理，所得底流浓度≥35%，溢流水含固量＜100 mg/L，回水率达70%～80%。1 a多的生产实践证明，振动斜板盒浓密机的各项生产指标均优于工艺要求，且设备无故障。与箱式沉降槽相比，振动斜板盒浓密机具有处理能力大、占地面积小、工作效率高、技术性能优越等特点，可广泛应用于微细粒尾矿的高效浓缩。

提升小波变换域矿井光照不均匀图像双直方图均衡化增强

谢海波

2016, 45(05):  153-157. 

摘要 ( 1052 )   PDF  

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由于矿井光照不均匀，加之大量粉尘附着于监控摄像头表面，导致获取的视频图像对比度不高且含有大量随机分布的颗粒状噪声。为提高该类图像的对比度，充分发挥矿井视频监控系统的效能，基于提升小波变换（Lifting wavelet transform LWT），提出了一种矿井不均匀光照图像的自适应增强算法。首先采用直方图规定化算法（Histogram specification,HS）对获取的矿井图像进行初步增强；其次对初步增强后的图像进行提升小波变换，由于图像中的随机噪声主要集中分布于高频小波分解系数中，低频小波分解系数基本不存在噪声，故保留低频小波分解系数，对高频小波分解系数提出了一种基于反正弦函数的改进阈值函数去噪模型进行噪声抑制；然后对低频小波分解系数和去噪后的高频小波分解系数进行重构，得到不含噪声的矿井图像；最后采用双直方图均衡化算法（Bi-histogram equalization,BHE）对去噪后的图像进行进一步增强。将所提算法分别与直方图规定化、反锐化掩膜、小波阈值去噪等算法进行性能对比，并采用峰值信噪比（Peak noise to ratio,PSNR）、均方根误差（Root mean square error,RMSE）以及边缘保持指数（Edge protection index,EPI）等指标对试验结果进行评价，结果表明：所提算法对于矿井光照不均匀图像的处理效果相对于其余算法而言效果较优，对于高效处理矿井视频图像有一定的参考价值。

安全与环保

济宁北部矿区引黄河泥沙充填复垦优化分析

张梦虹, 吴侃

2016, 45(05):  158-162. 

摘要 ( 1018 )   PDF  

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济宁北部矿区属于高潜水位矿区，传统的土地复垦方法耕地恢复率较低，同时该矿区地属平原，复垦时不能提供充足的充填土料。针对传统复垦方法的不足，考虑到济宁北部矿区毗邻黄河，引水取沙十分方便，提出引黄河泥沙充填复垦的新方法。首先根据煤矿产量估计不同时段沉陷面积和容积，进而测算不同时段复垦需沙量和引水量。再根据引黄河泥沙充填复垦工艺确定优化原则,包括管道布设优化原则、复垦顺序优化原则、提高管道输沙效率和输沙能力原则。根据优化原则，选择合适的管网铺设形式降低复垦成本；根据煤矿开采情况，选择沉陷稳定区域优先开采，避免重复复垦；选择合适的采沙输沙设备及其配套设备、管道管径、管材、不淤流速、最佳输水含沙量，以有效提高管道输沙能力、泥沙输送效率。优化成果可为实际引黄河泥沙充填复垦工程提供依据。

似膏体充填开采沉陷的FLAC^3D数值模拟

王猛, 霍昱名, 孙尚旭, 邱占伟

2016, 45(05):  163-167. 

摘要 ( 1050 )   PDF  

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基于FLAC^3D数值模拟软件与Midas/GTS辅助建模技术，采用Mohr Coulomb本构模型，对西马煤矿南一采区工业广场保护煤柱范围内的1327工作面进行了似膏体充填开采后的地表移动变形预计分析，并将其结果与概率积分法预计结果进行比较，得出FLAC^3D模拟结果（该结果符合实测数据）。分析结果表明:FLAC^3D数值模拟不需要确定繁杂的参数，而是以实际钻取的煤岩的物理参数为计算依据，较概率积分法更为简捷；研究成果为似膏体充填开采沉陷预计分析探求了一种更为高效的研究方法，也是对于传统概率积分预计方法的有效补充。

矿井通风系统的组合赋权可拓模型安全综合评价

蒋复量, 杨增光, 李向阳, 张帅, 黎明

2016, 45(05):  168-172. 

摘要 ( 1070 )   PDF  

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通风系统是井下矿山的重要组成部分之一，在生产实践中对其进行安全综合评价具有重要意义。首先在查阅相关文献的基础上，将影响矿井通风系统的主要因素归纳为风量(风速)合格率、风源风质合格率、井下作业环境空气质量合格率、矿井有效风量率、主扇装置效率和风量供需指数等6个指标；在此基础上，建立通风系统评价的可拓模型，然后利用变异系数法和层次分析法，分别得到上述指标的权重，再利用博弈论对以上权重进行综合，用综合优化后的权重对通风系统进行评价；最后结合某矿井对该模型进行了验证，得出：该矿井通风系统的安全评价等级类型为中等（D₃），综合评价值与实际情况吻合。

降雨对排土场边坡渗流及稳定性的影响

张亚宾, 陈超, 甘德清

2016, 45(05):  173-177. 

摘要 ( 977 )   PDF  

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以降雨时期排土场的稳定性为研究对象，结合唐山某排土场堆积特征和地区气象条件，基于Geo-studio软件中SLOPE/W、SEEP/W等多个模块的不同算法，估算理论派生土体的土水特征曲线和渗透系数函数，计算了矿山排土场边坡在天然状态时的最小安全稳定性系数，分析了不同降雨状态下排土场边坡渗流特征。研究结果表明：一定的降雨强度下，随着降雨时间的增长，排土场坡体内的浸水面深度逐渐增加，孔隙水压力增大，安全稳定性系数在逐渐降低，边坡将向不稳定状态演变；降雨强度增大，会使边坡稳定性系数降低的速度增加，随着降雨强度和降雨时间的持续增加，边坡终将向不稳定状态演变。

第Ⅱ类尾矿库环保防渗系统设计探讨

袁永强

2016, 45(05):  178-182. 

摘要 ( 971 )   PDF  

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尾矿库是堆存矿山工业固体废物的场所，根据国家新环保法和新尾矿设施设计规范,第Ⅱ类尾矿库必须进行环保防渗系统设计，且防渗性能必须满足规范要求。防渗系统是Ⅱ类尾矿库的极其关键的部分，它能有效地将尾矿库内的尾矿及矿浆水与外界隔离，防止尾矿水对环境的污染。重点探讨了环保防渗系统中HDPE膜及膨润土垫的主要技术特点、防渗层的结构设计、锚固平台及锚固沟的主要技术要求。指出了HDPE膜使用时，应该注意膜材中添加再生料问题、高寒地区温差问题、膜的厚度问题；膨润土应选择钠基膨润土，在含高浓度电解质溶液的防水、防渗工程中，不宜采用膨润土防水毯。针对尾矿库所在地场地基础层渗透系数等因素综合确定防渗结构层，并根据国内外防渗工程实际效果推广单层人工复合防渗结构层。

浑水入渗对尾矿坝稳定性的影响

宋志飞, 王建强, 赵法亮

2016, 45(05):  183-186. 

摘要 ( 869 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

尾矿浆体悬浮颗粒渗透导致尾矿坝体淤堵，浸润线升高，从而影响坝体稳定。针对这一现象，首先就浑水入渗对坝体的影响进行研究，然后利用自制的浑水渗流试验仪对深水入渗进行室内模拟，分析得出浑水入渗下渗透系数变化的一般规律；利用得到的一般规律将某尾矿坝的相关设计参数进行修正，通过粒径分布曲线来估算渗透性函数，其中粒径分布曲线的取得采用了激光粒度分析仪；分别将未修正和修正后的参数输入到Geo-Studio中的SEEP/W模块进行渗流场模拟，得到了不考虑和考虑淤堵后的浸润线位置和形态；最后将模拟结果代入到SLOPE/W模块中，对坝体终高时3种工况下的坝体稳定性进行了模拟，结果显示3种工况下的稳定性安全系数均有一定程度的降低。因此，坝体淤堵会降低尾矿坝的稳定性。

采场稳定性分析与参数优化的图表法

王金波, 周靖人, 赵永, 杨天鸿, 何少博

2016, 45(05):  187-191. 

摘要 ( 890 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为了研究采场稳定性分析方法与参数优化方法，对夏甸金矿试验采场进行了的工程地质调查、矿岩力学试验、数字测试等工作，获取了表征矿山岩体质量的多种指标。对试验采场岩体质量进行了简要评价，54903采场岩体质量好，55002采场岩体质量一般。根据获取的指标，利用Mathews图表法对试验采场在当前跨度下的稳定性进行了分析，在当前6 m进路采场跨度下，采场稳定性程度高，可合理地增大跨度。并根据拟合的稳定-破坏曲线公式求出采场临界跨度，继而综合多因素给出了7 m最初跨度设计。利用软岩极限跨度图表法评价出7 m设计跨度是经济、安全的。结合FLAC3D数值模拟对图表法应用的准确性进行了对比分析，并最终确定出采场跨度值。

基于中位数回归分析的矿区变形监测数据处理

蒋晨, 张书毕, 文小勇

2016, 45(05):  192-195. 

摘要 ( 925 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

经典的一元和多元线性回归模型多采用最小二乘方法进行参数解算，但最小二乘估计无抗差能力，遇到异常值干扰易导致参数估值出现偏差。为提高回归分析方法的抗差性，将中位数引入回归分析方法中，提出了一种基于中位数的回归分析方法。详细分析了回归分析的相关理论以及基于中位数的回归分析方法的基本原理；以淮北某矿区建筑物的实际变形监测数据为例，分别对变形监测数据进行了最小二乘回归分析、抗差最小二乘回归分析以及中位数回归分析，并对其拟合及预测效果进行了对比。结果表明：观测量受到粗差污染时，中位数回归分析方法可有效抵抗异常值的影响，拟合效果及预计结果均优于其他2种方法，对于提高矿区变形监测数据的处理精度及效率有一定的参考价值。

某铁矿山隐伏采空区精准探测方法

马法成

2016, 45(05):  196-199. 

摘要 ( 861 )   PDF  

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为消除采空区给铁矿山人员和生产带来的巨大安全隐患，对采空区精准探测方法进行了研究。在深入分析高密度电阻率法采空区探测工作原理的基础上，建立了采空区探测模型，据此总结出采空区在电阻率剖面图中所具有的高阻异常和电阻率突变的识别特征。以五台—吕梁地区某大型铁矿山采空区为例，进行了精准探测。根据采空区识别标志圈定了采空区异常的分布范围，采空区在探测成果图中有较明显的反映，电阻率异常特征与解译标志基本符合；钻探验证表明，通过高密度电阻率法可有效识别出采空区；结合采空区三维激光扫描成果，建立了采空区三维模型，精确地获取了采空区的空间特征信息。研究结果表明：采用高密度电阻率法圈定异常、钻探验证和三维激光扫描建模的综合探测方法可对铁矿山采空区进行高效、经济、精准探测。

综合利用

铜陵有色卡尔多炉渣中稀贵元素的预富集试验

代献仁

2016, 45(05):  200-203. 

摘要 ( 1034 )   PDF  

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富含Au、Ag、Pt、Pd、Se等稀贵元素的卡尔多炉渣在返回卡尔多炉再提金、银前，进行预富集可以提高卡尔多炉的工作效率，降低卡尔多炉的生产成本，解决返回料越积越多问题。铜陵有色金属公司对其卡尔多炉渣进行了浮选预富集工艺研究，结果表明：以硫酸亚铁为硫化矿物的活化剂、硫化钠为氧化矿物的活化剂，采用粗选1重点回收硫化矿、粗选2重点回收氧化矿的2粗2精2扫、中矿顺序返回浮选流程，可获得Au、Ag、Pt、Pd、Se品位分别为508.76 g/t、55.78%、9.36 g/t、16.92 g/t、2.94%，Au、Ag、Pt、Pd、Se回收率分别为95.60%、90.09%、78.00%、88.50%、86.70%的浮选精矿；浮选尾矿采用SLon-400型离心选矿机重选，可获得金、银品位分别为9.45 g/t和1 600 00 g/t，金、银流程回收率分别为2.27%和3.28%的重选精矿；全流程的金、银回收率分别达9787%和9337%。因此，浮选—重选工艺是卡尔多炉渣的高效回收工艺，重选尾矿中的金、银可考虑采用化学选矿方法回收。

清远某废胶渣中铜等金属的选矿回收试验

刘三军, 姚文明, 杨丽丽, 邹松, 申丽, 王炜, 岳琦

2016, 45(05):  204-208. 

摘要 ( 1013 )   PDF  

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清远市某废胶渣中含有铜单质及其与铁、铅、锌、锑、锡的合金，这些金属主要以长条状或片状被塑料和橡胶包裹。为充分回收该废胶渣中的金属，在比较了球磨机、振磨机和切割粉碎机粉碎废胶渣、剥离金属效果的基础上，采用摇床重选、浮选、涡电流分选和静电分选工艺对切割粉碎产物中铜的回收效果进行了比较。结果表明：切割粉碎机的粉碎、剥离效果较好；静电分选的分选效果较好；采用2粗1精开路静电分选流程处理试样，可获得铜品位52.72%，金属元素累计含量接近90%，铜回收率78.31%，碳、硫含量很低的铜精矿。切割粉碎—筛分—静电分选工艺是废胶渣中有价金属的高效回收工艺，不仅有较好的经济效益，而且有显著的环境效益。

南京某电石渣选矿提纯试验

姚金, 薛季玮, 印万忠, 阙思强, 韩会丽, 曹少航

2016, 45(05):  209-212. 

摘要 ( 1103 )   PDF  

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南京某电石渣粒度较细，-0.074 mm粒级产率占86.81%，CaO含量高达69.83%，主要杂质为SiO₂、C等，影响产品白度的主要杂质为炭和含铁矿物。为了获得高品质的电石渣精矿，采用十二胺反浮选脱硅—煤油反浮选脱炭—湿式高梯度强磁选脱铁工艺对脱粗（+0.425 mm）后的电石渣进行了提纯试验。结果表明：脱粗后的电石渣经1粗1精1扫反浮选脱硅，1次反浮选脱炭，1次高梯度强磁选脱铁，可获得CaO品位为72.83%、CaO回收率为81.57%、白度为90.14%的优质电石渣精矿，满足高品质电石渣精矿的品质要求。