当期目录

2016年 第45卷 第08期    刊出日期：2016-08-15

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采矿工程

矿山岩石节理裂隙检测方法综述

王珊珊, 王卫星, 黄凌潇, 曹霆, 王峰萍

2016, 45(08):  1-5. 

摘要 ( 1161 )  

相关文章 | 计量指标

岩石节理裂隙的精确检测是判定矿山开挖稳定性的关键，一般的检测步骤是从原始图像中提取出有效的裂隙信息，通过识别感兴趣区域来获取特征知识，从而完成对图像的理解。首先对矿山岩石节理裂隙的特征进行概括分析；然后对近30 a来岩石节理裂隙检测方法进行分类，系统地介绍了模式识别方法、数学形态学方法和分形学方法的理论依据、优缺点以及研究成果，并对这几种方法进行了分析比较；最后对岩石节理裂隙检测方法的现状及发展趋势进行了总结。

基于声发射定位的三轴受压帷幕体试样裂隙演化分析

王志国, 李跃龙, 王梅, 李柱营

2016, 45(08):  6-11. 

摘要 ( 1226 )  

相关文章 | 计量指标

利用TAW-3000电液伺服岩石三轴试验机和PCI-II声发射监测系统对以研山铁矿东帮卵石制作的帷幕体试块进行不同围压三轴压缩条件下的声发射(AE)测试，结合声发射空间定位、AE事件能率对不同应力阶段帷幕体裂隙空间演化规律进行了分析，并对分形维数的变化规律进行了研究。试验结果表明：围压越大，帷幕体试块的抗压强度越高，到达峰值荷载所用时间越多，对应的时间-应力曲线的曲线上升段越长、曲率越小，帷幕体塑性特征越明显，累计AE定位点数越多。分形维数变化基本特征为升维、降维、再升维模式。AE事件能率和定位点数骤然增多以及二次升维标志破坏前兆。同样的应力状态下帷幕体内卵石和砂浆的结合面先起裂，其次是砂和水泥浆的结合面开裂，最后裂缝进入硬化水泥浆。

缓倾斜破碎矿床上向进路膏体充填采矿技术

徐恒, 王贻明, 吴爱祥, 李芳芳, 高维鸿

2016, 45(08):  12-18. 

摘要 ( 1010 )  

相关文章 | 计量指标

谦比希铜矿西矿体矿岩破碎、稳固性差，水文地质条件复杂，开采技术条件差，初选上向水平充填采矿法，矿山结合实际情况，进行了2次工艺优化，最终确定采用上向进路膏体充填采矿法进行回采。结合矿山矿岩物理力学性质试验、工程地质调查和稳定性评价等前期工作，先后2次在此基础上对采场布置方式、结构参数进行优化，开展了采场围岩分级分区和支护等工作。现场生产表明：采用上向进路膏体充填采矿后，矿石回收率从原有的50%提升至80%，贫化率从15%下降到6%以下，采矿生产能力达3 000 t/d，每年为矿山节省或创造450万美元经济价值，有效解决了该矿山缓倾斜破碎矿床开采难的问题。

全尾砂-人工砂结构流体胶结充填配比优化

张友志, 薛振林, 刘志义, 孙光华, 甘德清

2016, 45(08):  19-23. 

摘要 ( 1183 )  

相关文章 | 计量指标

针对贵州某金矿矿体及围岩在断层和裂隙带中产出、易垮塌且遇水泥化等问题，分别设计了单轴压力机试验与环管试验，对全尾砂-人工砂结构流体胶结充填的充填体强度和充填料浆流动性能进行检验与分析。单轴压力机试验结果表明：在打底充填中，料浆质量浓度为75%~76%、水泥掺量为20%、人工砂与尾砂质量比为2.9时为最优配比；在非打底充填中，质量浓度为75%~76%、水泥掺量为12%、人工砂与尾砂质量比为2.9时为最优配比。该金矿在370 m水平充填倍线最大，为5.7。经过环管试验测定并分析，在2种最优配比情况下，充填料浆均可以实现自流输送。

海南铁矿露天转地下三维探采结合方法

李海英, 任凤玉, 周胜利, 王春贤

2016, 45(08):  24-27. 

摘要 ( 1190 )  

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海南铁矿矿石为高品位赤铁矿，矿体形态及其尖灭再现关系复杂，在露天转地下开采的过渡期，应用大结构参数诱导冒落法开采挂帮矿体，为加快其开采进程和有效控制矿石损失贫化，需要快速探清矿体分布及其边界位置。为此，研究海南铁矿三维探采结合方法，利用3个分段同时施工的探采结合工程、露天边坡以及分段钻探工程揭露的矿岩信息，快速探测与二次圈定矿体，据此优化采准工程的布置形式与合理位置。生产实践表明：这一三维探采结合方法，提高了矿体圈定的效率与精确度，保障了挂帮矿的高效开采，取得了良好的技术经济效果。

开采扰动下覆岩变形规律及断层导水通道分析

宋朝阳, 纪洪广, 孙利辉

2016, 45(08):  28-33. 

摘要 ( 1064 )  

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开采扰动诱发断层活化是导致矿坑涌水量增加的重要影响因素。通过岩石全应力-应变、渗透试验，并建立矿区地质模型及数值计算模型，分析开采扰动对断层活化的影响范围及进行定量化研究。研究表明：峰后岩石渗透率约为峰前岩石的渗透率的2倍，峰后岩石裂纹的贯通导致渗透率发生本质变化；露天坑三维地质模型显示覆岩断层为主要导水通道，且受地下开采扰动的影响显著；露天坑右侧边坡的位移值是左侧边坡位移值的4倍，易发生断层岩移导致涌水量突增以及边坡滑动的风险；根据位移梯度变化开采扰动区域可分为岩体破裂冒落区，破裂过渡区、变形移动区、微变形区和未扰动区5个区域。研究结果有利于优化地面堵水注浆帷幕的布置。

基于FLAC数值模拟的边坡渗流应力耦合分析

于振, 常来山, 潘力, 米长宁

2016, 45(08):  34-37. 

摘要 ( 1142 )   PDF  

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根据渗流场以及渗流场与应力场耦合分析的基本原理、基本控制方程和数学模型，以通用有限差分法软件FLAC为分析平台，对鞍千矿业许东沟采场一期与二期境界边坡进行了考虑渗流影响的稳定性分析。流固耦合模拟分析表明顺倾层状结构的绿泥石英片岩是影响边坡稳定性的控制性因素，稳定性较差。绿泥石英片岩边坡失稳问题在二期境界扩建设计中依然存在，区别是生产初期形成的混合岩边坡稳定性较好，但当绿泥石英片岩开始揭露后边坡失稳问题依然会出现，并且牵引上部混合岩体出现整体滑动的风险很大。建议对二期扩建的境界边坡设计进行局部调整，以保证矿山的安全生产。

深部高应力下数值模拟本构模型差异性探讨

王湘桂, 郭伟1

2016, 45(08):  38-42. 

摘要 ( 711 )  

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深部高应力环境下，围岩力学响应特性要异于浅部开采。为研究更符合深部高应力环境下的围岩力学特性的数值模拟方法，结合围岩条件较稳固的某铜矿深部开采工程实例，采用FLAC3D 软件，分别以摩尔-库伦模型与应变软化模型建立计算模型，对深部采场开采后顶板围岩的应力、位移、塑性区等情况进行分析对比。研究结果表明：在深部高应力采场大范围开挖的情况下，摩尔-库伦模型个别应力指标要小于应变软化模型，但应变软化模型顶板变形及塑性区更大，摩尔-库伦模型的总体计算结果偏向安全。即应变软化模型能够更好地反映高应力环境下，围岩在非线性阶段的应变软化特性，计算结果更接近于工程实际。计算结果也表明了对于深部高应力下采场的开采模拟，仅靠单一应力或位移指标，难以得出客观结论，可通过多种计算模型及多种分析指标来进行综合分析对比，以提高计算结果的客观性。

深部灰岩力学性质及残余强度试验研究

唐海燕

2016, 45(08):  43-47. 

摘要 ( 1154 )  

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在MTS试验系统上对采自凡口铅锌矿深部的灰岩进行了准静态单、三轴压缩试验，获得了不同围压下灰岩峰值强度前后的应力－应变关系曲线。根据试验结果，分析了岩石在不同围压下的受力变形特征，岩石的峰值强度前弹性模量、峰值强度与围压之间的特性，给出了峰值强度、峰值应变与围压、应力之间的量化关系。研究了岩石峰值强度后的应变软化特点和残余强度，并建立了残余强度、初始残余应变与围压之间的量化关系，得出在准静态加载条件下大多数岩样峰后产生弹脆性“跌落式”软化的重要特点,为该矿深部岩体工程应用研究中的岩石本构模型理论研究提供依据。

基于应变能平衡的条带矿柱破裂宽度及其影响因素

罗斌玉, 叶义成, 胡南燕, 姚囝, 岳哲, 李江华

2016, 45(08):  48-53. 

摘要 ( 1223 )   PDF  

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条带法回采矿床时，矿柱破裂区宽度是采场稳定性设计的主要依据之一。引入弹性应变能平衡原理，视条带矿层中储存的应变能由体变弹性能、形变弹性能及顶板弯曲弹性能组成，根据开采前后弹性能平衡关系导出矿柱破裂区宽度的计算模型。运用矿柱破裂区宽度计算模型对上横山矿床矿体中的2个矿柱破裂区宽度进行计算，计算结果和相似模拟试验对比分析，得到矿柱破裂区宽度的计算结果分别为10.06 m和12.42 m，与相似模拟试验结果吻合较好。分析了矿柱破裂区宽度计算模型中各参数对矿柱破裂区的影响，矿柱破裂区宽度与矿层高度、矿体埋深及上覆岩层容重成正相关，与矿体抗压强度、泊松比成反相关；增加开采条带宽度，矿柱破裂区宽度先增大后减小。研究结果可为水平及缓倾斜条带矿柱稳定性设计提供一定的理论指导。

近海矿体开采人工假底厚度优化及工程应用

刘志义, 甘泽, 甘德清, 薛振林, 任贺旭

2016, 45(08):  54-57. 

摘要 ( 1001 )  

相关文章 | 计量指标

三山岛金矿为了保证矿山近海矿体开采的稳定性和资源的回收率，设计在-165 m中段施工人工假底。通过建立力学模型，应用弹性力学理论对人工假底的失稳机理进行分析，然后应用数值模拟方法对不同厚度的人工假底下开采进路的稳定性进行分析。通过计算分析不同厚度人工假底下开采进路顶板的应力、位移变化特征，得出不同厚度人工假底的稳定情况。结果表明：厚度为0.4 m和0.5 m的人工假底拉应力超出其抗拉强度的分布区域在进路宽度方向上分别占80%和26.7%，最大拉应力分布在假底中部，假底的垂直位移呈不均匀沉降，且假底厚度越小，不均性越大； 厚度为0.6 m的人工假底拉应力均未超出假底抗拉强度，且位移沉降均匀，整体稳定性较好，但施工成本较高。因此，建议人工假底厚度为0.5 m。将优化结果应用于工程实践，结果表明该参数安全经济合理。

基于靠帮开采的局部陡帮开采方式研究

黄甫, 李克民, 马力, 丁小华, 肖双双

2016, 45(08):  58-62. 

摘要 ( 1017 )  

相关文章 | 计量指标

基于靠帮开采下部境界外扩法和上部境界收缩法2种开采方式，结合露天边坡地层层序律和时效性特点，提出了下部边坡外扩陡帮和边坡内缩陡帮2种局部陡帮开采方法，并分别推导出剥采比计算公式。采用控制变量法研究了煤层厚度、岩层厚度、局部陡帮高度对剥采比的影响，得出上部境界收缩法与边坡内缩陡帮法对煤层厚度、岩层厚度的变化较为敏感的规律。以霍林河露天矿南区西帮为例进行分析，边坡内缩陡帮法为霍林河露天煤矿最佳陡帮开采方案，可减少5 605.95万元的生产投资。

煤岩渗流-蠕变耦合试验研究

何峰, 李彬, 王振伟, 于洋, 唐治

2016, 45(08):  63-68. 

摘要 ( 987 )  

相关文章 | 计量指标

岩石在渗流作用下的蠕变为工程的长期稳定带来了诸多不利影响。研制一种可实现围压加载、轴压加载和空隙水压加载的岩石渗流-蠕变耦合试验装置，进行岩石渗流与蠕变的耦合试验，探讨岩石在渗流作用下的蠕变特性。试验得出：在固定水压和围压的情况下，煤岩轴压对试件弹性形变作用随轴压增加而降低；轴向的瞬时变形随轴压增大而增大；渗流量随轴压升高而降低。在轴压和围压固定的情况下，渗流量和蠕变量随水压的增大而增大，渗流对试件蠕变会产生一定的影响，蠕变也影响渗流量。

兰家沟钼矿巷道围岩稳定性分析

杨逾, 孙艺丹, 张培兰

2016, 45(08):  69-74. 

摘要 ( 1106 )  

相关文章 | 计量指标

针对金属矿山开采巷道围岩变形失稳破坏问题，以兰家沟钼矿巷道为例，对兰家沟钼矿深埋平巷中典型区段建立MIDAS三维模型，分析支护初期围岩应力、应变变化规律及支护结构的内力变化，并通过现场测试分析验证支护结构的合理性，对巷道围岩失稳与破坏机理、支护结构作用进行了深入研究。

矿物工程

齐大山铁矿选矿工艺优化研究

崔宝玉, 魏德洲, 李天舒, 刘凯凯, 丁士瑞

2016, 45(08):  75-80. 

摘要 ( 1256 )   PDF  

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齐大山铁矿矿石铁品位为31.56%，其中FeO含量为6.59%，主要铁矿物为赤铁矿和磁铁矿，原采用阶段磨矿—粗细分级—重选—磁选—阴离子反浮选工艺，对微细粒铁矿物回收效果差。为改善细粒铁矿物的回收效果，提高选厂经济效益，对齐大山铁矿石开展了选矿工艺优化研究。结果表明：当一段磨矿细度为-0.074 mm占65%，二段磨矿细度为-0.074 mm占90%时，采用阶段磨矿—粗细分级—阶段重选—磁选—阴离子反浮选流程处理矿石，可以获得铁品位和回收率分别为66.80%和82.90%的综合精矿，其中重选精矿占比高达70.21%，弱磁选精矿占比为7.57%。一段螺旋溜槽粗选尾矿直接给入磁选—反浮选，能有效避免微细粒级铁矿物的损失；降低旋流器分级作业沉砂粒度，增加重选作业处理量；增加弱磁精选作业，直接产出最终精矿等措施，对降低浮选作业药剂用量和最终选矿成本具有重要意义。试验成果对实现鞍山式铁矿石的高效分选具有指导意义。

马坑磁铁矿石高压辊磨—湿式中磁预选—阶段磨选工艺试验

裴晓东, 钱有军, 高莉

2016, 45(08):  81-84. 

摘要 ( 1037 )  

相关文章 | 计量指标

为探索采用高效碎磨工艺处理福建马坑铁矿石的可行性，进行了高压辊磨—湿式中磁预选—阶段磨选工艺流程试验。结果表明：较常规碎矿工艺，高压辊磨破碎获得的产品细粒级含量显著提高，能够满足湿式中磁预选的粒度要求；磨矿条件相同时，高压辊磨产品相对传统颚式破碎产品新生成-0.074 mm粒级含量高，相对可磨度高；高压辊磨产品（-5 mm）经湿式中磁预选—两阶段磨矿弱磁选，可在磨前抛出38.88%的合格尾矿，并可获得铁品位为66.75%、磁性铁品位为65.95%、铁回收率为80.21%、磁性铁回收率为96.25%的铁精矿，精矿铁品位较现场提高了2.66个百分点、铁回收率提高了0.30个百分点，可作为马坑铁矿节能降耗、提质增效改造设计的依据。

内蒙古某铜铅锌多金属硫化矿石选矿试验

周艳飞

2016, 45(08):  85-88. 

摘要 ( 1013 )  

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内蒙古某铜铅锌多金属硫化矿石中主要有价元素为铜、铅、锌、银，主要金属矿物方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿等嵌生关系密切。为确定该矿石的选矿工艺流程，采用铜铅混浮再抑铅浮铜、锌硫混浮再抑硫浮锌原则流程进行了选矿试验。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扫3精铜铅混浮、1粗1扫2精铜铅分离、1粗1精3扫锌硫混浮、1粗2扫3精锌硫分离流程处理，获得了铜品位13.52%、含银3 398.44 g/t、铜回收率68.95%、银回收率29.25%的铜精矿，铅品位68.36%、含银3 053.78 g/t、铅回收率84.28%、银回收率46.39%的铅精矿，锌品位46.73%、含银241.13 g/t、锌回收率81.85%、银回收率11.90%的锌精矿，以及硫品位16.09%、硫回收率18.89%的硫精矿。

新型阴离子改性捕收剂DHT-4对黑钨矿的捕收性能及作用机理

朱一民, 代雷孟, 孙海涛, 刘杰, 李艳军, 韩跃新

2016, 45(08):  89-83. 

摘要 ( 970 )  

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黑钨矿常规浮选捕收剂存在选择性差、用量高、成本高、指标差等问题，为此，东北大学研究了一种新型阴离子改性捕收剂DHT-4。单矿物浮选试验表明，在常温、pH为5.5、DHT-4用量为70 mg/L时，黑钨矿回收率可达89.1%。应用Material-Studio分子模拟软件构建药剂、矿物模型，并通过分子模拟探讨DHT-4与黑钨矿的作用机理，结果表明，DHT-4分子和黑钨矿表面活性位点原子之间不存在静电吸附，而是存在强烈的化学键合作用和氢键作用，并通过Zeta电位分析结果得到了验证。

贵州某高砷锑矿石选矿试验

余红林, 陈文祥, 张周位

2016, 45(08):  94-97. 

摘要 ( 981 )  

相关文章 | 计量指标

贵州某高砷锑矿石锑含量为0.61%、砷含量为1.02%，锑主要以辉锑矿形式存在，砷主要以毒砂形式存在。为给该矿石中锑、砷回收提供技术依据，对其进行了选矿试验。抑锑浮砷、锑砷混合浮选再分离、浮锑抑砷原则流程对比试验结果表明，浮锑抑砷工艺流程指标较好。在磨矿细度为-0.074 mm占92.78%条件下，采用浮锑抑砷工艺流程选锑，以水玻璃为抑制剂、硝酸铅为活化剂、丁铵黑药+乙硫氮为捕收剂、2号油为起泡剂，经1粗1精优先选锑，获得了锑品位为57.49%、回收率为79.52%的锑精矿，砷含量为0.54%，选锑尾矿经1粗2精2扫浮选流程选砷，获得的砷精矿砷品位为10.17%、金品位为29.16 g/t、砷回收率为82.79%、金回收率为80.98%，砷精矿中锑品位为1.04%，实现了砷锑的高效分离回收。

印尼某低品位红土镍矿的热解性能

杨颂, 上官炬, 杜文广, 刘守军, 史鹏政, 梁丽彤

2016, 45(08):  98-102. 

摘要 ( 1397 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为提高红土镍矿火法冶炼工艺技术指标，对印尼某低品位红土镍矿进行了热解性能分析。结果表明：该红土镍矿属于典型的低品位过渡层红土镍矿，主要组成矿物为利蛇纹石、针铁矿、石英、铁蛇纹石、叶蛇纹石和高岭石，镍主要赋存于蛇纹石、橄榄石等硅酸盐类矿物中，部分以氧化镍形式赋存于针铁矿中。红土镍矿热解分析结果表明：在86 ℃时有1次失重过程，形成1个吸热峰，有H2O溢出，对应自由水的脱除；在268 ℃时有1次失重过程，形成1个吸热峰，有H₂O溢出，对应针铁矿的脱羟基过程；在589 ℃时发生失重，形成1个吸热峰，有H₂O溢出，对应高岭石、利蛇纹石的脱羟基反应；在816 ℃时有1个放热峰，而红土镍矿质量没有变化，对应利蛇纹石热解产生无定型的硅酸盐重结晶后产生镁橄榄石（Mg₂SiO₄）及顽火辉石（MgSiO₃）的过程；在1 126 ℃时有1次失重过程，有CO₂溢出，由白云石分解产生。试验结果对红土镍矿火法工艺的改进有指导作用。

静载荷作用下颗粒破碎的分形统计规律研究

李晶, 叶红齐, 罗衡, 周立军, 许鹏云

2016, 45(08):  103-107. 

摘要 ( 1083 )  

相关文章 | 计量指标

矿石颗粒外形的不规则、粒度的不均匀等因素致其与破碎设备的实际接触面积无法测定，导致单颗粒破碎时的实际破碎强度无法测定。为解决这一技术难点，对广西某碳酸锰矿石进行了单颗粒破碎及筛分研究，采用分形的方法，从单颗粒破碎后的分形维数入手，建立了单颗粒破碎过程中的实际抗压强度与颗粒粒径、分形维数之间的关系。结果表明：原料、返砂物料的单颗粒破碎后粒径的分形维数存在较大差异，建立了实际抗压强度与颗粒本身的单轴极限抗压强度、颗粒粒径、分形维数之间的函数关系式，利用统计规律有效地解决了工程颗粒实际破碎强度的计算问题。

地质与测量

福泉山地区钨多金属矿成矿地质特征及找矿预测

陈欣, 方启春, 黄超

2016, 45(08):  108-113. 

摘要 ( 1111 )  

相关文章 | 计量指标

江西德兴福泉山地区位于东乡—德兴多金属成矿带北段，区内已发现小型钨矿床1处以及金、铜、铅、锌矿化点（带）10余处。为给该区深部找矿勘查及成矿研究提供新的理论依据，结合区内野外地质调查、物化探测量及钻探揭露成果，详细分析了区内地质背景、成矿地质特征及矿化特征，得出以下结论：①双桥山群变质岩可为区内成矿提供主要成矿元素，物化探综合异常可作为间接找矿标志，绿色蚀变带可作为直接找矿标志；②福泉山地区深部存在隐伏花岗岩体，岩体向南侧伏，钨多金属矿成矿作用与燕山早期岩体侵入活动关系密切。在上述分析的基础上，对区内朱溪钨铜矿成矿规律进行了详细分析，并进行了找矿预测，认为研究区深部岩体与灰岩的接触带为成矿有利部位，也是今后找矿的关键部位及突破口，区内有望寻找到类似朱溪矽卡岩型钨铜矿床。

基于DIMINE的会理拉拉铜矿三维地质建模及储量估算

杨金富, 周仕雄, 薛力鹏

2016, 45(08):  114-118. 

摘要 ( 1145 )  

相关文章 | 计量指标

为较准确地估算出会理拉拉铜矿床资源储量，首先结合已收集的矿区地质勘探及生产勘探数据，建立了矿区完整的地质数据库；其次，为弥补传统二维研究方法无法完整表达地质体空间产出特征的缺陷，根据地质数据库对矿体进行了圈定，利用DIMINE软件的地质模块构建了拉拉矿区完整的地层实体模型及矿体实体模型；然后以矿体三维实体模型为约束，利用距离幂次反比法对Cu、Fe品位进行了赋值，建立了矿体品位模型；最后采用普通克里格法对资源储量进行了估算，得出矿石量约6 435.01万t，Cu金属量约56.9万t，Cu平均品位0.885%,Fe金属量约848.2万t，Fe平均品位13.182%。选择典型矿体作为校验矿体，分别采用垂直断面法与普通克里格法进行了对比分析，结果表明：Cu、Fe品位的相对误差分别为-1.842%、-4.072%，Cu、Fe金属量相对误差分别为-5.4%、-7.797%，相对误差均控制在±10%以内，对于高效开发利用该矿床资源有一定的参考价值。

机电与自动化

基于DWT与改进中值滤波的矿井视频监控图像去噪

吕振雷, 吴丰

2016, 45(08):  119-123. 

摘要 ( 1285 )  

相关文章 | 计量指标

井下光照不均、煤尘浓度大以及视频图像获取设备电路电压不稳定等各类因素的存在，导致矿井视频监控系统获取的图像存在大量噪声，影响了对矿井各类生产信息的准确判读。为此，将离散小波变换（Discrete wavelet transform,DWT）与改进中值滤波算法相结合，提出了一种矿井视频监控图像高效去噪算法。首先，对获取的矿井视频图像进行自适应噪声检测，根据检测结果，对图像采用改进中值滤波算法处理；然后对滤波后的图像进行3层离散小波变换，鉴于图像的噪声信息绝大部分集中分布于高频分解系数中，故对低频分解系数不作处理；最后对高频分解系数采用一种改进软阈值去噪函数模型进行去噪，将去噪后的高频分解系数与原始低频分解系数进行重构，得到去噪后清晰度较高的图像。采用实地获取的山西潞安某煤矿井下视频图像进行试验，并与小波软阈值去噪、中值滤波等算法进行去噪效果对比分析，此外，对各算法的试验结果分别采用信噪比（Signal noise ratio,SNR）以及算法运行时间进行评价，结果表明：新算法对于矿井视频监控图像的去噪效果优于其余2类算法，且算法运算时间也具有一定的优势。

SLon强磁机磁介质尺寸优化试验

赵礼兵, 刘立伟, 梁冰, 赵阳, 张锦瑞, 车冬梅

2016, 45(08):  124-128. 

摘要 ( 1376 )  

相关文章 | 计量指标

为改善司家营铁矿选厂强磁选作业对微细粒铁矿的回收效果，以现场强磁选给矿为研究对象，进行试验研究。结果表明，磁介质介质棒直径为1.5 mm和2.0 mm时比介质棒直径为3.0 mm时对现场强磁给矿的回收效果好。在此基础上进行的Φ1.5 mm和Φ2.0 mm介质棒数量比分别按1∶2和1∶1配比组成的混合磁介质磁选效果对比试验表明，配比为1∶1较1∶2时分选效果好。对Φ1.5 mm和Φ2.0 mm按数量比1∶1配比组成的混合磁介质进行现场工业试验，获得了铁品位为27.19%、作业回收率为72.23%、-0.045 mm粒级铁回收率为72.22%的精矿产品。ANSYS有限元分析结果表明：圆柱介质棒磁介质截面半径越小所产生的磁感应强度越强，但其作用的深度较浅，衰减速度快；Φ1.5 mm和Φ2.0 mm按数量比1∶1配比形成的混合磁介质可以合理分配磁场空间，同时具有磁场梯度高、分布均匀和不易堵塞的优点，可以提高强磁场磁选机对微细粒嵌布赤铁矿的分选指标。试验结果对提高司家营铁矿微细粒难选铁矿石的强磁选工艺回收率具有重要意义。

安全与环保

鞍千矿排石（土）场土石复杂边坡可靠性分析

潘鹏飞, 沙成满, 孙厚广, 韩忠和, 毛亚纯

2016, 45(08):  129-133. 

摘要 ( 1156 )  

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鞍千矿排石（土）场形成的坡体与一般的边坡不同，坡体形态复杂，碎石与土混杂，且分布不均匀，土体的参数重度、内聚力和内摩擦角在空间上变异较大，并且坡体有软弱层面存在。通过实验、现场统计等方式研究这些参数，发现它们基本满足正态分布，并给出了概率统计特性和概率分布。用Bishop方法分别计算3类稳定系数，既无条件最小稳定系数、滑动块体达到一定规模的最小稳定系数（危害性大）和滑动面通过软弱面的稳定系数，通过蒙特卡洛法得到了这些稳定系数的概率分布。分别计算了排石（土）场有代表性3个剖面的3个类型稳定系数的概率分布函数，进行了可靠性分析，并给出了预警等级。

低价值矿体复杂采空区群治理技术研究

刘海林, 张成舟, 王星

2016, 45(08):  134-137. 

摘要 ( 1182 )  

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来龙矿区方解石矿山采空区群体积已经达到了350万m3，矿体低价值的属性造成了采空区治理安全与经济的矛盾。为了有效地治理采空区，首先对350万m3的采空区进行了三维测量，建立了三维模型，然后对矿区的工程地质进行了调查，对采空区稳定性进行了评估，开发了采空区围岩稳定性连续监测系统，在矿区采空区群治理中得到了很好的应用。

基于GTS的地震作用下三官庙滑坡稳定性研究

王海龙, 张伟, 秦丽杰

2016, 45(08):  138-141. 

摘要 ( 1103 )  

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辽阳市弓长岭区三官庙滑坡体处在Ⅶ度地震烈度区，滑坡体呈对滑状，滑坡体整体坡度较缓，受渠内污水的润滑作用，该滑坡目前处于蠕动变形阶段。采用Midas-GTS建立有限元仿真动态模拟分析模型，对三官庙滑坡在天然工况和地震工况下的稳定性进行了分析。考虑未来50 a地震超越概率10%工况，采用峰值为0.1g的时程荷载，运用四边形循环化网格法进行网格拓扑，对岩土体物理参数进行强度折减，分析坡体剪切应变区及等效塑性区，确定潜在滑动带，并将其与极限平衡法所得结果进行对比分析，两者拟合度很好，计算结果显示斜坡在天然状态下基本稳定或稳定，安全系数为1.2~1.3，但由于峰值为0.1 g的地震动加速度的加入，安全系数降至为1或以下，边坡处于不稳定状态。

毕机沟矿区露天开采的边坡稳定性及最终边坡角研究

王天雄, 陈平

2016, 45(08):  142-147. 

摘要 ( 943 )  

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毕机沟露天境界最终边坡高度达到510 m，其中山坡和凹陷露天各占一半。8~15线边坡形态复杂。为了确定经济合理的最终边坡角，应用FLAC3D研究了几个典型剖面的边坡稳定性，分别确定了各部分边坡的山坡、凹陷最终边坡角及台阶构成参数，并提出了各部分局部加固的参数。该方法适合研究岩质边坡的稳定性，易于技术可行、经济合理、简便实用地确定最终边坡角。

水力降低爆破尘毒试验研究

杨海涛, 仪海豹

2016, 45(08):  148-151. 

摘要 ( 1138 )  

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爆破后产生大量微细颗粒和有毒有害气体（简称为尘毒），严重污染工作面的环境，经常导致中毒事故和矽肺病等职业病发生。为有效控制爆破粉尘和爆破有毒有害气体，从爆破尘毒机理分析出发，在自制的密闭容器内开展了不同装药结构的爆破尘毒控制试验。通过试验得出：采用孔口布置、孔底布置以及径向布置水间隔装药结构时，其粉尘吸附率分别为73.49%、71.08%和32.53%，CO吸收率分别为69.95%、36.85%、14.11%。综合考虑现场应用的可操作性，孔口水布置的降尘毒装药结构效果较好，易于现场操作。现场试验表明：采用微尘爆破装药结构后，粉尘浓度比对照试验要低70.27%～77.42%，具有较好的除尘效果，有效降低了通风除尘时间，验证了爆破水力除尘的可行性和可靠性，为矿山创造良好的生产作业环境提供了指导，具有较好的推广应用价值。

河北某铁矿充填挡墙快速砌筑工艺

杨玉学

2016, 45(08):  152-154. 

摘要 ( 1210 )  

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根据河北某铁矿井下生产技术和充填方式，对原有空心砖砌筑充填挡墙进行工艺改造。采用编织袋填装充填料浆代替空心砖，通过力学分析以及厚度计算确定一次充填高度和挡墙厚度，形成一套完整的充填挡墙快速砌筑工艺。生产实践表明：编织袋填装充填料浆砌筑充填挡墙墙体厚度2.5 m时即可满足生产要求，且滤水性能优于空心砖砌筑的充填挡墙，充填效率提高、充填体强度增加。

矿井突水仿真构模及系统实现

黄东旭, 李仲学, 李翠平, 赵怡晴, 张聪

2016, 45(08):  155-160. 

摘要 ( 1071 )  

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针对矿井突水仿真问题，分为井巷工程静态模型构建和水体漫延动态仿真2部分进行研究。运用点线化思想规范并构建井巷工程模型，引入当量长度概念统一时间度量参数。结合矿井突水特点，运用增加约束条件的图论及智能搜索算法，研究突水发展过程中水流下向漫延及水位上向升涨2个过程，采用时间步长法构建模拟时钟，预测及再现突水发生前后巷道、水体动态，完成矿井突水的仿真构模算法及系统原型实现。以国内某金属矿山数据为例，检验系统的可行性和有效性，所建模型及系统原型能够为突水预防、救援及研究工作提供技术支撑。

徐楼铁矿地面沉降成因及预测

马俊学, 陈剑, 滕永波, 陈松

2016, 45(08):  161-169. 

摘要 ( 1303 )  

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为深入分析徐楼铁矿地表沉降成因，预测矿区地面沉降规律，首先分析了该矿一期采矿工程地面沉降的发育现状，然后从围岩应力场、矿体赋存条件、矿区地下水疏排、区域地质构造、采空区充填等方面对矿区地面沉降成因进行了讨论，最后基于矿区现有的工程地质资料及地面沉降监测资料，采用概率积分法和曲线拟合法预测了矿区地面沉降范围及沉降量，并对预测结果进行了分析。结果表明：①该矿区地面沉降是围岩应力场、矿体赋存条件、矿区地下水疏排、区域地质构造、采空区充填等因素共同作用的结果；②概率积分法预测的采空沉陷区面积约0.22 km2，矿区主井、副井、风井及采矿工业场地大部分位于预测采空塌陷区内，可能引发的采空区塌陷灾害危险性较大；③曲线拟合结果与实测数据较吻合，可较好地反映矿区沉降的实际情况，精度较高。上述结果进一步表明：近年来，矿区地面沉降量和沉降范围呈剧烈加速的趋势，实测沉降影响范围及沉降量远小于预测结果，可见地表仍有一部分建（构）筑物及设施位于预测沉降范围内，此外，随着二期采矿工程的全面展开，矿区地面沉降量及沉降范围在短期内仍会继续增大。

基于改进RBF神经网络的巷道变形预测模型

崔一, 杨勇辉

2016, 45(08):  170-173. 

摘要 ( 1018 )  

相关文章 | 计量指标

由于经典RBF神经网络中的隐含层节点数、连接权值等结构参数基本由经验获取，因此经典RBF神经网络模型的性能取决于建立模型专家的主观性，存在一定的盲目性和随机性，难以对巷道变形进行准确预测。为此，采用贝叶斯阴阳和谐学习算法对经典RBF神经网络模型的隐含层节点个数、连接权值等结构参数进行了优化，提出了一种基于改进RBF神经网络的巷道变形预测模型，即对角型广义RBF神经网络模型。采用潞安和兖州矿区的综放回采巷道的现场长期监测数据分别对经典RBF神经网络模型以及对角型广义RBF神经网络模型进行了试验分析，结果显示：①对巷道顶底板变形进行预测时，对角型广义RBF神经网络模型的准确率约92.2%，经典RBF神经网络模型的准确率约80.6%；②对煤帮变形进行预测时，对角型广义RBF神经网络模型的准确率约90.2%，经典RBF神经网络模型的准确率约78.6%。上述试验结果表明，对角型广义RBF神经网络模型对于巷道变形预测的精度明显优于经典RBF神经网络模型，对于高精度巷道变形预测有一定的参考价值。

碳酸盐矿化细菌产生碳酸钙胶结—固化铀尾矿渣研究

雷佳, 蒋伟言, 邱天力, 胡佐文, 段涛, 竹文坤

2016, 45(08):  174-179. 

摘要 ( 1235 )  

相关文章 | 计量指标

传统铀尾矿渣的处理方法存在高能耗、高排放、对周边环境影响大、维护费用高等问题，为此，考察了巴氏芽孢杆菌诱导沉积碳酸钙对铀尾矿渣的胶结效果。结果表明：添加巴氏芽孢杆菌可以有效胶结铀尾矿渣；菌液对粗粒铀尾矿渣的胶结效果好于对细粒的胶结效果；胶结后的铀尾矿渣间隙中填充的CaCO3形成大小不一的球状聚集体，属方解石类型。对胶结体进行抗压强度测定表明：随着胶结时间的延长，胶结体的抗压强度逐渐提高；生物法胶结的砂柱受到压缩时，是从两端起逐步被破坏；粗砂形成的胶结体的抗压强度明显高于细砂，装填高度越高抗压强度越强，碳纳米管的加入可以显著提高胶结体的抗压强度。

矿渣-钢渣基胶结剂固化—稳定化含铅尾砂

阎爱云, 倪文, 黄晓燕, 高赫, 李文秀, 任超

2016, 45(08):  180-184. 

摘要 ( 1016 )  

相关文章 | 计量指标

为考察将含铅尾砂固化—稳定化后充填到地下水活动范围的方式含铅尾砂的可行性，以矿渣、钢渣等工业固体废弃物制成胶凝材料（冶金渣胶凝材料），考察其对铅离子的固化作用。结果表明，冶金渣固化体试样铅浸出浓度明显低于水泥固化体试样，冶金渣固铅试样28 d龄期抗压强度接近水泥固铅试样的2倍，且冶金渣固铅试样56 d龄期后铅浸出浓度和抗压强度保持稳定。XRD和IR分析结果表明，冶金渣净浆试样中不仅钙矾石含量高于水泥，而且硅氧四面体链接比水泥复杂，存在类沸石相结构，是冶金渣固铅性能好的原因。

综合利用

全尾砂膏体性能试验研究

杨莹, 吴爱祥, 杨柳华

2016, 45(08):  185-189. 

摘要 ( 1212 )  

相关文章 | 计量指标

通过探究在不同膏体浓度和灰砂比条件下，白岭铜锌矿全尾砂膏体流变特性和强度性能的变化，确定膏体浓度和灰砂比对于膏体性能的影响。通过极差分析得出二者对于膏体性能影响的主次关系，指导确定膏体配比的合理范围，并建立了二者与膏体性能参量之间的回归方程。试验结果表明：在膏体浓度为75%~77%、灰砂比为0.04~0.12的条件下，膏体浓度对于膏体流变性能的影响大于灰砂比，而灰砂比是膏体强度的主要影响因素。根据白岭铜锌矿的实际要求及室内试验结果，结合浓度和灰砂比与膏体性能参量的回归关系，最终为白岭铜锌矿推荐出既能满足流动性要求又能满足强度要求的最佳膏体浓度为77%，灰砂比为0.05，为该高速公路下方浅埋矿体的开采提供安全可靠的技术保障。

新型固化剂对铜矿全尾砂充填体抗压强度的影响

徐静, 杨晓军, 徐修平, 刘龙, 华绍广

2016, 45(08):  190-193. 

摘要 ( 1101 )  

相关文章 | 计量指标

针对铜矿全尾砂颗粒细及胶结充填成本高问题，进行了新型固化剂对铜矿全尾砂充填抗压强度影响的研究。研究结果表明：当充填总浓度分别为65%、68%、70%，灰砂比为1∶8时，使用新型固化剂试块的28 d抗压强度达到2.556、3.333、3.842 MPa，比使用水泥时提高了650%、520%、461%；当总浓度为70%，灰砂比为1∶8，养护龄期为3、7、28 d时，使用新型固化剂试块的强度分别为1.454、2.983、3.842 MPa，比使用水泥提高了516%、665%、461%；当总浓度为70%，养护龄期为28 d，灰砂比为1∶10、1∶9、1∶8时，使用新型固化剂试块的分别为2.076、2.738、3.842 MPa，比使用水泥时提高了382%、449%、461%。该新型固化剂满足矿山生产要求，克服了水泥全尾砂充填体强度低及充填成本高等技术难题。

用硫酸浸出河北某高炉瓦斯泥中锌

张晋霞, 邹玄, 牛福生

2016, 45(08):  194-196. 

摘要 ( 1035 )  

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河北某瓦斯泥锌含量为8.74%、铁品位为27.4%，含锌矿物主要为红锌矿，含铁矿物主要为赤铁矿。为回收瓦斯泥中锌等有价元素，对其进行了硫酸浸出试验。结果表明，常温下，硫酸浓度为0.5 mol/L、液固比为6 mL/g、反应时间为15 min、搅拌速度为300 r/min条件下，可以获得锌浸出率为95.21%的指标，浸渣中锌品位降至0.5%。试验结果可以为该类瓦斯泥矿硫酸溶解浸出提供技术依据。