当期目录

2016年 第45卷 第10期    刊出日期：2016-10-15

上一期    下一期

采矿工程

让压开拓技术在眼前山铁矿深部高应力软破岩体中的应用

谭宝会, 任凤玉, 何荣兴, 武会强, 陈晓云

2016, 45(10):  1-4. 

摘要 ( 1213 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

眼前山铁矿上盘开拓工程一般布置于软破岩体之中，随着开采深度的不断增加，上盘开拓工程在深部高应力作用下变形破坏严重。通过调研查明了矿山深部地压的显现部位及显现形式，分析了开拓巷道在深部地应力作用下的稳定性，并计算了上盘楔形体对开拓工程施加的附加应力，最终提出了让压开拓方案及让压参数的确定方法。实践证明，让压开拓方案可以有效减小深部高应力对上盘软破岩体中开拓工程的破坏作用，同时可为每个中段节省500 m左右的开拓工程量，为矿山带来较好的经济效益。

基于全面试验的钒铁矿开采充填材料配比优化研究

吴鹏, 王贻明, 吴爱祥, 严祥波, 赵长政, 苏先锋

2016, 45(10):  5-10. 

摘要 ( 1460 )  

相关文章 | 计量指标

为确保安全开采、控制地压、提高矿石回收率，降低因采空区不稳固带来的安全隐患，在某钒铁矿实施充填采矿法。对该矿充填材料物理力学参数、粒级级配、充填配比、充填材料进行了深入试验和理论研究，并运用MATLAB建立相应的回归模型，根据模型运用LINGO进行参数优化，确定该矿山充填材料最优配比，以达到既满足充填体强度、保证矿山充填安全、高效的运作又把成本降到最低，给矿山带来最大效益。

胶结充填体对二步矿体作用机理分析

郑明强, 付厚利, 秦哲, 冯佰研

2016, 45(10):  11-14. 

摘要 ( 1222 )   PDF  

相关文章 | 计量指标

为研究胶结充填体对二步矿体的作用机理，以新城金矿782、792和802 3个一步采场为研究对象，运用FLAC3D数值模拟软件，对一步采场从第3分段开挖充填到第5分段开挖充填中胶结充填体的作用机理进行模拟研究。结果表明：从一步采场第3分段到第5分段开挖充填，二步矿体内的应力值比胶结充填体内的应力值大5～6倍。792采场胶结充填体与二步矿体接触面上产生的塑性区以受拉破坏为主，782、802采场胶结充填体与二步矿体接触面上的塑性区由剪切破坏产生，深度基本保持在1 m左右。一步采场回采至11分层后，顶板沉降量加快，需对顶板进行支护处理，以保证回采安全。

倾斜极厚矿体回采方案设计研究

甘德清, 李嘉惠, 陈超, 刘志义

2016, 45(10):  15-20. 

摘要 ( 1114 )  

相关文章 | 计量指标

从安全高效开采角度出发，结合大型低品位厚大矿体开采技术条件、嗣后充填采矿法生产工艺、生产能力及采准工程布置情况等因素，提出2种可行回采方案。利用有限元分析软件Midas/GTS进行采场稳定性数值分析，计算结果表明：采用方案一时，回采后期盘区内二步非胶结充填采场顶板中央处将产生较为明显的塑性应变，采场整体稳定性低于方案二。基于典型盘区内各矿块生产能力及出矿量，并综合考虑各方案的安全性、产能及各方案不同特点后，确定回采方案一适合达产期间应用，回采方案二适合达产后应用。

高寒矿区湿喷混凝土支护应用研究

赵金田, 朱清云, 石勇, 常晓娜, 常宝孟, 王鹏

2016, 45(10):  21-25. 

摘要 ( 1159 )  

相关文章 | 计量指标

板庙子金矿地处高寒地区，工程地质条件复杂，围岩破碎，稳定性较差。针对采准、切割巷道以往采用干喷混凝土+管缝锚杆+树脂锚杆的支护方式存在喷浆体开裂、巷道变形及失稳冒落等诸多问题，该矿采用湿喷混凝土代替干喷混凝土，并与树脂锚杆对不良岩体巷道进行联合支护试验研究。通过室内配合比试验研究了3种可选骨料条件下水泥掺量与拌合物坍落度、扩散度和试块强度的关系，确定了最佳配合比；针对高寒矿区湿喷混凝土料浆制备受低温影响，提出了拌合水预加热方案、水泥和外加剂室内保温等温度控制技术措施。现场应用表明：湿喷混凝土工艺的生产效率是干喷混凝土工艺的3~4倍，湿喷混凝土28 d单轴抗压强度达到36.2 MPa，实现了维护巷道稳定性的目的，采用湿喷混凝土代替干喷混凝土支护巷道的综合成本减少了215.65元/m3，技术和经济效益显著。

大直径深孔阶段空场嗣后充填法隔离矿柱合理间距研究

王龙, 叶义成, 姚囝, 罗斌玉, 岳哲, 李江华

2016, 45(10):  26-30. 

摘要 ( 1247 )  

相关文章 | 计量指标

基于安徽某铜矿大直径深孔阶段空场嗣后充填法开采技术条件，根据矿柱安全系数公式计算出隔离矿柱合理宽度为20 m左右，运用材料力学简支梁平衡理论分析计算了隔离矿柱合理间距为60～65 m。以理论计算值为依据 ，数值模拟中采用3种方案分析不同隔离矿柱间距参数下矿岩的应力和位移变化规律。研究结果表明:当隔离矿柱宽度为20 m时，矿体开挖后在采场顶底板表现为拉应力状态，在隔离矿柱处表现为压应力状态，且应力和位移随着隔离矿柱间距的增大而增大，尤其是当隔离矿柱间距为70 m时，采场应力和位移明显增大，矿柱剪切破坏的程度加大，且顶板安全率小于1，因此间距为65 m时是较为合理的，计算结果符合矿山实际。

采场充填料浆流动轨迹探究与充填体特性分析

卢宏建, 梁鹏, 南世卿, 宋爱东, 胡亚军

2016, 45(10):  31-34. 

摘要 ( 1057 )  

相关文章 | 计量指标

采场内充填料浆流动轨迹与强度分布规律是影响充填体质量的控制性因素。以石人沟铁矿充填采场为工程背景，借助MDL-vs150三维激光扫描仪器，提取了现场充填料浆流动终态轨迹坡面数据，得出了充填采场料浆流动轨迹坡面曲线函数方程，进行了现场取样与强度测试试验，揭示了充填体强度分布规律。结果表明：以充填下料口为原点，充填料浆沿流动方向的轨迹坡面曲线趋向于正态分布，沿充填料浆流动方向充填体强度呈减小-增大-减小的“倒S”型分布，沿充填料浆流动方向上出现充填体强度损失区和强度增加区，其中强度损失区中强度平均损失25.80%，强度增加区中强度平均增加17.18%。能为采场的充填钻孔数量与位置设计及稳定性分析提供理论依据，对类似矿山充填质量评价有很好的借鉴意义。

考虑温度影响的全尾砂料浆流变性能研究

薛振林, 张友志, 鲍亚豪, 刘志义, 李媛媛

2016, 45(10):  35-39. 

摘要 ( 1382 )  

相关文章 | 计量指标

为了探究考虑温度变化下的全尾砂料浆流变性能，以某铁矿全尾砂料浆为试验对象，采用正交设计方法设计实验，利用控温浆式流变仪对料浆进行流变测试，分析了质量浓度、温度和灰砂比对流变参数的影响规律。结果表明：料浆屈服应力的影响权重为质量浓度>温度>灰砂比，质量浓度影响最为显著；各因素间均存在一定的交互作用，质量浓度高于79%后，温度和浓度交互作用明显，屈服应力急剧上升；充填过程中料浆浓度控制在78%以下能够满足流动性和浓度的要求，并降低温度和灰砂比的影响。

基于Fuller级配理论的膏体管道输送减阻技术研究

刘晓辉, 苏先锋, 黄明清, 谭伟

2016, 45(10):  40-44. 

摘要 ( 1218 )  

相关文章 | 计量指标

针对膏体充填的物料配比问题，通过分析膏体内部结构的物质组成，提出物料密实度越大膏体流动性越好；采用Fuller理论对某铜矿充填物料的级配特性进行分析，考察了级配指数n随物料配比的变化规律；开展膏体塌落度、流变特性实验，采用白金汉公式对膏体管流阻力进行理论计算。结果表明：该铜矿膏体中全尾砂∶水淬渣=3∶2时，物料密实度较大，最利于其管道输送；质量分数72 %，管径150 mm，流量60 m³/h的工况条件下，水淬渣掺量40%时的管流阻力为2.46 MPa/km，与全尾砂膏体管流阻力3.65 MPa/km相比，减阻率达32.6%，说明级配优化后膏体管流阻力明显降低。

高效减水剂对含盐卤充填料浆输送特性的影响

王昆, 杨鹏, 吕文生, 刘杰, 张浩

2016, 45(10):  45-49. 

摘要 ( 1335 )  

相关文章 | 计量指标

三山岛金矿地质水文条件特殊，测得充填用水中富含盐卤离子，对料浆自流输送造成不利影响。本研究探索使用高效减水剂改善含盐卤料浆的输送特性，以实现高浓度自流输送。以分级尾砂、充填用水、水泥为原料，掺入不同类型、掺量的高效减水剂制备充填料浆，在量筒中静置并测试沉降速率和泌水率，使用R/S-SST流变仪测试流变特性。通过对比分析揭示出减水剂影响料浆沉降及流变特性的规律，得出结论：掺入0.5‰萘系减水剂料浆泌水率降幅最大，能够有效降低采场脱水压力；高灰砂比情况下掺入0.5‰萘系减水剂、低灰砂比情况下掺入0.5‰聚羧酸盐系减水剂，料浆沉降速率降幅最大；含盐卤充填料浆流变特性可用Bingham流型表征，0.5‰聚羧酸盐系减水剂掺量的料浆黏度系数和屈服应力均较低，输送效果最佳。减水剂能够增强含盐卤充填料浆的悬浮性，有效降低料浆黏度系数及屈服应力，减少管壁磨损。

地下采选一体化工程关键技术及设计实践

许洪亮, 姜仁义

2016, 45(10):  50-53. 

摘要 ( 1016 )  

相关文章 | 计量指标

基于张家湾铁矿工程，对地下采选一体化工程的采矿方法、选矿工艺、总体布局、开拓运输等关键技术进行了分析研究，优化了技术方案，实现了地下采选一体化、无废排放、绿色环保，完成了张家湾铁矿地下采选一体化工程的初步设计。该设计地下选矿厂靠近采场，布置在围岩较稳固的岩体中，尾矿就近排入采空区，生产成本较低，可以作为矿山开展下阶段施工设计和建设的依据，也可供同类矿山建设参考。

基于黏弹性模型下的岩石动力强度研究

熊齐欢, 刁虎, 李如忠

2016, 45(10):  54-58. 

摘要 ( 1121 )  

相关文章 | 计量指标

基于开尔文黏弹性模型，对岩石的动力强度进行理论分析，得到岩石动力强度与静力强度的数学关系，从理论上阐释了岩体动力强度硬化的现象。黏弹性决定了岩石的变形并非瞬间完成，而是一个逐渐完成的过程，在变化的动力作用下，其变形随时间的变化更加复杂多样，导致了岩体的动力强度与静力强度存在很大的差异。通过研究黏弹性模型下的动态本构关系，结合材料的最大线应变破坏理论，逐步推导出动力强度与静力强度之间的数学关系，并分析了影响有效应力系数〖WTBX〗m〖WTBZ〗的因素，最后将理论结果应用到马钢南山矿边坡岩石动力强度参数计算上。

极软弱围岩巷道反演参数敏感性分析

冯伟, 毛燕军, 耿克普

2016, 45(10):  59-64. 

摘要 ( 1023 )  

相关文章 | 计量指标

人们在位移反分析的过程中试图通过复杂的模型选取以逼近巷道的真实力学模型，但是复杂模型就意味着需要反演较多的参数，并且要建立较严格的反演理论与方法，然而在实践应用中遇到了较多的困难。通过参数敏感性分析以确定待反演参数是目前在反演过程中通常的做法。本研究利用正交数值模拟试验法对各煤岩体弹塑性力学参数及侧压力系数进行了敏感性分析，揭示了各参数对巷道不同部位位移的影响度，并通过相应的影响度评价方法，确定了待反演参数。

深埋隧洞围岩及其支护结构内力与变形监测结果分析与研究

朱训国, 夏洪春

2016, 45(10):  65-70. 

摘要 ( 1127 )  

相关文章 | 计量指标

锚网支护是巷道支护主要结构形式，不同工况采用的支护结构不同。为了验证新型支护结构系统的支护效果，以现场工业试验为研究背景，通过对新型支护结构系统支护巷道的现场监测，重点对围岩的表面位移、锚杆受力状态、围岩深部变形等参数进行监测。通过对监测结果的分析，得到了以下结论：新型支护结构是一种柔性支护结构，能够与巷道围岩协调变形，并能保持足够的工作载荷且有部分余量，在设计允许范围内支护结构整体工作状态良好；通过对巷道深部位移、巷道表面位移、锚杆离层观测等参数的分析，得出锚固后的围岩体变形可以采用半对数函数进行拟合，同时，锚固后的围岩体在适度变形后整体变形量趋近于稳定状态，充分说明新型支护结构系统能有效改善围岩的变形，有效地提高了围岩的稳定性。

矿物工程

辽宁某含硼铁精矿造团—金属化还原铁—磁选试验

余建文, 韩跃新, 李艳军, 高鹏

2016, 45(10):  71-76. 

摘要 ( 1143 )  

相关文章 | 计量指标

辽宁某含硼铁精矿主要有价元素为铁、硼，TFe含量为55.55%， B₂O₃ 含量为4.22%；铁主要以磁铁矿形式存在，硼主要以硼镁石形式存在，杂质矿物主要为蛇纹石和磁黄铁矿。为实现该含硼铁精矿中硼、铁的有效分离，采用造团—金属化还原铁—磁选工艺进行硼铁分离试验。结果表明，制成Φ15 mm×20 mm柱状体团块的含硼铁精矿外配过量的还原煤（n（C）∶n（Fe）=2.5），在还原温度为1 125 ℃和还原时间为150 min条件下进行焙烧，获得的焙烧产品铁金属化率为88.92%；焙烧产品磨细至-0.074 mm占 65%，在磁场强度为80 kA/m条件下弱磁选后，可获得铁品位为92.7%、回收率94.4%的优质铁精矿和 B₂O₃ 含量为14.5%、回收率为84.4%的合格硼精矿，实现了硼铁的有效分离。

红格低品位难选橄辉岩型钒钛磁铁矿石选矿试验

杨耀辉, 惠博, 廖祥文, 曾小波, 刘亚川

2016, 45(10):  77-82. 

摘要 ( 1287 )  

相关文章 | 计量指标

攀西红格铁矿随着开采深度的增加，采出矿石辉长岩、辉石岩含量逐渐降低，而橄辉岩含量逐渐提高，导致企业采用原工艺无法获得合格的铁精矿产品。为给红格中深部难选橄辉岩型钒钛磁铁矿石合理选矿工艺确定提供依据，在对矿石性质分析的基础上，进行了选铁试验研究。结果表明：矿石铁品位为14.75%、TiO₂含量为5.59%，以钛磁铁矿形式存在的铁占总铁的55.05%；矿石破碎至-3 mm经湿式预选抛尾，可以获得铁品位为21.05%、回收率为83.61%的预选精矿，抛除产率为41.12%、铁品位为5.91%的废石；预选精矿经磨矿—弱磁选—搅拌磨再磨—弱磁粗选—磁团聚重选机精选，可以获得铁品位为57.25%、回收率为46.54%的精矿，铁精矿TiO₂含量为9.55%。试验结果为该类低品位橄辉岩型钒钛磁铁矿石的高效开发利用提供了技术依据。

N,N-二羟乙基十二胺对赤铁矿和石英的浮选性能研究

杨婷, 刘文刚, 王宏亮, 孙宏远

2016, 45(10):  83-86. 

摘要 ( 1233 )  

相关文章 | 计量指标

以赤铁矿反浮选脱硅体系为载体，通过单矿物浮选试验和人工混合矿分选试验考察了N,N-二羟乙基十二胺对赤铁矿和石英浮选行为的影响。单矿物浮选试验结果表明，N,N-二羟乙基十二胺对石英具有很好的捕收能力，在矿浆自然pH、N,N-二羟乙基十二胺用量大于13.33 mg/L时，石英回收率保持在90%以上；N,N-二羟乙基十二胺对赤铁矿的捕收能力较弱，在考察的捕收剂用量范围内，赤铁矿回收率不超过70%。人工混合矿分选结果表明，在矿浆自然pH、N,N-二羟乙基十二胺用量为20 mg/L、淀粉用量为3.33 mg/L条件下，可获得精矿铁回收率为86.86%、铁品位为65.28%的分选指标；N,N-二羟乙基十二胺可应用于石英和赤铁矿矿物的浮选分离。动电位测试结果表明，N,N-二羟乙基十二胺在石英表面发生了静电吸附。

云南某难选铜锌硫化矿石选矿试验

欧乐明, 王龙, 曾培, 符海桃

2016, 45(10):  87-91. 

摘要 ( 960 )  

相关文章 | 计量指标

云南某铜锌硫化矿石铜品位为0.16%、锌品位为4.43%，铜、锌均主要以硫化物形式存在，氧化程度较低。为给该矿石开发利用提供依据，对其进行了浮选试验研究。结果表明，在磨矿细度为-74 μm占78%条件下，以OL-ⅡA为捕收剂经1粗3精2扫铜优先浮选（一段铜精选精矿再磨至-38 μm占94%再进行二段铜精选），选铜尾矿以X-43为活化剂、丁黄药为捕收剂经1粗4精2扫流程选锌（一段锌精选精矿再磨至-45 μm占91%再进行二段锌精选），获得了铜精矿铜品位18.52%、回收率53.89%，锌精矿锌品位47.10%、回收率88.74%的分选指标，试验结果可以为该矿石开发利用提供依据。

陕西某难选钼矿石选矿试验

刘慧南, 宋磊, 周少珍, 于洋, 胡志凯, 张行荣

2016, 45(10):  92-96. 

摘要 ( 1170 )  

相关文章 | 计量指标

陕西某难选钼矿石钼品位为0.099%，钼主要以辉钼矿形式存在。矿石辉钼矿嵌布粒度细，且与滑石等易浮层状硅酸盐矿物嵌布密切。为给该矿石开发利用提供依据，进行了三阶段磨矿—阶段浮选试验研究。结果表明：在一段磨矿细度为-0.074mm占70%、二段磨矿细度为-0.038 mm占84%、三段磨矿细度为-0.038 mm占95%条件下，以水玻璃+石灰+BK510为抑制剂、煤油+柴油为捕收剂、BK340为辅助捕收剂、2号油为起泡剂，进行浮选，获得了钼品位为47.56%、回收率为86.78%的钼精矿。试验结果可以为该矿石开发利用提供技术依据。

聚丙烯酰胺对细粒赤铁矿沉降行为的影响

张进, 张芹, 胡陈强, 龙伟, 曾睿, 潘登

2016, 45(10):  97-102. 

摘要 ( 1234 )  

相关文章 | 计量指标

细粒铁精矿在浓缩过滤环节存在沉降速率慢，溢流固体悬浮物浓度高，精矿滤饼含水率高等问题。通过添加絮凝剂产生凝聚、桥连等作用使矿物颗粒形成絮团，可以促进细粒铁精矿沉降。以某赤铁矿精矿为研究对象，阴离子型、阳离子型、非离子型和两性聚丙烯酰胺为絮凝剂，通过沉降试验及赤铁矿表面ζ电位测定来考察聚丙烯酰胺对赤铁矿絮凝沉降行为的影响。结果表明：赤铁矿颗粒与絮凝药剂分子间相互作用方式主要包括静电力、氢键、范德华力、化学吸附等，而ζ电位在这一过程中是否起主要作用以及对这一过程是起促进或者弱化作用主要取决于絮凝剂使用种类、用量和矿浆pH值。试验结果为选择合适絮凝剂更好促进细粒铁精矿沉降提供了理论依据和指导。

地质与测量

藏南扎西康铅锌多金属矿床控矿因素及找矿预测

李洪梁, 李光明, 张志, 付建刚, 梁生贤

2016, 45(10):  103-108. 

摘要 ( 1310 )  

相关文章 | 计量指标

扎西康铅锌多金属矿床是藏南锑金成矿带内最重要的热液脉型矿床之一，在野外详细地质调查及室内综合分析的基础上，系统分析了矿床控矿因素以及已发现的隐伏矿体的地质、地球化学、地球物理特征，认为扎西康铅锌多金属矿床矿体的产出严格受近SN、NW—SE向高角度正断层控制，陆热组（J1-2l）地层及矿区南部的错那洞淡色花岗岩穹窿共同为成矿提供了物质来源。在上述分析的基础上，根据已成功勘查出隐伏矿体的特征归纳了综合找矿预测标志，即地表铁帽露头、土壤地球化学强异常（Pb+Zn强异常）、音频大地电磁测深（Audio-frequency magnetotelluric sounding,AMT）剖面上明显的电性突变界面（含矿断裂构造），并进行了大比例尺找矿预测工作，在40#勘探线以东发现了类似的综合异常带，并圈定了找矿靶区。研究结果表明：扎西康矿床是以断裂构造为主控因素的热液脉型铅锌多金属矿床，地质、地球化学、地球物理综合找矿预测方法在隐伏矿体勘查过程中成效显著，所圈定的找矿靶区可作为矿区下一步找矿勘查的重点工作区。

用ASTER数据提取植被覆盖区遥感铁矿化蚀变信息

赵芝玲, 王萍, 荆林海, 孙彦峰

2016, 45(10):  109-115. 

摘要 ( 1163 )  

相关文章 | 计量指标

以植被覆盖度较大的山东省兰陵县凤凰山铁矿区为例，选取覆盖该区的ASTER数据作为遥感数据源，首先进行了几何精纠正、大气校正和水体、阴影等干扰去除；然后在充分了解岩石波谱特征和ASTER数据波段特征的基础上选择了提取矿物蚀变信息的最优波段组合，采用主成分分析(Principal component analysis,PCA)法对研究区的铁染蚀变和羟基蚀变信息进行了提取，并对蚀变异常强度进行了标准化等级划分；最后通过分析蚀变信息与已知矿床的关系圈定了遥感异常区，并在矿化蚀变较强的地段选取8处铁染蚀变异常点和6处羟基蚀变异常点，通过布设踏勘路线进行了采样和验证。结果表明：从ASTER数据中提取的铁染和羟基蚀变信息的分布与实际情况吻合较好，其高值区分别对应着铁矿化和高岭土化强烈的地区，验证精度分别达到87.5%、83.3%。可见，在植被覆盖度较大的地区，ASTER数据的短波红外波段内仍包含丰富的矿物蚀变信息，可为地质找矿提供重要依据。

综合GPS技术与灰色模型的西郝庄铁矿开采沉陷预计

刘贺春, 郭秋

2016, 45(10):  116-119. 

摘要 ( 1189 )  

相关文章 | 计量指标

矿区开采产生的空区易引发地表沉陷、塌陷等一系列地质灾害问题，严重威胁矿区及周边生态环境。以西郝庄铁矿为例，在分析矿区地质特征的基础上，基于GPS监测技术原理，构建了西郝庄铁矿地表沉陷监测网；然后采用该GPS沉陷监测网获取的监测数据，基于灰色理论构建了G（1,1）沉陷预计模型，给出了监测点的沉陷预计公式；最后通过Matlab软件构建了矿区数字高程模型，并对矿区地表沉陷较严重的部位进行了预计。研究表明：①矿区大部分区域的累计沉陷值基本小于40 mm，发生地面塌陷的可能性较小，CD3#、CD4#、CD5#、CD6#点附近沉陷值较大，约60 mm；②G（1,1）模型的预计值与实测值的误差分别为1.38%（CD3#点）、0.56%（CD9#点），预计值和实测值构建的矿区数字高程模型基本一致，表明G（1，1）模型对于矿区开采沉陷的预计有一定的精度。

机电与自动化

基于高强度、低损耗的充填用搅拌机研制与应用

章林, 代碧波, 吉万健, 吴佑俭, 刘健

2016, 45(10):  120-123. 

摘要 ( 1209 )  

相关文章 | 计量指标

高效率、高速度搅拌机是制备高浓度充填用料浆的最重要的设备。针对传统的矿山井下充填用高速搅拌机设备磨损快、制料不均、密封效果差、漏浆等难题，研制了一种新型的GSJ80型充填用高速搅拌机。该搅拌机通过搅拌轴带动耐磨片和转子的高速旋转，对高浓度全尾砂胶结充填料浆实施强力的碰撞、剪切、混合后能制备出混合均匀、流动性良好、输送阻力小的料浆，极大地提高了充填效果。同时该设备具有拆装、检修方便、耐磨性好、使用寿命长、密封性好、不易漏浆的特点。设备在天长市天兴矿业有限公司应用，通过搅拌参数测试，取得了较好的效果，具有广泛的推广前景。

矿井提升设备润滑与液压系统油液净化方案

孙洁, 李广林, 温占军, 赵晓峰, 张瑞新

2016, 45(10):  124-127. 

摘要 ( 1300 )  

相关文章 | 计量指标

矿井提升机是承担井上井下物料或人员输送任务的大型机械设备，其安全性和可靠性至关重要，尤其是其稀油站润滑系统和液压系统油液污染对机械设备的损害更不能忽视，往往会导致安全系数的降低，甚至引发设备或人身伤亡事故。将传统的过滤式污染物控制方案与基于离心机理的油品净化方案进行对比、分析，提出采用离心式净油机实现稀油站润滑系统以及各液压系统油品净化方案，并且通过河钢集团矿业有限公司石人沟铁矿生产实际应用效果进行验证,论证了应用该方案的合理性、高效性和先进性。

一种新型滑坡体无线远程监测系统设计

吕中云, 庹先国, 李怀良, 石繁荣

2016, 45(10):  128-131. 

摘要 ( 1176 )  

相关文章 | 计量指标

针对目前滑坡体监测仪器高测量精度、高可靠性、高自动化程度及低功耗的要求，设计了一套滑坡体全数字高精度自动远程监测系统。系统以STM32为核心，集成了SCA100T高精度双轴加速度传感器、MPS-S-400 mm-P位移传感器及SRY-1雨量计，采用SIM900模块实现GSM网络接入，基于12 V/40 AH蓄电池和小型太阳能发电系统完成系统持续供电。系统程序设计采用动态周期采集机制降低功耗，利用雨量阈值触发，驱动倾角传感器与位移传感器采集，并启动GSM实现远程数据传输。实验结果表明：系统能够实现滑坡体区域的雨量、表面位移和深部倾角参数自动化远程采集与传输；雨量采集精度为0.1 mm、地表位移采集精度为0.022 mm、深部倾角采集精度高达0.035°；该系统在无太阳能充电的环境下续航时间持续15 d，正常日照条件下持续工作时间大于90 d。

Autocad平台下的矿山井巷三维建模

2016, 45(10):  132-135. 

摘要 ( 909 )  

相关文章 | 计量指标

为了能直观反应井巷空间关系，通常尝试在Autocad二维模式下通过绘制矿山井巷线条组合图或者三维轴侧图来实现，但是这种方式成图视觉效果差，而且井巷仅局限于二维模式下的线条，无法反映井巷空间数据。利用Autocad强大的三维建模功能，结合矿山井巷平面图，可以快速生成三维模型图。建立的三维模型，可直观反映井巷立体关系，快捷查询井巷空间数据，为矿山三维可视化管理提供方便。

基于VB的某铁矿山地表沉陷预警信息系统开发

王瑞, 林敏, 卢志刚

2016, 45(10):  136-141. 

摘要 ( 1335 )  

相关文章 | 计量指标

为减少矿山地表开采沉陷对矿区居民生活及生态环境的影响，采用VB语言开发了矿山地表沉陷预警信息系统。针对GIS软件的使用兼容性，以MapX为开发平台、VB为开发环境，采用ID编码关联技术建立了逻辑数据库，结合沉陷理论模型、概率积分模型、预警模型以及集成二次开发技术，采用可视化开发工具 Visual Studio 2008开发并实现了数据可视化入库。详细分析了该系统的数据库设计、系统结构及功能设计流程，并结合安徽某铁矿山实测数据，绘制了该矿区走向和倾向的地表下沉、水平移动、曲率、倾斜、水平变形曲线图。研究表明：该系统能够准确计算各监测周期的地表沉陷最大值，并与预警极限值进行对比计算，通过曲线图直观地显示出地表沉陷监测点的下沉情况，初步判断是否超过预警值，最终实现地表沉陷预警，对于确保该矿山安全生产有一定的参考价值。

融合小波变换的矿井视频图像非局部均值滤波

李伟群, 岳卿

2016, 45(10):  142-145. 

摘要 ( 1251 )  

相关文章 | 计量指标

矿井视频监控系统的相当一部分图像信息采集传感器处于低照明、高密度粉尘的环境中，导致获取的图像出现忽明忽暗、噪声较多的现象，很大程度上干扰了对井下生产状况的有效监控。为此，将小波阈值去噪算法与非局部均值滤波算法（Non-local means filtering,NLM）相结合，提出了一种井下视频图像去噪算法。该算法对获取的原始矿井视频图像进行单层小波变换，对得到的低频系数和高频系数分别进行如下处理：①将低频系数进行单层小波变换，得到次低频系数1和次高频系数1，对次高频系数1采用改进型小波阈值去噪模型进行噪声抑制后与次低频系数1进行重构，得到低频图像；②将高频系数进行单层小波变换，得到次低频系数2和次高频系数2，对次高频系数2予以舍弃，对次低频系数2采用小波软阈值去噪模型处理后进行系数重构，得到高频图像。对获取的低频、高频图像进行融合，并对融合后的图像进行非局部均值滤波，得到高清晰度的矿井视频图像。采用VB语言对所提算法进行编程试验，并与小波硬阈值去噪模型、小波软阈值去噪模型、非局部均值滤波算法进行试验对比，结果表明：该算法去噪后的矿井视频图像清晰度以及峰值信噪比（ Peak singnal noise to ratio,PSNR）、均方根误差（Root mean square error,MSE）等指标明显优于其余3类算法。

一种谐振式密度（浓度）分析仪的研制与应用

程小舟, 周德君

2016, 45(10):  146-149. 

摘要 ( 1390 )  

相关文章 | 计量指标

矿浆浓度（密度）的测量一直是选矿行业的技术难题，对矿浆浓度（密度）的测量精度直接影响着选矿自动化的控制水平和控制效果。谐振式密度（浓度）分析仪是根据元器件振动衰减原理而设计，主要由音叉传感器、驱动检测电路、主控芯片、辅助电路和相应的壳体构成。浓度仪在工作时由激励线圈产生激励促使音叉体产生振动，振动频率由压电晶体检测出来，并通过移相和放大电路后转换为测量所需的电信号。当液体流经振动叉体时，因流体质量的改变引起谐振频率的变化，仪器采集系统采集这些频率变化。由于不同密度的流体流经振动系统时会产生不同的振动频率，仪器检测出振动频率变化后即可通过振动频率与密度间的函数关系式计算出流经流体的密度值，推算流经流体的浓度值。谐振式密度（浓度）分析仪在南京某选厂应用结果表明，该设备可以提高选矿过程浓度检测的准确性和可靠性。

安全与环保

倾斜基底排土场边坡变形破坏底面摩擦模型实验研究

陈冲, 张军

2016, 45(10):  150-154. 

摘要 ( 1195 )  

相关文章 | 计量指标

某露天铁矿废弃排土场高134 m，基底为粉质黏土，平均厚度为12.65 m，基底坡度前缓后陡，后部坡度达16°。运用底面摩擦模型实验，研究基底在天然状态和饱水状态下的排土场边坡的变形破坏特征，并对排土场边坡潜在破坏的演化过程和诱因进行了探讨。基底天然状态下排土场边坡整体稳定，仅在下部边坡发生局部破坏。基底饱水排土场边坡沿粉质黏土层发生整体滑动。排土场的潜在破坏模式为滑塌—牵引—推移复合破坏模式，首先是排土场前缘一级边坡失效，沿基底粉质黏土层剪出；然后是边坡前缘侧向支撑力降低导致二级边坡临空面加大，潜在滑面逐渐扩展至二级边坡水平；最后是排土场边坡出现整体滑移，后缘张裂牵引排土场顶部，并沿张拉裂缝下挫至二级边坡，并继续推移下级边坡滑移，最终形成前部鼓胀后缘下挫的稳定状态。

利用位移场计算地下开采引起的地表变形

王鹏, 石露, 东龙宾

2016, 45(10):  155-160. 

摘要 ( 1048 )  

相关文章 | 计量指标

地表的水平变形、倾斜和曲率是评价场地变形情况和划分移动界限的重要指标。地表上一点的变形值随方向而变化，然而传统的剖面法则是沿剖面方向计算地表变形，因此不仅有可能低估了地表变形值，也难以获得变形等值线图。将地表离散成规则的网格，基于最小二乘法并利用相邻节点位移信息计算节点的水平变形矩阵、倾斜向量和曲率向量。最后通过形函数插值获得整个地表的变形场。案例表明,该方法能够准确地获得地表每点的最大变形值和方向，并易于形成变形等值线图。由此可见，本方法克服了传统剖面法缺点，为有效地评价地下矿山开采引起的地表移动提供手段。

爆破事故因果连锁模型研究及其应用

曹杨, 纪洪广, 由爽, 周启明

2016, 45(10):  161-164. 

摘要 ( 1335 )  

相关文章 | 计量指标

依据工程爆破事故频发的现状，提出构建爆破事故理论模型的必要性。作业人员不安全行为是事故发生的主要原因，是研究爆破事故理论模型的关键。基于人的行为原理及行为模型理论，从物质环境因素、爆破作业量、周围其他人的不良影响因素等方面，分析其存在对作业人员不安全行为产生的消极作用，并提出了基于人行为、心理的爆破事故因果连锁模型。根据爆破事故模型，提出切断事故链是预防爆破事故发生的原则，爆破事故预防对策从控制人员不安全行为和防止“接触”两方面入手。爆破设备引入不安全行为的自动识别及纠偏、爆破闭锁功能的设计，有利于消除作业人员不安全行为，避免爆破伤亡事故的发生。

连续降雨下尾矿库失稳溃坝数学模型研究与应用

陈生水, 邓曌, 钟启明

2016, 45(10):  165-170. 

摘要 ( 972 )  

相关文章 | 计量指标

针对连续降雨导致的尾矿库失稳溃决，基于饱和-非饱和渗流理论和水砂混合物非平衡连续方程和动量方程，建立了一个尾矿库边坡失稳溃坝数学模型。该模型可考虑连续降雨条件下尾矿库的渗流场和应力场变化、溃口和底床变化对溃坝下泄物流量过程影响。应用该模型对某尾矿库进行了连续降雨条件下失稳溃坝过程的模拟分析，计算结果表明：连续降雨入渗使尾矿库浸润线不断抬升，进而导致尾矿库边坡发生失稳，失稳后坝体受力条件急剧恶化，在上游荷载作用下发生剪切破坏导致漫顶溃决。

考虑粒径分级的排土场稳定性分析

张晓龙, 胡军, 赵天毅

2016, 45(10):  171-176. 

摘要 ( 1190 )  

相关文章 | 计量指标

为研究粒径分级对超高台阶排土场稳定性的影响，以弓长岭独木排土场为例，建立考虑粒径分级的2种边坡模型,利用有限差分软件——FLAC分析其稳定性，并研究散体物料粒径大小对稳定性的影响。结果表明：当考虑粒径分级或增加大粒径散体物料的含量时，排土场的安全系数明显增大。以此为依据，通过增加大粒径散体物料的含量和使散体物料按粒径由大到小沿排土场高度方向分层排放2种方法，进行排土工艺的改进，但需注意消除因粒径分级引起的坡内软弱层面。研究工作提供了2种有效的超高台阶排土场稳定性分析方案，对其他类似工程的研究具有重要的参考意义。

综合利用

用浸出工艺回收酸性矿山废水沉淀渣中金属元素

王晓亮, 麦戈, 陈涛, 晏波, 肖贤明

2016, 45(10):  177-180. 

摘要 ( 1135 )  

相关文章 | 计量指标

酸性矿山废水沉淀渣的处置一直是废水处理工程面临的难题。以广东省大宝山矿槽对坑尾矿库外排废水处理厂产生的沉淀渣为例，开展沉淀渣中有价金属元素酸浸与回收试验。淀渣铁、锰、铜、锌、镍、铅品位分别为40 919.6，14 320.6，4 681.4，7 557.4，149.3，360.9 g/t，杂质成分主要为石英、方解石。在硫酸浓度为20%、固液比为0.33 g/mL、浸出时间为8 h、浸出温度为30 ℃条件下，铜、锌、镍、铅、锰和铁的浸出率分别为99.49%、21.41%、51.21%、4.45%、55.86%、34.25%。采用硫酸浸出工艺回收沉淀渣中有价金属元素在技术经济上可行，同时可缓解废水处理厂的环保压力。

有机转晶剂对常压盐溶液法制备的α-半水石膏晶体形态的影响

张秀英, 迟铭巧, 闫秀莹

2016, 45(10):  181-184. 

摘要 ( 1297 )  

相关文章 | 计量指标

以山东华能电厂烟气脱硫石膏为原料，采用常压盐溶液法制备α-半水石膏（α-HH）。分别以己二酸、柠檬酸、EDTA、丁二酸、草酸为转晶剂，考察其对合成α-HH晶体形态的影响。结果表明，当盐溶液浓度为20%、料浆浓度为20%、pH值为自然pH、反应温度为95 ℃、反应时间为3 h时，5种有机酸转晶剂对α-HH晶体形态均有影响；但以己二酸、柠檬酸、草酸为转晶剂时，获得的α-HH晶体形态均不理想；添加0.04%的丁二酸或0.07%的EDTA时，获得的产品较佳。XRD分析结果验证了获得的产品为α-HH，TEM分析表明，添加0.04%的丁二酸时获得的α-HH晶体质量较添加0.07%的EDTA时的晶体质量好。

应用失效磷酸基抛光液制备高分子比冰晶石

郭昌明, 吴君, 韦柳团, 崔学民, 黎铉海

2016, 45(10):  185-188. 

摘要 ( 927 )  

相关文章 | 计量指标

向失效磷酸基抛光液中添加氟化钠，使氟化钠与失效抛光液中Al3+生成难溶的六氟合铝酸钠，生产高分子比冰晶石。结果表明，在反应温度为60 ℃、反应时间为40 min、n（NaF）：n（Al）=1.3、静置时间为1.5 d条件下，铝脱除率为98.6%。所得冰晶石NaF与AlF₃的分子比为3.81。该生产工艺不仅能使抛光液循环利用，而且生产工艺操作简便，所得冰晶石分子比高、产率高，具有良好的应用前景。

钢渣粉对全固废混凝土强度的影响

刘轩, 崔孝炜, 倪文, 马旭明

2016, 45(10):  189-192. 

摘要 ( 1222 )  

相关文章 | 计量指标

以钢渣粉、矿渣、脱硫石膏为胶凝材料完全替代水泥熟料制备全固废混凝土，考察钢渣粉比表面积和掺量对全固废混凝土抗压强度的影响。结果表明：随着钢渣比表面积的增加，混凝土抗压强度逐渐提高；水化早期钢渣粉对混凝土抗压强度增长贡献小于矿渣粉；在钢渣比表面积为640 m2/kg，钢渣粉、矿渣粉、脱硫石膏粉分别占胶凝材料总质量的25%、63%、12%时，制备的全固废混凝土抗压强度最高。钢渣、矿渣、脱硫石膏相互作用，促进了钙矾石和C-S-H凝胶的形成和生长；钙矾石的生成是混凝土早期强度的主要来源，在水化反应后期，钙矾石和C-S-H凝胶相互交织，形成致密结构有利于混凝土抗压强度提高。

偏高岭土制备外墙保温材料试验

赵英良, 邢军, 刘辉, 邱景平, 孙晓刚, 胡世强

2016, 45(10):  193-196. 

摘要 ( 1282 )  

相关文章 | 计量指标

市场上现有无机保温材料导热系数低、保温性能差，为此，以偏高岭土为主要原料、水玻璃为碱激发剂、双氧水为发泡剂，通过聚合反应制备新型外墙保温材料，考察水玻璃用量、发泡剂用量和养护温度对保温材料密度、抗压强度和导热系数的影响。结果表明：当水玻璃与偏高岭土质量比为1.0、双氧水用量为偏高岭土质量的2%、养护温度为60 ℃时，获得的保温材料导热系数为0.115 W/(m·℃)、密度为356 kg/m3、抗压强度为0.821 MPa。试验结果可以为偏高岭土制备外墙保温材料工艺提供技术支持。