金属矿山

代永新, 赵武鹍

2016, 45(11): 1-9.

摘要 ( 984 )

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以2015年国家安监总局统计的125个露天矿山基本信息为出发点，分析了我国露天矿山边坡现状与设计高度分布情况，将边坡高度500 m以上划分为超高边坡，未来超高边坡由现在的2%增加到14%。结合国家“十三五”规划相关建议，阐述了进行超高边坡研究的重要性和必要性。以超高边坡灾变机理、安全防控技术以及在线监测预警技术为研究对象，在分析整理国内外相关资料的基础上，从高应力与卸荷作用、高应力与岩体变形破坏、渗透特性与渗流规律、物理模拟与数值仿真、爆破安全控制技术、大吨位深锚索加固技术、在线安全监测及智能预警技术等方面，总结了目前超高边坡灾变过程关键影响因素、防控技术以及监测预警技术现状，结合超高边坡工程特点，指出目前研究存在的问题与技术难点，并分析了超高边坡研究发展的趋势，指出了超高边坡研究面临的挑战，包括：①节理-水-应力等多因素耦合作用下灾变机理及破坏模式；②超高边坡灾变机理大型物理模拟平台建设与数值仿真技术；③微损伤爆破超高边坡安全控制技术；④大吨位预应力深锚索加固超高边坡治理技术；⑤超高边坡滑坡在线安全监测与预警技术。

无底柱分段崩落法损失贫化细部控制方法研究

刘娜, 任凤玉, 何荣兴, 刘洋

2016, 45(11): 10-15.

摘要 ( 775 )

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无底柱分段崩落法以其安全、有效、适应性强等优点被国内外金属矿山广泛使用;但矿石损失贫化大的问题多年一直未得到解决。针对这一问题，研究了回采过程中矿石损失贫化的发生过程与细部控制方法，分析了分段之间进路非菱形布置、出矿口眉线破坏、爆破隔墙、大块堵塞出矿口一侧等常见现象对放出体形态的影响，探讨由此引起的对崩落矿岩散体几何形态吻合度的降低程度，发现正是这些常见现象制约了崩落矿石的移动范围与总体放出速度，加大了崩落矿石的残留量与放出矿石的混岩量，导致矿石损失贫化居高不下。据此提出了加密回收进路、改进采场结构、控制炮孔不装药长度保护眉线、及时处理堵口大块和保障整条进路菱形布置的细部控制方法。该方法用于邯郸市北洺河铁矿与灯塔市小汪沟铁矿，取得显著成效。

充填配比方案优化的正交试验研究

陈鑫政, 杨小聪, 郭利杰, 李宗楠

2016, 45(11): 16-20.

摘要 ( 942 )

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为解决国内某铜矿充填分级尾砂供应量不足，充填料浆离析严重，充填体强度低的问题，应用正交试验展开了充填配比方案优化研究，试验以充填料浆质量浓度、灰砂比和细砂含量作为影响因素，以试块28 d单轴抗压强度、充填料浆泌水率和充填料浆扩散度作为试验指标，运用极差和方差分析法分析影响因素对试验指标影响的敏感性和显著性。试验结果表明：影响试块强度敏感性最强的因素是灰砂比，影响料浆泌水率和料浆扩散度敏感性最强的因素都是浓度；灰砂比对试块强度影响显著，浓度和细砂含量都对料浆泌水率影响显著（其中浓度影响最显著），浓度对料浆扩散度影响显著。最终推荐充填配比方案为充填料浆浓度70%~72%，灰砂比1∶6~1∶8,细砂含量15%~20%；最优充填配比方案为充填料浆浓度72%，灰砂比1∶6，细砂含量15%。

地震作用下边坡的崩塌落石距离研究

王荣, 董洁, 方怡

2016, 45(11): 21-27.

摘要 ( 958 )

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基于室内振动台试验和能量守恒原理，开展了一系列的边坡崩塌落石的振动台试验，揭示了不同频谱特性、地震峰值加速度、场地类型、坡形、地下水位高度以及不同落石形状和大小对边坡失稳后崩塌距离的影响规律，提出了不同影响因素下以边坡高度为评价指标的边坡落石防护的临界阈值。研究表明：远场地震作用下不同形状的落石距离大于近场地震作用下的落石距离；不同形状的落石随着地震峰值加速度的增加，其崩落的距离逐渐增加。随着边坡坡角的增加，不同形状的落石距离表现出先增大后减小的趋势，在边坡角度达到60°时，随着边坡角度的继续增加，不同形状落石的距离逐渐减小；随着边坡坡高的增加，不同形状的落石距离表现出增大趋势；考虑地震峰值加速度影响时，不同形状落石距离的从大到小依次为球形、圆柱形、方形、长条形；而考虑边坡坡形影响时不同形状落石距离的从大到小依次为球形、圆柱形、长条形、方形，与汶川地震中圆球形和圆柱形落石对边坡坡底构筑物的影响最严重的案例较为吻合。基于概率方法计算得出：在边坡（1.2~1.4）H（H为坡高）范围时坡脚构筑物受影响的概率最大，此区间的确定可为坡脚构筑物的防护设计提供参考。

深埋隧道中单组结构面对岩爆的影响

翁蔚芃, 刘成禹, 陈淑云, 董梦实

2016, 45(11): 28-33.

摘要 ( 829 )

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结合国内外结构面型岩爆的研究成果，以乌兹别克斯坦甘姆奇克隧道为工程背景，采用离散元数值计算方法，探讨在深埋隧洞单组结构面的条件下，结构面的产状、间距以及位置等对岩爆的影响规律。重点分析了隧洞最容易发生岩爆的危险区域、最易诱发岩爆的结构面危险倾角以及结构面的最危险位置。由最终的模拟结果可知：在水平主应力最大的条件下，直墙半圆拱隧洞的拱顶位置附近以及边墙墙角的应力集中区为岩爆发生的高危位置；单组结构面的条件下，岩爆的发生基本集中于陡倾结构面的位置，结构面缓倾处一般不发生岩爆；结构面的产状会影响围岩的破坏模式，缓倾结构面容易诱发围岩的弯折破坏，而陡倾结构面则更容易发生沿结构面方向的剪断或滑移；结构面间距的改变使得结构面与开挖边界之间的位置关系发生改变，从而影响到岩爆；开挖边界外侧的结构面距离边界越近则其附近的应力越高，诱发岩爆的可能性也越大。研究着重于研究结构面对于隧洞岩爆所造成的影响，分析了容易诱发岩爆的结构面形态，对于实际工程的工程选址、岩爆预测以及岩爆防治都有着一定的指导作用。

充填体强度的支持向量机设计匹配模型

王志军, 吕文生, 杨鹏, 王志凯, 王金海

2016, 45(11): 34-38.

摘要 ( 848 )

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充填体强度设计的预测受到多种高维度、非线性、随机性因素的影响。为改善当前充填体强度设计预测效果不佳的现状，使用支持向量机（SVM）方法在matlab软件中借助LibSVM工具箱建立充填体强度设计匹配模型。分析并筛选出8个主要因素作为条件属性，充填体强度作为决策属性，并挑选出72组训练样本和6组校验样本。模型选择径向基函数（RBF）为核函数，采用网格搜索法对参数寻优，再通过交叉验证检验最优参数组合。结果表明：SVM匹配模型做出的回归预测平均误差为1.94%，校验预测平均误差为2.23%，相对于BP神经网络模型，预测准确度更高。在保证采场稳定性的前提下，SVM匹配模型更为有效地减少水泥消耗、降低充填成本，提高企业经济效益。

云南某铜尾矿库不同堆坝速率稳定性分析

张卫中, 康钦容, 曹冠森, 张电吉

2016, 45(11): 39-42.

摘要 ( 908 )

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根据云南某铜尾矿库地勘和设计施工资料，按照尾矿库比例和现场堆坝形式，进行了大型堆坝模型试验，通过对三级子坝采样并进行颗粒级配分析，获取了模型尾矿库内颗粒级配分布。根据得到的颗粒分布确定组成尾矿库的2类尾矿样，对其采用常规土工试验获得常规土力学参数。在专用岩土数值模拟软件Geo-slope中建模并代入2种尾矿土物理力学参数，进行正常工况下的稳定性计算，得到3种堆积坝高下不同筑坝速度的安全系数（其中，4级子坝在堆坝速度5 m/a情况下，安全系数为2.173,为最大值；10级子坝在堆坝速度15 m/a情况下，安全系数为1.252，为最小值）。结果表明：在相同堆积速率下尾矿库越高安全系数越低；随着筑坝速率提高，相同坝高尾矿库坝体稳定性下降。在尾矿库设计建设时，有必要考虑尾矿库堆坝速率进行稳定性分析。

乌龙泉矿品位分布的3D-Mine 数字模型构建及其应用

郭宏强, 欧阳治华, 潘世华, 张晶, 王波

2016, 45(11): 43-48.

摘要 ( 1135 )

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乌龙泉矿东区采场内矿石出矿品位波动较大、低品级矿石难以回收，而采场内配矿效率低、准确度不高，不利于矿山高效稳定生产。采用3D-Mine构建乌龙泉矿东区采场矿石品位分布数字模型，将品位分布数字模型样品数据与钻孔数据库进行对比分析，验证了模型品位输出的可靠性。提出了品位分布数字模型应用于实际工程的基本流程为模型上圈定开采计划线—开采计划线内矿石产量和品位统计—爆破区域划分—配矿方案制定—现场开采及配矿工作，并应用于乌龙泉矿东区采场的实际开采和配矿工作中。结果表明：品位分布数字模型可以简单方便地统计任意开采区域内矿石的产量和品位，有效地指导工作面的推进和爆破区域的划分；通过统计各爆堆矿石的产量和品位，可以提高现场配矿的效率和准确性，促进采场低品位矿石的回收、出矿品位稳定及矿山高效稳定的生产。

条带矿柱破裂区宽度影响因素敏感性正交方差分析

罗斌玉, 叶义成, 姚囝, 李江华, 胡洪旺

2016, 45(11): 49-53.

摘要 ( 961 )

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为研究矿柱破裂区宽度影响因素的敏感性，以上横山矿床V3矿体为研究对象，基于正交试验原理，选取采深、采厚、条带采宽、矿体力学参数以及矿体倾角等为主控因素，设计21个不同的模拟试验方案，根据相应的模拟试验方案建立矿床数值模型并对矿床进行模拟开采；运用FALC^3D自带的fish语言编写莫尔库仑屈服接近度（YAIm-c）函数来模拟计算矿柱的破裂区宽度；对破裂区宽度模拟结果进行正交方差分析得到：采深对破裂区宽度的影响显著，条带采宽、采厚对破裂区宽度影响不显著；矿体抗拉强度对破裂区宽度的影响显著，抗拉强度、黏聚力、内摩擦角对破裂区宽度的敏感性主次顺序为抗拉强度>内摩擦角>黏聚力。研究结果表明：采深越大，矿柱破裂区宽度越大；矿柱破裂区宽度与抗拉强度呈反相关。研究结果对估算矿柱破裂区宽度及安全评价矿柱稳定性具有重要的工程意义。

脉外采准柱式中深孔落矿充填采矿法结构参数优化

何忠国, 纪晓飞, 尹旭岩

2016, 45(11): 54-57.

摘要 ( 873 )

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结合沙坝土矿工程地质情况及生产要求，提出脉外采准柱式中深孔落矿嗣后充填采矿法。为保证矿区安全高效开采，借助ABAQUS数值模拟软件，模拟研究了采场跨度分别为15、20及25 m情况下顶板的位移、应力变化情况。结果显示：采场上盘围岩较下盘围岩位移量大，采场内部位移呈漏斗状曲线的均匀变化且20 m及15 m跨度下的位移量较小。3种跨度下充填体最大主应力（压应力）依次为0.67 MPa、0.69 MPa、和1.04 MPa，其中，25 m跨度下的最大主应力已接近或超过充填体抗压强度。考虑开采安全及效率，优选20 m的采场跨度为最佳采矿方案。该结果为矿山进行合理生产设计提供科学依据，通过在沙坝土矿的推广应用，该矿目前已安全高效采矿超百万吨，生产应用效果良好，达到预期目的。

露天地下同期开采对边坡变形影响机制研究

孙世国, 张玉娟, 张英海, 郭炜晨

2016, 45(11): 58-62.

摘要 ( 793 )

相关文章 | 计量指标

露天地下同期开采是近年来出现一种新的开采方式，在2种不同开挖方式（露天开采、地下开采）的扰动叠加作用下，边坡岩体的变形与破坏机制完全不同于单一露天开采作用下的边坡稳定问题。基于工程实例，系统揭示了该种情况下边坡岩体的滑移变形是2种扰动诱发滑移变形矢量的叠加作用，其变形属性取决于每种开挖扰动的作用大小；在合成变形矢量中，其移动特点更多地表现为扰动作用大的属性，但由于每种扰动作用在不同空间位置上作用大小是变化的，表现为2种作用叠加后的滑移机制演化规律具有分区性。结合实际工程的开采特点，运用数值模拟方法，系统地探索了不同开采时序组合下边坡岩体的滑移特点和演化规律，并确定了最小开挖扰动方案，即从下到上的开采顺序，此种方案开采产生的位移量大小以及破坏区域的范围均明显小于由上到下的开采顺序；同时研究了露天地下同期开采边坡滑移机制以及边坡岩体变形的空间属性，从而为同类矿山的开采设计及其安全评价提供了科学依据。

济宁市采煤沉陷地引黄充填沉沙排水量预测及利用效益分析

朱琦, 胡振琪, 王培骏, 张建勇, 许涛

2016, 45(11): 63-68.

摘要 ( 781 )

相关文章 | 计量指标

在我国东部高潜水位平原矿区，引黄河泥沙充填复垦技术有广阔的应用前景。引黄充填过程中会产生大量的外排水，但目前排水损失测算及利用效益分析的研究较少。以济宁市北部采煤沉陷区为研究对象，通过估算3种时间情景下，沉沙和调水过程中的水量损失率、总可供利用水量，对不同情景下的排水利用效益加以测算分析。结果表明：在立即排水、停留24 h和48 h情景下，排水损失率分别为3.75%、13.18%和25.30%。在供给农业灌溉情景下的排水效益为0.64~0.82亿元，补充本地水系的潜在效益为1.15~1.48亿元，供给工业生产的效益为22.36~28.84亿元。研究结论表明：对沉沙排水加以合理利用可以获得显著的经济和环境等综合效益，前景广阔。

西藏某难处理氧化铜矿石浮选试验

李晓波, 李国栋, 张村

2016, 45(11): 69-72.

摘要 ( 889 )

相关文章 | 计量指标

西藏某铜矿石为高氧化率、嵌布粒度细、脉石矿物易泥化的难选氧化铜矿石，铜品位为1.76%，铜氧化率高达44.32%。根据矿石性质的特点，采用硫化铜矿物和氧化铜矿物分步浮选—混合精选流程进行了浮选试验。结果表明，矿石在磨矿细度为-0.074 mm占85%情况下，以水玻璃为矿泥的抑制剂和分散剂、戊基黄药为捕收剂、硫化钠为氧化铜矿物的硫化剂、硫酸铵为辅助活化剂、松醇油为起泡剂，通过2粗2精2扫流程处理，获得了铜品位为21.19%，铜回收率为78.74%的铜精矿。

刚果（金）某细粒复杂铜矿石浮选试验

袁喜振, 罗军, 李根壮, 李绍英

2016, 45(11): 73-75.

摘要 ( 908 )

相关文章 | 计量指标

刚果（金）某细粒复杂铜矿石铜品位为2.69%，主要铜矿物为斑铜矿，大部分以细粒及微细粒不规则状嵌生在脉石矿物中，黄铜矿、孔雀石少量。矿石中次生硫化铜、原生硫化铜和氧化铜分别占总铜的76.21%、13.38%和7.43%。为确定该矿石资源的高效开发利用方案，进行了选矿试验。研究结果表明，矿石在磨矿细度为-0.074 mm占85.86%的情况下，以BKD-1为捕收剂、Na₂S为氧化铜矿物的活化剂、碳酸钠为矿浆pH调整剂，采用3粗2精2扫、扫选精矿合并1次扫精选流程处理，获得了铜品位为38.52%、铜回收率为97.52%的铜精矿。

某高硫铅锌矿石选矿试验

肖婉琴

2016, 45(11): 76-80.

摘要 ( 866 )

相关文章 | 计量指标

某高硫铅锌矿石中磁黄铁矿和黄铁矿含量大、铅锌嵌布关系复杂、嵌布粒度细等，以新药剂BK-509和BK-512抑制硫化铁矿物，采用磁选-铅锌依次优先浮选工艺进行了铅、锌、硫分离试验。结果表明，矿石在磨矿细度为-0.074 mm占90%的情况下，经1粗1精弱磁选、2粗2扫浮选选铅、铅粗精矿再磨至-0.043 mm占85%情况下4次精选、铅扫选尾矿1粗2扫选锌、锌粗精矿再磨至-0.043 mm占90%情况下4次精选，获得了铅品位为56.71%、回收率为76.85%的铅精矿，锌品位为45.98%、回收率为75.57%的锌精矿。试验的铅、锌精矿指标理想，可作为铅锌回收工艺流程设计的依据。

俄罗斯某含银铅锌矿石的浸锌沉银试验

张新海, 丁冲

2016, 45(11): 81-84.

摘要 ( 821 )

相关文章 | 计量指标

俄罗斯某含银铅锌矿石铅、锌、银含量分别为11.52%、28.76%和187.00 g/t，铅主要以硫化铅形式存在，占总铅的92.13%；锌主要以氧化锌形式存在，占总锌的92.35%，浮选工艺难以回收其中的锌。对浮铅前的硫酸浸锌工艺条件进行了研究，并对同时浸出的少量银进行了硫脲法回收试验。结果表明，在硫酸浓度为180 g/L，液固比为5，浸出温度为85 ℃，浸出时间为60 min情况下锌、银、铅的浸出率分别达95.88%、35.51%、4.08%；酸浸液在硫脲用量为理论用量的1.2倍，搅拌反应时间为30 min，沉降时间为6 h情况下沉银，锌的作业损失率为9.02%、银沉淀率为87.23%。试验较好地实现了铅锌分离，且沉银过程中的锌损失量较小。

四川某氧化铅锌矿石浮选试验

郭文宾, 葛英勇, 余俊, 郭小龙

2016, 45(11): 85-88.

摘要 ( 892 )

相关文章 | 计量指标

四川某氧化铅锌矿石铅、锌品位分别为3.60%和9.19%，矿石氧化程度非常高，铅、锌氧化率高达90%左右，且主要铅、锌矿物嵌布粒度微细，属难选铅锌矿石。为确定该矿石的合理选矿工艺，对矿石进行了选矿试验。结果表明，在磨矿细度为-325目占96.74%情况下，以硫化钠为铅矿物硫化剂、戊基黄药为浮铅捕收剂，以硫化钠为锌矿物硫化剂、硝酸银为活化剂、水玻璃为矿泥分散剂和脉石矿物抑制剂、十八胺为浮锌捕收剂，采用1粗1扫3精选铅、1粗2扫3精选锌、中矿闭路返回流程处理该矿石，可获得铅品位为48.61%、回收率为86.15%的铅精矿，锌品位为40.14%、回收率为65.04%的锌精矿。

湖北某低品位细鳞片石墨选矿试验

李健, 黄鹏, 白丁, 康健, 刘爽, 林璠

2016, 45(11): 89-93.

摘要 ( 1017 )

相关文章 | 计量指标

湖北某低品位细鳞片石墨矿石固定碳含量为4.30%，主要为晶质石墨，极少量为隐晶质石墨；既有单一鳞片，也有鳞片集合体，石墨鳞片在显微镜下呈弯曲鳞片状、显微鳞片状，片径一般在0.001～0.03 mm。为确定合适的石墨富集工艺，采用阶段磨矿、阶段浮选原则流程进行了选矿试验。结果表明：矿石经粗磨（-0.074 mm占70%）—1粗1扫浮选—再磨1（-0.045 mm占85%）—第1,2次精选—再磨2（-0.045 mm占98%）—第3，4次精选—再磨3（-0.045 mm占99.73%）—第5、6次精选，中矿1～中矿4合并再选后返回粗选，中矿5、中矿6返回精选1，中矿7返回精选5的闭路流程处理，可得到固定碳含量90.17%、回收率90.38%的石墨精矿。

以盐湖氯化镁为原料制取粗镁的中试试验

刘海刚

2016, 45(11): 94-97.

摘要 ( 841 )

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以实验室研究成果为基础，以盐湖氯化镁和电石渣为原料，采用硅热还原法进行了粗镁制取中试条件试验，确定的煅白钙镁比为0.83，煅烧温度为900 ℃，煅烧时间为1.5 h，试验的粗镁还原回收率为80.93%。与以白云石为原料的皮江法制取粗镁工艺相比，以盐湖氯化镁和电石渣为原料的硅热还原制镁工艺充分地利用了二次资源，减少了一次资源开采对环境的破坏，消除了温室气体CO2的排放，减少了工艺过程中的能耗，提高了生产过程的灵活性。因此，解决了电石渣杂质问题后的该工艺将具有良好的工业化前景。

云南某氧化铜矿石工艺矿物学研究

谭伟, 李明晓, 王宏锋, 蒋国祥

2016, 45(11): 98-101.

摘要 ( 814 )

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为了更好地开展云南某氧化铜矿石选矿试验，对有代表性矿石进行了工艺矿物学研究。结果表明：①矿石铜品位为0.75%，氧化率高达92.00%，伴生银含量为23.20 g/t，主要铜矿物为孔雀石（蓝铜矿）、含铜褐铁矿和假孔雀石，主要脉石矿物为石英和白云母。②矿石原岩由石英岩质角砾岩、岩屑角砾岩、岩屑石英砂岩等组成，主要为浸染状构造和脉状构造，主要结构为填隙结构、交代结构、包含结构、角砾状结构、变余砂状结构、细粒粒状变晶结构。③主要铜矿物孔雀石（蓝铜矿）、含铜褐铁矿和假孔雀石的嵌布粒度分别为1.2~212 μm（主要为9.6~106 μm，分布率达69.39%）、1.75~150 μm（主要为4.8~38 μm，分布率达58.43%）、1.75~106 μm（主要为53~106 μm及9.6~19 μm，累计分布率达81.39%）。④石英、云母、高岭石等脉石矿物与铜矿物的共生关系密切，常与主要铜矿物混杂分布。根据矿石工艺矿物学研究结果，该铜矿石采用浮选工艺回收，预计难以获得理想的铜精矿指标，酸浸可能是相对合理的开发利用工艺。

尾矿动态浓密过程中底流浓度主要影响因素研究

高维鸿, 王洪江, 陈辉, 杨柳华, 张磊

2016, 45(11): 102-105.

摘要 ( 940 )

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深锥浓密机是尾矿高效浓密脱水的关键设备，其生产过程中的泥层高度对压密效果具有重要影响，进而影响底流浓度，而目前缺少基于动态连续浓密过程的泥层高度对底流浓度的影响研究。笔者借助自制的小型深锥浓密机模拟系统进行了全尾砂连续动态浓密试验，探究了泥层高度和固体通量分别对动态浓密过程的影响。结果表明，在动态浓密过程中，底流浓度与泥层高度呈非线性正相关关系，泥层高度一定时，底流浓度最终趋于平稳；泥层高度稳定在60 cm时，由非连续浓密转变为连续浓密，底流浓度由60.3%降至56.4%；动态浓密过程中，泥层高度一定时，底流浓度与固体通量呈线性负相关关系。因此，泥层高度和固体通量对深锥浓密机的底流浓度具有一定的影响。

云南江城岩脚铅锌矿地质特征及找矿预测

崔中良, 洪托, 罗大锋, 刘洋, 贵颖

2016, 45(11): 106-112.

摘要 ( 1018 )

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岩脚铅锌矿床位于兰坪—思茅中生代坳陷盆地南段，普洱—江城坳陷盆地中。为寻求找矿突破，加快江城岩脚矿区探矿工作步伐，结合区内地质工作成果，对区域成矿地质背景、矿区地质特征、矿体特征、矿石特征进行了详细分析，在此基础上总结了地层、构造、蚀变、物探异常等找矿标志并进行了找矿预测。研究结果表明：①矿区矿体均赋存于白垩系下统景星组地层中，赋矿岩石为石英砂岩及紫色、浅紫色交互带的泥质粉砂；②根据赋矿地层、容矿构造以及激电与音频大地电磁测深法测得的视极化率、视电阻率及电磁异常数据修正了白垩系与侏罗系的地层分界线，得到了4条有利的成矿区带并圈定了4个一级异常靶区。上述分析进一步表明，激电法与音频大地电磁测深法的联合应用，可快速圈定深部铅锌多金属矿化异常体，对于寻找同类型矿床有一定的参考价值。

湖南安化—桃江地区锑矿地质特征及找矿标志

付胜云, 邓蕾, 唐分配, 沈长明, 谭盛阶, 张惠, 李大江

2016, 45(11): 113-118.

摘要 ( 1285 )

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安化—桃江地区位于雪峰弧形构造带中东段，结合区内地质工作成果，对区内锑矿床地质特征、同位素地球化学特征、锑地球化学异常特征及控矿因素等进行了综合分析，划分了矿床成因类型，并对找矿标志及找矿方向进行了详细探讨。研究表明：①该区锑矿床成因类型有沃溪式层控热液型钨锑金矿、板溪式石英脉型锑矿，矿床主要赋存于前寒武纪冷家溪群、板溪群浅变质岩系内，其次赋存于南华纪—志留纪、泥盆纪—石炭纪碎屑岩及碳酸盐岩中；②锑矿多分布于区域性大断裂旁侧次级断裂与背斜交汇处，深断裂控制了金锑成矿带的展布，矿体主要产于NW组、NE组、近EW组、NNW组和NNE组次级断裂中；③矿区背斜或背斜倾伏端宏观控制了矿床的定位，背斜中的次级褶皱、断裂、层间破碎带及倾伏端等控制了矿体；④工作区浅成且酸性的小岩株、长英质脉岩可作为寻找锑矿的标志，Sb与Hg、As异常成密切正相关时，有利找矿，可利用金矿、砷矿（雄黄、雌黄）、汞矿等进行组合找矿。上述分析对于该区进一步研究成矿规律以及发现新的矿产地有一定的参考价值。

融合主成分分析与光谱角匹配的金铜矿遥感探测方法

佟家兴, 杜海鹰, 朱福琴, 刘艺博, 刘秀峰, 刘善军

2016, 45(11): 119-123.

摘要 ( 824 )

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针对金铜矿高光谱遥感探测中存在的数据量大、数据处理繁琐等问题，融合主成分分析与光谱角匹配方法，提出了一种金铜矿遥感探测方法。该方法首先采用主成分分析法对金铜矿高光谱遥感数据进行降维处理，然后利用光谱角匹配法对目标光谱进行匹配，从而实现对金铜矿进行遥感探测的目的。在福建紫金山金铜矿区进行实地取样，进行可见光—近红外光谱测试分析，采用所提方法对高光谱遥感数据进行处理，并对样品进行了金、铜矿及围岩识别试验。结果表明：所提方法能够有效简化金铜矿遥感高光谱数据处理流程，使得实测遥感光谱原始数据从973个波段简化为6个主成分，利用该6个主成分进行光谱角匹配时，大大简化了计算过程，且光谱信息损失较少，岩（矿）样品识别成功率达到了74%，表明该方法在金铜矿高光谱遥感探测方面有一定的适用性。

复杂矿体三维模型二维轮廓线重建方法

荆永滨, 王公忠, 孙光中

2016, 45(11): 124-127.

摘要 ( 868 )

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针对数字矿山建设对矿体三维模型的需求，分析了利用勘探线平剖面图中的矿体轮廓线进行矿体三维模型重建方法，给出了将平剖面矿体二维轮廓线转换为空间三维多段线的方法及坐标转换公式。根据轮廓线贴面的有向环路图算法，首先利用小波滤波器组将轮廓线简化为与原始轮廓线现状相似的低分辨率轮廓线，然后对低分辨率轮廓线进行最优贴面，最后利用小波滤波器组将低分辨率轮廓线逐级重建并对贴面进行局部重建和优化。轮廓线多分辨率贴面算法较大程度地降低了有向环路图算法的复杂程度，提高了算法的运算速度和模型质量。通过计算分支轮廓线相邻部分的中轴线，拆分复合轮廓线为闭合分支轮廓线后分别进行了模型重建，有效解决了矿体模型的分支复合问题。以大红山铜矿为例，将勘探线剖面图中的矿体轮廓线通过图层分组转换至三维建模环境中，并建立了该矿I号铁铜矿带的矿体三维模型。研究表明：基于二维轮廓线的矿体模型三维重建方法能够建立复杂形态的矿体三维模型，可用于三维可视化的矿山决策和设计。

融合D-InSAR技术与ArcGIS软件的矿区开采沉陷监测

魏海霞, 高照忠, 叶长斌

2016, 45(11): 128-131.

摘要 ( 984 )

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合成孔径雷达差分干涉测量技术（D-InSAR）存在卫星重访周期较长的不足，导致矿区开采沉陷监测精度不高，难以适应矿区开采沉陷动态监测的要求。为此，以双鸭山某矿区为例，将D-InSAR技术与ArcGIS软件进行有机结合进行开采沉陷监测分析。首先选择该矿区2014年10—11月3景C波段TerraSAR影像作为干涉影像数据，构成了3个干涉影像对；然后针对In-SAR干涉影像存在的基线误差、大气误差、地形误差以及时间失相关等，以GAMMA软件为平台，通过精细二轨D-InSAR模式，进行干涉影像对配准、基线估计、相位解缠处理，提高D-InSAR干涉影像精度；最后将D-InSAR差分干涉影像与开采平面、开采计划以及水准测量数据进行叠加，分析矿区开采沉陷区域的空间动态分布位置，并将D-InSAR差分干涉影像导入ArcGIS软件对矿区开采沉陷进行定量分析。研究表明：干涉影像对1、2、3的时间间隔分别为11,22，33 d，期间矿区的最大沉陷量分别为40，41，45 mm，平均沉陷量为0.86 mm/d，区内同期水准测量获得的沉陷量平均为0.92 mm/d，可见，融合D-InSAR技术与ArcGIS软件的开采沉陷监测方法有一定的精度。

地下双动力铰接式自卸车集电弓控制系统设计

杨超, 张勇, 魏广娟, 祁玉龙, 董鲁波, 梁媛媛, 蔡晨晨

2016, 45(11): 132-136.

摘要 ( 927 )

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地下双动力铰接式自卸车采用架线系统和柴电系统2种动力形式，其中架线系统安装在矿井斜坡道顶部，通过集电弓的连接向车辆提供三相交流电源作为整车动力源。分析了集电弓的不同工作模式，根据集电弓的结构尺寸、矿井巷道尺寸，提出了不同工作模式下集电弓的控制要求，设计了集电弓的液压系统和控制系统，制定了不同工作模式下的控制策略，利用车载PLC控制器采集传感器信息，实时监测集电弓的状态及位置信息，通过控制各动作油缸的位置和动作时序，实现了集电弓的手动升降弓控制、自动升降弓控制以及动态随动控制，确保了集电弓与架线系统准确、可靠地连接，解决了双动力铰接式自卸车架线系统持续、稳定、可靠供电的问题。

梅山铁矿智能生产管控物联网应用系统研究与实现

徐伟

2016, 45(11): 137-142.

摘要 ( 1007 )

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矿山企业属于资源型企业，面临着较大的竞争压力，需要引入物联网关键技术提升企业的生产效率，降低能耗。在总结南京梅山矿业生产综合管控建设项目的基础上，构建面向金属矿山的智能生产管控物联网应用架构，并围绕金属矿山生产过程中的生产作业现场、设备状态、人员情况、环境情况，设计基于物联网的生产管控应用系统，对其中关键技术（数据采集与信息感知技术，网络通信与数据传输技术数据集成与分析、协同技术）、应用系统（综合管控平台，智能辅助配矿系统，多车道无人发货系统）作了相应论述，为金属矿山实现数字化、自动化、智能化建设提供建设样例。

付老庄铁矿井下轨道运输监控系统的设计

郭本利

2016, 45(11): 143-146.

摘要 ( 960 )

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付老庄铁矿井下轨道运输监控系统是目前国内较先进的轨道运输监控系统。系统能在恶劣环境中长时间正常工作，对矿山企业进一步加强安全生产及信息化建设有重要意义。介绍了付老庄铁矿井下轨道运输监控系统的组成、功能特点与用途。该系统由中心站和硬件设备组成，前者主要由通讯网络、工控计算机、管理计算机、系统软件等组成,后者主要由控制分站、信号机、通讯分站、轨道传感器、车载收发信号机、电动转辙机等组成。经过运行实践，系统达到设计预期和矿山安全高效生产的目的,对于同类地下金属矿山具有参考意义。

矿山固体废弃物种植混合土配制方法及生态修复实效

赵文廷, 石鹤飞, 周亚鹏, 尹海魁, 李大伟, 许皞

2016, 45(11): 147-151.

摘要 ( 919 )

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矿山固体废弃物资源化利用与处置一直是矿山与矿业领域关注和科学研究的重点。为满足矿山废弃地复垦与生态修复之需要，在山区自然混合土与植被特征调查研究的基础上，提出了矿山固体废弃物种植混合土及其配制方法。同时，通过了盆栽试验和地栽试验研究，结果显示：利用矿山固体废弃物与好土（细粒土），按本法能够很容易配制出适合植物生长的矿山固体废弃物混合土基质；利用这种矿山固体废弃物种植混合土进行矿山废弃地复垦与生态修复，不仅可以大量地消耗与处置矿山固体废弃物，而且能够快速地实现矿山生态恢复，较有效地防止泥石流、水土流失、环境污染等环境问题，其生态效益、社会效益和经济效益均较显著。

美国怀俄明州矿区土地复垦验收标准及保证金返还

付艳华, 胡振琪, 商馨莹, 荣颖, Anna Waitkus

2016, 45(11): 152-155.

摘要 ( 1133 )

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美国土地复垦工作开展较早，其矿业第一大州怀俄明州的煤矿土地复垦历史悠久、复垦法律法规较为完善，尤其是土地复垦验收及保证金返还的体系较为合理且可操作性强，为保障土地复垦的成功提供了有效保障。在阅读和分析怀俄明州土地复垦的法律法规和相关资料、访问相关管理人员的基础上，解析了该州的相关政策体系，详细介绍了该州的土地复垦验收标准和保证金返还的依据、实施程序以及每个复垦阶段的验收标准和保证金返还指标，最后将该州土地复垦验收和保证金返还的成功要素总结为本地化的法律法规、明确的验收指标和严格的监管体系。该州成功经验可为我国相关领域的政策制定提供参考和借鉴。

不同水固比富水充填材料失稳破坏特征研究

周茜, 刘娟红

2016, 45(11): 156-161.

摘要 ( 877 )

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为探讨在开采扰动作用下不同水固质量比富水充填材料失稳破坏时的特征与临界条件、水固质量比对富水充填材料变形特性的影响，通过蠕变、应力-应变等试验，研究了不同应力条件下不同水固质量比富水充填材料的蠕变性能及应力-应变特征，并得到了不同水固质量比充填材料失稳破坏的临界荷载。结果表明：富水充填材料在应力水平较小时，蠕变曲线有衰减阶段和稳定阶段2个阶段；当应力水平达到临界荷载时，蠕变曲线表现出3个阶段，衰减阶段、稳定阶段和加速阶段；水固质量比为1.7、2.0和2.5的充填材料失稳破坏的临界荷载分别为其28 d抗压强度的92%、90%和85%，临界荷载随着水固质量比的提高而降低；应力-应变关系曲线宏观上有4个阶段：初始变形阶段，弹性阶段，塑性变形阶段和破坏阶段；弹性模量随着水固质量比的提高而降低。

采煤突水安全敏感性的AHP-熵权法分析

胡涛, 夏洪春, 赵德深

2016, 45(11): 162-166.

摘要 ( 996 )

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以不同矿区综采导水裂隙带高度的实例数据作为分析样本，利用Mathmatica软件对影响采煤突水安全的地质构造条件、岩石力学强度和开挖扰动等因素进行概化分析建立评估模型，运用AHP-熵权理论对导水裂隙带发育敏感性因素进行综合评估，从而对采煤突水安全性进行评价并提出相应的安全措施。研究表明：地下水位和开采厚度是影响导水裂隙带发育的各因素中所占权重最大的2个因素，其次是硬岩系数。地下水位与裂隙带高度大致呈指数增长关系，采厚与裂隙带高度大致呈二次函数的关系。由此可知，控制采厚和留设防水煤岩柱能大大降低导水裂隙带的高度，且优化采煤工作面有利于进一步减少突水灾害。该研究丰富了矿井顶板水害防范的方法，对水体下深部矿井的安全生产具有实际的指导意义。

黄铜矿催化异相类Fenton反应处理染料废水研究

邓东升, 汤志涛, 石寒松, 汤哲人, 陈泉源

2016, 45(11): 167-172.

摘要 ( 983 )

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采用异相类Fenton反应处理染料废水，并以均相Fenton反应为对照，考察废水初始pH值、催化剂投加量、H₂O₂投加浓度和反应时间对处理效果的影响，测定了反应过程中铁离子和剩余H₂O₂浓度的变化情况。结果表明，对于试验用实际染料废水，均相Fenton反应适宜的pH范围为3~8，七水合硫酸亚铁投加量为2 g/L，H₂O₂投加浓度为20 mmol/L，反应时间为2 h时，COD去除率与色度去除率最高能达到59.39%和97.71%；异相类Fenton反应在废水初始pH=3时处理效果最佳，黄铜矿投加量为9 g/L，H₂O₂投加浓度为20 mmol/L，反应时间4 h时，COD去除率与色度去除率分别为56.03%和93.79%。均相和异相类Fenton反应处理染料废水过程中生成的·OH能降解有机污染物。

丛枝菌根对重金属污染土壤中玉米生长及养分吸收的影响

杨秀敏

2016, 45(11): 173-176.

摘要 ( 901 )

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为揭示在被重金属Pb、Zn、Cd复合污染的土壤中添加菌根对玉米生物量及营养元素吸收的影响，进行了盆栽试验。结果表明：①接种菌根 Glomus mosseae、Glomus intraradices 的玉米，地上部生物量受菌根的影响不显著，但根部的生物量分别增长了13.16%和34.21%；根部侵染率达24.14%和25.41%。②接种菌根Glomus mosseae的玉米，其地上部及根部磷浓度与对照组相比提高不显著；而接种菌根Glomus intraradices的玉米，其地上部及根部磷浓度与对照组相比分别增长了16.66%和10.70%；接种菌根Glomus intraradices的玉米，根部吸收的磷有向地上部集中的趋势。③接种菌根Glomus mosseae、Glomus intraradices的玉米，与对照组相比，地上部锰浓度增长不显著，根部锰浓度分别大幅增长了44.93%和53.04%；地上部铁浓度小幅下降，根部铁浓度分别增长为4.15%和37.80%，说明菌根Glomus intraradices能够促进玉米根部吸收Fe；地上部钙浓度分别增长了36.97%和18.50%，根部钙浓度仅小幅增长，根部吸收的钙明显向地上部集中。

西北某高铅银浸锌渣中银的浮选回收试验

李国栋, 彭建成, 郭艳华, 廖雪珍

2016, 45(11): 177-180.

摘要 ( 891 )

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西北某冶炼厂的高铅银浸锌渣含银198.20 g/t，银主要以硫化银和金属银的形式存在，其次为氧化银、硅酸盐中银和其他银，银主要分布在53~20 μm粒级，分布率高达71.48%。为高效开发利用该二次资源，对浮选选银工艺条件进行了研究。结果表明，试样在磨矿细度为-0.037 mm占90%的情况下，以Na₂S为Zn2+去除剂和氧化银的活化剂，CuSO₄为含银闪锌矿的活化剂，丁铵黑药为捕收剂，MIBC为起泡剂，采用1粗1扫2精、中矿顺序返回流程处理，获得了银品位为1 316.80 g/t，银回收率为72.02%的银精矿。

某高炉瓦斯灰硫酸浸锌试验

张晋霞, 邹玄, 王龙, 李力, 牛福生

2016, 45(11): 181-183.

摘要 ( 859 )

相关文章 | 计量指标

某高炉瓦斯灰粒度较细、成分较复杂，主要成分有氧化钙、赤铁矿、方解石、氧化锌、炭等，铁、锌、碳含量分别为27.44%、8.76%、13.51%，主要含锌矿物为氧化锌，含铁矿物为赤铁矿，碳主要以焦炭的形式存在。为确定硫酸浸取锌的合适硫酸浓度、液固比和浸出时间，进行了3因素3水平正交试验。结果表明，硫酸浓度对锌浸出率影响最显著，其次是液固比；在硫酸浓度为0.6 moL/L、液固比为7 mL/g、浸出时间为25 min情况下硫酸浸锌，锌浸出率达97.03%。

碳酸钙晶须对碱激发高炉矿渣保温材料性能的影响

邢军, 胡世强, 赵英良, 李浩, 邱景平, 孙晓刚

2016, 45(11): 184-188.

摘要 ( 804 )

相关文章 | 计量指标

以高炉矿渣为主要原料，氢氧化钠为碱激发剂，双氧水为发泡剂，碳酸钙晶须为改性剂制备新型无机保温材料。探讨了碳酸钙晶须掺量对所制取保温材料物理性能的影响。试验结果表明：以高炉矿渣质量为基准，在碱激发剂氢氧化钠和发泡剂双氧水添加量分别为6%和2%、水固比为0.5 g/mL的情况下，添加3%的碳酸钙晶须的试件（养护时间为28 d）体积密度为0.52 g/m3，抗压强度为1.15 MPa，导热系数为0.081 W/m·K，该材料的物理性能达到保温材料的标准。

碱激发高炉矿渣-粉煤灰制备充填胶凝材料

孙晓刚, 赵英良, 邢军, 邱景平, 李浩

2016, 45(11): 189-193.

摘要 ( 881 )

相关文章 | 计量指标

以河南某材料公司的高炉矿渣和粉煤灰为原料，NaOH溶液为碱激发剂，对山东某金属矿山的尾砂进行胶结充填体强度试验。结果表明，在高炉矿渣与粉煤灰的质量比为4，NaOH浓度为8 mol/L，液固质量比为0.5情况下，充填材料试件3 d、28 d的抗压强度分别为2.12和6.84 MPa，满足充填要求。SEM分析表明，高炉矿渣和粉煤灰在碱激发后生成大量的凝胶相，是充填材料试件产生强度的主要原因；XRD和FTIR分析表明，碱激发材料中出现了水化硅酸钙的晶相峰，Si（Al）—O—Si在碱激发作用下发生解聚后又重新聚合形成［SiO₄］，以及碱激发后的材料体系吸收空气中的CO2生成碳酸盐矿物，是净浆试件强度的主要来源。

干粉激发煤矸石基地质聚合物性能影响因素研究

张大明, 任凤玉

2016, 45(11): 193-196.

摘要 ( 862 )

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为更方便、高效、安全地激发煤矸石的活性，制造出满足建筑需要的地质聚合物，用氢氧化钠与碳酸钙混合制备的碱性干粉激发剂替代氢氧化钠，对煤矸石、粉煤灰和标准砂进行处理，研究影响干粉激发煤矸石地质聚合物性能的因素，并与传统碱性溶液激发聚合物的特性进行了对比。结果表明：①升高养护温度、提高干粉激发剂中氢氧化钠的用量会加快地质聚合物的凝结和硬化速度。②养护温度升高可使试件的吸水率和抗压强度上升。③干粉激发剂中碳酸钙用量的增加会使地质聚合物试件的吸水率上升、抗压强度下降。④干粉激发剂中氢氧化钠用量为3%时，地质聚合物试件的吸水率最低、抗压强度最高。⑤无论从吸水率的角度还是从抗压强度的角度看，干粉激发剂的激发效果均好于氢氧化钠溶液。因此，干粉激发剂比氢氧化钠溶液更适合于激发煤矸石制备煤矸石基地质聚合物。

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