金属矿山

张长奎, 贾建军, 冯春, 乔继延, 郭汝坤, 李世海

2017, 46(07): 1-7.

摘要 ( 1320 )

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对采选联合优化的科学内涵及发展历程进行了论述，指出采选联合优化的理念是将采矿与选矿进行综合考虑，达到总成本最优。阐述了计算机模拟分析技术在采选联合优化中所发挥的关键作用，并分项论述了各类模拟分析技术的用途及特点。总结了爆破参数对下游破磨效率的影响规律，发现炸药单耗起着决定性的作用，而台阶高度、炸药爆速等也对机械破磨效率存在一定的影响。展望了采选联合优化的发展趋势，指出了物联网技术及海量数据深度分析技术将在未来采选联合优化设计中发挥重要作用。

不同类型萤石矿浮选工艺技术现状与进展

曹钊, 屈奇奇, 曹永丹, 张金山

2017, 46(07): 8-12.

摘要 ( 1307 )

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萤石是氟工业的重要原料，根据伴生矿物组分不同，萤石矿可分为石英型、方解石型、重晶石型以及多金属共生型等4种类型，归纳总结不同类型萤石矿的浮选工艺技术研究现状，有利于推动萤石浮选工艺技术的进步和发展。从研究与实践看，石英型萤石矿浮选分离较容易，采用普通水玻璃抑制石英，脂肪酸类捕收萤石，萤石矿物嵌布粒度细时强化磨矿即可获得理想的萤石精矿。方解石型萤石矿因方解石和萤石可浮性相近，浮选分离较困难，一般需以酸化水玻璃或组合抑制剂才能实现对方解石的选择性抑制。重晶石型萤石矿一般采用重晶石和萤石混浮，再用淀粉、栲胶、木质素磺酸钠等有机抑制剂或组合抑制剂抑制重晶石的浮选分离工艺。多金属共生型萤石矿一般采用优先浮选工艺，即先用硫化矿捕收剂浮硫化金属矿物，再用脂肪酸类捕收剂浮萤石的浮选工艺。实践表明，组合药剂的选择和新型药剂的研发在难选萤石矿的浮选中具有广阔的应用前景，是萤石浮选的重要研究方向。

复杂铜硫矿浮选分离技术现状及发展趋势

罗丽芳, 艾光华, 方浩, 吴昊, 杨冰

2017, 46(07): 13-16.

摘要 ( 1048 )

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从优先浮选流程、等可浮流程、混浮流程等方面介绍了铜硫矿的常用选别流程研究及应用现状；着重介绍了新型高效捕收剂、新型高效抑制剂（包括无机组合抑制剂和新型有机抑制剂）的研究与应用情况，简述了起泡剂的研究与应用现状；并对铜硫矿浮选电化学理论研究进展进行了总结，指出新型高效无毒浮选药剂的研发和电化学浮选研究是铜硫矿浮选技术发展的重要方向。

西藏某边坡冻土区温度场与应力场耦合数值分析

何叶波, 汪斌, 章光, 胡少华

2017, 46(07): 17-24.

摘要 ( 1080 )

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针对西藏地区某水电边坡，在瞬态热传导原理基础上，建立了冻结区和融化区岩体瞬态温度场控制方程，模拟了在低温环境下边坡的温度场响应情况；通过在边坡的不同部位提取特征点，分析了岩体温度场随年气温的演化规律，研究了覆盖层和强风化层在冻结期和融化期的温度影响范围。在此基础上，利用直接耦合法分析了热效应和冻融循环情况下，边坡覆盖层和强风化层位移的变化情况。研究结果表明：边坡浅层岩体温度与环境温度有很强对应性，而边坡深层温度则基本保持在3~5 ℃，边坡冻结最大深度为4 m；覆盖层和强风化层位移受环境温度影响较大，其位移均随时间变化呈近似正弦分布；从影响程度上看，冻胀循环引起的位移变化要远大于热效应的影响。

组合赋权-属性区间识别模型法优选采矿方法

刘洋, 叶义成, 刘晓云, 王其虎, 姚囝

2017, 46(07): 25-30.

摘要 ( 1208 )

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针对采矿方法综合评价指标体系的模糊性与不确定性，根据矿山生产实际经验与评价指标选取原则，选取损失率、贫化率、生产能力、采切比、采矿工效、采矿成本、安全性、通风条件、工艺复杂性、适应性、炸药单耗、施工难易性、机械化程度、劳动强度等14项指标作为评价指标。以属性区间识别理论为基础，建立了采矿方法综合评价的属性区间识别模型，采用均化系数将属性测度区间转化为综合属性测度；然后采用乘法合成法将主客观权有机结合得到了理想的组合权重；最后分别根据置信度准则、灰色接近度和评分准则进行采矿方法等级识别和比较排序分析。将该方法应用于某矿采矿方法选择中，应用案例计算的各采矿方案的采矿方法综合优越度分别为1.766 3、2.125 9、2.506 1、1.662 8、1.503 0，确定多层条带开采嗣后充填法为最优的开采方案实例。研究表明，该模型简单方便、合理有效，为采矿方法优选提供了一种新方法。

地下厂房硐室开挖及大体积混凝土浇筑仿真分析

黄敏, 唐绍辉, 黄英华, 吴亚斌

2017, 46(07): 31-37.

摘要 ( 1130 )

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以某水电站为工程背景，采用Autocad与FLAC^3D-Extruder地质建模软件建立三维数值分析模型，之后借助专业分析软件FLAC^3D对地下厂房硐室开挖及大体积混凝土浇筑全过程进行三维数值模拟计算，主要研究地下厂房硐室开挖及混凝土浇筑全过程中硐室围岩的应力、应变、塑性区变化特征以及锚杆、喷层支护结构的受力特征。研究结果表明：采用分期开挖方式，在施工过程中不会出现异常情况，采用锚喷支护后，硐周的围岩稳定特性较好，锚杆和喷层受力状态较为合理，说明所采用的施工开挖方式和选择的锚喷支护参数是可行的。该研究成果具有一定的指导意义，可为工程管理、开挖支护及监测设计提供参考依据。

考虑生态成本的南芬露天矿最终境界优化

顾晓薇, 朱清玉, 胥孝川, 王青, 王忠康

2017, 46(07): 38-41.

摘要 ( 1132 )

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依据矿山生态足迹定义，基于生态足迹模型，建立了生态成本分配模型，将生态成本分摊到某露天矿的开采成本中，从生态的角度出发，将外生成本内生化进行最终境界的设计，进行境界优化迭代，得到考虑生态成本下的最终境界，并分析了生态成本对最终境界的影响。优化结果表明：考虑生态成本下圈定的矿山最终境界缩小了11.29%；开采出的矿岩量较未考虑生态成本下圈定的最终境界的矿岩量少，矿石量减少15.38%，岩石量减少了30.45%；将矿山生态成本内生化圈定的境界得到的净利润，比未考虑生态成本圈定的境界，并以该境界核算出对应的生态成本进而得到的矿山综合利润多出了13.46%，生态成本内生化对最终境界优化有很大影响。

夏甸金矿上向水平分层充填法结构参数优化的数值模拟

杨悦增, 许国良, 何少博, 周东良, 田玉起

2017, 46(07): 42-46.

摘要 ( 1350 )

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夏甸金矿-692 m水平以上采用点柱式上向水平分层充填法进行回采，在回采时矿房宽6 m，矿柱宽度为2 m，2 m的矿柱不回收，造成了较为严重的矿量损失。因此，对夏甸金矿-692 m水平以下的采场采用的采矿方法进行优化，采用了上向水平分层充填法进行回采。基于FLAC^3D数值模拟软件对采场结构参数优化，通过模拟不同矿房矿柱的宽度方案，观察不同方案采场中的应力、塑性区情况来确定最佳的矿房宽度和矿柱宽度。研究发现：当矿柱宽度为4 m时，其矿柱中岩体塑性变形程度低，矿柱完整性好，安全程度高，矿房宽度为5 m时，塑性区面积最小，塑性变形最弱。因此，选择矿柱宽度为4 m，矿房宽度为5 m是最佳的结构参数。

新疆准东露天煤矿单一巨厚煤层复合边坡空间形态优化

曹博, 陶亚彬, 刘忠红, 李广贺, 程吉超

2017, 46(07): 47-50.

摘要 ( 1120 )

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针对单一巨厚煤层露天矿土-岩复合边坡稳定性及空间形态问题，以新疆准东露天矿为工程背景，采用刚体极限平衡和FLAC3D数值模拟相结合的方法，研究了露天矿复合边坡的稳定性及空间形态，分析了复合边坡的潜在滑动模式及稳定性规律，确定了采场与排土场的最大安全距离。研究结果表明：新疆准东露天矿采场最终边坡角为34°，排土场边坡角为23°，排土场与采场安全距离为150 m时满足安全性与经济性要求；单一巨厚煤层露天矿土-岩复合边坡的滑坡模式为沿排弃物内部的圆弧滑动和以坡体出露弱层面为底界面的组合滑动；在岩体自身重力作用下，单一巨厚煤层露天矿土—岩复合边坡破坏形式为拉张—剪切复合型。

大浞河铁矿软岩巷道围岩蠕变的黏弹性参数反演

高亚辉, 徐嘉辰, 胡福祥, 汪斌

2017, 46(07): 51-54.

摘要 ( 1065 )

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大浞河铁矿1采区-140 m水平采场进路开挖后，部分巷道围岩随时间推移持续向内收缩，显现出蠕变特性，对正常的生产经营造成了一定安全隐患。为探明巷道围岩变形机理，在一采区中段采场进路巷道进行原位试验，利用圆形巷道测试数据曲线的特点，选取合适的蠕变模型。根据黏弹性蠕变位移公式，借助Origin分析推导出模型所需要的参数。通过增减FLAC3D内置模型的参数项，修改内置蠕变模型的流变特性，使之符合巷道蠕变试验实测曲线的变化规律。利用圆形巷道实测曲线反演的蠕变参数对巷道围岩的顶板、底板、帮的蠕变变形进行模拟，并对三者的位移进行比较分析。分析结果表明：三者的位移曲线曲率相近，取得的数据具有一定价值，采用此种方法进行反推黏性参数，对圆形巷道的围岩蠕变分析具有一定的推广价值。

高程对某露天矿边坡爆破振动传播规律的影响

张西良, 仪海豹, 辛国帅, 杨海涛

2017, 46(07): 55-59.

摘要 ( 1275 )

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以马钢集团某露天铁矿为例，从爆破振动影响下边坡稳定性控制及周边建（构）筑物等的安全出发，采用爆破振动现场测试方法，开展了高程因素影响下爆破振动传播规律试验研究；采用量纲分析提出了萨道夫斯基修正公式。研究结果表明：随着高程差的增加，爆破振动速度在台阶部位岩体上存在“鞭梢效应”，即表现出高程放大效应；爆破振动速度放大系数随测点至爆源水平距离的增加呈现出衰减规律，且放大系数在水平距离300 m范围内较为明显；爆破振动速度随高程差的增加以衰减为主，高程放大效应随高程差的增加而逐渐增大，且高程放大系数在高程差200 m范围内增长迅速，500 m后趋于稳定；高程差的存在增大了爆破振动危害。采用修正的萨道夫斯基公式提高了矿山边坡爆破振动速度预测的精确性，对于采场边坡及周边设施的安全控制具有指导意义。

考虑充填体支撑效应的矿岩-充填体相互作用机理分析

王明旭

2017, 46(07): 60-64.

摘要 ( 1088 )

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为更好地研究矿岩和充填体的相互作用机理，依据充填体的不同硬化时期对顶板和矿岩所处的支撑效应，将充填体分为小变形阶段的弹性变形和大变形阶段的塑性变形，建立相应的充填体与围岩相互作用的悬臂梁+均布荷载及相关约束的力学模型。同时通过配比制作标准圆柱体，待强度稳定后进行切割打磨，在中间掏空20 mm厚度的半圆饼，并用水砂比为1∶12的配料进行充填。通过电阻应变片，测试试样在加载作用下的内部和表壁应变情况，分析接触带处的应力应变变化规律。进一步通过数值模拟软件，模拟相关过程，验证相关试验结果。模拟结果表明：随着加载的进行，接触带的应变变化增幅较大，在没有围压约束、轴向荷载作用情况下，充填体受压从临空面开始产生了剥落现象。围压约束有效增大了接触带区域的安全系数值，局部区域从塑性破坏区变成稳定区。

煤矿快速钻进设备与大孔径直眼掏槽快速爆破关键技术研究

鲍伟, 孙文进, 宋慧, 宋立新, 陈闪, 吴帅

2017, 46(07): 65-68.

摘要 ( 1503 )

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目前，煤矿岩石巷道掘进施工的主要方法钻眼爆破法，使用钻眼爆破法进行掘进时，爆破效果好坏、循环进尺大小和炮孔利用率的高低关键是掏槽，掏槽眼的布置方式分为直眼掏槽和斜眼掏槽。大量实践表明，受现有地质条件、巷道断面、凿岩机具、装药等因素的影响,每循环进尺要达到2.5~3.0 m，不论采用直眼掏槽还是斜眼掏槽，都容易出现掏槽效果不好，炮孔利用率低的现象。研制开发了一种液压掘进钻车，既可钻小直径普通钻孔，又能钻直径为100~110 mm的大孔，解决直眼掏槽爆破大直径炮孔自由面的问题，达到快速掘进和快速爆破的目的。

添加物增强土质尾矿坝边坡稳定性试验研究

徐新瑞, 张海龙, 邓德学, 郑彬彬

2017, 46(07): 69-73.

摘要 ( 1057 )

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土质边坡尾矿坝稳定性直接关系到下游人民生命与财产安全。把不同的添加物添加到尾砂中，对比分析不同添加物条件下尾砂的性质和强度，对研究土质边坡的稳定性具有非常重要的作用。首先，对尾砂进行无任何添加物条件下的三轴剪切试验，获得相关的强度参数；其次，设计水泥和碎石的掺量均为15%，执行同等条件下的抗剪强度试验，与无添加物的试验结果进行对比分析；第三，以碎编织袋为添加物，采用应变控制式三轴仪对尾矿砂进行实验室强度试验，研究不同添加物对尾矿砂强度的影响；最后，在不同添加物条件下采用瑞典圆弧法和简化Bishop法计算了尾矿坝边坡的最小安全系数,从结果得到添加碎编织袋增强土质边坡稳定性具有较好的可行和适用性。该研究结果对提高尾矿坝边坡的稳定性具有重要的工程指导意义和借鉴价值。

层状黑云变粒岩的波速模型及声发射定位新方法

杨天鸿, 李哲, 马青海, 董鑫

2017, 46(07): 74-77.

摘要 ( 972 )

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相关文章 | 计量指标

为了提高层状黑云变粒岩破坏过程中声发射源的定位精度，建立了一种适用于该类岩石的各向异性波速声发射源定位方法。首先，通过波速测量结果构建了各向异性波速模型；然后,建立声发射定位目标函数，并采用直接网格搜索法进行优化求解；最后,通过单轴压缩条件下的层状黑云变粒岩声发射实验，对单一波速的传统定位法和该定位方法进行了验证。研究结果表明：该定位方法具有较高的精度，误差较单一波速的传统定位法减少了约4 mm，可以为研究层状黑云变粒岩破裂过程中裂纹时空演化规律提供技术基础。

鞍山某复杂难选铁矿石预选—磁化焙烧—弱磁选试验

李二垒, 刘杰, 杨晓峰, 李艳军, 孟祥志

2017, 46(07): 78-81.

摘要 ( 1015 )

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相关文章 | 计量指标

鞍山某复杂难选铁矿石铁含量为31.12%，主要以赤铁矿、磁铁矿形式存在，脉石矿物主要是石英。为确定预选—磁化焙烧—弱磁选工艺处理该铁矿石的可行性，进行了选矿试验研究，着重研究了焙烧温度、还原气氛CO浓度、焙烧时间和焙烧产物磨矿细度对铁精矿产品指标的影响。结果表明，在焙烧温度为560 ℃，CO浓度为30%，焙烧时间为10 min，焙烧产品磨矿细度为-0.038 mm占92.85%，弱磁选磁场强度为103.45 kA/m条件下，可获得铁品位为64.63%、回收率为92.01%的铁精矿。预选—磁化焙烧—弱磁选工艺是该复杂难选铁矿石的高效开发与利用工艺。

遵义高铁硫低品位碳酸锰矿石选别试验

邓强, 陈文祥, 黄苑龄, 王劲松, 陈宁可

2017, 46(07): 82-88.

摘要 ( 1142 )

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相关文章 | 计量指标

遵义高铁硫低品位碳酸锰矿石直接浸出存在处理量大、成本高、工艺复杂等问题。为解决该问题，在工艺矿物学研究基础上进行了选矿试验。研究表明，对于碳酸锰占总锰的93.45%，铁硫主要以黄铁矿形式存在、各主要矿物嵌布关系密切的矿石，在磨矿细度为-0.074 mm占85%的情况下采用强磁选—强磁选精矿再磨（-0.037 mm占65%）—反浮选—强磁选尾矿螺旋溜槽+摇床重选选硫流程处理，获得了Mn品位为26.01%、含Fe7.31%、含S 0.76%、Mn回收率为91.85%的锰精矿，以及S品位为38.47%、S回收率为72.54%的综合硫精矿，锰精矿S、Fe剔出率分别达92.30%和59.37%。矿石抛出产率为42.43%的尾矿和9.03%的硫精矿后，锰品位从13.75%提高至26.01%，这为后续浸锰创造了良好的条件。可减少后续电解金属锰的酸耗、氨耗及渣的处理费用等，为企业创造显著的经济效益。

用新型药剂提高云南某铜铁矿石浮铜指标

袁铭泽, 周兴龙, 黄伟东, 王兰华, 王昊伟

2017, 46(07): 89-92.

摘要 ( 1094 )

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相关文章 | 计量指标

云南大红山某铜铁矿选矿厂以丁基黄药为捕收剂、730A+2#油为起泡剂浮选铜，不仅药剂用量较大，生产过程不稳定，而且生产指标不理想。试验对新型、高效药剂的浮选效果进行了研究。结果表明：采用现场磨矿细度、浮选浓度及工艺流程，以DF-64+DF-8（质量配合比为1∶2）为捕收剂、DF-K90为起泡剂，获得了铜品位为23.42%，铜回收率为95.39%铜精矿，不仅提高了铜精矿品位2.42个百分点左右、铜回收率2.39个百分点左右，而且稳定了生产过程，降低了药剂用量和药剂成本，经济和社会效益显著。

西藏某氧化铜矿石选铜试验

王国彬, 张忠平, 张二林

2017, 46(07): 93-96.

摘要 ( 1120 )

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相关文章 | 计量指标

西藏某氧化铜矿石铜品位为4.32%，矿石性质复杂，氧化率高，易浮泥质碱性脉石矿物含量高。针对该矿石性质及选矿厂所在特殊地理环境的特点，对矿石进行了硫化浮选选铜试验。结果表明，矿石在磨矿细度为-0.074 mm占80%、以硫化钠+硫酸铵为调整剂，戊基黄药为铜矿物捕收剂的情况下，采用2粗3精3扫、中矿顺序返回流程处理，最终获得了铜品位为19.54%、铜回收率为79.21%的铜精矿。该工艺具有高效、环保的特点。

以羟乙基纤维素为抑制剂浮选分离铜硫

朱贤文, 冯博, 彭金秀, 翁存建, 刘焕德, 陈迪胜

2017, 46(07): 97-100.

摘要 ( 1206 )

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为检验铜硫分离新型抑制剂HEC的有效性，并了解HEC作用效果的影响因素，以丁基黄药为捕收剂，对黄铜矿、黄铁矿纯矿物进行了浮选试验，并以HEC为抑制剂进行了实际矿物浮选试验。结果表明：①丁基黄药对黄铜矿的捕收能力强于黄铁矿，且几乎不受矿浆pH值的影响，在无抑制剂的情况下，高碱环境可抑制黄铁矿的上浮。②HEC可用于铜硫分离，用量为200 mg/L时可显著抑制黄铁矿，但对黄铜矿的抑制能力很弱。③抑制剂HEC适宜在pH=7的环境下浮选分离黄铜矿与黄铁矿的人工混合矿。④在分选内蒙古某铜硫矿石时，以HEC为铜硫分离黄铁矿的抑制剂，可获得铜品位为23.21%、铜回收率为81.75%的铜精矿，以及硫品位为13.20%、硫回收率80.83%的硫精矿，较好地实现了铜硫分离。

四川会东某铅锌矿石选矿工艺优化研究

黄和平, 罗仙平, 翁存建, 陈迪胜, 孙洪林, 周华荣

2017, 46(07): 101-109.

摘要 ( 1224 )

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四川会东某高泥铅锌矿石主要有价组分铅、锌、银含量分别为1.01%、6.30%、34.89 g/t，铅矿物以方铅矿为主，锌矿物以闪锌矿为主。由于现场浮铅时抑锌效果不理想，即使浮选工艺流程冗长，但铅、锌精矿指标仍不理想。试验引进新型、高效抑制剂XKY-02配合硫酸锌抑锌浮铅，再活化选锌，在磨矿细度为-200目占80%的情况下，采用1粗2精1扫浮选选铅、1粗1精1扫浮选选锌、中矿顺序返回流程处理矿石，获得了铅品位为55.77%、银品位为571.72 g/t、含锌6.70%、铅回收率为71.05%、银回收率为21.17%的铅精矿，以及锌品位为56.06%、银品位为244.87 g/t、含铅1.04%、锌回收率为92.59%、银回收率为72.99%的锌精矿。与现场工艺相比，铅、锌选矿工艺段数明显减少，但精矿指标明显改善。

国外某含铜金矿石选矿工艺优化与生产实践

杨宇

2017, 46(07): 110-114.

摘要 ( 1115 )

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国外某含铜硫化金矿石采用硫（金）浮选—金精矿氰浸—活性炭吸附工艺回收金。由于金精矿中含铜高达1.15%，氰化浸金时，铜矿物不仅影响金的氰化浸出（氰化物对金的选择性不及对铜的选择性），而且铜矿物的浸出大量消耗氰化物，造成氰化物消耗量大；浸出液含铜高，炭吸附金时产生高铜炭，炭浸尾渣除氰漂白粉耗量高；且后续金冶金环节，高铜炭解吸和精炼时间长、成本高，活性炭再生难度大，炭吸附能力下降。为解决因金精矿含铜高所带来的一系列问题，在对金铜混浮—精矿再磨—铜硫(金)分离工艺流程进行试验研究的基础上，完成了现场工艺改造。生产实践证明，采用该工艺处理现场矿石，可取得金品位为13.09 g/t、含铜0.07%、金回收率为35.00%的金精矿和铜品位为14.00%、含金203.69 g/t、金回收率为60.00%、铜回收率为92.00%的铜精矿。工艺改造后，氰化物等药剂用量及生产成本大大降低，金回收率明显提高，并产出了铜精矿，企业获得了显著的经济效益。

PVC废塑料与石煤混合焙烧—酸浸提钒试验

冯杨, 陈铁军, 张一敏, 韩军, 万军营

2017, 46(07): 110-114.

摘要 ( 1313 )

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石煤提钒过程中，为提高钒浸出率，往往会在焙烧阶段添加添加剂，而PVC废塑料则是没有得到很好回收利用的大宗废弃物。针对这一状况，以PVC废塑料为添加剂，进行了石煤提钒工艺条件研究。结果表明：①在焙烧过程中加入与石煤质量比为10%的PVC废塑料，在升温速率为10 ℃/min，焙烧温度为800 ℃，焙烧时间为60 min，焙砂酸浸的硫酸体积浓度为15%，液固比为1.5 mL/g，浸出温度为95 ℃，浸出时间为4 h情况下，钒浸出率可达92.60%，与空白焙烧—酸浸工艺相比，钒浸出率提高了6.50个百分点。②石煤焙烧阶段加入10%的PVC废塑料后，石煤中各主要元素的浸出率有不同程度的提高，说明PVC的加入有助于破坏石煤的矿物结构，促进后续酸浸过程中钒的浸出，但并不给后续富集钒和沉钒工艺带来不利影响。因此，在石煤提钒焙烧过程中添加PVC废塑料，可改善钒的浸出效果，降低钒的浸出成本，实现PVC废塑料的综合利用，经济效益和环境效益显著。

离子型稀土矿浸出渗流规律与调控方法研究

胡洁, 周贺鹏, 雷梅芬, 张永兵, 罗仙平

2017, 46(07): 115-120.

摘要 ( 1114 )

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离子型稀土矿床成因与矿石性质复杂，矿体特有的黏土矿物不仅不利于稀土离子的渗流浸出，而且易产生药剂残留、渗流盲区,还可能引发山体滑坡等地质环境灾害。为给离子型稀土矿原地溶浸、高效回收工艺以科学指导，从原地溶浸化学反应、渗透规律、浸出动力学、水动力学、铝动力学等角度深入分析了离子型稀土矿浸出渗流规律研究现状，指出了原地溶浸过程存在的问题和发展方向，总结探讨了浸出渗流过程的调控方法。结果表明，以理论为指导，开发高效、经济、环保型浸出剂，研发助浸、抑杂、防膨、促渗等辅助药剂，改善注液、收液方式将是离子型稀土矿原地溶浸工艺优化的主要方向。

祁漫塔格一带镍矿综合地质信息成矿预测与潜力评价

张金玲, 李领贵, 顾红彬, 李敏, 王彬, 王治安

2017, 46(07): 121-127.

摘要 ( 1161 )

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祁漫塔格地区地处阿尔金、东昆仑、柴达木盆地交织的“构造结”地带，是东昆仑西段矿产资源量的主要来源地。以区内夏日哈木铜镍矿为研究对象，以综合信息成矿预测理论为指导，综合利用地球物理、地球化学、遥感地质找矿信息，通过区域成矿地质条件和成矿规律的研究，建立了镍矿成矿预测模型，并基于GIS软件的MARS系统构建了镍矿资源预测评价系统。运用矿床模型综合信息地质单元法圈定了侵入岩浆型Ni矿成矿预测区11处，其中A类1处，B类2处，C类8处，并采用矿床模型综合地质信息体积法估算了预测区资源量。研究表明：预测区500 m以浅Ni资源量3 056 658.39 t，1 000 m以浅Ni资源量611 126.77 t，预测资源总量3 667 785.16 t，显示祁漫塔格地区具有良好的镍矿找矿潜力。

矿山深部开采覆岩沉陷预测的改进粒子群优化BP模型

陈健峰

2017, 46(07): 128-132.

摘要 ( 1007 )

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为提高矿山深部开采覆岩沉陷的预测精度，以吉林省某矿山为例，将覆岩抗压强度、工作面推进距离、采厚、煤层倾角、采深作为开采沉陷预测的主要影响因素，以煤层倾角、工作面推进距离、采厚等参数作为预测模型的输入值，将最大沉陷值作为预测模型的输出值，构建了BP神经网络开采沉陷预测模型。针对经典BP神经网络模型在训练时具有学习速度慢、抗干扰能力弱以及易陷入局部最小值等不足，采用一种改进型粒子群优化算法对其进行了优化，构建了改进粒子群优化BP神经网络模型。试验表明：①所提模型的平方相关系数R₂为0.932、平均绝对误差e_ME为0.195、平均相对误差e_MRE为0.082、训练时间t为21.5 s、均方误差e_MSE为0.067 1；②经典BP神经网络模型的平方相关系数R₂为0.802、平均绝对误差e_ME为0.605、平均相对误差e_MRE为0.255、训练时间t为30.9 s、均方误差e_MSE为0.089 1；③PSO-BP神经网络模型的平方相关系数R₂为0.825、平均绝对误差e_ME为0.382、平均相对误差e_MRE为0.216、训练时间t为23.5 s、均方误差e_MSE为0.078 2。可见，所提模型具有较高的训练效率，拟合效果较好且预测精度较高，对于大幅提升矿山开采沉陷预测精度有一定的借鉴价值。

钻爆法施工过程交互仿真研究

刘鹏, 孙瑜, 徐帅, 安龙

2017, 46(07): 133-137.

摘要 ( 1019 )

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针对井下巷道掘进存在的过程基本单元精细化仿真缺失、三维仿真程度不足、数据分析分散等问题，基于虚拟现实技术，设计了一种井下巷道掘进过程动态交互仿真的总体框架。分析了静态模型制作、动态仿真、人机交互3项关键技术方案，开发出基于Unity3D的巷道掘进过程动态交互仿真平台。该平台实现了凿岩、装药、爆破等巷道掘进过程和凿岩机等设备的动态仿真、人机交互，同时可收集井巷掘进数据、统计处理施工参数，有助于提高掘进爆破过程的教学质量，加强矿山对员工的安全培训，有助于找到施工薄弱环节等。

一种露天矿卡车故障的NLP技术挖掘与分析方法

田凤亮, 孙效玉, 张航

2017, 46(07): 138-142.

摘要 ( 895 )

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受制于国内露天矿设备的智能化故障诊断水平，露天矿卡车故障信息以人工采集方式为主，故障信息的标准化和故障管理的程序化程度不够，难以进行深入的故障分析工作。为此，提出了基于自然语言处理技术的故障分析方法。该方法首先对故障文本信息进行预处理，利用向量空间模型对处理结果进行统计，从而获得初始特征向量；然后利用主成分分析算法对初始特征向量进行降维处理，建立故障特征空间模型；最后利用这些特征向量训练故障挖掘模型，对露天矿卡车故障信息进行挖掘与分析。通过矿山实际数据验证了该方法的合理性，为露天矿卡车故障信息分析与管理提供了新方法。

三友石灰石矿陡坡植被恢复的集水节灌控制系统

丁爱华, 曹建生

2017, 46(07): 143-146.

摘要 ( 1201 )

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以三友石灰石矿迹地生态重构立地条件以及植物生长监测为研究对象，结合燕山地区三友石灰石矿废弃地的实际情况，将传感器技术、自动控制技术等用于岩质边坡的植被恢复领域，研究设计一款集水节灌系统，根据不同植物不同成长阶段的水分的需求，实现植物的需水量灌溉，满足植物生长需求，提高植物的快速攀爬。同时，利用GPRS无线传输模块，将测量数据实时发送至人机界面，便于进行系统检测和参数设置，使得岩质边坡生态重构监测技术水平得以提升。

新型外磁式磁选机对复合铁矿石的粗粒预选

尚红亮, 史佩伟, 李国平, 成磊

2017, 46(07): 147-150.

摘要 ( 1747 )

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实现复合铁矿石的高效预选，提高入磨品位，简化磨选工艺流程，减少磨选作业处理量，降低生产成本的关键是分选设备。北京矿冶研究总院开发出了适合复合铁矿石预选的NLCT系列外磁式磁选机，该类型设备采用外置弧形磁路设计，分选筒内轴向分选，可实现强磁性矿物和弱磁性矿物的高效富集。采用NLCT0607型外磁式磁选机对粒度为12～0 mm，Fe品位为26.49%的安徽霍邱地区某低品位磁铁矿-镜铁矿混合铁矿石进行预选，抛尾产率达20.90%，精矿Fe回收率达92.35%。对粒度为10～0 mm，Fe品位为20.30%，TiO₂品位为7.88%的攀西红格矿区某钒钛磁铁矿石的预选试验，抛尾产率达25.92%，精矿Fe、TiO₂回收率分别达89.52%和91.01%；该系列设备的现场工业应用取得了与实验室非常接近的生产指标。因此，NLCT系列外磁式磁选机在复合铁矿石的高效分选方面具有广阔的应用前景。

小波变换域井下视频监控图像改进阈值去噪方法

申红

2017, 46(07): 151-154.

摘要 ( 982 )

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通过对井下视频监控系统实时采集的各类开采、地质环境信息进行有效分析，可为制定井下开采方案以及进行灾害救援提供准确依据。由于井下光照不均匀，粉尘较多，严重干扰了监控探头获取高质量的监控图像。为此，结合小波变换方法，提出了一种小波变换域改进阈值去噪方法。该方法首先对井下视频监控图像进行3层小波分解，得到低频和高频分解系数；其次对低频分解系数进行重构，得到空间域背景图像，采用维纳滤波算法进行处理，以去除其中存在的少量噪声；然后根据经典小波硬、软阈值去噪模型的不足，提出了一种改进型阈值去噪模型，该模型可分别根据不同的高频分解系数自适应设定阈值，可有效去除不同分解层高频系数中的噪声，对去噪后的各高频分解系数进行重构，得到空间域细节图像；最后，分别将去噪后的空间域背景图像和细节图像进行叠加，得到去噪后的井下视频监控图像。采用1幅内蒙古某煤矿井下视频监控图像进行试验，并引入了经典小波硬、软阈值去噪模型及2类已有的改进型阈值去噪模型与所提方法进行试验对比，结果表明，所提方法不仅可有效去除井下视频监控图像中的噪声，而且可保持图像细节信息完整性。

高温矿井巷道风流对流换热相似实验研究

陈柳, 薛韩玲

2017, 46(07): 155-159.

摘要 ( 1050 )

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运用模型实验相似理论，推导出高温矿井巷道风流对流换热原型和模型之间的相似判据，建立了高温矿井巷道风流对流换热的实验系统。测量并分析了不同巷道壁温、不同入口风速以及入口温度对对流换热系数的影响；利用相关分析的方法，分析了巷道壁温、入口风速和巷道平均风流温度对对流换热系数的影响程度，得到各因素对对流换热系数影响程度，按从大到小的顺序为巷道平均风流温度、入口风速及巷道壁温；其中，巷道平均风流温度和入口风速均与对流换热系数呈正相关，而巷道壁温与对流换热系数呈负相关。基于对各影响因素的分析,得到了高温矿井巷道风流对流换热实验关联式，该关联式可以在实验范围内计算实际矿井风流的对流换热系数。

铁门坎断层对充填法回采地下采空区稳定性影响研究

王章琼

2017, 46(07): 160-163.

摘要 ( 1206 )

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为研究断层对地下采空区充填法回采的影响，以大冶铁矿铁门坎采区为例，通过数值模拟方法，建立不考虑断层与考虑断层影响的2种分析模型，对比分析了2种工况下采空区充填回采前后的应力场、塑性区分布规律。结果表明：考虑断层的工况下，充填回采前后采场围岩稳定性状况优于不考虑断层的工况。这是因为采场与断层之间特殊的空间组合关系：采场位于断层F1、F2夹持的范围内，且未与断层相交，采场地下开采和充填回采时导致的岩体重分布应力转化为断层破碎带变形，重分布应力被部分释放。研究结果对于断层发育区地下采场的稳定性分析具有一定参考价值。

自然风压和活塞风影响下的会宝岭铁矿斜坡道污风治理

赵文彬, 徐凯, 史俊文, 胡冰

2017, 46(07): 164-167.

摘要 ( 1045 )

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针对会宝岭铁矿斜坡道在夏季存在严重的污风积聚问题，为了及时将积聚在斜坡道中的污风排出，分别取当地全年温度最低和最高月份1月和7月中的某一天为样本，通过测算一天中矿井自然风压大小，建立自然风压在一天中的变化曲线图，得出7月15∶00左右自然风压最低，此时矿井通风最困难，斜坡道处的污风积聚最严重。通过现场测算，1月和7月斜坡道联通-410 m水平联络巷处的风量大小分别为6.9 m³/s 和2.3 m³/s，结合斜坡道受运输矿车造成的活塞风影响，考虑通风困难时期在斜坡道与-130 m水平的联络巷处安设风幕装置，计算阻风率为31%。运用Ventsim软件对矿井通风系统进行风路解算，得出斜坡道在-410 m水平联络巷处的风量为7.5 m3/s，优于冬季通风最容易时期的风量。现场应用表明，该风幕装置运行效果良好。

包头某稀土尾矿库周边土壤重金属污染特征与生态风险评价

王文华, 赵晨, 赵俊霞, 司万童

2017, 46(07): 168-172.

摘要 ( 971 )

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为了解包头某稀土尾矿库周边表层土壤中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的富集特征及污染程度和生态风险状况，以尾矿库南侧湿地和西侧农田为研究样点，以相对无污染的小白河黄河湿地自然保护区和尾矿库西侧8 km的农田为对照样地，利用国标方法进行重金属含量测定，并利用综合污染指数、污染负荷指数、地积累指数和生态风险指数法进行污染程度和生态风险评价。结果显示：各样点土壤重金属含量均高于国家和内蒙古土壤背景值，其中以Cd和As污染最为严重，且As超过国家二级标准(GB15618—1995)。尾矿库周边土壤的重金属污染程度和生态风险均显著高于对照样地。湿地土壤污染程度显著高于农田，且随着与尾矿库距离的增大而减轻。该稀土尾矿库是造成周边土壤重金属污染的根本原因。研究揭示了该地区的重金属污染特征和生态风险，可作为当地土地资源保护与生态恢复的科学依据。

复合材料BiVO₄/ZnO光催化降解废水中的丁基黄药

杨状, 高星星, 赵通林, 李洋, 姜效军, 王舰

2017, 46(07): 173-177.

摘要 ( 1027 )

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针对选矿废水中残留的有毒有害丁基黄药，通过水热法制备出一种高效复合型光催化材料BiVO₄/ZnO。采用XRD、SEM和UV-Vis等对样品的结构、形貌和光学性质等进行了表征。在模拟太阳光照射下，考察了降解时间、BiVO₄与ZnO不同质量百分比的BiVO₄/ZnO和不同丁基黄药初始浓度等因素对光催化降解效果的影响。结果表明：①BiVO₄与ZnO按质量比25%复合的光催化材料BiVO₄/ZnO对丁基黄药模拟废水具有强降解效果；丁基黄药初始浓度越低、降解时间越长，丁基黄药的降解率越高；pH=7、初始浓度为50 mg/L的丁基黄药模拟废水50 mL，在复合光催化材料BiVO₄/ZnO用量为50 mg时的降解率为96.00%。②复合光催化材料BiVO₄/ZnO可循环用于丁基黄药的降解，丁基黄药的降解率几乎不受循环利用次数的影响。③复合光催化材料BiVO₄/ZnO对丁基黄药的降解行为符合一级反应动力学模型。

废弃矿山破碎岩质边坡地质环境治理

欧哲, 王铁, 杨家富, 罗国庆

2017, 46(07): 178-185.

摘要 ( 1174 )

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未及时治理的废弃矿山存在地质灾害隐患、水土流失、视觉污染等问题，其中，边坡岩质破碎的石灰石废弃矿山是废弃矿山地质环境治理的难点之一。以安徽省繁昌县“三线三边”废弃矿山地质环境治理项目为依托，选取具有典型的破碎岩质边坡的石灰石废弃矿山作为研究对象，对其已有的地质环境问题进行了调查和分析。针对边坡较陡，坡面岩石风化、破碎严重，节理、裂隙发育的工程地质特征，以及边坡植被资源和地貌景观破坏造成视觉污染和地质灾害的现状，对相应的治理技术进行了研究，采用“双网结合”护坡、截排水、改良型喷混植生护坡等技术对废弃矿山进行了地质环境治理，并及时对初步治理成果进行了养护管理和动态监测。实践表明：所提技术方案的成功应用使得边坡已基本消除地质灾害隐患且处于稳定状态，坡面植被根基扎实且覆盖率达到90%以上，基本形成了稳定的植物群落和良好的生态系统。

重选—筛分工艺分选高炉除尘灰试验与实践

高志明, 周显瑞

2017, 46(07): 186-189.

摘要 ( 1062 )

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某高炉除尘灰-0.074 mm占70.30%，有价成分为铁、炭、锌，铁在-0.074 mm粒级有明显的富集现象；锌主要分布于-0.065 mm粒级；试样粒度越粗炭分布率越高。试验对该试样进行了选矿试验研究，结果表明，在磨矿细度为-200目占85%的情况下，采用螺旋溜槽粗选、环形摇床精选、螺旋溜槽粗选尾矿筛分工艺处理试样，可获得铁品位达57.40%、回收率达47.08%的铁精粉，固定碳含量达67.18%、回收率达63.09%的炭精粉，以及锌含量为6.04%、回收率达74.47%富锌料。以试验流程为基础建设的生产工艺系统处理铁含量为31.50%、碳含量为25.20%、锌含量为2.46%的高炉除尘灰，在磨矿细度为-200目占85%的情况下，获得的铁精粉铁品位达55.30%、回收率达53.72%；炭精粉固定碳含量达67.81%、回收率达60.76%；富锌料锌含量为5.81%、回收率达74.18%。铁精粉、炭精粉和富锌料品质均满足返厂或作为产品销售的要求。该工艺是高炉除尘灰处理的低成本、高效率工艺，具有较高的推广、应用价值。

从某金尾矿中浮选回收金

李日升, 翟旭东, 冯玉怀, 兰新哲, 靳建平, 沈宇

2017, 46(07): 190-192.

摘要 ( 977 )

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某金矿尾矿库内堆存有金品位为0.70 g/t的尾矿约100万t，尾矿粒度粗细不均，+150 μm占46.25%、-74 μm占26.50%，金在粗、细粒级有一定程度的富集。为了开发该二次资源，进行了浮选选金试验。结果表明，试样在磨矿细度为-74 μm占80%的情况下，以硫酸为矿浆pH调整剂、硫酸铜为活化剂、Y89黄药为捕收剂，采用2粗2精1扫、中矿顺序返回流程处理，可获得金品位为30.88 g/t、金回收率为59.11%的金精矿。

用某钼尾矿制备高性能混凝土的试验

崔孝炜, 狄燕清, 庞华, 南宁, 刘璇, 周春生

2017, 46(07): 193-196.

摘要 ( 1062 )

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将钼尾矿、矿渣、水泥熟料、石膏进行机械力粉磨，制备胶凝材料，研究了胶凝材料掺量和砂率对混凝土力学性能的影响。结果表明，随着胶凝材料掺量的增加，混凝土的坍落度和混凝土试块的抗压强度均增大；随着砂率的增大，混凝土的坍落度和混凝土试块的抗压强度均先增大后减小。当胶凝材料和骨料质量比为1∶3.0，砂率为0.35时，养护28 d的混凝土试块的抗压强度达68.7 MPa。在钼尾矿胶凝材料体系中，C—S—H凝胶、AFt及氢氧化铁凝胶等水化产物相互交织，未参与反应的微细粒填充到体系的孔隙中，促进了胶凝材料强度的增长。

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