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2017年 第46卷 第05期    刊出日期：2017-05-15

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专题综述

卸荷条件下岩石破坏能量演化试验研究进展

裴峰, 张军工, 马庆福, 纪洪广, 向鹏

2017, 46(05):  1-6. 

摘要 ( 857 )  

相关文章 | 计量指标

岩石在变形破坏过程中不断与外界交换着物质和能量，是一个能量耗散的损伤演化过程，岩石破坏的实质是能量驱动下的状态失稳现象。综合介绍了在开挖瞬间，迅速增大的轴向应力随着时间增长逐渐趋于稳定和围压瞬间卸载的应力重分布情况，目前主要采用轴压升高、围压降低而轴压不变、围岩降低的室内试验方案。结果表明:岩石卸荷破坏具有明显的围压效应，总应变能、弹性应变能和耗散能与初始围压呈正相关关系；随着卸荷速率的增加，能量转化速率不断减小，岩石容易产生瞬间动态破坏；不同卸荷水平下能量演化存在明显的差异；碎屑岩块分形维数越大，扩容现象越明显，穿晶、沿晶裂纹越发育，消耗能量越多。基于现有的研究成果，提出完善试验系统、采用与工程实际相符合的应力路径、开展微细观裂纹研究、深入能量转化敏感阶段研究的发展趋势。

“新丝绸之路”背景下陕西矿产资源 国际合作共同体模式

段少帅, 黄喜峰, 武永江

2017, 46(05):  7-13. 

摘要 ( 951 )  

相关文章 | 计量指标

陕西省矿产资源国际合作模式以合作开发、股本并购和风险勘探为主，以工程承包和技术转让模式为辅，取得了一系列成果，但仍然存在政府服务职能欠缺、风险防范机制不健全和审批手续繁琐等问题。在“新丝绸之路”背景下，陕西作为“丝绸之路”的起点，设计矿产资源合作共同体是解决陕西省矿业发展问题的必由之路。通过比较研究法，认为：共担命运理念是构建合作共同体的目标导向，共同发展理念是构建合作共同体的本质规定，共享利益理念是构建合作共同体的物质基础；应采取政府与企业联动发展、建构合作开发多元化路径、夯实合作双方公共关系和加强投资区位选择等措施构建合作共同体。

采矿工程

复杂地质条件厚大磷矿体采空区顶板联合支护方法

张卫中, 倪小山, 张电吉, 康钦容, 徐亮

2017, 46(05):  14-18. 

摘要 ( 847 )  

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白竹磷矿是国内罕见的厚大缓倾斜磷矿体，矿层最大厚度接近25 m。结合白竹磷矿复杂地质条件，特别是顶板结构破碎、节理发育等特点，在该矿首次采用适用于空顶高、暴露面积大缓倾斜厚大磷矿体采空区处理的锚杆-锚网-锚索综合加固技术。在实际应用过程中，首先在矿层顶部Ph3平巷进行切顶，切顶采用SandvikDD310-40凿岩台车凿孔装药爆破，然后采取顶板分类管理技术进行顶板分级，最后针对顶板结构分级情况采用相对应的锚杆、锚网护顶护帮，再用锚索加固顶板。经过多年试验，探索出了一套适用于复杂地质条件下磷矿顶板管理的方法。

露天矿平硐溜井井壁初始碰撞位置理论计算

赵昀, 叶海旺, 雷涛, 李宁, 王其洲, 龙梅

2017, 46(05):  19-23. 

摘要 ( 911 )  

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露天矿山平硐溜井运输系统中，矿石在溜井壁上的初始碰撞破坏较大，确定矿石的初始碰撞位置对于井壁的防护具有重要意义。根据运动学理论，建立矿石运动模型，以某露天矿为例，分析碰撞恢复系数、滑移滚动摩擦系数和临界系数对初始碰撞位置的影响，基于伪随机算法，确定初始碰撞位置的范围。结果表明：随着法向恢复系数、滚动滑移摩擦系数增大，切向恢复系数、临界系数减小，初始碰撞位置距井口的距离变大，滚动滑移摩擦系数是影响初始碰撞位置的主要因素；运动状态的改变对于初始碰撞位置的影响较小；碰撞范围内初始碰撞位置的分布符合指数分布，距离井口6～9 m范围内的井壁需要重点防护。

挑水河磷矿近断层破碎带回采巷道稳定性研究

池秀文, 张舰伟, 王, 沛

2017, 46(05):  24-28. 

摘要 ( 849 )  

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复杂地质条件下地下矿山巷道的稳定性是矿山围岩控制的难点。针对宜昌挑水河缓倾斜磷矿体近断层回采巷道，采用数值模拟方法，设置5组不同的工况条件进行对比研究。研究结果表明：回采巷道靠近断层时，由于暴露的采空区面积较大，会加大断层破碎带对于巷道稳定性的影响，必须尽量避免沿倾向布置，如果一定需要采用倾向布置回采巷道，则应当加大断层保安矿柱的安全距离，并且注意靠近断层处采空区的围岩变化；回采巷道沿走向布置时，15 m的保安矿柱可使单条带回采时的巷道基本处于稳定之中，但对于需要多条带同时开采的采区，则需要至少20 m以上的断层保安矿柱。

细粒级尾矿膏体最佳排放浓度确定方法

杨超, 郭利杰, 侯国权, 李宗楠

2017, 46(05):  29-32. 

摘要 ( 996 )  

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目前，尾矿浆体达到膏体状态的质量浓度的确定主要通过塌落度及经验法，对于集料粒度在毫米级的矿山尾矿并不完全适用。对于细粒级全尾矿，应以物料的基本特性为基础，探寻相适应的细粒级尾矿达到膏体状态的质量浓度。以某矿山细粒级铜尾矿的膏体排放为研究背景，基于饱和度及泌水率2个指标，确定细粒级尾矿达到膏体状态的质量浓度方法，并通过试验确定了达到膏体状态的质量浓度范围为73%～75%；同时根据流变试验，确定不同浓度条件下料浆的流变参数；结合管道输送特性，分析了浓度对管道输送阻力的影响；开展了料浆滩角试验，考察其在排放场地的流动性能；最终综合分析评价其输送性能及流动性能，确定全尾砂膏体排放最佳质量浓度为74%。

马子冲锰矿急倾斜极薄矿脉采矿方法研究

张文方, 王文丽, 王春

2017, 46(05):  33-37. 

摘要 ( 846 )  

相关文章 | 计量指标

急倾斜极薄矿脉开采时，常遇到采矿方法难以确定、损失率贫化率高、作业空间狭小等问题。为研究适宜的采矿方法，以马子冲锰矿的急倾斜极薄矿脉为研究对象，结合矿山矿脉稳固性较好、底板稳固性次之、顶板稳固性最差的实际工程地质条件，提出采用削壁充填采矿法进行开采。同时进行了削壁厚度、采场结构参数、回采工艺方面的研究，针对顶板稳固性差的问题，提出先进行削壁、后进行矿石回采的回采顺序，有效提高了采矿安全性。最后通过试采，分析矿脉回采时的主要技术经济指标，如矿石损失率为8.37%，矿石贫化率为6.45%等，得出削壁充填法适合急倾斜极薄矿脉的开采，尤其适合马子冲锰矿矿脉的开采。

四方金矿深埋软岩巷道支护研究

张争, 石广斌, 张雯, 麻栋, 李冰, 王军

2017, 46(05):  38-43. 

摘要 ( 828 )  

相关文章 | 计量指标

矿山在进入深部开采后,由于地压问题引起巷道破坏，支护必不可少，但选择何种支护方式是困扰矿山企业的一个技术难题,亟待研究解决。以陕西四方金矿为例，通过对以往各种理论的总结分析，选取组合拱理论进行计算，应用有限元软件分析支护效果，探讨了不同支护方式下洞周应力、变形和塑性区的分布情况，并应用应力强度系数进行量化分析，研究了不支护、锚杆支护、锚杆与喷混凝土联合支护的效果。结果表明：采用有效的锚喷联合支护，可以改善围岩的应力状态，有效控制巷道的变形，不仅增加工人的安全感，而且提高工作效率，为矿山的安全生产、资源开采回收利用提供有力的保证。

锡林浩特萤石矿高端壁无底柱分段崩落法

于坤鹏, 任凤玉, 张东杰

2017, 46(05):  44-48. 

摘要 ( 848 )  

相关文章 | 计量指标

针对锡林浩特萤石矿实际生产中存在的采矿难度大，安全条件差，生产效率低等问题，提出了多作业面同时掘进、覆岩放矿+废石充填的高端壁无底柱分段崩落法开采方案。给出了适合该类矿体的崩矿参数，通过地表监测及室内试验研究塌陷坑边壁岩移的变化规律，提出协同排岩充填的方法，增强边壁与散体堆的稳定性，并依此在锡市萤石矿试验采场进行了试验。跟班标定结果表明:该采矿方法回收率较高（达到94.18%），崩落矿石块度良好，与分析情况基本吻合，可有效解决此类急倾斜中厚矿体开采难题。

甘肃北山坑探设施光面爆破施工技术研究

满轲, 王锡勇, 陈亮, 王驹, 潘胜军

2017, 46(05):  49-53. 

摘要 ( 1020 )  

相关文章 | 计量指标

甘肃北山坑探设施为我国高放废物地质处置工程研发及建设阶段里程碑式的设施。基于光面爆破施工方法，设计了甘肃北山坑探设施项目光面爆破的爆破参数，得到了适宜于本项目的爆破实施方案，进而实施了在不同爆破参数（周边孔间距）的光面爆破，验证了光面爆破参数的科学性。同时，需指出的是，钻爆施工涵盖多种不同的爆破参数，影响因素众多，爆破试验获取的爆破数据仅仅是对不同周边孔间距的初步探索。研究成果可对后续工程开挖提供相应的试验数据与理论支撑，其对于深部地下工程的爆破开挖及高放射性废物的深地质处置有一定的理论指导意义。

岩爆危险性评价的变权物元可拓模型

尹彬, 陆卫东, 贾宝山, 刘闯

2017, 46(05):  54-59. 

摘要 ( 899 )  

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为客观评价岩爆危险性，将物元理论与变权理论结合，构建了变权物元评价模型。首先，对指标数据规则化处理，解决传统物元模型自身局限性；其次，基于变权理论确定评判指标权重，避免评价过程中的主观性，同时使得被评价对象主动参与综合评判；第三，以非对称贴近度代替传统模型中的最大隶属度；最后，通过物元等级变量特征值的计算结果对样本等级进行评定，以权重及特征值对指标的敏感性确定影响评价结果的关键性指标。以甲玛矿为例，计算结果显示该矿为弱岩爆等级，且偏向于无岩爆，与现场实际情况吻合，与已有评判结果基本一致；倾向性指数、应力指数为敏感性指标，应力系数为一般敏感性指标。

上游式尾矿库颗粒沉积规律及坝体渗流场分析

田莉梅, 屈春来, 张景华

2017, 46(05):  60-64. 

摘要 ( 919 )  

相关文章 | 计量指标

以尹庄尾矿库为工程背景，通过现场沉积滩面及钻孔取样进行室内筛分试验、渗透试验，获得了上游式尾矿颗粒在库内沉积规律,建立了尾矿库概化地质模型，并通过三轴试验得到了概化模型中不同地层尾矿的应力应变关系；以测定的饱和含水量、残余含水量及饱和渗透系数及各尾矿颗粒级配曲线为基础，利用Fredlund-Xing模型获得了土-水特征曲线及渗流模型；以有效应力理论为依据，建立上游式尾矿库流-固耦合数学模型，对该库的应力场与渗流场进行分析，获得了坝体的应力场及孔隙压力的分布规律。研究成果可为尾矿库的设计、施工和安全生产提供技术支撑。

露天采场爆破与尾矿库交互影响分析

何方维, 史艳辉, 裴恒, 王先锋

2017, 46(05):  65-68. 

摘要 ( 826 )  

相关文章 | 计量指标

针对承德新源矿业萝卜地沟尾矿库和宝通矿业西沟采区露天采场距离较近的状况，为避免尾矿库与露天采场爆破时的交互影响，采取了尾矿库改道排尾，并在其交界处修建尾砂堆积、废石压外坡组合副坝的措施。主要选用瑞典圆弧法和简化Bishop法对新建组合副坝坝体边坡稳定性进行了分析，利用爆破振动安全允许速度公式，对尾矿库坝体和排洪系统安全允许距离进行了计算。通过分析和计算得出：在距离组合坝坡底线55 m范围内禁止开采矿石， 55 m外根据爆破振动安全允许速度公式计算单段最大炸药量，调整爆破技术参数，可保证改道后的尾矿库安全运行和露天采场正常生产。

矿物工程

罗河铁矿复合铁矿石高压辊磨工艺应用研究

孙业长

2017, 46(05):  69-72. 

摘要 ( 804 )  

相关文章 | 计量指标

为了解高压辊磨破碎对罗河铁矿选矿厂细碎产品可磨性的影响，对现场细碎产品进行了开路辊压破碎、边料返回闭路辊压破碎试验，边料返回闭路辊压破碎产品与现场细碎产品相对可磨度测定试验，样品和高压辊磨机边料返回闭路破碎产品球磨功指数测定试验，以及增设高压辊磨工艺后一段球磨扩能效果分析。结果表明：①高压辊磨作业可大幅度提高产品中细粒级含量，边料返回闭路破碎试验产品-3 mm粒级含量由辊磨前的56.73%提高至85.30%，提高28.57个百分点；-5 mm粒级含量由辊磨前的67.79%提高至92.65%，提高24.86个百分点；单位处理量为252 ts/（hm3）。②高压辊磨作业可显著改善入磨矿石的磨矿性能，当磨矿细度为-0.075 mm占60%时，与样品相比，高压辊磨机边料返回闭路破碎产品的相对可磨度为1.294；样品经高压辊磨破碎后，其球磨邦德功指数由16.15 kWh/t降至13.75 kWh/t，降幅为14.86%。③选矿厂增设高压辊磨边料返回超细碎作业后，由于入磨矿石可磨性的改善，一段球磨的产能可提高35.41%。

某含石墨低品位斑岩型铜钼矿石选矿试验

赖伟强

2017, 46(05):  73-78. 

摘要 ( 730 )  

相关文章 | 计量指标

某含铜0.37%、含钼0.0096%，硫化铜占总铜的89.19%、硫化钼占总钼的85.42%的低品位斑岩型铜钼矿石，其可供综合回收或伴生回收的元素有金、铼等贵金属和铁，矿石中含有的少量片状石墨将影响钼矿物的浮选效果。为确定该矿石的选矿工艺，进行了选矿试验。结果表明，矿石经1粗3精铜钼等可浮、1粗4精1扫铜钼分离、1粗3精2扫强化浮铜、1粗1精1扫弱磁选选铁、中矿顺序返回流程处理，可获得钼品位36.33%、含铜1.69%、钼回收率68.12%的钼精矿，铜品位19.24%、含金2.42 g/t、含钼0.095%、铜回收率84.94%的铜精矿，铁品位66.19%、铁回收率50.87%的铁精矿。浮选钼精矿经重选脱碳，获得了钼品位49.03%、钼综合回收率为58.35%、含铼618.46 g/t、铼综合回收率为27.22%的钼精矿。

滇西某含锑铅锌硫化矿石浮选试验

宋强, 谢贤, 童雄, 杨子轩, 范培强

2017, 46(05):  79-83. 

摘要 ( 877 )  

相关文章 | 计量指标

滇西某含锑铅锌硫化矿石铅和锌含量分别为3.91%和1.87%，伴生有价元素为锑、银。为确定该矿石的合适选矿工艺，进行了选矿试验。结果表明，矿石在磨矿细度为-0.074 mm占80%的情况下，采用1粗2扫4精选铅、1粗1扫3精选锌、中矿顺序返回流程处理，获得了铅品位为61.25%、铅回收率为90.40%、含锑6.40%、锑回收率为72.41%、含银39.32 g/t、银回收率为75.62%的铅精矿，以及锌品位为46.57%、锌回收率为81.06%的锌精矿。

江西某银铅锌多金属硫化矿石选矿工艺优化

左海

2017, 46(05):  84-88. 

摘要 ( 870 )  

相关文章 | 计量指标

江西某银铅锌多金属矿选矿厂因药剂制度等方面的原因，导致生产过程不够稳定，生产指标不理想。对该选矿厂的选矿工艺优化研究表明，在原矿品位相当，现场磨矿细度从-0.074 mm占90%调整为-0.074 mm占85%，铅锌精选次数各减少1次、铅扫选次数增加1次的情况下，获得了铅品位为44.21%、含银1 736.42 g/t、铅回收率为86.61%、银回收率为60.59%的铅精矿，以及锌品位为39.06%、含银374.16 g/t、锌回收率为81.81%、银回收率为18.68%的锌精矿，银总回收率达79.27%。根据研究成果对现场选矿工艺进行优化后，铅精矿铅回收率提高了3.26个百分点，锌精矿锌回收率提高了3.65个百分点，银总回收率提高了9.44个百分点。新工艺较好地解决了原工艺所存在的问题。

贵州某低品位石英脉型金矿石选矿试验

梁远琴, 刘全军, 赵刘闯, 念家飞

2017, 46(05):  89-92. 

摘要 ( 948 )  

相关文章 | 计量指标

贵州某石英脉型金矿石金含量为3.04 g/t，金属硫化物中的金和单体金是金存在的主要形式，金的产出形态有浑圆粒状、板片状和角粒状等，嵌布粒度微细。为了高效回收该矿石中的金，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55.6%情况下，采用尼尔森选矿机重选，获得了金品位为236.01 g/t、金回收率为26.39%的尼尔森重选金精矿；尼尔森重选尾矿再磨至-0.074 mm占80.44%后，采用1粗3精2扫、中矿顺序返回浮选流程处理，获得了金品位为41.37 g/t、金回收率为57.84%的浮选金精矿；总精矿金品位为55.78 g/t，金回收率为84.23%。

湖北某云母型含钒石煤重—浮联合预抛尾试验

刘鑫, 张一敏, 刘涛, 孙坤, 汪博, 许承宝

2017, 46(05):  93-98. 

摘要 ( 810 )  

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湖北某云母型含钒石煤V₂O₅品位为0.81%，钒主要赋存在白云母和伊利石中。为提高酸浸给矿V₂O₅品位、降低酸浸作业矿量及耗酸矿物含量，从而降低酸耗和生产成本，对有代表性试样进行了重—浮联合工艺预抛尾试验。结果表明，试样在磨矿细度为-74 μm占70.9%情况下，采用超极限螺旋溜槽粗选，粗选中矿再磨至-74 μm占65.6%情况下进行螺旋溜槽再选，再选中矿再磨至-74 μm占75.6%情况下正浮选，可抛出产率29.59%、V₂O₅品位为0.34%的合格尾矿，精矿V₂O₅品位提高至1.01%，V₂O₅回收率达87.60%，较好地实现了提高酸浸给矿V₂O₅品位、降低酸浸作业矿量及耗酸矿物含量的目标。

高浓度盐酸体系下叔胺N235三相萃取钒试验

谌纯, 张一敏, 黄晶, 包申旭, 杨晓

2017, 46(05):  99-103. 

摘要 ( 958 )  

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含钒石煤经盐酸浸出后所得浸出液通常酸度较高，pH较低。为在不调节浸出液pH的条件下，以叔胺N235为萃取剂从高浓度盐酸—钒体系中萃取钒的最佳工艺，考察了萃取剂的组成、萃原液盐酸浓度、萃取相比（O/A）、萃取时间对钒萃取率的影响，并通过FT-IR分析探讨了在不同盐酸浓度下N235萃取钒形成的萃合物结构。试验结果表明：对盐酸浓度为2 mol/L，钒浓度为1.82 g/L的模拟酸浸液，在有机相N235体积浓度为20%，萃取时间为2 min，萃取温度为25 ℃，相比(O/A)为0.5情况下的钒单级萃取率为83.93%，三级逆流萃取钒总萃取率为98.37%。利用叔胺N235从盐酸介质中萃取钒时，均会出现三相。在萃原液盐酸浓度≥3.1 mol/L时，萃合物结构为(R₃NH)₄·(H₂O)n·H₂V₁₀O₂₈·(HCl)x；萃原液盐酸浓度＜3.1 mol/L时，萃合物结构为(R₃NH)₄·(H₂O)_n·H₂V₁₀O₂₈。

地质与测量

云南大姚六苴铜矿地质特征及找矿方向

杨金富, 和浪涛, 周仕雄, 张荣伟

2017, 46(05):  104-110. 

摘要 ( 1574 )  

相关文章 | 计量指标

六苴铜矿为位于滇中楚雄盆地的典型砂岩型铜矿床，具有显著的浅色岩层与紫色岩层过渡带及金属矿物的分带性，长石石英砂岩粒间隙为金属矿物的有利赋存空间。结合矿区相关地质工作成果，对矿区及矿床地质特征、控矿因素、矿床成因进行了分析，研究表明：①矿床的主要赋矿层位为白垩系上统马头山组六苴下亚段（K₁ml1）浅色层与紫色层交互带，矿体呈层状、似层状产出；②矿床金属矿物主要为辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿，次生氧化物有（硅）孔雀石、赤铜矿、铜蓝等，矿床内原生金属矿物在水平、垂向上的分带性较明显；③矿床矿化主要受NW向断裂控制，NE向、近EW向及SN向断裂控制着矿体的形态及产状，矿化主要产于白垩系上统马头山组下部六苴下亚段（K₂ml1）的长石石英砂岩内，矿体严格受地层、岩性控制，矿化富集于强氧化地带向强还原地带转化的过渡带的碱性介质环境中；④矿床成因属典型沉积成岩-后生改造型“红层”砂岩型铜矿床。在上述分析的基础上，提出矿区小河—石门坎、界牌—火箭山深部为矿区下一步的重点找矿靶区。

综合应用VB和VBA语言的开采沉陷预计及治理系统开发

刘占新, 白丽扬, 郭皓, 赵金海, 张世川

2017, 46(05):  111-117. 

摘要 ( 922 )  

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矿区沉陷预计和采空区综合治理是开采沉陷研究的重要内容。现有的开采沉陷预计软件程序功能单一，数据综合处理能力较低，为此，综合应用采用VB（Visual basic）、VBA（Visual basic for application）语言，并结合SUFER、EXCEL和CAD软件，开发了融合地表移动观测站设计、资料整理、数据提取、拟合计算、残余变形预计以及塌陷区综合治理等功能为一体的软件系统。首先通过加载VBA程序提高观测站设计的自动化程度，增加了程序的可移植性；其次调用MATLAB拟合程序实现对概率积分法预计参数的精确求取，并利用求取的概率积分法预计参数以及采矿地质资料进行开采沉陷预计；然后通过调用SUFER、CAD软件程序实现开采沉陷预计的可视化。系统理论和实例分析表明，该系统一体化的设计提高了观测数据的处理效率，有助于提高开采沉陷预计的针对性和精确性，此外，该系统特别增加了适用于条带式、充填式采煤法的矿区地表沉陷预计模块，可为“三下”采煤方案优化设计、矿区生态环境保护以及矿区土地复垦等提供科学依据，为实现绿色开采提供参考。

机电与自动化

区域矿山集约化运输系统优化模型

李宝, 李国清, 胡乃联, 侯杰, 黄树巍, 潘涛

2017, 46(05):  119-125. 

摘要 ( 865 )  

相关文章 | 计量指标

针对区域矿山矿床开采分散、运输系统网络复杂、运输成本难以控制等特征，构建了基于复杂网络规划的区域矿山运输系统优化模型，对区域开采条件下的集约化运输系统进行综合规划，实现区域矿山运输系统的高效、经济与科学有效性。通过分析运输技术经济指标、空间地理位置关系以及明确系统优化原则，建立了系统网络图，以综合运输成本最低为目标，考虑采场分布、运输方式、转运环节以及其他影响因素，运用计算机技术和网络流理论，得到区域矿山运输系统全局最优方案。以国内某金属矿山为案例进行了模型的有效性验证，解算出矿山最优的区域运输路线，并得出最低运输成本费用。结果表明:模型满足运输系统的管理综合性和规模集约化要求，可以有效保证矿山运输系统的安全、经济、高效运转。

一种民爆行业智能化信息监控系统

许晖

2017, 46(05):  126-130. 

摘要 ( 923 )  

相关文章 | 计量指标

民爆企业生产具有危险性，易发生安全生产事故，智能化综合信息监控系统是提升民爆企业生产安全和管理水平的一种有效方法。按照物联网的定义将系统设计为感知层、网络层、应用层3层。现场安装摄像机、传感器、执行器、报警器、读卡器等设备实现数据信息的采集；采用千兆光纤交换机、光端机、室外铠装光缆等设备构建光纤数据传输网络，实现数据信息的传输；基于Access、SQL Sever技术建立了空间数据库，利用编程语言VB.net和JAVA组件开发了可视化界面，设计了电脑、触摸屏及手机3种终端交互方式，最终建成了智能化信息监控系统。系统经过3个月试运行，实现了民爆企业生产全过程有效监控和安全预警，同时也为管理决策提供了技术支撑。

松软煤层ZDY5000RF大功率两体式履带钻机研制

姚克, 张锐, 孙保山

2017, 46(05):  131-134. 

摘要 ( 790 )  

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针对松软突出煤层钻进装备钻进与事故处理能力不足、体积大集成性差等问题，结合松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工需要，研制了ZDY5000RF型大功率两体式履带钻机。该钻机采用两体式安全布局，履带驱动行走，增加了安全防护系统和防护措施，整机功率达到75 kW，额定转矩达到5 000 N·m，给进起拔力达到210 kN。现场试验选择在淮北祁南煤矿进行，在f值为0.5左右的松软突出煤层中，完成孔深200 m以上钻孔5个。试验结果表明：该钻机具有功率大、体积小、搬迁方便、安全性高、钻进和事故处理能力强等等显著优点，在松软突出煤层中具备200 m深瓦斯抽采的钻孔施工能力，为松软突出煤层矿井瓦斯灾害治理提供了设备保障。

AutoCAD to FLAC^3D模型转换方法

史艳辉, 裴恒, 王先锋, 何方维, 叶坤

2017, 46(05):  134-139. 

摘要 ( 1033 )  

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针对FLAC^3D前处理功能较弱的特点，提出了一种AutoCAD to FLAC^3D模型转换方法，将建模工作转移到建模能力较强的AutoCAD软件中。该方法的核心思想是将AutoCAD模型分解成长方体单元，将单元数据导入FLAC^3D中。其实现过程：在AutoCAD中设定模型分组，指定最小单元尺寸限定尺寸，将模型进行分区，区间模型各组间进行布尔运算；然后以区间尺寸大小的长方体与区间模型进行布尔运算，如果运算结果是长方体且只有1块，则结束计算并保存；如果不是，则将区间分解为8个子区间，每个子区间与区间模型再进行计算，直至区间尺寸小于最小单元限定值为止；随后提取分解形成的长方体形3dsolid对象顶点坐标值，汇总各区间分解单元、坐标存入汇总文件，提取坐标、单元及其分组等数据写入后缀为.FLAC^3D的文件中，由FLAC3D导入网格命令读取文件，完成模型转换。应用该方法可以在不简化的前提下建立复杂模型，提高模拟相似度，降低建模难度，提升建模效率，实现快速、精准建模。

一种滑坡无线网络监测系统

江山, 庹先国, 石繁荣, 邢启阳

2017, 46(05):  140-144. 

摘要 ( 876 )  

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滑坡监测的重点是对滑坡体倾斜角变化的监测。针对目前滑坡监测仪器高精度、高可靠性、高自动化程度及高便携性的要求，提出了一种基于SCA100T和CC2530的无线滑坡监测系统。系统以STM32单片机作为主控MCU，采用SIM900模块实现GSM网络接入，基于9 V干电池，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；分为采集终端、采集站、接收主机3部分。采集站通过SCA100T传感器采集滑坡体倾角信息，各采集站和采集终端之间采用ZigBee进行通信，采集站基于GSM网络将数据发送至远程的接收主机。系统程序设计采用主动上传与定时上传相结合的机制降低功耗，利用短信触发或定时器定时触发，驱动倾角传感器采集，并启动GSM模块实现远程自动化传输。该系统倾角监测绝对精度高达0.035°。

安全与环保

某矿采选项目改扩建对自然保护区的影响分析

刘芳

2017, 46(05):  145-149. 

摘要 ( 845 )  

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针对甘肃省陇南市成县某铅锌矿采选项目改扩建对鸡峰山省级自然保护区可能造成的生态影响，从植被及植物多样性、动物多样性和自然景观3个方面进行分析，为矿山的生态环境保护提供依据。预测了矿山改扩建后不同工况下SO₂小时和年均排放浓度，参考现有SO₂对植物的急性和累积伤害阈值成果来进行对保护区植物的影响分析，结果表明,改扩建项目SO₂排放对保护区保护类野生植物叶片的影响较小；从生境破坏和环境污染角度开展对动物多样性的直接、间接影响分析，结果表明,矿山改扩建对保护区保护类野生动物生境不造成直接破坏，对动物多样性的影响较小。矿山改扩建主要在现有工业场地基础上进行，由于现有工矿景观已经形成，不会对保护区自然景观造成新的不利影响。

露天坑废石尾砂混排边坡稳定性研究

鲁明星, 张博文, 丁爱华

2017, 46(05):  150-153. 

摘要 ( 755 )  

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金属矿山尾砂出产率很高，合理利用尾砂材料是一项艰巨的任务。利用尾砂干堆充填露天坑可实现无尾矿外排。利用软件SLOPE/W极限平衡法原理，模拟废石、尾砂混合排放的边坡，以得出边坡稳定系数较为合理的边坡形式。分别从水平和倾斜混合排放中各材料排放厚度和坡度的不同，来分析合理的废石、尾矿砂堆放方案。得出结论：废石、尾矿砂分层混合堆放的边坡稳定性高于相同情况下单一废石或单一尾砂堆放的边坡；边坡坡角在35°~45°较为合理，且废石和尾矿砂堆放的理想厚度比为4∶1。采取多传感器与无线传输技术进行边坡稳定性监测，并设定预警值，为利用露天坑排尾提供了保障。

南芬露天铁矿下盘采动时边坡稳定性数值模拟

周一君, 高毓山, 陶志刚, 王硕, 侯欣然, 张伟

2017, 46(05):  154-158. 

摘要 ( 844 )  

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通过分析南芬露天铁矿下盘边坡的区域地质资料，确定出降雨和爆破震动为影响边坡稳定性的主要因素。根据前期研究成果，对5#坡体剖面建立数值模拟计算模型，同时导入SLOPE/W模块，分析爆破和降雨耦合作用对扩帮前后边坡稳定性的影响。研究结果表明：岩体扩帮采动前后孔隙水压力变化不大，但是在近似梯形岩体开挖之后，一部分自重应力被消除，对边坡的地应力产生了显著影响。扩帮采动后的边坡在耦合作用下整体安全性变差，但依然保持稳定。286~454 m段属危险性边坡，454~574 m段边坡保持稳定。

某铁矿山云数据的三维地质建模与地质灾害评价

陈健峰

2017, 46(05):  159-164. 

摘要 ( 833 )  

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传统矿区地质灾害三维建模软件在数据存储和录入上存在的碎片化问题较突出。为此以吉林省通化市某铁矿山为例，在分析矿区地质及水文地质特征的基础上，结合SQL Server Compact 4.0、SQL Server 2008数据库及Civil 3D建模软件，建立了矿山地质数据云服务系统，并分别从数据存储与管理、云数据同步、基础地质数据录入等方面详细分析了矿山三维地质建模流程。研究表明：该系统通过云服务器和本地三维模型的核心数据，能够实现查询、分析和修改各模型单元，还可完成地质剖面和平面图的出图工作，实现双向动态自动关联，大大简化了基础地质数据录入流程，有助于克服传统三维地质建模软件存在的数据存储、迁移等难题。在上述分析的基础上，针对矿区主要存在的滑塌地质灾害类型，根据滑塌体所处的地形地貌特征、危岩体主控结构面发育特征及危岩可能失稳破坏方式，将危岩体视为完全刚性块体，并采用极限平衡理论推导了不同类型危岩在不同荷载组合下的稳定性计算方法。分析结果对于进一步治理该矿区地质灾害有一定的参考价值。

露天矿滑坡位移监测的ASIFT算法

张慧慧, 刘善军

2017, 46(05):  165-170. 

摘要 ( 815 )  

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针对现有的大型露天矿边坡大变形监测方法存在的不足，提出了一种基于ASIFT图像特征匹配算法的滑坡位移监测方法。首先基于露天矿滑坡真实地形空间分布形态，设计了滑坡物理模型，并利用高分辨率数码相机获取模型滑动过程中的序列影像；然后利用ASIFT特征匹配算法对滑坡各阶段光学影像进行特征点提取与匹配，并利用RANSAC随机抽样一致算法剔除误匹配点；最后利用滑坡体运动特征矢量集模型计算出特征点空间矢量位移，从而实现了滑坡位移场标定与滑坡范围确定。研究表明：所提算法对于滑坡蠕变阶段的位移监测效果一般，但可有效监测滑坡中后期发生明显变形时的位移，该算法的特征点匹配数量及匹配正确率均明显优于SIFT算法，且位移矢量标定精度也得到明显提高，反映出该算法适合于大型滑坡后期发生大变形时的位移量监测。

某铜钼浮选分离废水的化学沉淀—絮凝沉降试验

朱月锋, 孙春宝, 李政良, 李春保, 寇珏, 李莹

2017, 46(05):  171-176. 

摘要 ( 742 )  

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云南某铜矿铜钼浮选分离废水硫、氟含量非常高，直接回用严重影响铜钼混合浮选指标。试验采用化学沉淀—絮凝沉降法处理该废水，考察了沉淀剂用量、搅拌反应时间对废水脱硫、脱氟的影响，絮凝剂种类、用量、pH值对反应后废水絮凝效果的影响，并对处理前后废水的回用情况进行了对比。研究表明：在废水初始pH=12.5，硫沉淀剂绿矾用量为83.33 g/L，氟沉淀剂石灰用量为40 g/L，搅拌反应时间为60 min情况下，硫去除率为93.37%，氟去除率为98.52%；新型絮凝剂M5250用量为50 mg/L时，澄清水的浊度为8.1 FTU。处理后的铜钼分离废水部分回用于矿石的磨矿和铜钼混浮作业，可明显改善铜钼混浮效果。因此，化学沉淀—絮凝沉降工艺在处理某铜钼分离废水中的硫和氟方面，具有简单、快速、高效的特征，经济效益和环境效益显著。

锆柱撑蒙脱石对铜离子的吸附效果

韩朗, 庹必阳

2017, 46(05):  177-180. 

摘要 ( 845 )  

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以晶面间距为1.87 nm的锆柱撑蒙脱石(Zr-pmnt)为吸附剂，研究了其吸附Cu²⁺的工艺技术条件。结果表明：在Cu²⁺浓度为100 mg/L、pH=7的50 mL模拟废水中投加0.1 g的Zr-pmnt，20 ℃下恒温水浴振荡120 min，Zr-pmnt对Cu²⁺的吸附量为44.26 mg/g，Cu²⁺去除率达到88.52%。

锰改性含钛高炉渣光催化剂降解废水中的Cr⁶⁺

张士秋, 王维清

2017, 46(05):  181-184. 

摘要 ( 808 )  

相关文章 | 计量指标

为了实现以废治废、变废为宝的目标，以攀钢含钛高炉渣为原料、MnO₂为改性剂，采用高温固相法制备了改性的TiO₂光催化剂。通过XRD、UV-Vis吸收光谱等对其进行表征，研究了模拟废液pH、催化剂用量和光照时间等因素对改性的TiO₂光催化剂降解Cr⁶⁺的影响。结果表明：800 ℃下煅烧2 h所得的含钛高炉渣光催化材料中出现的锐钛矿型TiO₂对紫外区域有较好的光响应。在溶液pH=1.62，光催化剂用量为0.40 g/L，光照时间为60 min情况下，Cr6+浓度为10 mg/L的模拟废水中Cr⁶⁺的降解率为89.17%。

综合利用

某钼尾矿中磁性铁矿物的磁选回收试验

张祥龙, 任瑞晨, 张盛楠, 吕峰

2017, 46(05):  185-188. 

摘要 ( 807 )  

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辽宁某钼尾矿粒度较粗，+0.074 mm占75.16%，铁品位为7.26%，铁主要以磁性铁形式存在，在0.074～0.038 mm粒级有一定的富集现象。对该尾矿进行了磁性铁矿物选矿回收试验。结果表明，试样采用一段弱磁选、一段中磁选、中磁选精矿再磨后二段弱磁选、两段弱磁选精矿合并后磁悬浮精选机精选，可获得铁品位59.12%、铁回收率为70.05%的铁精矿。

浮选回收某缓冷铜冶炼渣中的铜

廖宁宁, 李献帅, 鄢发明, 吴彩斌, 雷存友, 余浔

2017, 46(05):  189-192. 

摘要 ( 793 )  

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某闪速炉缓冷铜渣含铜1.01%，主要有用矿物为斑铜矿、辉铜矿和黄铜矿，主要脉石矿物为辉石、玻璃质和磁铁矿等。为了实现其中铜的高效回收，在工艺矿物学研究的基础上，对其进行了浮选选铜试验。结果表明，在磨矿细度为-0.045 mm占90%的情况下，采用2次粗选（一次粗选直接获得高品位铜精矿）、3次精选、2次扫选流程，其中一段硫化铜粗选的捕收剂BK-908用量为20 g/t、起泡剂2#油用量为20 g/t，二段硫化粗选的捕收剂EP用量为40 g/t、矿浆pH调整剂石灰用量为500 g/t、硫化剂硫化钠用量为250 g/t、起泡剂2#油用量为30 g/t，最终获得了铜品位为17.77%、铜回收率为89.38%的铜精矿。

云南某含金银铅锌尾矿再选试验

甘恒, 陈建华

2017, 46(05):  193-196. 

摘要 ( 779 )  

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云南某含金银铅锌浮选尾矿中的主要有价元素为铅、锌、金、银，主要金属矿物为铁铅矾矿、铅矾、白铅矿、菱锌矿、硅锌矿、闪锌矿等，金主要为显微金，金、银的主要载体矿物为方铅矿。为确定该尾矿中有价元素的回收工艺，进行了浮选工艺研究。结果表明，试样在磨矿细度为-74 μm占83.60%的情况下，先经1粗2扫3精浮铅、再1粗2扫3精浮锌，最终获得了铅品位为41.82%、含金40.58 g/t、含银2 877.72 g/t、铅回收率为70.17%、金回收率为78.66%、银回收率为75.18%的铅精矿，以及锌品位为34.85%、含金1.92 g/t、含银183.17 g/t、锌回收率为87.47%、金回收率为13.47%、银回收率为17.28%的锌精矿。

盐酸浸出白云鄂博选铁尾矿中经钙化焙烧的稀土

郑强, 边雪, 吴文远

2017, 46(05):  197-200. 

摘要 ( 803 )  

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白云鄂博选矿厂现弱磁选—强磁选—浮选工艺的弱磁选尾矿再经钙化焙烧—弱磁选选铁后的尾矿REO含量为12.27%，主要成分为稀土氧化物和萤石，氟磷灰石、石英等少量。对盐酸浸出其中稀土氧化物的工艺条件进行了研究。结果显示，在盐酸浓度为1.5 mol/L，浸出温度为 45 ℃，液固比为10∶1 mL/g，浸出时间为60 min，搅拌速度为300 r/min情况下，稀土浸出率可达93.15%，氟浸出率仅为0.23%，表明在控制氟浸出的前提下稀土得到了高效浸出。

埃洛石纳米管对FA-GP性能的影响

龙辉, 邢军, 孙晓刚, 邱景平, 赵英良

2017, 46(05):  201-204. 

摘要 ( 851 )  

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以粉煤灰为主要原料制备粉煤灰基矿物聚合材料是实现粉煤灰大宗资源化利用的有效途径。研究了埃洛石纳米管对粉煤灰基矿物聚合材料性能的影响。埃洛石纳米管不同掺量下粉煤灰基矿物聚合材料的物相、红外光谱、综合热分析、孔结构和微观结构分析证明，埃洛石纳米管可以提高粉煤灰基矿物聚合材料中胶凝成分的含量，降低材料中孔的数量和大小，从而使基体变得更加致密。