金属矿山

戴子林, 高丽霞, 李桂英, 孔振兴

2018, 47(2): 1-6.

摘要 ( 1030 )

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滑石矿是在国民经济中占有重要地位的矿种之一，为给我国滑石资源的高效利用提供参考，系统研究了滑石的结构及其浮选性能。滑石为层状结构硅酸盐矿物，层间解离极完全，滑石晶体破碎解离后，有2个性质不同的面，基面疏水性较好，端面疏水性略差，滑石矿物具有非常好的天然疏水性。水介质中，碱金属离子Na+、K+会破坏滑石表面的水化膜，提高滑石的天然可浮性；多价金属离子存在时，会以金属离子、羟合络离子或氢氧化物沉淀的形式吸附在滑石表面，只有当氢氧化物吸附在滑石表面时，滑石受抑制，pH升高后，吸附在滑石表面的氢氧化物会脱落，滑石的天然可浮性恢复。煤油与起泡剂混合使用可以提高滑石的回收率，但由于煤油分散性差，浮选过程不太稳定，特别是煤油与松油醇共用时；胺类捕收剂在低pH条件下对滑石的浮选效果较好，高碱性下，胺类捕收剂在矿浆中的分散性变差，作用效果也会与煤油相似，严重影响浮选泡沫性能，恶化浮选效果；油酸不太适宜用于滑石的浮选，使用油酸时可考虑用多价金属离子做滑石的活化剂；阴离子型高分子抑制剂分子中的疏水基团会与疏水性的滑石基面通过范德华力产生物理吸附，而亲水性基团朝外，从而使滑石表面亲水而被抑制；多糖类抑制剂只能通过物理吸附在滑石表面；聚丙烯酰胺经N原子改性后，对滑石抑制效果显著。

中国磷矿石选矿工艺研究现状

甄逢生, 沙惠雨, 刘长淼, 冯安生

2018, 47(2): 7-13.

摘要 ( 858 )

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磷矿是具有战略意义的非金属矿，具有不可替代性、不可再生性。我国磷矿资源丰富，但易选的沉积变质磷灰岩少，难选的磷块岩储量多。根据磷矿石的矿物学性质、矿床成因，将磷矿石分为岩浆岩型磷灰石、沉积变质岩型磷灰岩、沉积岩型磷块岩。岩浆岩型磷灰石的选矿方法有浮选法、磁浮联合工艺流程；沉积变质岩型磷灰岩中磷矿物嵌布粒度较粗，可浮性较好，采用直接浮选法、擦洗脱泥—浮选联合流程等工艺；沉积型磷块岩宜采用浮选法、重选法、重—浮联合流程、磁—浮联合流程、擦洗脱泥—浮选联合流程以及焙烧—消化工艺。针对我国磷矿石大部分为中低品位矿石、结晶微细、隐晶质、可选性差的特点，提出了浮选法与其他选矿方法的联合使用是处理此类难选矿石的主要方向。

近海黄金矿床深部开采科技难题及研究展望

刘焕新, 王剑波, 赵杰, 吴钦正

2018, 47(2): 14-18.

摘要 ( 791 )

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深地资源勘探开发是当前国家和学术界关注的重大科技问题。本研究在全面总结深部开采科技难题和山东黄金集团浅部已有技术积累的基础上，以三山岛金矿近海开采为切入点，系统分析了2 000 m以浅深部开采应解决的深部岩体力学与地应力环境及数据库构建、安全及高效开采、2 000 m深井开凿与提升、深部降温、深部绿色充填工艺技术等关键问题，并对未来应开展的基础理论和相应的应用技术研究作出了展望，旨在为山东黄金深部开采提供指引。

不同加载形式的矿岩-充填体相互作用的力学变形特征分析

王明旭, 许梦国, 程爱平, 刘晓云, 杜宇翔

2018, 47(2): 19-26.

摘要 ( 709 )

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为研究矿岩-充填体组成的复合体及其接触带的力学变形特征，进行复合体试样的轴向加载、双向剪切加载、设计的类三轴加载试验等3种不同的模拟加载方式。借助应变片和应变计观察充填体与矿岩复合体在轴向加载作用下的应变变化情况，通过显微成像设备观察不同荷载作用下存在的裂纹萌生扩展。同时进行了相应的数值模拟研究。试验结果表明对于矿岩接触带的应变值，上水平面的应变值要远远大于下水平面的应变值；从充填体到接触带，再到矿岩，其应变值逐渐减小，其中靠近接触带充填体侧的应变值突变次数要多于靠近接触带矿岩侧的应变值；在荷载作用下，出现的裂纹萌生，会随着荷载的加大而逐渐扩展，而没有裂纹和破坏的表壁并没有相关破坏点。3种加载方式中都是矿岩产生损伤破坏相对较大，其中类三轴加载试验中的矿岩破坏最严重。数值模拟结果验证相应监测点的应变值变化规律，结果吻合较好。

采空区群稳定性影响因素敏感性分析及其应用

李令鑫, 王国伟

2018, 47(2): 27-34.

摘要 ( 773 )

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为研究采空区群稳定性各影响因素的主次，以某地下金矿为研究背景，依次推导出矿柱、顶板及采空区群安全系数计算公式，采用正交实验对采空区群稳定性影响因素进行极差分析，获取其敏感性顺序，据此确定采空区群稳定性主控因素，并研究其与安全系数之间的关系及相应的临界值。研究得出采空区群稳定性影响因素敏感性主次顺序为：采空区群顶部—地表距离＞矿柱高度＞中段数量＞顶板厚度＞中段矿柱数量＞矿柱宽度＞顶板纵深＞采空区跨度。矿柱宽度是采空区群矿柱失稳的主控因素，矿柱安全系数随矿柱宽度的增加近似呈线性增长，相应的临界宽度为8.4 m；顶板厚度是采空区群顶板失稳的主控因素，顶板安全系数随顶板厚度的增加呈幂函数形式递增且速率逐渐变大，相应的临界厚度为8.7 m；采空区群顶部—地表距离是整个采空区群失稳的主控因素，采空区群安全系数随群顶部—地表距离的增加近似均匀递减，相应的临界距离为124 m。

基于能量法的露天开采下采空区顶板安全厚度研究

李玉飞, 叶义成, 胡南燕, 胡盛栋, 罗斌玉, 元宙昊

2018, 47(2): 35-40.

摘要 ( 824 )

相关文章 | 计量指标

为了确定露天开采下采空区顶板安全厚度，基于力学理论，分析了露天开采下采空区顶板受力特性，建立其固支梁力学结构模型。根据能量守恒原理，推导了由顶板弯曲应变能、水平荷载做功和垂直均布荷载做功组成的采空区顶板结构总能量方程，获得了采空区顶板势能函数解析式。采用突变理论，建立了采空区顶板系统的尖点突变模型，获得了采空区顶板失稳判别式，推导出采空区顶板安全厚度计算模型。对某露天矿采空区顶板厚度进行了应用案例分析，理论计算出的最终采空区顶板临界厚度为11.34 m，与现场安全预警经验值12 m基本一致。表明所建立的采空区顶板安全厚度计算模型合理可行，可为露天开采下采空区顶板安全厚度设计提供一定的理论依据和工程指导。

某银多金属矿采空区综合治理方法

贾海波, 任凤玉, 丁航行, 何荣兴

2018, 47(2): 41-45.

摘要 ( 842 )

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内蒙古某银多金属矿为缓倾斜矿脉，采用浅孔房柱法采矿。经过多年开采，井下形成大面积采空区，空区内遗留部分点柱矿量。为消除空区隐患，矿山进行了采空区综合治理研究。利用FLAC3D软件，对不同的治理方案和施工顺序进行数值计算模拟，分析治理过程中采空区围岩应力和位移变化，最终确定安全高效的治理方案。根据数值模拟结果，选择隔一充一间隔充填法在空区充填的过程中回收点柱方案，能够在空区治理的过程中有效控制围岩变形、控制地表塌陷、保障施工安全，为类似矿山大型采空区治理提供了参考依据。

观天厂铜矿倾斜薄矿体开采工艺研究

林友, 尤本勇, 董继德, 夏建波, 文义明

2018, 47(2): 46-49.

摘要 ( 642 )

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针对观天厂铜矿倾斜薄矿体回采时采场出矿的疑难问题，对开采工作线沿矿体倾斜下向推进的原采矿方案改进为沿矿体伪倾斜面向上阶梯式回采的优化采矿方案；介绍了倾斜矿体沿伪倾斜面布置采场时，采场伪倾斜面与矿体走向之间夹角的确定方法；并在矿山进行了实践和推广运用。结果表明：该采矿工艺可将凿岩、支护和运搬3个工序同时进行作业，可大幅提高采矿效率，确保采场出矿的安全性，减少采准工程量，采矿成本降低了14.1元/t，具有较高的实用价值与经济效益。

离子型稀土浸矿过程矿样力学特性演化规律

黄广黎, 王晓军, 李永欣, 李士超, 陈新, 韩建文

2018, 47(2): 50-55.

摘要 ( 670 )

相关文章 | 计量指标

通过对重塑稀土试样核磁共振成像和三轴强度测试试验，分析了3%(NH₄)₂SO₄溶液浸矿对重塑稀土试样的黏聚力和内摩擦角的影响。试验结果表明：用3%(NH4)2SO4溶液做浸矿液时，其有效浸矿时间为3 h,而纯水浸矿不存在有效浸矿时间。在3%(NH₄)2SO₄溶液的有效浸矿时间内，试样的黏聚力出现下降的趋势，下降幅度为79.5%。在3～6 h间继续浸矿，黏聚力又出现小幅度的增加，而试样的内摩擦角一直减小，减小幅度为54.5%。从核磁共振图像可以看出，在有效浸矿时间内，试样的核磁共振图像会出现一条“黑影”，随着浸矿时间的继续，“黑影”会从试样的上部移动到底部。由此推断“黑影”为化学置换反应发生的区域。

深部大规模开采岩体稳定性数值模拟研究

李占金, 郝家旺, 孙文诚, 杨美宏

2018, 47(2): 56-60.

摘要 ( 668 )

相关文章 | 计量指标

基于FLAC3D对马城铁矿深部大采场开采及回填过程中，围岩与充填体的稳定性进行数值模拟计算，并通过现场工程试验进行了验证。研究结果表明：①一步回采后，矿房出现顶板下沉和底鼓现象，间柱顶底板处应力集中明显，最大应力达到36.45 MPa，围岩局部呈塑性破坏；二步回采时，矿柱位置应力集中加剧，最大集中应力达到69.35 MPa，顶板最大位移15.01 cm，空区部分围岩呈失稳状态。②一步回采胶结充填后，胶结充填体对空区围岩起到了支撑作用，在一定程度上恢复了围岩三向受力状态，矿房顶底板应力集中程度减弱；二步回采尾砂充填后，充填体进一步抑制了空区塑性区的发展，围岩受力分布相对均匀，顶板位移与之前相比基本不变，顶底板变形得到了有效控制，保证了深部大采场开采的安全性和可靠性。

自然崩落法底部结构应力状态研究

者亚雷, 侯克鹏, 程涌, 杨八九

2018, 47(2): 61-63.

摘要 ( 684 )

相关文章 | 计量指标

以普朗铜矿为研究背景，通过分析拉底工程在自然崩落法中的重要性，应用FLAC3D数值模拟软件，研究拉底过程中，逐渐增大拉底推进线尺寸时，底部结构应力状态的分布情况，得到一个聚矿槽开挖距拉底推进线较有利的距离。并且，在实测地应力的基础上，通过改变水平构造应力值，研究了4种不同应力状态下，底部结构的应力分布情况，分别得出有利于矿石崩落及底部结构稳定的应力状态。该研究成果将对自然崩落法矿山的采矿工艺设计和安全生产具有指导作用。

基于棒磨砂充填料的新型充填胶凝材料优化决策

李茂辉, 陈志杰, 高谦

2018, 47(2): 64-69.

摘要 ( 861 )

相关文章 | 计量指标

以金川矿山棒磨砂为例，利用生石灰、脱硫灰渣、矿渣微粉等固体废弃物，以芒硝、NaOH作为外加剂开展替代水泥的新型充填胶凝材料试验研究。通过正交试验方案研究激发剂对新型胶凝材料充填体强度的影响，利用遗传规划程序回归新型胶凝材料抗压强度和沉缩率与激发剂之间的函数关系，使用遗传算法最终对回归函数进行有约束优化。结果显示：生石灰为7.05%、脱硫灰渣为16.32%、芒硝为3.062%、NaOH为1.08%、矿渣为72.48%，新型胶凝材料的3、7、28 d龄期抗压强度分别为1.00、4.03、6.73 MPa，优化结果符合现场充填强度要求，为新型充填胶凝材料工业化试验提供理论依据。

綦江菱-赤混合型铁矿石磁化焙烧动力学研究

张小龙, 韩跃新, 李艳军, 周政

2018, 47(2): 70-75.

摘要 ( 679 )

相关文章 | 计量指标

磁化焙烧是处理菱-赤混合型铁矿石最有效的手段，焙烧过程的动力学研究可为实现该类铁矿石磁化焙烧关键技术提供理论支撑。采用X射线衍射、自制热重分析炉、扫描电镜等途径对矿石磁化焙烧过程的动力学及焙烧产品的微观形貌进行了研究，结果表明：矿石在焙烧过程中可不添加任何还原剂使菱铁矿和赤铁矿全部转变为磁铁矿，菱铁矿分解反应的发生是整个反应过程的限制性环节；在一定范围内增加焙烧温度，可使矿石的焙烧反应更加完全，同时有利于矿物在较短的时间内达到较高的反应速度，缩短反应完成所需要的时间。矿石磁化焙烧过程的机理函数符合随机成核与随后生长模型，表观活化能E和指前因子A分别为74.48 kJ/mol、27.39 min-1。焙烧后产品表面有大量微裂纹产生，铁矿物与脉石矿物共生关系紧密，在后续选别作业前还需对其进行细磨，焙烧产品中Mg、Ca、Mn元素与Fe元素以类质同象形式共生，将影响最终铁精矿品位。

基于原料矿物学基因特性的超级铁精矿制备评价体系

孙永升, 曹越, 韩跃新, 李艳军, 刘杰

2018, 47(2): 76-79.

摘要 ( 784 )

相关文章 | 计量指标

为实现超级铁精矿原料的高效和准确筛选、减少重复试验造成的浪费、缩短开发周期，创新性地提出了根据原料工艺矿物学特性来判断其是否适合制备超级铁精矿的新思路。通过对国内6种典型的普通磁铁精矿的化学物相组成、磁铁矿连生体特征、磁铁矿结晶粒度的分析，结合超级铁精矿制备试验结果，确定了影响超级铁精矿质量的关键矿物学因素，揭示了原料矿物学基因特性与分选指标之间的内在联系，据此建立了基于工艺矿物学基因特性的超级铁精矿制备可行性评价体系，为超级铁精矿高效制备提供了技术支撑。

钛铁矿摩擦静电分选研究

彭真, 杨兴, 王海锋, 张光文, 杨金山, 赵小路

2018, 47(2): 80-84.

摘要 ( 749 )

相关文章 | 计量指标

为探究摩擦电选分选钛铁矿的可行性，对比了钛铁矿及长石、石英、云母等脉石矿物与不同材质进行摩擦后的荷电特性。结果表明，以PVC作为摩擦介质时，钛铁矿与脉石矿物荷电的极性相反，且钛铁矿荷电量最高，荷质比可达4 nC/g。在此基础上对不同粒级矿物颗粒进行了荷电效果比较，确定物料的最佳分选粒级为0.074~0.125 mm。采用实验室锯齿形摩擦电选系统对粒度为0.074~0.125 mm的钛铁矿与长石、石英、云母脉石矿物组成的混合物料进行摩擦电选试验，考察分选电压、给料速度和风量对分选结果的影响。结果表明，物料的分选效率随着分选电压、给料速度和风量的增大均呈先增大后减小的趋势，在分选电压为20 kV、给料速度为4.7 g/s、风量为80 m3/h时，钛铁矿分选指标最佳。

西藏某含银氧化铅矿石选矿工艺研究

廖乾

2018, 47(2): 85-88.

摘要 ( 711 )

相关文章 | 计量指标

西藏某含银氧化铅矿石含铅5.01%，含银53.11 g/t，铅的氧化率为41.72%。为开发利用该矿石，进行了系统的选矿工艺研究。结果表明：在磨矿细度为-0.075 mm占60%时，以水玻璃为分散剂、抑制剂，Na2S为硫化剂，丁黄药为捕收剂，2#油为起泡剂，经1粗3精2扫闭路浮选，获得的铅精矿产率为7.35%，含铅62.87%，铅回收率为92.23%，铅精矿含银658.14 g/t，银回收率达到89.66%。硫化铅与氧化铅混合硫化浮选提高了铅矿物整体的可浮性，实现了铅与银在较粗磨矿细度条件下的浮选回收，能够降低磨矿成本，而且可以满足现场尾矿回填对粒度的要求。

贵州某高硫铝土矿反浮选脱硫试验

杨卓, 刘如明, 张治华, 陈兴华, 赖祥生

2018, 47(2): 89-93.

摘要 ( 760 )

相关文章 | 计量指标

贵州某高硫铝土矿Al₂O₃含量为62.60%、硫含量为7.15%，铝硅比为11.54，矿石有用矿物主要为一水硬铝石，属于典型的高品位一水硬铝石型高硫铝土矿。为给该矿石合理开发利用流程确定提供依据，采用反浮选脱硫工艺进行试验。结果表明，在磨矿细度为-0.074 mm占85%条件下，以碳酸钠为矿浆pH调整剂，硫酸铜为活化剂，改性淀粉为抑制剂，丁基黄药为捕收剂，松醇油为起泡剂，经1粗1精2扫、精选尾矿和扫选精矿均返回至粗选闭路流程浮选试验，获得了氧化铝含量72.06%、含硫量0.27%的精矿产品，试验结果可以为该铝土矿的资源开发提供参考。

云南某蚀变玄武岩型钼矿石工艺矿物学研究

陈启良

2018, 47(2): 94-97.

摘要 ( 706 )

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云南某蚀变玄武岩型钼矿石是新发现的钼矿石类型，为给该类矿石的开发利用提供依据，进行了工艺矿物学研究。结果表明：①矿石有价元素为Mo，杂质成分主要为SiO₂，矿石钼品位为0.105%；矿石中有用矿物为辉钼矿，钼在辉钼矿中的分布率为91.74%，属品位偏低的蚀变玄武岩型硫化钼矿石；钼华和钼酸铝中的钼分布率达7.34%；矿石黄铜矿含量较低，无回收利用价值，但对精矿钼品位有影响；石膏、滑石含量偏高，不利于钼的选矿回收。②矿石的结构主要有片状—显微鳞片状结构、自形—半自形粒状结构、他形结构和包含结构；矿石的构造主要有稀疏浸染状构造和细脉状构造。③辉钼矿主要呈自形、半自形片状、稀疏浸染状、细脉状产出，平均粒度约50 μm，10~70 μm粒级占51.3%，小于10 μm粒级占12.4%，即以微细粒、细粒为主，细小的鳞片状辉钼矿与脉石矿物分离困难，需要细磨才能单体解离，但细磨易造成泥化，且矿石中绿泥石、石膏、滑石等含量较高，将给矿石的分选带来一定困难。

广东大尖山某铅锌多金属矿石工艺矿物学研究

石贵明, 周意超, 刘琴, 李涛, 汤石玉

2018, 47(2): 98-102.

摘要 ( 776 )

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广东大尖山某铅锌多金属矿石铅品位为1.10%，锌品位为4.95%，银品位为23.4 g/t，铁品位仅10.79%，硫品位为7.30%，其中铅、锌、银具有较高的利用价值。为给该矿石选别工艺流程的制定提供依据，对该地区代表性矿石进行了工艺矿物学研究。结果表明：①矿石金属矿物主要有方铅矿、铁闪锌矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、白铁矿，银分散在方铅矿、闪锌矿等硫化矿物中，未形成独立银矿物。②矿石闪锌矿、方铅矿、黄铁矿呈致密块状分布；黄铁矿、闪锌矿呈浸染状分布；磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿组成不规则团块与脉石构成不规则斑染状分布；由方铅矿、闪锌矿及脉石组成的矿脉穿切黄铁矿、石英、绢云母；黄铁矿呈自形晶产出，浸染状分布，被闪锌矿、方铅矿脉穿切交代。③方铅矿和铁闪锌矿、闪锌矿的嵌布粒度均属极不等粒嵌布，方铅矿嵌布粒度较铁闪锌矿、闪锌矿更为分散。④方铅矿单体解离较差，-0.076 mm粒级仅有90.38%单体解离，-0.045 mm粒级也未达到完全解离；铁闪锌矿、闪锌矿单体解离度较方铅矿高，-0.076 mm粒级92.91%已单体解离。

南芬选矿厂处理北山采区矿石选矿工艺流程改造

赵铁林

2018, 47(2): 103-106.

摘要 ( 717 )

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随着南芬露天矿开采逐步向深部推进，北山采区矿石出矿比例逐年增加，仍采用原单一磁选工艺流程，难以满足精矿质量和产量的要求，因此，在对北山采区矿石性质分析的基础上进行了选矿工艺流程改造。结果表明：北山采区矿石铁矿物结晶粒度细，属难磨难选铁矿石；将原两段磨选、细筛自循环工艺改造为三段磨选，即原流程中细筛筛上产品及经浓缩磁选后的磁选柱尾矿直接给入第三段磨选流程进行再磨再选，解决了2段磨矿负荷大的难题，使矿石铁矿物单体解离度提高，从而更易选分，相对原流程提高了磨机能力和精矿指标，且每年可为选厂多创利润1 345.6万元，经济效益显著。

水厂铁矿尾矿隔膜泵输送工艺研究与应用

李刚

2018, 47(2): 107-111.

摘要 ( 1006 )

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水厂铁矿原尾矿输送工艺系统落后、管理复杂、能耗高、运行成本高，为降低矿山生产成本，对尾矿输送工艺采用隔膜泵进行改造。针对隔膜泵对入料介质的要求，通过对国内众多矿山隔膜泵给料工艺进行考察分析，结合水厂铁矿现场设备和生产实际，提出了尾矿经圆筒筛隔渣生产建筑用砂，隔渣后的尾矿经过深锥浓密机浓缩后给料到隔膜泵进行输送的新工艺。新工艺实施后，隔膜泵入料尾矿浆中+0.833 mm颗粒粒级含量仅为0.61%，基本将 1 mm以上粗颗粒剔除，能够生产出产率8.28%、模数2.5、含泥量2.5%以下的合格建筑用砂。利用改造后的深锥浓密机实现了隔膜泵稳定、均匀给料。新工艺实现了尾矿资源的高效利用，开拓了矿山企业新的经济增长点，同时满足了隔膜泵安全稳定运行的需要。

新疆若羌喀腊达坂铅锌矿床S同位素特征及找矿预测

武彬, 樊献科, 王爱国, 叶现韬, 鲍晓明, 倪康

2018, 47(2): 112-120.

摘要 ( 719 )

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喀腊达坂铅锌矿床位于新疆阿尔金山脉东段喀腊大湾地区，矿床内矿体主要赋存于晚寒武世拉配泉组第二、三岩性段中。结合野外地质调查成果，选取了与成矿有关的硫化物样品进行S同位素示踪研究，结果表明：成矿流体w(34S)大体为2.6‰~7.7‰，甚至小于2.6‰，硫化物的S同位素组成具有深源岩浆硫的特征。通过对矿区矿化蚀变特征、控矿要素及成矿地质体特征的研究，并结合S同位素特征，综合分析认为喀腊达坂铅锌矿床为受构造破碎带控制、与中酸性岩浆侵入作用有关的中低温热液型矿床，成矿时代为439.9 Ma。在此基础上构建了喀腊达坂铅锌矿床的找矿预测模型，即岩浆沿喀腊达坂断裂带及其分支系统上侵，在岩浆侵位及其流体出溶阶段派生出容矿断裂系统，其中主成矿断裂可能为成矿前断裂的再活动，分支断裂属于成矿期同生断裂，矿化类型为角砾岩带砾间充填型及其上盘裂隙带中的裂隙充填型。根据该模型开展了找矿预测及工程验证工作，在矿区及其外围共圈定了5个隐伏主矿体，新增了可观的Pb+Zn资源量，对于矿区后续找矿预测工作有一定的参考价值。

四川甲基卡地区1∶5万水系沉积物地球化学特征及稀有金属找矿远景

徐云峰, 王显锋, 胡朝云, 秦宇龙, 周雪梅

2018, 47(2): 121-130.

摘要 ( 685 )

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近10 a来，随着石油能源紧缺、环境污染日益严重，新能源汽车持续快速发展，使得锂电池材料需求不断增加。为寻求四川甲基卡地区锂辉石矿找矿突破，在该区开展了1∶5万水系沉积物测量工作。在对测试数据进行聚类分析及R型因子分析的基础上，对元素组合特征进行了研究。结果表明：研究区内测试的22种元素中，主成矿元素大致可以分为富集规律相似的Li-Be-Nb、Ag-Pb-Zn、Au-As-Cu 3组，其中Li、Be、Nb等稀有金属元素富集规律极为明显，且相关元素异常分布位置的叠合性较强。通过进行综合异常特征分析，确定了各元素的异常下限值，圈定了8个综合异常区（编号分别为AS-1#、AS-2#、AS-3#、AS-4#、AS-5#、AS-6#、AS-7#、AS-8#）。在对主要异常解译推断、成矿地质条件分析、矿产检查及工程验证的基础上，优选出惹一卡综合异常区和甲基卡综合异常区为找矿远景区。在1#（惹一卡）找矿远景区新发现的R5含锂矿伟晶岩脉内Li₂O（334）预测资源量为11 776.5 t，达到中型级别；6#（甲基卡）找矿远景区新发现的JN3含锂矿伟晶岩脉内Li₂O（334）预测资源量为50 790.3 t，伴生BeO（334）预测资源量达到2 770.38 t，Li、Be资源量均达到了中型级别。上述研究表明，通过在甲基卡地区开展1∶5万水系沉积物测量工作可为该区稀有金属找矿工作提供有价值的参考信息。

矿用防爆吸污车液压及气动系统的设计与优化

陈永峰, 郭培燕

2018, 47(2): 131-134.

摘要 ( 819 )

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在介绍矿用防爆吸污车的用途和结构组成的基础上，详细介绍了气动系统中吸污和排污的工作原理以及液压系统中制动回路、转向回路和吸污控制回路的工作原理。针对该车在实际使用过程中存在的点刹过于灵敏，制动冲击力较大的问题，提出了采用双弹簧控制双回路液压制动阀的阀芯动作进而实现变斜率输出特性的结构。实践表明，经过优化后的液压及气动系统都能很好地满足煤矿井下对矿用防爆吸污车的使用要求，同时也可为类似车辆的设计提供参考。

基于焊缝影响的井下铲运机动臂强度分析

鲁力群, 尹永芳, 史蕾蕾, 唐玉龙, 许庆斌

2018, 47(2): 135-140.

摘要 ( 650 )

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井下铲运机动臂结构的焊结形式对其性能和强度影响巨大，针对具有不同焊接形式的动臂侧板与横梁之间的焊缝结构形式进行了有限元分析与研究，获得了各因素对焊缝强度的一般影响规律，提出了更加合理的抗疲劳性能的焊缝结构形式。给出侧板坡口角度为40°、角焊缝加强高尺寸不超过7 mm、所形成的焊缝表面为内凹形的焊接结构更能满足井下铲运机工作机构强度要求。

基于Unity3D的采矿方法动态仿真系统研发

梁瑞余, 徐帅, 沈庆阳, 安龙

2018, 47(2): 141-145.

摘要 ( 1058 )

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采矿工程教学交互仿真系统研究受到国内外采矿学者的广泛重视。针对采矿方法的动态仿真需求，研究采矿方法动态交互仿真的框架及功能需求，提出二维曲线挤出实体建模技术，为采矿方法动态仿真提供模型支撑；基于渲染器重写等可视化算法，将巷道掘进、炮孔钻进以及爆破过程动态可视化；利用坐标转换算法，实现了旋转、拖拽、平移及固定视角转化等用户交互操作。依托3dMax和Unity3D软件，针对VCR采矿方法进行动态仿真系统实现，通过碰撞体组件选择、控制代码优化等仿真系统性能优化方法，减轻计算机运行负担，提升了仿真效果和运行速度，为采矿行业交互仿真系统搭建提供可靠借鉴。

基于显式有限元法的地下铲运机FOPS研究

魏广娟, 马华栋, 鲁振

2018, 47(2): 146-149.

摘要 ( 750 )

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为了研究地下铲运机FOPS的抗冲击性能，采用显式有限元法仿真模拟了FOPS受落锤冲击的试验过程。以某地下铲运机为例，首先建立了FOPS和落锤的有限元模型，确定了有限元模型的边界条件及加载方法，然后分析了FOPS受落锤冲击过程中的能量转换关系、冲击变形及应力分布情况。仿真结果表明：FOPS的抗冲击性能满足标准ISO 3449要求，并给出了FOPS的结构改进建议。

基于B/S架构的三维矿井GIS系统

闫顺玺, 王晓雷, 甘德清

2018, 47(2): 150-153.

摘要 ( 951 )

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数字矿山技术是矿山企业提高生产管理和科技发展水平的重要手段，矿山地理信息系统的开发与应用是数字矿山建设的核心之一。三维井巷GIS系统采用B/S架构，通过3DMAX三维建模技术搭建矿山井巷三维模型，利用SuperMap iDesktop 8C软件调用三维模型，基于SuperMap iServer 8C发布三维场景服务，实现矿山地下井巷的三维可视化效果。系统实现了对矿山信息的查询检索、仿真模拟、三维地图操作和二三维一体化、安全监测、设备管理分析等功能，为矿山管理和安全生产提供辅助决策。

基于EDEM的双齿辊破碎机破碎效率影响因素仿真分析

张瑞新, 刘煜, 郑群飞, 孙健东, 武海龙, 刘文文

2018, 47(2): 154-159.

摘要 ( 850 )

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运用离散元软件EDEM对MMD1000系列双齿辊破碎机破碎效率进行仿真研究，考察物料性质、物料粒度分布、齿辊转速等变量对破碎机破碎效率的影响规律。结果表明，物料大块率的增加将降低破碎机的破碎效率；物料硬度的变化会引起破碎机破碎后物料出料粒度尺寸存在差异，即硬度越大的物料，破碎后Bonding键断裂数目越少，破碎机破碎效率越低；适当提高双齿辊破碎机齿辊转速能在一定程度上增大破碎机破碎效率，破碎机破碎软岩物料时提高齿辊转速较破碎硬岩物料时提高齿辊转速破碎机破碎效率提高幅度高。齿辊转速的变化还会造成破碎后物料的粒度发生改变：低齿辊转速下会使破碎机破碎后物料粒度分布较为均匀，强制排出大块较少；而高齿辊转速易造成强制排出大块物料，物料粒度分布不均。试验结果可以为提高双齿辊破碎机生产效能和破碎机的选型设计提供参考。

自吸气浮选机设计参数对浮选流体动力学性能的影响

刘承帅, 陈东, 陈飞飞, 张明

2018, 47(2): 160-163.

摘要 ( 578 )

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为考察自吸气浮选机设计参数对浮选行为的影响，设计了0.2 m3自吸气浮选机，在清水条件下考察浮选机叶轮转数、浸没深度、插入深度对浮选机吸气量和功耗的影响。结果表明：自吸气浮选机吸气量随叶轮转速的增加而增加，增加幅度逐渐变小，功耗随叶轮转速的增加逐渐增加；随着叶轮浸没深度的增加，吸气量逐渐减小，功耗逐渐增加；插入深度对吸气量的影响不大，低转速条件下，随着插入深度的增加，功耗变化不明显，转速达到556 r/min后，随着插入深度的增加，功耗小幅降低。试验结果可以为自吸气浮选机的参数设计提供参考。

露天矿区土壤基质改良材料研究进展

荣颖, 胡振琪, 杜玉玺, 杨坤, 赵会顺

2018, 47(2): 164-171.

摘要 ( 776 )

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土壤基质改良是露天矿区土地复垦与生态重建的核心内容，如何充分利用矿区本地自然资源进行土壤基质改良是当前关注的热点问题。根据材料特性和来源将土壤基质改良材料分为表土、表土替代材料及复配土3大类，归纳总结了不同类型土壤基质改良材料在矿区土地复垦中的应用现状和存在问题。表土是土壤基质改良的首要选择，但仅适用于土源充足的矿区；表土替代材料有效地解决了土壤基质改良过程中表土不足的问题，同时实现了矿区固体废弃物的资源化利用，但表土替代材料的筛选和配制需在全面调查和分析上覆岩石和土壤理化性质的基础上进行；复配土的应用具有一定的地域性，不同土壤之间在性质上的交互作用是复配成土的前提和关键。目前，对于适宜不同区域类型的矿区土壤基质改良材料的研究不够全面，关于露天矿区土壤基质改良所面临的共性问题研究较少，表土和植物种子库的收集和保存要求不够明确。在此基础上，提出了露天矿区土壤基质改良材料研究亟需解决的问题：选择适宜的土壤基质改良材料，明确提出表土和植物种子库的收集和保存要求，加强土壤基质改良共性问题的研究。此外，配制不同类型的表土替代材料和复配土进行土壤基质改良应将是未来研究的重点。

辽阳弓长岭铁矿区优势植物的重金属耐性评价

张晓薇, 王恩德, 吴瑶

2018, 47(2): 172-178.

摘要 ( 686 )

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随着矿山开采量的增加，矿区土壤重金属污染加重，威胁矿区人民身体健康，为此，调查了辽阳弓长岭铁矿区土壤重金属污染情况以及当地自然生长的植物群落。采集当地土壤样品以及优势植物进行了Cd、Cu、Zn、Pb、Cr等重金属含量测定，对优势植物分别监测其地上部分和地下部分中重金属的含量，考察不同优势植物对重金属的富集转移能力以及耐受性。根据调查结果，建议大拉子尾矿库选取稗草和一年莲，独木排土场选取小藜和茵陈蒿，茨沟村选取鬼针草和一年莲，苏安大街选取桃叶蓼和鬼针草，下部排土场选取茵陈蒿和一年莲，分别作为各矿区重金属污染修复以及生态恢复的先锋植物。

倾斜基底内排土场边坡稳定性分析

宋子岭, 刘文坊, 范军富, 杨星辰, 曹兰柱

2018, 47(2): 179-183.

摘要 ( 771 )

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研究倾斜基底对边坡稳定性的影响，以受到芦子沟背斜构造影响的安太堡露天矿内排土场边坡为研究对象，基于刚体极限平衡法，分析了在1 420 m排弃标高下，平盘宽度分别为60、70和80 m时以200 m为步距向东推进到不同工程位置的边坡稳定性，并得出其变化规律。根据强度折减理论，使用FLAC3D对倾斜基底的内排土场边坡进行数值模拟，确定了以背斜构造为基底的内排土场边坡的滑坡模式。研究表明：安太堡露天矿内排土场边坡受到倾斜基底的影响，其稳定性随平盘宽度的增加呈近线性增加，随工程位置的东移呈现出先减小再增大之后趋于稳定的规律。排弃标高为1 420 m时，内排土场能安全通过背斜区域的平盘宽度为80 m；内排土场边坡的滑坡模式为以危险圆弧为侧界面、以基底为底界面的切层—顺层滑动，背斜构造导致的倾斜基底是边坡稳定性的控制因素。

基于SVR组合模型的边坡位移预测研究

刘小生, 于良, 冯腾飞

2018, 47(2): 184-187.

摘要 ( 759 )

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为解决传统支持向量机预测模型的不足，造成矿山边坡位移预测精度低的问题。提出了一种基于自适应惯性权重PSO算法的支持向量回归机（SVR）组合预测模型。将其运用到某矿边坡滑坡位移预测中，并与基于灰色预测模型、基于传统SVR预测模型预测结果对比，结果表明：基于SVR组合预测模型的矿山边坡位移预测的精度更具优势。

边坡雷达系统在露天矿边坡监测中的应用

吴星辉, 璩世杰, 马海涛, 吴晓丹, 蓝宇

2018, 47(2): 188-191.

摘要 ( 1069 )

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针对广东省大宝山矿业有限公司露天作业面岩体破碎、含硫量大、易风化等特点，采用原人工边坡表面位移监测不能实时准确得出位移变形数据而且耗费大量人力物力。为了保证矿山安全生产，防止滑坡灾害的发生，广东省大宝山矿业有限公司引进了S-SAR合成孔径边坡雷达监测系统，该系统通过差分干涉技术对大范围边坡进行全天候实时位移监测，提高了大宝山矿露天开采边坡监测的可靠性，降低了滑坡灾害发生的概率。试验应用的结果表明：此监测方法不受地形、视通条件和气象条件的影响，外业作业量小。

矿山回风井风量的间接测定装置设计研究

伍海亮, 黄寿元

2018, 47(2): 192-194.

摘要 ( 710 )

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设计研究了一种适合于矿山回风井风量间接测定装置，该装置是由感压与导压组件、测压组件或通风在线监测系统构成。感压与导压组件包括外环、中间环、内环，外环的内侧侧面设有感静压孔，中间环、内环的底部设有感全压孔；测压组件由带刻度的静压U型管、全压U型管、静压压力传感器、全压压力传感器、静压三通、全压三通构成。风流压力经导压软管与U型管及压力传感器连接以测定全压与静压，再根据公式计算出回风井风量。装置具有结构简单、操作方便实用、测定安全可靠、测量数据准确、风量计算简单等优点。

废弃线路板浸出铜试验

王龙, 王旭锋, 王浩, 贾玉镯

2018, 47(2): 195-199.

摘要 ( 839 )

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废弃线路板的不合理处置不仅会造成严重的环境污染，危害人类的健康，还会导致资源的严重浪费。为此，以废弃线路板为研究对象，采用氨水-碳酸铵浸出体系进行了浸出回收铜试验。结果表明：在总氨浓度为5 mol/L、n［NH₃·H₂O］∶n［(NH₄)₂CO₃］为2、H₂O₂添加量为20 g/L、液固比为6 mL/g、浸出时间为2 h、浸出温度为55 ℃时，铜浸出率为86.59%。浸出过程采用功率为500 W的微波加热处理，铜浸出率提高至92.54%，较未采用微波处理时提高了5.95个百分点，微波加热可在一定程度上促进浸出反应进行，提高铜浸出率。浸出过程中铜由固相转移到液相，试样表面和内部产生大量微观孔隙和裂隙。

絮凝沉降—臭氧氧化法处理硫化铜选矿废水试验

夏艳圆, 方夕辉, 曾怀远

2018, 47(2): 200-204.

摘要 ( 651 )

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选矿厂废水排放量大，废水中固体悬浮物、浮选药剂、重金属离子等物质含量高，废水外排处理成本高且易造成二次污染，直接回用又影响浮选指标。因此，实现选矿废水的循环利用对节约有限的水资源，减少环境污染具有重要意义。模拟废水浮选试验结果表明：废水中的Al³⁺、Fe³⁺对硫化铜矿浮选有显著抑制作用，Pb²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺对硫化铜矿浮选影响较小；随着丁基黄药和Z-200浓度的增加，捕收剂对铜的选择性变差。采用絮凝—臭氧氧化工艺处理安徽某铜矿山选矿废水试验结果表明：聚丙烯酰胺对废水中的重金属离子及悬浮物具有显著的沉降效果；在整个pH期间，臭氧对丁基黄药去除效果显著，pH=8时，臭氧对Z-200去除效果最佳。采用絮凝沉降—臭氧氧化联合工艺处理后的选矿废水用于浮选试验，其浮选指标略低于清水浮选指标，远优于废水直接回用浮选指标。即应用此工艺处理硫化铜浮选总尾矿水，可有效降低水中不利组分的含量，实现水资源的高效利用。

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