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1. 固体充填采场覆岩运移规律研究

孙亚峰

现代矿业 2024, 40 (12): 1-6.

摘要（238）

PDF （5506KB）（40）

固体充填开采可以有效控制采场岩层移动与地表沉降，其覆岩运移规律在充填体支撑作用下与传统垮落法差异性较大。为揭示固体充填采场顶板岩层移动规律，采用现场调研、理论分析及数值模拟的方法，阐明了采场顶板下沉与充填体支撑力之间的关系，建立充填开采顶板受力模型，给出了充填开采直接顶处于平衡状态时的力学条件；同时基于FLAC3D仿真软件，模拟了回采-充填工艺中采场围岩应力、应变分布特征及其变化规律。结果表明，充填体对覆岩的控制效果受地质、材料和技术的制约；固体充填开采工作面超前集中应力峰值位于前方15 m，采空区集中应力位于工作面后方40 m范围处，工作面后方充填采空区10 m的范围应力降低；随着采空区不断充填，最大位移发生在靠近工作面一侧的充填体内，充填后采空区围岩总变形量减少58.14%，工作面前方煤壁总变形量约37.5%。研究成果进一步证实了采空区充填体对采场围岩变形的抑制效果，为固体充填开采顶板控制理论和工程实践提供理论依据。

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2. 江西宜丰水南矿区花岗岩型锂矿床地质特征及成因分析

赖长金, 马超, 吴远亮, 李箭箭

现代矿业 2024, 40 (12): 60-67.

摘要（143）

PDF （5728KB）（38）

九岭南缘宜丰—奉新地区发育巨量花岗岩型锂矿，锂矿主要赋存于燕山期花岗岩，成矿类型为花岗岩锂云母型，水南矿区是其中典型矿床之一。以水南矿区花岗岩型锂矿为研究对象，在系统收集野外资料的基础上，总结矿床地质特征；结合矿床蚀变特征、锂的赋存状态，分析花岗岩型锂矿床成因。研究表明：锂矿体赋存于燕山期白水洞岩体白云母（二长）花岗岩中，锂主要赋存于锂云母、铁锂云母和富锂白云母等矿物中。矿区含矿岩体为高演化过的铝质花岗岩，岩浆演化程度越高，岩体越富锂，岩浆的结晶分异导致锂等成矿元素在残余熔体中不断富集；除结晶分异作用，白云母花岗岩中富锂云母的核边结构显示出热液蚀变特征，锂元素由于独特的化学性质，导致他优先富集于花岗质岩浆或岩浆热液中，后期富锂热液对白云母强烈改造交代，使得成矿元素在云母边界形成高度富集的锂云母。因此矿区锂矿成因兼具岩浆分异和热液蚀变特征。

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3. 考虑不确定需求的煤矿辅助运输配送路径规划算法设计与应用

张兰

现代矿业 2024, 40 (12): 7-11.

摘要（140）

PDF （1886KB）（43）

煤矿辅助运输配送多为混合形式，配送时间较长，配送效率较低。为此，提出考虑不确定需求的煤矿辅助运输配送路径规划算法。根据物流配送有向图，以配送成本最低、配送碳排放量最低以及客户满意度最高为目标构造路径规划目标函数，并采用偏差度函数近似模拟客户满意度变化，结合客户需求点的不确定性需求，挖掘目标函数的约束条件，由此构建配送路径规划模型，利用改进鲸鱼优化算法对模型求解，以此生成最优配送路径规划方案。实例应用结果表明，算法能够在更短时间内完成配送任务，配送效率更高。

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4. 长城煤矿3501 工作面大跨度切眼支护技术

陈雪敏, 郑朋, 张昌德

现代矿业 2024, 40 (12): 27-31.

摘要（118）

PDF （3107KB）（38）

针对工作面大跨度切眼的围岩稳定性问题，通过对巷道特点及原技术方案的分析，提出对顶板采用全锚索的支护方案。通过相关理论计算锚索布置参数，并根据矿井技术装备对参数进行优化，确定锚索长度8.0 m，直径22 mm，间排距均为1 m。采用FLAC3D模拟顶板全锚索、锚杆+锚索 2 种支护方案下围岩应力、位移及塑性区的分布情况。通过对比可知，采用顶板全锚索支护最大垂直应力、最大应力集中系数及最大垂直位移较锚杆+锚索支护方案分别减小了10.8 MPa、0.74、43 mm，同时拉伸屈服的范围明显减小。经过现场实践及测试表明，应用该支护方案后能够保证切眼的稳定性，对同类型矿山具有借鉴价值。

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5. 微生物修复技术促进安徽庐南某矿山生态恢复的初步研究

高旭, 谢杰, 李子怡, 刘水心, 王进, 王玮

现代矿业 2024, 40 (12): 240-244.

摘要（118）

PDF （2633KB）（34）

为评价庐南矿山土壤修复工程修复效果，选取该矿区典型土壤退化区域大岭、小岭及矾山排土场为研究对象，对各区域修复前、修复中以及修复后不同状态的表层土壤进行理化性质、重金属总量变化特征的研究，同时分析了修复中与修复后不同时期表层土壤微生物群落的物种组成及多样性变化。结果表明：庐南矿区修复工程抑制了表层土壤酸化并使其达到自然背景值，提升土壤养分含量，并有效降低了重金属的环境风险。此外，修复后的土壤微生物群落多样性提高，其结构转变为以促进碳循环、植物生长和营养元素循环为主导的功能性群落，这对于维持和促进庐南矿区土壤退化区域的长期生态恢复具有重要意义。基于表层土壤修复情况，庐南矿区修复总体取得了良好的效果，为类似矿区的生态修复提供了宝贵的经验。

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6. 基于环境因子敏感性分析的铅锌矿环境影响评价

祁鸣一, 汪根存, 钱坤, 宋守亚

现代矿业 2024, 40 (12): 245-248.

摘要（118）

PDF （1555KB）（37）

矿业开发建设越来越注重生态环境保护，对多才玛铅锌矿矿区进行环境影响评价，从生态、土壤、地表水、地下水与大气5个方面进行环境影响因子敏感性分析。通过时间关系将矿区分为施工期、运营期两阶段进行影响评价。同时通过矿区实际，划分施工期、运营期和服务后期3 个阶段，研究矿区实际生态环境治理与相关保护措施。基于五大环境因素敏感性分析的矿区环境评价，可以为该矿区生态环境治理和后续矿区建设提供重要参考，为实现矿区的持续发展提供实用价值。

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7. 膜功能材料及技术在盐湖提锂中的应用

季常青, 钟萍丽

现代矿业 2024, 40 (12): 223-226.

摘要（115）

PDF （1784KB）（32）

当前，新能源汽车和储能技术快速发展，对锂材料的需求空前高涨。针对如何高效地从卤水中提锂的问题，归纳分析了超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、电渗析膜、双极膜等膜功能材料在盐湖提锂过程中的应用情况。“吸附+膜法”耦合工艺可以实现高效提锂；膜法提锂技术具有能耗低、选择性强等特点，过程主要消耗电能，减少了对外购化学药剂的依赖，能够满足偏远矿区盐湖提锂的需求。未来研究方向可针对膜的抗污染能力不强，盐度过高会导致纳滤膜对锂镁分离效果变差，超滤膜、反渗透膜、纳滤膜对给料温度有严格要求等问题进行改进和优化。

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8. 某尾矿库排水系统封堵方法研究与应用#br#

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陈宇清, 侯攀

现代矿业 2024, 40 (12): 258-261.

摘要（115）

PDF （5162KB）（34）

尾矿库排水系统封堵通常为坝下带水作业，施工难度和安全风险较大。为解决常规封堵的技术难题，结合工程实例，对某尾矿库排水系统封堵方法进行研究。在综合考虑库区地形条件、工程地质条件、排水系统运行条件及现场施工因素的前提下，确定了合适的封堵位置和封堵长度；采取分区段封堵方式，布置钻孔和投放填料，由中间向两端逐步灌注水下不分散细石混凝土进行封堵。经实践，封堵质量可靠，效果良好。此方法有效解决了坝下带水封堵难题，确保了封堵工程安全，可为相关工程提供一定的技术借鉴。

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9. 动载作用下诱发冲击地压的物理相似模拟试验研究

段红飞, 李智勇, 刘恩强

现代矿业 2024, 40 (12): 17-21.

摘要（115）

PDF （7890KB）（40）

为研究厚煤层高强度开采中动载作用下覆岩能量释放规律，基于现场微震数据，借助物理相似模拟试验来分析动载对覆岩的破断规律影响。研究发现，动载作用初期，微震能量信号主要集中在亚关键层，且微震信号表现出明显的积聚现象，破坏尚未显现，微震信号相对较弱，但随着动载作用的持续，积聚逐渐增大，微震信号变得愈加明显，暗示着覆岩破坏过程的开始。随着动载作用次数的增加，微震信号的积聚模式发生了变化，能量不仅在亚关键层累积，还开始扩展至主关键层下方，并呈现出“马鞍形”的分布特征，表明动载作用加速了覆岩的破坏过程，尤其是主关键层的破坏开始提前发生，且破坏幅度和强度逐渐增大。进一步分析表明，多次动载作用显著加剧了覆岩的破坏，动载的周期性和累积效应促使覆岩能量在短时间内释放，从而导致更加严重的破坏。研究结果不仅有助于预测煤矿开采过程中的覆岩破坏，还为提高煤矿安全开采和稳定性提供了理论依据和技术支持。

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10. 基于YOLOv7 的煤样受载裂隙识别研究

李智勇, 刘恩强, 高辉

现代矿业 2024, 40 (12): 32-35.

摘要（114）

PDF （2939KB）（44）

传统的裂隙检测方法存在人力、时间消耗大以及准确性不高等问题，因此提出了基于深度学习的裂隙检测方法。通过构建和训练YOLOv7深度神经网络模型，并利用大量的煤样图像数据，实现了对煤样中裂隙的自动化识别。试验结果表明，所采用的YOLOv7模型在裂隙检测方面取得了较高的准确性和鲁棒性，具有很好的应用前景。研究成果有望为煤矿行业提供一种高效、精确的裂隙检测解决方案，为煤炭生产的安全管理和质量评估提供有力支持。

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11. 中国油砂资源利用现状及发展路径

王伊杰, 石香江, 刘春艳, 白斯如

现代矿业 2024, 40 (12): 106-110.

摘要（112）

PDF （1618KB）（38）

油砂是一种重要的非常规能源矿产资源，可以作为石油的重要补充。介绍了油砂资源特点、资源分布、开采技术进展等，基于中国油砂资源禀赋和开采现状，从能源保障视角，提出了中国油砂产业的发展路径。研究表明，中国油砂资源丰富，开发利用潜力大，但勘查开发程度较低，资源赋存状况不清；国家应重视油砂资源开发利用，加强顶层设计，制定适度超前的油砂资源中长期发展规划，从战略高度谋划油砂资源发展；同时加强油砂资源勘查与评价，加快技术研发与攻关，为油砂开发利用做好资源和技术储备；政府管理环节优化油砂矿业权审批程序，以有效促进油砂资源的开发利用，保障国家能源安全。

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12. 动载扰动作用下物理相似模型变形监测实验研究

刘恩强, 高辉, 解袁满

现代矿业 2024, 40 (12): 12-16.

摘要（105）

PDF （4790KB）（37）

为减少井下采掘过程中冲击地压灾害事故的发生，对动载扰动作用下围岩变形进行监测，研究巷道围岩变形破坏的响应规律及数字散斑技术在覆岩变形监测中的准确性。实验搭载了精细化物理相似模型，借用DIC设备对模型回采过程中工作面上覆岩层运移进行定期全方位监测，记录模型表面各监测点随工作面推进的变化情况，并对数据进行精细处理，结合现场实际情况增加摆锤作为动载扰动装置，通过改变摆锤的高度、角度来模拟不同能量下的扰动情况，采集施加动载扰动后覆岩变化图像，与扰动前的状态形成对比，研究动载施加前后的效果。结果表明：动载施加后采空区顶部岩层破断更加明显，模型垮落高度基本不变，顶板下沉量明显增加，在最后一次施加动载后，采空区顶板垮落岩层位移云图呈现多个双峰状破断。结合数字散斑技术分析动载前后模型覆岩跨落运移状态，结果表明：施加动载后模型松动高度达到模型顶部，整体下沉量达到了20 mm。通过实验揭示了巷道围岩变形破坏的响应规律及数字散斑技术在覆岩变形监测中的优异表现，为减少冲击地压事故发生、建设绿色智慧矿山提供了一定的理论基础和技术支撑。

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13. 千米定向钻机在矿井高瓦斯治理的应用研究

周敏, 时进财, 张强

现代矿业 2024, 40 (12): 52-55.

摘要（105）

PDF （2092KB）（36）

山西某矿前期工作面瓦斯治理采用本煤层顺层钻孔预抽，高位钻孔和插管进行上隅角瓦斯抽采，瓦斯治理工程周期为5个月。为优化瓦斯治理工程施工周期，采用千米定向钻技术进行采前预抽，并对抽采半径进行数值模拟。结果表明，15 d时，千米定向钻孔抽采半径是普通钻孔的5倍。后期现场考察分析表明，回采期间边采边抽，抽采工程周期缩短了4个月，治理效果显著；回采期间 2311综放面上隅角和回风巷瓦斯浓度均低于1%。综合分析表明，千米定向钻瓦斯抽采效率和施工效率均大幅提高，工程量大幅减少，无需施工高位钻孔，实现了钻孔“一孔两用”。

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14. 将乐县何坑—际下矿段方解石-萤石矿床特征及控矿因素

郑清伟

现代矿业 2024, 40 (12): 102-105.

摘要（103）

PDF （2118KB）（40）

何坑—际下矿段位于福建省将乐县何坑—曹地矿区，系武夷成矿带中南段之将乐—蒲城矿集区的一部分。在简述区域地质背景的基础上，从矿体、矿石、围岩蚀变等方面对方解石-萤石矿床特征进行了分析，据此总结了何坑—际下矿段的控矿因素，并初步研究了该矿段的矿床成因。研究发现：矿段内发育3个接触变质型方解石矿体和4个萤石矿体（矽卡岩型+充填型矿床）；主要的赋矿层位是早三叠世溪口组，也受控于晚侏罗世正长花岗岩或矽卡岩，其控矿、含矿构造以NE—NEE 向逆断层性质的断裂带为主，且具硅化、方解石或萤石矿化、矽卡岩化的围岩蚀变特征。该研究对矿段外围寻找隐伏矿体或圈定类似矿区找矿靶区均具有一定参考意义。

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15. 露天矿排土场研究现状及发展趋势

庞博, 靳舒凯, 王玉凯, 王率, 王迪, 夏洪波, 罗志雄

现代矿业 2025, 41 (06): 1-6.

摘要（103）

PDF （1591KB）（50）

露天矿排土场是露天矿山采矿排弃物集中排放的场所，排土场稳定性、灾害防治等方面的研究不仅关乎矿山安全生产和经济效益，更对生态保护、民生安全及社会稳定具有重要影响。采用文献检索分析、归纳总结以及趋势预测等方法，从排土场研究现状、存在的主要问题与对策、发展趋势及展望3个方面，对露天矿排土场进行研究。结果表明：①排土场稳定性主要受散体物料力学性质、基底强度、堆置参数和水的影响，排土场稳定性分析方法主要有极限平衡法和数值模拟法，排土场灾害防治主要体现在水源疏排、排土工艺优化和支挡结构构建3个方面，复垦模式、复垦区土壤性质、复垦植被类型等也是当今排土场研究的重点；②露天矿山排土场边坡研究中主要存在模拟结果与实际不符、超高台阶和软弱基底排土稳定性以及环境保护滞后等主要问题，提出了基于颗粒力链网络动态变化的排土场变形研究方法；③排土场的发展趋势主要体现在排土场与尾矿库联合堆置、排土设备大型化和监测设备智能化以及排弃废石的综合利用等方面。上述成果可为矿山排土工程的发展提供参考和导向。

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16. 某拟建空间高谷堆型排土场三维稳定性分析

任新华, 徐一鸣, 关晓锋, 卢敬标

现代矿业 2024, 40 (12): 155-160.

摘要（102）

PDF （5019KB）（29）

为探究内蒙古某矿拟建高谷堆型排土场的边坡稳定性，采用3D Mine-Rhino-FLAC3D的多软件联合技术，构建精细化的三维排土场模型，对地震工况下应力、应变以及安全系数分布进行了分析。结果表明：拟建3 号排土场整体和局部的稳定性系数为1.406~1.90，均满足规范要求，但排土场边坡的平面形态转折处安全系数相对较小；分级堆排每一层的表面最大位移值均处于靠近主滑坡面的中上部，地震工况未改变排土场位移分布规律；受正上方多分层物料堆排的影响，排土场基底的位移呈从中间向两侧递减的趋势；1 125~1 105 m平台的斜坡道坡面较陡，出现了应力集中现象。三维数值分析能够较好地反映高谷堆型排土场的力学特性。

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17. 惠城南站区域地质特征及问题研究

蒋炜, 黄渊孝

现代矿业 2024, 40 (12): 80-84.

摘要（101）

PDF （5387KB）（39）

惠州市作为粤港澳大湾区东部门户城市，在整个大湾区的地位日益显现，基础设施建设的步伐也愈来愈快。为保障城市基础设施建设的顺利进行，开展对惠城南站区域的地质问题勘探与论证。勘探结果表明，惠城南站地区发育有白垩系、三叠系及石炭系地层，区域类地质构造以断裂为主，存在2 组断裂；区域内地下水系有4 种类型，工程地质条件复杂，存在流砂管涌等多种地质灾害问题；对各情况进行了评价，提出防治对策的建议，为惠城南站片区的整体规划及工程建设提供了施工依据和治理指导。

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18. 单轴加载条件下煤岩破坏特征及声发射参数研究

尹志勇, 李智勇, 刘恩强

现代矿业 2024, 40 (12): 36-39.

摘要（100）

PDF （2430KB）（40）

为探究声发射监测手段下煤岩体破坏演化机制，通过试验采集单轴压缩过程中声发射的振幅、振铃计数、事件数等参数，通过煤岩体破坏特征与声发射信号共同反映其演化阶段。研究结果表明：在初始压密阶段和弹性阶段，声发射信号参数较少，试样几乎不产生新裂纹；屈服阶段中信号参数开始增加，试样逐渐开始有新裂纹产生；峰值强度点声发射信号参数活跃，试样能量存储达到最大，即将发生破坏；峰值强度后，试样开始释放大量能量，声发射信号参数爆发式产生。研发一种 “声-光-电”多模态信息协同监测设备，获取开采扰动作用下围岩破裂所产生的振动信号、应力变化趋势以及钻孔内部裂隙发育情况，综合评估围岩状态，为现场安全生产提供保障。

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19. 中关铁矿单一磁选工艺提品降硫流程优化

刘聪, 任帅, 张义坤, 张庆博, 杜威

现代矿业 2024, 40 (12): 265-268.

摘要（99）

PDF （2657KB）（29）

随着中关铁矿矿房的开采，局部出现高硫矿石，致使铁精粉出现全铁品位较低、硫含量较高的情况。在不引入浮选等易造成环境污染的高成本选别作业的情况下，考察了仅依靠单一磁选工艺提品降硫的可行性。对全粒级物料、+0.074 mm物料以及-0.074 mm物料分别进行淘洗机试验，仅-0.074 mm粒级物料在固定磁场96 kA/m、循环磁场84 kA/m、补偿磁场84 kA/m、上升水量 1 300 L/h时，可得到全铁品位为68.02%、硫含量为0.25%的铁精粉，可以满足生产要求。根据实验室试验结果，对现场进行了工艺改造，最终得到全铁品位为66.33%、硫含量为0.46%的铁精粉，实现了提铁降硫的目标。

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20. 基于DEM-MBD-FEM 的振动筛物料冲击性能研究#br#

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杜建斌, 任世业

现代矿业 2024, 40 (12): 219-222.

摘要（97）

PDF （3494KB）（35）

对某三轴椭圆振动筛机采用离散元法与多体动力学相结合的方法进行了数值模拟，并引入有限元法对物料冲击下的筛体进行分析，通过单因素试验研究入料速度对筛分性能和冲击性能的影响。结果表明：当入料速度为4~8 kg/s时，随着入料速度的增大筛分效率先增加，当入料速度进一步增大，筛分效率随之降低；稳态时排料端物料平均速度随着入料速度的增加持续减小，当入料速度为6 kg/s时，筛分效率最大为78.16%；筛上物质量最大值与冲击力最大值两者与入料速度之间的关系都为近似正相关，筛网与侧板的变形和应力随着冲击力的增加而变大。研究结果可以为振动筛的设计和工程应用提供参考。

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