现代矿业

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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（199）

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.

矿山应急救援虚拟仿真虚实互动技术及实现途径

孙颍昊毋晓军李保宏李玉良崔豫楠党煜

现代矿业 2024, 40 (06): 1-.

摘要（161）

PDF （1828KB）（209）

虚实互动技术是虚拟仿真的重要组成部分，现有矿山虚拟互动技术存在交互单一、跟

手性差等不足，实际应用表现不佳。为此，提出了适用于矿山应急救援虚拟仿真虚实互动技术的实

现途径，以多模态交互技术为基础，运用虚拟多角色协同作业交互技术与环境漫游系统。通过运用

这些技术，极大提升了矿山应急救援虚拟仿真虚实互动的交互效率与沉浸感，为智慧矿山建设提供

技术支撑。

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3.

保安煤矿褶曲构造影响区三软煤层巷道变形特征及支护优化

韩志伟曹勇

现代矿业 2024, 40 (06): 67-.

摘要（132）

PDF （2001KB）（89）

保安煤矿运输巷在褶曲构造影响区掘进时，随着围岩破碎程度增加，受构造应力发育

等影响，出现原有架棚支护无法有效控制围岩变形的问题。在综合地应力测定、认识围岩破碎分布

范围及原支护围岩变形特征基础上，提出采用留断面+锚杆（索）+围岩注浆+钢架棚方式进行支护。

通过适当增大巷道断面，允许围岩出现一定变形，以便释放部分围岩应力；通过注浆改善围岩承载能

力及稳定性，提升锚杆（索）与围岩耦合效果；采用架棚+单体支柱+金属网，给巷道表面围岩施加较大

作用力，并与锚杆（索）、围岩共同配合，控制围岩变形。经工程应用，运输巷围岩变形问题得以较好

解决，为构造影响区三软煤层巷道围岩支护提供借鉴。

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4.

宁国地区萤石矿地质特征与成矿规律

马建勇

现代矿业 2024, 40 (06): 27-.

摘要（124）

PDF （1657KB）（117）

安徽省宁国地区发育众多萤石矿床（点），通过总结该地区萤石矿床的地质特征及成矿

规律，为勘查工作提供指导。萤石矿体产于燕山期花岗岩体（脉）外围，主要呈脉状赋存于震旦系及

寒武系地层中的北东向次级断裂破碎带中。矿石类型主要为萤石型、石英-萤石型及萤石-石英型3

种，矿体围岩蚀变主要为硅化、绢云母化及碳酸盐化，表明萤石矿床属于低温热液充填矿床。北东向

次级断裂、硅化等围岩蚀变及氟异常可作为本区萤石矿找矿标志。

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5. 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（109）

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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6.

AI智能分析预警集控平台在中关铁矿的应用

胡亚雄, 王征, 任学勤, 杨洋, 李聪, 杨永磊,

现代矿业 2024, 40 (06): 9-.

摘要（101）

PDF （2657KB）（137）

为规范中关铁矿重大灾害风险防控，开展重大灾害风险防控建设，针对中关铁矿重点

区域（采场危险区域、排洪设施、井下危险区域、井下皮带机头、机尾、井底车场、马头门等）在重要部

位安装高清摄像机和图像智能分析设备，建设企业视频智能监控系统，实现了中关铁矿关键地点、重

点部位重大安全风险的实时识别、监测和精准研判，该应用充分利用了人工智能技术、大数据技术、

AI智能分析技术，建立安全生产 AI诊断预警平台，实现数据共享与业务协同，提高了非煤矿山安全

监管监察执法效能，提升了矿山数字化、智能化安全生产水平。

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7. 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（100）

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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8.

基于TDLAS技术的矿井气体监测系统

刘渠李臣华张华声李群钟成东

现代矿业 2024, 40 (06): 5-.

摘要（93）

PDF （1829KB）（135）

在矿井作业中，准确监测和控制有毒、有害及可燃气体的浓度，对于矿工安全作业至关

重要。提出一种基于 TDLAS技术的矿井气体监测系统，该系统由激光发射单元、光谱分析单元、数

据采集与处理单元以及预警与控制单元组成。利用 TDLAS技术高选择性和高灵敏度的优势，对特

定气体分子的吸收光谱进行精确测量，从而实现对矿井内多种气体组分的快速、准确识别和量化。

通过现场测试，该系统能够在复杂的矿井环境中稳定运行，实时监测甲烷、一氧化碳、乙烯等关键气

体指标，并通过数据分析及时发出预警信号。

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9.

废旧线路板综合回收利用技术研究进展*

柳林, 刘红召, 王威, 王洪亮, 王科,

现代矿业 2024, 40 (06): 203-.

摘要（93）

PDF （1640KB）（76）

为了提高电子固体废弃物等二次资源综合利用水平，针对目前废旧线路板存量大，增

速快的特点，以及暴力拆解、强酸浸出、污染严重、回收率低等问题，对其物理分选、火法处理、湿法处

理等技术手段进行了综述，并分析了不同工艺技术优缺点。最后指出，废旧线路板等电子固废应当

在高效拆解的基础上，使不同组分最大限度解离，再通过火法处理手段利用其中有机组分，通过湿法

处理技术回收其中有价金属，最终实现全组分回收以及过程中使用的药剂都循环利用的目的。废旧

线路板综合利用未来可在热解设备、新型萃取剂研发等方面进行更加深入的研究。

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10. 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（89）

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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11.

金山店铁矿裂隙岩体巷道支护方案优选

关旭升孙明伟, 樊海云

现代矿业 2024, 40 (06): 226-.

摘要（85）

PDF （5469KB）（85）

金山店铁矿张福山矿区地下岩体裂隙发育，原支护方案下巷道稳定性较差。针对此问

题，在原支护方案的基础上改进支护措施，并使用3DEC数值模拟软件对方案的位移、应力和塑性区

进行计算分析，最后优选出可靠的支护方案。结果表明：锚索能有效限制巷道围岩的位移，尤其是对

控制巷道顶板沉降具有更好的效果；巷道围岩侧帮主要受拉应力作用，顶底板的近部岩体主要受拉

应力作用，远部岩体主要受压应力作用；塑性区受裂隙产状控制明显，巷道围岩拉剪破坏共存，且剪

切破坏体积远大于拉伸破坏体积。综合各支护方案的位移、应力分布和塑性区范围情况，使用喷锚

网+锚索的支护方案，巷道稳定性最好。

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12. 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（83）

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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13. 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（82）

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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14. 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（82）

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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15.

高密度电法在地下水勘探中的应用

徐刚

现代矿业 2024, 40 (06): 24-.

摘要（82）

PDF （2520KB）（103）

地下水在矿区的赋存状况、渗流迁移、酸碱性等方面对岩土性质、工程结构、边坡地层

安全稳定具有重要影响，在不破坏和影响地层原有结构的情况下采用高密度电法进行勘探是一种十

分可靠的方法。根据工程实例，对高密度电法技术原理及后期的数据处理、推断解释进行梳理；该方

法精度较高，施工方便，能快速直观地划分地层结构与圈定地下含水构造。通过高密度电法勘探结

果分析布设的2个工程钻孔出水量均满足工程设计要求，为该地区下一步工程开采和地下水使用提

供了可靠的地球物理数据支持。

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16. 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（81）

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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17. 内蒙古某白云石矿浮选脱硅试验

王丽明, 段锦文, 刘峰, 王文表, 李满年, 江峰

现代矿业 2024, 40 (12): 199-201.

摘要（81）

某白云石矿作为内蒙古地区优质白云石的生产基地，其矿石中的石英含量较高，严重影响了白云石的品质，进而影响了后续钢铁冶炼的效率和炉渣性能。为提高该白云石的品质，采用破碎—磨矿—浮选工艺进行脱硅处理，通过条件试验，确定了最佳磨矿细度和药剂制度。试验结果表明：在最佳试验条件下，通过1粗1精1扫浮选闭路流程，获得了MgO品位21.59%、CaO品位31.04%、SiO₂含量0.53%的白云石精矿，SiO₂去除率达到82.83%，为该白云石矿的脱硅提供了有效的技术方案，为该矿的可持续发展提供了技术支持。

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18. 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（79）

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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19. 某尾矿库排水系统封堵方法研究与应用#br#

#br#

陈宇清, 侯攀

现代矿业 2024, 40 (12): 258-261.

摘要（79）

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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20.

孔径对爆破漏斗试验的影响研究

黄锦坤王连生佘炜杰

现代矿业 2024, 40 (06): 49-.

摘要（79）

PDF （3146KB）（96）

爆破漏斗试验是确定合理爆破参数的重要手段，而炮孔直径会影响爆破漏斗试验结

果。为研究孔径对爆破漏斗的试验结果影响，采用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA共建立6组不同

孔径的爆破漏斗模型，通过计算获得最佳比例埋深随孔径变化的规律。研究结果表明，在有限的孔

径区间内，爆破漏斗最佳比例埋深随着炮孔直径的增大而呈现幂函数式增长，且增长速率有逐渐增

大的趋势，并通过拟合得到了二者的三次函数关系式。研究成果能为现场爆破漏斗试验和参数优化

提供参考。

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