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2024年 第40卷 第06期    刊出日期：2024-06-17

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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

2024, 40(06):  1. 

摘要 ( 153 )   PDF (1828KB) ( 205 )  

相关文章 | 计量指标

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。

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

2024, 40(06):  5. 

摘要 ( 81 )   PDF (1829KB) ( 131 )  

相关文章 | 计量指标

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。

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,

2024, 40(06):  9. 

摘要 ( 91 )   PDF (2657KB) ( 133 )  

相关文章 | 计量指标

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。

基于清单制管理的尾矿库信息化系统研究及应用

郭 宇 高 航 丁 宁 魏恩容 王 琴

2024, 40(06):  13. 

摘要 ( 71 )   PDF (1702KB) ( 106 )  

相关文章 | 计量指标

针对尾矿库安全风险突出问题，通过引入清单制管理理念，并融入“北斗+”监测后台数

据，设计了基于清单制的尾矿库信息化系统。系统设计围绕清单制管理信息化展开，通过现场调研

与需求分析，梳理出符合企业实际的安全生产管理责任清单，并建立完整的清单管理体系。该系统

在试点企业成功应用，实现了关键岗位人员职责明确、风险点及时反馈处理与闭环管理。系统能够

主动推送工作任务至具体责任人，实现扫码巡查、履职与获取动态监测数据等功能，有效提高了工作

效率，减少了工作人员的工作量，进一步提升了尾矿库的安全管理水平。

基于GNSS水准的钱营孜矿区似大地水准面

精化研究*

房龙岩 郭 杰 刘佳佳 薛 鹏

2024, 40(06):  16. 

摘要 ( 61 )   PDF (2024KB) ( 99 )  

相关文章 | 计量指标

矿区高精度似大地水准面模型可以取代传统水准测量方法测定正常高，实现利用

GNSS技术快速获取地物三维坐标，在矿区地形图更新、实景三维模型建立、矿山数字高程模型构建

方面应用较为广泛。利用GNSS静态测量和二等水准测量求得矿区范围内19个参考点的高程异常，

分别采用多项式平面拟合、四参数曲面拟合和二次曲面拟合3种方法进行了钱营孜矿区似大地水准

面拟合。计算结果表明，二次曲面拟合效果最好，各拟合点的最大残差为3.4 cm，与检查点的最大差

值为4.6 cm，能够满足矿区地形图更新的需要。

遵义地区水泥用灰岩矿地质特征

及成矿规律研究

袁孝刚 王永健

2024, 40(06):  20. 

摘要 ( 71 )   PDF (1899KB) ( 119 )  

相关文章 | 计量指标

通过对遵义地区关土、黄层顶、五里堡、大坡、三岔等典型矿床地质特征进行分析，研究

该地区水泥用灰岩矿床的成矿规律。结果表明：遵义地区的水泥用灰岩矿属于沉积型灰岩矿床，矿

体呈层状，与岩层产状一致，矿石总体质量稳定；夜郎组是该区最重要的一个赋矿层位，具有厚度大、

质量好、找矿前景好的特点，经济价值较高；茅口组下灰岩段矿石质量最优，找矿前景好；关岭组灰岩

段厚度较大，质量一般；嘉陵江组赋矿层位矿体厚度一般，质量较好，但受岩溶发育和顶板岩性影响，

不利于矿石开采，找矿前景较差。

高密度电法在地下水勘探中的应用

徐 刚

2024, 40(06):  24. 

摘要 ( 77 )   PDF (2520KB) ( 98 )  

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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。

宁国地区萤石矿地质特征与成矿规律

马建勇

2024, 40(06):  27. 

摘要 ( 107 )   PDF (1657KB) ( 114 )  

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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。

CO2气相压裂煤层瓦斯参数测试及数值模拟分析

杨希培 杨百舸 徐锋懿

2024, 40(06):  31. 

摘要 ( 64 )   PDF (3046KB) ( 96 )  

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五虎山煤矿所开采的山西组 9# 煤层为高瓦斯难抽采煤层，回采期间瓦斯抽采效率低

下，严重制约了煤矿的安全高效生产。为探究适配的CO2气相压裂瓦斯治理技术方案，在瓦斯治理巷

开展 CO2气相压裂瓦斯参数测试。测试结果表明，气相压裂过后，平均瓦斯含量从 8.26 m3 /t 降低到

7.67 m3 /t，降低了 7%；Langmuir吸附体积由 19.096 9 cm3 /g 提高到 20.265 7 cm3 /g，提高了 6.12%；煤层

透气性系数从 0.022~0.027 提高到 0.780~0.791，提高了 28~35 倍。基于瓦斯参数测试结果，建立

COMSOL Multiphysics流固耦合模型，模拟气相压裂前后瓦斯抽采半径。模拟结果表明，气相压裂后

煤层瓦斯抽采半径大幅度提高，抽采180 d后抽采半径从0.63 m提高到4.13 m，提高5.56倍。在抽采

时间为6个月时，可按照8 m的孔间距布置气相压裂钻孔，即可获得良好的瓦斯抽采效果。该研究成

果可为类似条件煤矿的瓦斯治理提供借鉴。

上行开采条件下巷道修复时机和开切眼位置研究

安子雄

2024, 40(06):  36. 

摘要 ( 66 )   PDF (2040KB) ( 88 )  

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为避免煤矿开采过程中上部采区巷道的重复返修问题，采用理论分析、数值模拟和工

程测量相结合的方法，对下伏煤层开采过程中覆岩破坏特征和巷道塑性区演化特征进行了研究，揭

示了下伏煤层开采对煤层完整性和巷道稳定性的影响规律，确定了上煤层巷道的修复时机和下煤层

工作面开切眼的合理位置。煤矿开采期间，由于受下伏煤层工作面开采的影响，上采岩层塑性破坏

严重，虽未出现阶错，但出现整体沉陷，上煤层巷道的修复时机应在塑性区范围趋于稳定后；开切眼

位置应综合考虑围岩变形幅度最小及煤炭资源充分利用等情况。现场工程应用表明，采取上述措施

后，巷道围岩变形满足煤矿生产要求，避免了巷道围岩变形的多次修复。

某铜矿浅孔留矿嗣后充填法采场结构参数优化

尹 裕, 黄开飞, 郭振鹏,

2024, 40(06):  40. 

摘要 ( 4 )   PDF (3408KB) ( 55 )  

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某铜矿经过多年开采，采场结构参数未及时改进，导致矿山生过程中存在安全性差、开

采效率低等问题。为了保证矿山采空区安全稳定，合理提升生产效益，通过拓展 Mathews稳定图法

及数值模拟对采场结构参数进行优化。结果表明：利用拓展Mathews稳定图法确定采场顶板稳定性

水力半径为 4.4 m，采场边帮稳定性水力半径为 10.0 m。结合位移、塑性区云图，在间柱宽度为 10 m

时，内部塑性区存在连通现象，不利于采场长期稳定，间柱宽度应在12 m以上。采场长度为40 m、边

帮高度为40 m时，建议采场宽度为10 m，间柱宽度为12 m。

隧道光面炮孔的围岩夹制力分布研究*

武 硕, 姚炳金, 陈必港 陈治伙

2024, 40(06):  45. 

摘要 ( 63 )   PDF (2153KB) ( 88 )  

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为了优化光面爆破装药结构设计，采用LS-DYNA数值模拟软件对光爆孔周边的岩石

夹制力进行模拟，分析了不同围压、不同掘进断面及不同炮孔长度对炮孔周边岩石夹制力的影响。

研究结果表明：隧道掘进断面的大小对夹制力的影响较小，而围压对夹制力的影响较大，其随围压呈

线性增大。不同孔深情况下，夹制力沿炮孔深度的分布趋势相同。在孔口段应力集中较小，此段的

夹制力最小；在炮孔中部呈现平缓的增长趋势，在接近孔底处呈陡然上升的趋势，此段为夹制力最大

段。以上研究结果为空气间隔装药结构的设计提供参考，有助于设计的精细化。

孔径对爆破漏斗试验的影响研究

黄锦坤 王连生 佘炜杰

2024, 40(06):  49. 

摘要 ( 74 )   PDF (3146KB) ( 90 )  

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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。

基于数值模拟的露天转地下开采关键参数优化研究

周 瑞 韩建文 牟英杰 陆玉根 康 虔

2024, 40(06):  54. 

摘要 ( 66 )   PDF (2658KB) ( 104 )  

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基于某露天铁矿转入地下开采时矿体上下盘围岩需要被保护的特殊情况，结合深部矿

体赋存特征，采用FLAC3D对地下回采关键参数进行数值模拟分析。研究发现，地下开采矿体内上盘

回采单元采场顶部与上盘边界之间预留的矿柱水平宽度对采场空区及上盘围岩稳定性有较大影响。

为实现深部资源高效安全开采，推荐上盘回采单元采场顶部预留的矿柱水平安全宽度为10 m，并采

用盘区间隔回采的顺序，开采完成应尽快进行充填作业，以控制采场顶板沉降。




综采工作面过断层回采工艺及支护技术优化

张嘉安

2024, 40(06):  59. 

摘要 ( 66 )   PDF (1889KB) ( 86 )  

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塔山煤矿三盘区8310工作面过F7断层时存在破岩量大、煤柱损失严重、采煤机故障率

高、支架支护强度低以及断层区顶板维护困难等技术难题。通过现场技术研究，分析了过断层前期

回采工艺主要问题，提出了仰斜+旋转回采工艺，并对俯斜段顶板采取注浆加固+人工假顶+柔性纤维

网联合支护技术。应用效果表明，回采工艺优化后减少破岩量达2 411 m3 ，煤柱回采量增加了0.75万

t，采煤机故障率降低至2.7%；采取联合支护技术后，断层区顶板冒漏现象得到了控制，顶板下沉量控

制在0.17 m以下，支架工作阻力提高至95%，保障了工作面安全快速过断层区。

数码电子雷管在神山灰岩矿精准延期控制爆破的应用研究

吴健康 钱明渊 王 明 陈 瑞 赵 斌

2024, 40(06):  63. 

摘要 ( 62 )   PDF (2190KB) ( 89 )  

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为了适应现代化大型矿山开采需要，工程爆破也逐渐趋向于精细化、少人化、智能化发

展。数码电子雷管的精准延期时间在露天矿中深孔台阶爆破工程中起着重要的作用。以神山灰岩

矿台阶爆破为工程对象，利用数值模拟和现场试验的方法，对最优爆破参数进行探索。利用无人机

技术获取爆堆表面图像，进行块度分析；结合大孔距小排距微差爆破技术，对孔网参数进行调整。试

验表明，适当增加单孔负担面积，能将炸药单耗从0.45 kg/m3 降低到0.35 kg/m3 左右，同时也能减少爆

破后产生的根底现象，在神山灰岩矿取得了良好的经济效益。

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

2024, 40(06):  67. 

摘要 ( 97 )   PDF (2001KB) ( 84 )  

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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。

乌山铜钼矿预裂爆破成缝与减振效果试验研究

杨晓光 朱 磊

2024, 40(06):  71. 

摘要 ( 44 )   PDF (2178KB) ( 82 )  

相关文章 | 计量指标

爆破振动是露天矿山生产过程中常见的爆破公害。为降低爆破振动对矿山固定帮边

坡的影响，以乌山铜钼矿为背景，通过理论计算，得出了矿区南矿段花岗岩、北矿段花岗岩、角砾熔

岩、次斜长花岗斑岩4种典型岩性预裂孔开裂及贯通时的线装药密度值，并开展典型岩性不同线装药

密度的预裂爆破现场试验。结果表明：采用理论计算的线装药密度参数，在预裂缝完全开裂时，

4种岩性的测点减振率可分别达到 37.15%、43.77%、42.86%、48.36%；且随着预裂缝开裂程度的加剧，测

点降振率明显提高；而当预裂缝完全开裂后，开裂程度继续加剧对降振率的提高效应逐渐降低。合

理的临帮预裂爆破参数可以有效降低临近固定帮的爆破振动速度，对矿山安全具有重要参考意义。

某矿坚硬顶板综采工作面端头弱化处理技术

闫晓虎

2024, 40(06):  74. 

摘要 ( 49 )   PDF (1914KB) ( 78 )  

相关文章 | 计量指标

综采工作面端头悬空面积大，不仅会导致矿压显现异常，工作面漏风严重，而且增加采

空区有害气体外溢量，给采面安全带来隐患。以某矿综采工作面坚硬顶板端头处理为工程背景，针

对端头顶板悬空面积大、邻近采面回采巷道受采动压力影响显著等问题，基于顶板压裂弱化及水力

压裂切顶理念，结合工作面顶板岩层情况，给出水力压裂钻孔布置方案。工程应用表明，综采工作面

在水力压裂区域内回采时，端头顶板可随着采面回采及时垮落，同时邻近巷道基本不受采面回采影

响，端头顶板弱化技术取得较好效果。

矿井采空区矸石充填方案设计与工程应用

段单峰

2024, 40(06):  77. 

摘要 ( 68 )   PDF (1470KB) ( 92 )  

相关文章 | 计量指标

矸石充填不仅能够有效解决矸石大量堆砌引发的环境问题，更能有效防治采空区顶板

垮落并控制地表下沉。针对矿井采空区地表沉降问题，采用三维地震勘探技术获取了“三带”发育特

征，反演了地下采空区空间分布；采用数值计算方法，模拟不同工程参数下采空区矸石充填管道运输

特性，分析料浆速度分布以及流动性沉降规律差异性；并设置定向井与垂直井作为对照，进一步开展

充填效果现场评估与验证工作。结果表明，

2

种充填方式有效注浆深度约为煤层顶板以上 60 m，其

中，定向井有效充填空间内充填率比直井高约 40%。因此，基于地面钻孔的采空区矸石充填技术为

矸石处理与环境保护提供了有利途径。

煤矿掘进巷道微震监测b值优化及煤岩识别预警*

赵东升 宋浩伟 朱 峰 赵 伟 赵慧亮 程冠宇 胡宾鑫 马鑫楠 孙增荣

2024, 40(06):  81. 

摘要 ( 62 )   PDF (2568KB) ( 80 )  

相关文章 | 计量指标

随着采掘工作面开采深度和强度的增加，煤矿井下微震事件与灾害风险在持续增高。

结合漳村煤矿掘进巷道微震监测数据，对掘进面前方区域微震事件b值优化分析和信息识别分类，提

出了基于最小二乘法的变分档根方算法，从“时、空、强”

3

个角度对断层区域进行了b值、震源的讨论

分析，提高了b值准确性。为微震事件的分类识别提供了方法和思路，更好地利用微震数据指导矿方

安全生产和防护。

不同应力路径下铁尾矿砂力学性质试验研究*

华东静 韩雨东 任富强

2024, 40(06):  85. 

摘要 ( 55 )   PDF (2272KB) ( 83 )  

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为探究应力路径对铁尾矿砂力学性质的影响，对铁尾矿砂进行了不同应力路径下的三

轴固结排水试验，分析不同应力路径下铁尾矿砂的应力-应变特性、抗剪强度、变形特征、割线模量。

结果表明：恒围压增轴压应力路径下的试样强度、黏聚力最大，恒轴压卸围压应力路径下的试样强度

最小。恒围压增轴压应力路径下的轴向应变随平均有效应力的增加而增大，而卸围压增轴压应力路

径下的平均有效应力保持不变，但轴向应变快速增大；恒轴压卸围压应力路径下的轴向应变随平均

有效应力的减小而增大。当应力路径转角增大时，其割线模量也增大；当应力路径一定时，割线模量

与围压呈正比关系。通过以上研究，可以有效评估其在不同工程条件下的力学性质，为分析尾矿坝

的稳定性提供依据。

贯穿断层对露天矿终了边坡稳定性影响的研究

杨月明, 卢敬标, 张思远, 任新华, 刘 星,

2024, 40(06):  90. 

摘要 ( 62 )   PDF (2619KB) ( 96 )  

相关文章 | 计量指标

为了研究贯穿断层对某露天矿山终了边坡稳定性的影响，保障矿山安全生产，通过现

场调查断层产状信息，采用赤平投影法、极限平衡法以及数值模拟的综合分析方法，研究了该露天矿

终了边坡在贯穿断层影响下的稳定性状态。研究结果表明：断层的存在控制了该区域终了边坡的潜

在破坏模式，滑动面上部沿断层平面发展；断层加大了坡体开挖后的应力松弛影响，边坡顶部出现小

范围的拉应力区，该区域可能产生张拉破坏；终了边坡最大位移值出现在断层影响区域，爆破附加荷

载使位移呈现增加趋势，应严格控制临帮爆破，避免边坡失稳。

降雨对饱和—非饱和状态下排土场边坡稳定性影响

王 恒

2024, 40(06):  94. 

摘要 ( 61 )   PDF (2425KB) ( 93 )  

相关文章 | 计量指标

降雨条件下，由于水的入渗和土体容重的变化，排土场边坡稳定性受到挑战。基于

Van Genuchten模型和Morgenstern-Price法对案例排土场进行降雨工况下饱和—非饱和渗流场分析，

考虑废石土基质吸力，研究降雨对排土场边坡稳定性的影响。结果表明：饱和—非饱和状态下的排

土场降雨工况稳定性是复杂的，降雨对处于非饱和状态下排土场渗流场的影响具有明显的滞后过

程。降雨刚结束时，坡内会在少量雨水渗入下形成局部暂态饱和区；降雨结束一段时间后，坡内雨水

入渗量加大，暂态饱和区范围不断缩小，局部地下水位有所抬升。边坡稳定性最低安全系数并不对

应着降雨工况的最高浸润线时态，非饱和介质基质吸力的降低对排土场边坡稳定性影响明显。

软弱地基排土场稳定性分析及控制

杜爱斌 陈 良 张 凯

2024, 40(06):  99. 

摘要 ( 66 )   PDF (2222KB) ( 81 )  

相关文章 | 计量指标

针对某坡脚为深厚软弱层地基排土场的稳定性，采用多种极限平衡法分别计算排土场

在正常工况、降雨工况、地震工况下的安全系数。根据计算结果，对比规范要求，进行排土场断面优

化设计。提出采用清理基底软土层、降低边坡角、堆填块石压坡脚以及其他防治措施，从源头上提出

解决排土场重大安全风险隐患的系统防范机制，实现工程本质安全管理。研究成果为深厚软弱层地

基排土场边坡设计及治理提供了理论支持和参考。

高切岭段膨胀性土渠坡勘察与稳定性分析

余小明 焦 军 唐新平

2024, 40(06):  103. 

摘要 ( 53 )   PDF (1470KB) ( 81 )  

相关文章 | 计量指标

江淮分水岭高切岭段渠道因特殊的地形地貌条件，且渠坡揭露地层具膨胀性，历年来

屡次发生失稳现象。通过分析膨胀土渠道滑坡的特点和成因，选取典型断面，采用连续取样钻探和

静力触探进行勘测，分析边坡滑动带或潜在滑动带的分布位置、发育特点和力学特性。考虑滑动带

或潜在滑动带，分别对边坡实施阻滑措施，并进行稳定性验算。通过对渠坡的稳定性和阻滑处理措

施的研究，为膨胀土边坡的阻滑防治提供参考。

考虑粒径分布的某大型排土场坡角设计

李占科 郭艳艳 郑 磊¹ 魏宁宇 彭瑞雪 赵洪颖

2024, 40(06):  107. 

摘要 ( 54 )   PDF (3287KB) ( 77 )  

相关文章 | 计量指标

排土场具有成分复杂、粒径分布不均匀、孔隙率大、黏聚力小等特点，极易产生滑坡，为

此对大型排土场边坡坡面碎石土粒径分布进行现场调查。研究发现，大粒径碎石从坡顶到坡底的含

量逐渐提高，在坡底部含量占80.12%，粒径的分选性显著，决定了排土场力学性质下部强、上部弱的

分布特点。在此基础上通过对给定坡高所允许最大坡角进行研究，得出随着坡角增大边坡稳定系数

逐渐减小，两者之间近似呈线性关系，最终得到了180 m坡高允许的最大坡角为30°。研究为排土场

设计工作提供依据。

刚果（金）SICOMINES难选高氧化率铜钴矿工艺试验*

罗 帅 范海宝 张自旭

2024, 40(06):  110. 

摘要 ( 65 )   PDF (2738KB) ( 93 )  

相关文章 | 计量指标

为了高效回收利用高氧化率铜钴矿石，针对刚果（金）SICOMINES矿区铜矿石氧化率高、矿石回收效果不理想等问题，进行了浮选+磁选工艺试验研究。浮选阶段以硫氢化钠为硫化剂，戊基黄药为捕收剂，2# 油为起泡剂，磁选阶段采用 1粗 1精 1扫磁选流程，最终得到了铜、钴品位分别为 60.35%、0.10%，铜、钴回收率分别为 21.93%、0.44% 的硫化铜精矿；铜、钴品位分别为 14.27%、0.66%，铜、钴回收率分别为 48.87%、27.95%的氧化铜精矿；铜、钴品位分别为 4.38%、0.34%，铜、钴回收率分别为 8.53%、8.28% 的浮选钴精矿。铜、钴品位分别为 2.25%、0.32%，铜、钴回收率分别为5.84%、10.29% 的磁选精矿。硫化铜精矿、氧化铜精矿、浮选钴精矿和磁选精矿合计铜总回收率为85.17%，钴总回收率为46.96%，实现了高氧化率矿石的高效回收。

安徽某难选铜铅锌多金属硫化矿选矿工艺试验研究

赵洪冬

2024, 40(06):  116. 

摘要 ( 54 )   PDF (2281KB) ( 88 )  

相关文章 | 计量指标

安徽某铜铅锌多金属硫化矿属复杂难选多金属硫化矿，铜铅锌矿物嵌布关系复杂，各

矿物之间致密共生，粒度极为不均，综合回收难度大。为提高资源整体综合利用率，针对该矿石性质

以Z-200为铜捕收剂，25# 黑药为铅捕收剂，丁基黄药为锌硫捕收剂，采用铜铅锌硫依次优先浮选工艺

流程，在原矿含铜0.58%、铅0.57%、锌2.50%、硫5.39%的条件下，获得了铜精矿Cu品位18.83%、回收率 76.33%，铅精矿Pb 品位 45.83%、回收率 68.58%，锌精矿Zn品位50.25%、回收率87.44%，硫精矿S含量40.89%、回收率44.64%的实验室指标。研究结果为下一步工业化生产提供了指导依据。

西藏某富银铅锌矿浮选试验研究

王双双 赵丽琼 吴 鹏 高柏年

2024, 40(06):  120. 

摘要 ( 54 )   PDF (2296KB) ( 75 )  

相关文章 | 计量指标

西藏某富银铅锌矿石铅品位为2.62%，锌品位为4.46%，伴生银品位为161 g/t。为开发利用该矿石，进行了优先浮铅—铅尾浮锌的优先浮选试验。结果表明，在磨矿细度-0.074mm占80%条件下，以石灰为调整剂、亚硫酸钠和硫酸锌为抑制剂、乙硫氮和丁基黄药为捕收剂、A5为捕收-起泡剂，经1粗2精2扫选铅，浮铅尾矿以石灰为调整剂、硫酸铜为活化剂、丁基黄药为捕收剂、2# 油为起泡剂，经 1 粗 2 精 2 扫浮锌，获得了铅精矿含铅 49.06%、含银 2 842 g/t，铅回收率 95.12%、银回收率89.67%，以及锌精矿含锌47.16%、锌回收率88.61％的浮选技术指标。伴生元素银以较高的回收率富集于铅精矿中，实现了资源的综合回收。

中关铁矿上料系统原矿洗矿脱泥流程优化

刘 聪, 任 帅, 任建辉, 张庆博, 张义坤, 杜 威,

2024, 40(06):  125. 

摘要 ( 60 )   PDF (2076KB) ( 76 )  

相关文章 | 计量指标

中关铁矿为了消除原矿中超细粒级泥料对上料系统的影响，针对因原矿中细粒级物料

较多，含泥量高，物料黏性大，水分大造成上料系统皮带通廊卫生量大、磨矿仓易堵塞等问题，采用将

原矿进行大块干选、湿式筛分、细粒级预选脱泥、预选精矿脱水作业等工艺，抛除原矿中夹杂的8%的

超细粒级泥料的方法进行了原矿洗矿脱泥流程优化的研究，通过流程优化，上料系统皮带通廊卫生

量减小，消除了磨矿仓易堵塞的问题。为避免铁资源流失以及对后续磨选作业产生负面影响，还进

行了大块干选挡板位置的确定，双层筛筛孔尺寸的确定，预选磁选机磁场强度的确定以及脱水筛筛

孔尺寸的确定试验。此次流程优化取得了良好的效果，值得在同类矿山中推广。

磁化时间对丁铵黑药强化方铅矿可浮性的影响机理*

孙 朋 陈维虹 华开强 雷大士 王宇斌

2024, 40(06):  129. 

摘要 ( 62 )   PDF (2252KB) ( 79 )  

相关文章 | 计量指标

为阐明磁化时间对交变磁场磁化预处理捕收剂丁铵黑药改善方铅矿浮选效果的影响

机制，采用表面张力、红外光谱以及接触角等手段，分别对不同磁化时间下磁化丁铵黑药作用后的方

铅矿样品进行表征。结果表明，交变磁场磁化丁铵黑药可显著改善方铅矿的可浮性，与未磁化丁铵

黑药相比，当磁化时间为 10 min，电流频率为 1.5 MHz，线圈匝数为 100 N时，可使方铅矿回收率提高

13.04个百分点

。

上述磁化预处理条件可使丁铵黑药溶液的表面张力降低

10.95 mN/m，丁铵黑药中

N—

H键的相对比例增大

2.36%，从而增强了丁铵黑药的起泡能力。

此外磁化丁铵黑药作用的方铅矿

样品的接触角增大了13.89°，表明磁化预处理可强化丁铵黑药与方铅矿的作用程度，并改善方铅矿的

浮选效果。

磁化处理对浮选药剂与水的影响研究进展*

来有邦 柴思杨 王海霞 孟奥书 李凤久,

2024, 40(06):  134. 

摘要 ( 50 )   PDF (1568KB) ( 81 )  

相关文章 | 计量指标

为了推进磁化处理技术在选矿行业中的应用，简述了磁化处理技术及其发展史。对磁

化处理技术在国内外各领域的研究现状进行了分析，总结了磁化处理技术的优势。重点归纳了磁化

处理在浮选中对捕收剂、抑制剂的影响，总结分析了磁化处理对浮选药剂的磁化效果及其在浮选中

的作用，归纳总结了磁化处理对浸出剂的磁化效果及其对浸出指标的影响。磁化处理工艺相比于常

规浮选，具有简化工艺流程，减少药剂用量及提高选别指标等优势。针对磁化水能够提高浮选回收

率等选别指标的问题，对磁化水的理化性质进行了分析，最后指出了磁化处理对表面张力、黏度的影

响是其效果的来源。针对现有研究中的不足，指出了今后磁化处理技术在基础理论方面的研究方向

及发展趋势。

川西某磷矿石选矿试验研究

易 鹏

2024, 40(06):  139. 

摘要 ( 60 )   PDF (2320KB) ( 82 )  

相关文章 | 计量指标

川西某磷矿石P2O5品位为19.34%，主要脉石矿物为碳酸盐和硅酸盐类矿物。正浮选—

反浮选和单一反浮选工艺对比探索试验表明，采用单一反浮选工艺获得的磷精矿磷回收率远高于正

浮选—反浮选，且单一反浮选流程简单，操作性强。在此基础上进行的反浮选条件试验表明：以硫酸

为pH调整剂，磷酸为抑制剂，WF-01为捕收剂，经1粗2精2扫反浮选，可以获得产率为51.25%，P2O5

品位 30.67%，回收率为 81.28% 的磷精矿。试验结果可以为该地区普遍存在的同类型大量中低品位

磷矿石分选提供参考。

国内某赤铁矿矿石工艺矿物学研究

郭风芳 朱智超 兰 舟 黄秋菊,

2024, 40(06):  143. 

摘要 ( 63 )   PDF (4135KB) ( 81 )  

相关文章 | 计量指标

为给国内某赤铁矿矿石可选性试验提供依据，进行了工艺矿物学研究。矿石铁品位为

34.16%，主要有用铁矿物赤铁矿含量为 40.66%，次要铁矿物褐铁矿含量为 9.90%。矿石构造主要有

块状构造、浸染状构造和条带状构造，矿石结构主要为针状结构、网眼状结构、包含结构、粒状结构、

浸染状结构、斑状结构、交代结构。赤铁矿主要呈针状、纤维状集合体与脉石矿物共生嵌布，嵌布粒

度 5～30 μm。褐铁矿主要呈胶状或斑状嵌布，嵌布粒度 0.07 mm 以下。赤铁矿、褐铁矿在-0.01 mm

粒级分布率分别为46.48%、27.14%，这部分微细粒铁矿物很难完全解离。石英的嵌布粒度粗细不均，

在-0.07 mm粒级分布率为53.91%，这部分石英呈碎屑状、细粒浸染状分布于铁矿物中，不易和铁矿物

解离。根据分析结果，推荐采用阶段磨选工艺选别。

广东某硫化铜矿石工艺矿物学及分选工艺研究

王 星

2024, 40(06):  147. 

摘要 ( 69 )   PDF (3218KB) ( 79 )  

相关文章 | 计量指标

为了提高广东某低品位硫化铜多金属矿中铜以及共伴生硫、铁的资源利用率，采用化

学多元素分析、矿物自动分析仪等手段进行了系统的工艺矿物学研究。结果表明，矿石中 Cu、S、Fe

的含量分别为 0.50%，27.68%，34.07%。黄铜矿为铜的主要赋存矿物，其他含铜矿物有铜蓝、辉铜矿

等。针对铜硫分离困难的问题，提出采用半自磨—球磨—铜浮选—磁黄铁矿磁选—硫浮选的流程，

可以获得铜精矿铜品位为16%，回收率为70%，磁选后磁黄铁矿精矿硫品位为30%，回收率为36%，硫

精矿硫品位为40%，回收率为45%的结果，获得了较好的铜硫分离效果。

江西某含铜黄铁矿浮选试验研究

周建平 杨 斌 黄林波

2024, 40(06):  151. 

摘要 ( 61 )   PDF (2377KB) ( 92 )  

相关文章 | 计量指标

江西某含铜黄铁矿铜含量为 1.33%，其中氧化铜占 15.79%，矿石硫含量为 32.24%。为

开发利用该矿石，在磨矿细度为-0.074 mm 占 70% 条件下，以石灰为 pH 调整剂，APII 为选铜捕收

剂，丁基黄药为选硫捕收剂进行闭路试验，获得了铜精矿铜品位 17.97%，铜回收率 72.21%，金品位

4.69 g/t，银品位 160.53 g/t，以及硫精矿硫品位 48.93%，硫回收率 89.05%的浮选指标。实现了矿石中

有价金属的回收利用，为高效开发利用该矿石提供了依据。

水力浮选机对Mirador浮选尾矿中粗颗粒铜矿的预富集试验

代献仁

2024, 40(06):  155. 

摘要 ( 65 )   PDF (1943KB) ( 79 )  

相关文章 | 计量指标

为了提高米拉多（Mirador）铜矿的总铜回收率，针对现场粗选尾矿中+75 μm 粒级铜品

位较高、铜损失率大的问题，采用新型Hydrofloat水力浮选机试验，考察了水力浮选机充气量、上升水

流量、捕收剂丁基黄药用量和起泡剂F-501用量等因素对粗选尾矿预富集效果的影响。结果表明：在

充气量为0.85 m3 /min，上升水流量为5 L/min，丁基黄药用量为20 g/t，F-501用量为20 g/t的情况下进

行浮选，可获得铜品位0.30%、回收率86.7%的粗精矿。试验结果可以为现场流程改造提供参考。

广东某高硫铁矿石脱硫工艺试验

刘 群 钟国建 冯 宁 胡文英 丁声强 许 冲 艾光华 赵冠飞

2024, 40(06):  159. 

摘要 ( 52 )   PDF (1956KB) ( 75 )  

相关文章 | 计量指标

为了合理开发利用广东某高硫铁矿石，针对铁精矿硫含量超标难以销售的问题，在矿

石性质研究的基础上，进行了阶段磨矿—阶段磁选、浮选—磁选—浮选、磁选—浮选—磁选3种工艺

方案的对比探索试验。试验结果表明：磁选—浮选—磁选工艺对该高硫铁矿石的脱硫效果最好，在

一段磨矿细度为-0.074 mm 65%，磁场强度为80 kA/m的条件下进行弱磁选，可得到磁性产品和非磁

性产品；将磁性产品再磨至-0.045mm90%，固定新型活化剂X用量 3 000 g/t，捕收剂丁基黄药用量90 g/t，起泡剂2# 油用量60 g/t，通过1粗1扫反浮选脱除硫铁矿，扫选尾矿在磁场强度为80 kA/m的条件下进行弱磁选，最终获得了铁品位64.88%、含硫0.42%、全铁回收率50.68%的合格铁精矿。

强磁—浮选工艺回收攀西某选钛尾矿中钛铁矿试验*

王 勇, 李韦韦, 陈 碧,

2024, 40(06):  163. 

摘要 ( 57 )   PDF (2199KB) ( 72 )  

相关文章 | 计量指标

为了回收攀西某钒钛磁铁矿选钛尾矿中钛铁矿，在试样化学成分分析、粒度分析的基

础上，采用强磁抛尾—分级磨矿除铁—除铁尾矿强磁精选—浮选精选工艺，获得了产率 4.13%、TiO2

品位47.15%，回收率30.71%的钛精矿。通过强磁选和浮选的联合使用，可以实现对选钛尾矿中钛铁

矿的高效回收，不仅提高了钛铁矿的回收率，而且提高了资源综合利用率，对于钛资源的可持续利用

具有重要意义，研究结果可为类似选钛尾矿的回收利用提供参考。

眼前山磁铁矿石选别试验研究

智 慧 陈晓云 李志明 任海龙 尹华光 董振海 祝昕冉

2024, 40(06):  166. 

摘要 ( 55 )   PDF (2109KB) ( 76 )  

相关文章 | 计量指标

为促进眼前山铁矿的合理开发利用，以该地区矿石为研究对象在工艺矿物学分析的基

础上进行了选别试验研究。结果表明：矿石含铁矿物以磁铁矿为主，主要脉石矿物为石英，并存在绿

泥石、角闪石等易泥化矿物。采用阶段磨矿阶段选别工艺进行分选，各段工艺参数分别为一段-2 mm

下进行磁选，磁选场强为279 kA/m；一段磨矿细度为-75 μm含量80%，磁选场强为159 kA/m；二段磨

矿细度为-45 μm占90%，磁选场强为95 kA/m，最终可获得铁品位66.50%、铁回收率95.90%的磁选精

矿。研究结果为该地区铁矿资源的开发利用提供了参考依据。

南芬选矿厂北山矿石选矿工艺试验

李庚辉 肖启飞

2024, 40(06):  170. 

摘要 ( 48 )   PDF (2253KB) ( 77 )  

相关文章 | 计量指标

为配合南芬铁矿绿色矿山选矿提效及高效利用北山原矿石，在工艺矿物学研究的基础上，对北山矿石进行了选矿工艺流程试验。试验结果表明：采用辊磨前干抛—高压辊磨—辊磨产品湿式抛尾—阶段磨矿—弱磁选工艺，干抛和湿抛可提前抛除合计产率23.26%的尾矿，大幅降低了后续入磨矿量，提升了入磨矿样铁品位，最终获得的铁精矿产率为 30.77%，TFe和mFe含量分别为68.17%和60.22%，TFe和mFe回收率分别为66.63%和98.16%。

研山铁矿选矿厂尾矿絮凝沉降试验及实践

孟奥书 袁 腾 王忠权

2024, 40(06):  173. 

摘要 ( 58 )   PDF (1684KB) ( 79 )  

相关文章 | 计量指标

研山铁矿选矿厂为了提高尾矿浓缩大井溢流水水质，针对当前尾矿浓缩大井存在的给

矿量大导致溢流水浑浊、环水泵池清淤周期短等问题，开展了尾矿絮凝沉降试验研究。试验结果表

明：在絮凝剂用量相同的条件下，随着矿浆浓度的升高，矿浆中固体颗粒的沉降速度随之变慢，澄清

液变浑浊，结合现场实际生产情况，确定浓缩大井给矿浓度为 8%；在矿浆给矿浓度为 8%的条件下，

当絮凝剂用量为 8～10 g/t 时，尾矿絮凝沉降效果较好，同时澄清液澄清，絮凝剂用量较原来降低

50%，环水泵池清淤周期延长，周边环境卫生得到有效改善，同时大幅减少了人力、物力，年可创造经

济效益约900万元。

安徽某高砷含金硫精矿硫砷分离试验研究

赖伟强

2024, 40(06):  176. 

摘要 ( 65 )   PDF (1862KB) ( 75 )  

相关文章 | 计量指标

针对安徽某含金硫精矿砷含量较高（达 5.05%），无法销售的问题，进行了砷硫分离试

验。结果表明，以活性炭为脱药剂，石灰为pH值调整剂，ZJY-7为抑制剂，丁基黄药为捕收剂，

2# 油为起泡剂，优先浮选黄铁矿，浮选尾矿磨细至-0.074 mm占82.37%，经过1粗1扫磁选分离毒砂和磁黄铁

矿，获得了可销售的含硫 52.16%，含砷 0.48%，含金 1.86 g/t，硫回收率 14.32% 的硫精矿 1，含硫

35.81%，含砷0.63%，含金0.61g/t，硫回收率64.08%的硫铁精矿2和含砷16.46%，含金8.14 g/t，砷回收

率91.25%，金回收率80.22%的含金砷精矿，合计硫回收率78.40%。试验结果可为同类矿山处理高砷

含金硫精矿提供参考与借鉴。

TBM施工技术在金属矿山长距离运输巷掘进的应用

刘荣乐 樊忠华 张春虎 周新勍 李明睿 彭 勇

2024, 40(06):  179. 

摘要 ( 70 )   PDF (1878KB) ( 75 )  

相关文章 | 计量指标

金属矿山长距离运输巷采用钻爆法施工时出渣运输困难、安全管理难度大、施工进度

慢，采用TBM施工能有效克服以上不利因素。以某金属矿山长距离运输巷施工为例，结合项目自身

特点，确定 TBM 设备从辅助斜坡道运输至施工中段进行地下组装，然后开始中段运输巷道施工；

TBM施工完成一个中段巷道后，再向上施工措施巷道至上部中段，施工完成后拆机经斜坡道运出至

地表。采用 TBM 施工后巷道断面为规整的圆形，围岩未受到爆破震动影响，工作面安全状况较好。

TBM 施工每月进尺 450~500 m，施工进度大幅度提高；同时，采用铺轨电瓶车牵引梭车出渣，不使用

铲车、无轨出渣车等燃油设备，工作面环境得到极大的改善。

一种新型立环高梯度磁选机的研制

王丽娟, 陈俊明, 许丽敏, 王丰雨, 陈 龙 谢宝华 钟森林,

2024, 40(06):  182. 

摘要 ( 55 )   PDF (2110KB) ( 81 )  

相关文章 | 计量指标

为解决现有立环高梯度磁选机磁场分布不均匀及中矿端磁感应强度低的问题，研发了

一种新型立环高梯度磁选机。新型立环高梯度磁选机通过在第一磁系的中矿端一侧增加第二磁系

与线圈，在中矿端弧形区域产生强磁场，磁感应强度保持与主分选区接近，解决了中矿端磁感应强度

出现急剧衰减的问题，磁性颗粒可牢固吸附在磁介质表面，不会返回尾矿，不影响分选指标；该新型

立环高梯度磁选机具有磁场均匀、富集比大、选矿效率高、处理量大、选矿成本低的优点，对于微细粒

级弱磁性铁矿物，可获得更好的分选指标，市场应用前景广阔。

尾砂充填用高速搅拌机的研制与试验

唐义林 吴佑俭,

2024, 40(06):  186. 

摘要 ( 62 )   PDF (1869KB) ( 72 )  

相关文章 | 计量指标

针对现有充填料浆搅拌设备制浆不均匀、拆装检修耗时长、磨损快、使用寿命短等问

题，开发研制出GSJ-100型尾砂充填料高速搅拌机。搅拌机内腔布置双层8根搅拌杆，对充填料浆进

行充分剪切与碰撞，制得的充填料浆浓度高、均匀性好；圆筒形机壳采用两侧端盖密封，实现了不拆

机生产线上进行维护和检修，提高了生产效率；针对搅拌杆、转子部件等易磨损件进行耐磨设计，大

幅提高了设备的使用寿命；各零部件接触部位采用密封设计，保证了设备工作过程中不漏浆，密封效

果好。工业试验结果表明，采用该搅拌设备制得的充填料浆或试块的强度、流动性和均匀性均能较

好地满足充填设计指标，具有较广泛的应用前景。

某矿带式输送机纠偏装置优化研究

徐碧云

2024, 40(06):  189. 

摘要 ( 60 )   PDF (1862KB) ( 79 )  

相关文章 | 计量指标

同忻矿 5210运输顺槽掘进期间 SSJ-1000型带式输送机频繁出现跑偏现象，导致带式

输送机撕带、断带事故率高，撒煤量严重等问题。通过分析带式输送机跑偏机理以及跑偏后产生的

危害，提出了“纠偏托辊+电控纠偏装置”为一体的综合纠偏系统。通过现场应用得出，新型纠偏系统

投入使用后，带式输送机跑偏事故率降低至 5%以下，输送机维修费用减少了 24.7万元，有效解决了

带式输送机纠偏难度大、跑偏故障率高、使用寿命短等技术难题，取得了显著应用成效。

白象山选矿厂下料口振动电机变频调速控制系统

丁 玲 贾庆龙 刘志生

2024, 40(06):  193. 

摘要 ( 56 )   PDF (1756KB) ( 78 )  

相关文章 | 计量指标

为了提升选矿厂设备的自动化覆盖率，针对目前部分井下矿山选矿厂由于原矿湿度大

引起皮带下料口堵料时，需要依赖人工手动调节振动电机的偏心铁块以改变其振动幅度，从而疏通

下料漏斗堵料的问题，采用变频调速控制方法对振动电机进行了研究，设计了一种变频调速控制系

统，根据料仓下料口原料的潮湿程度，无需停机，通过本地或远程给定速度，变频调速控制系统自动

控制振动电机的振动幅度，使下料顺畅，避免下料口堵料现象。该系统实现了远程启动/停止和数据

显示同步，还可扩展使用触摸屏进行远程显示和控制。系统投入使用后，设备运行平稳正常，系统结

构简单，维护方便，具有很高的实用价值和推广价值。

聚多巴胺改性海泡石对有机染料的吸附性能研究*

鲜 雯, 熊惠明, 黄 阳, 罗立涛, 李 椹, 苏 妮,

2024, 40(06):  196. 

摘要 ( 61 )   PDF (2470KB) ( 72 )  

相关文章 | 计量指标

经过多巴胺自聚合反应制备了聚多巴胺改性海泡石复合材料（PDA@SEP），用 X射线

衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、比表面积及孔径分布测定仪等手段对该复合材料进

行了表征，并重点研究了其对阳离子型有机染料结晶紫（CV）、孔雀石绿（MG）、亚甲基蓝（MB）和罗

丹明B（RhB）的吸附性能和可再生性。结果表明，经聚多巴胺改性的海泡石对CV、MG、MB、RhB的最

大吸附容量分别为 1 501.1，555.1，120.9，149.3mg/g，均高于未改性的海泡石；PDA@SEP对有机染料吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温线。0.1 mol/L盐酸作为洗脱剂的吸附—解吸试验发现，5次循环使用的PDA@SEP对有机染料的去除率仍然保持在40%以上，表明该复合材料具有良好的可重复使用性。综合上述，PDA@SEP是一种潜力较大的去除废水中有机染料的环境矿物材料。

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,

2024, 40(06):  203. 

摘要 ( 84 )   PDF (1640KB) ( 72 )  

相关文章 | 计量指标

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。

特厚煤层综放面硫化氢运移特征研究*

刘光明 闫 静

2024, 40(06):  209. 

摘要 ( 49 )   PDF (2615KB) ( 73 )  

相关文章 | 计量指标

针对现阶段采用单一方法研究特厚煤层综放面硫化氢浓度运移规律，无法有效指导现

场开展硫化氢治理工作，在山西吕梁庞庞塔煤矿开展试验研究。沿着工作面垂直方向、水平方向和

风流方向布置现场测点，通过 CD4型多参数测定器测定工作面硫化氢浓度；借助 Fluent数值模拟软

件建立几何模型，分析该工作面硫化氢运移规律。现场实测结果和模拟结果表明：沿着巷道垂直方

向，硫化氢浓度伴随与巷道底板高度的增大先升高后下降；沿着工作面水平方向，硫化氢浓度伴随与

煤壁距离增大而逐步下降；沿着工作面风流方向，硫化氢浓度随逐渐远离采煤机而逐步下降。

基于物元分析的地下矿山安全避险六大系统可靠性评价

张 承

2024, 40(06):  215. 

摘要 ( 54 )   PDF (2388KB) ( 68 )  

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为了准确评价地下矿山安全避险六大系统的可靠性，运用博弈论组合权重以及矿山物

元分析理论建立了地下矿山安全避险六大系统可靠性评价模型。首先，根据矿山安全避险六大系统

的构成要素，构建了6个准则层、30项评价指标的可靠性评价指标体系；随后，通过建立矿山可靠性物

元，计算各项指标与矿山安全避险六大系统可靠性等级的相关度；同时，基于博弈论思想对熵值法和

层次分析法所确定的主客观权重进行了改进；最后，结合矿山实际情况计算各个待评指标与矿山可

靠性等级的综合相关度，进而确定矿山安全避险六大系统的可靠性等级。经过计算，某磷矿地下开

采的安全避险六大系统可靠性等级为Ⅲ级，属于一般可靠，与基于模糊综合评价法的评价结果相近。

研究成果为类似矿山安全可靠性评价提供了新的思路。

爆破作业单位安全管理现状与措施探讨

姚 腾,

2024, 40(06):  221. 

摘要 ( 53 )   PDF (1706KB) ( 73 )  

相关文章 | 计量指标

安全管理贯穿于爆破作业单位日常管理的始终。鉴于当前爆破行业安全生产严峻的

形势，为保证爆破作业单位本质安全，在分析当前行业安全管理现状基础上，结合爆破作业单位安全

管理实际情况，从民用爆炸物品管理和爆破作业管理2个方面探讨了主要安全管理措施。应综合考

虑爆破作业人员不安全行为和民爆物品不安全状态2个方面，建立完善的安全管理制度和操作规程，

加强教育培训和安全隐患检查等，提升从业人员的综合素质，加大安全管理制度的落实力度。相关

措施可以为爆破作业单位安全管理提供参考。

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

2024, 40(06):  226. 

摘要 ( 76 )   PDF (5469KB) ( 81 )  

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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。

基于HHO-ELM模型的导水裂隙带高度预测方法

鲁 伟 张历峰 华 伟 吴 焘

2024, 40(06):  231. 

摘要 ( 55 )   PDF (2119KB) ( 77 )  

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为了精确预测滨湖煤矿 16煤开采导水裂隙带发育高度，收集华北煤田 31个下组煤开

采工作面实测数据，选取采高、采深、煤层倾角、倾向长度、硬岩比例系数5个因素进行综合分析。运

用哈里斯鹰算法（HHO）优化ELM神经网络，构建了HHO-ELM导水裂隙带高度预测模型，将其应用

于滨湖煤矿导水裂隙带高度预计，并将预测结果与规范公式计算结果和实测结果进行对比。结果表

明：HHO-ELM 模型预测滨湖煤矿 21603工作面导水裂隙带发育高度为 24.17 m，规范公式计算结果

为18.58~29.78 m，实测结果为21.45~22.98 m。可见，采用HHO-ELM模型预计导水裂隙带高度，计算

简单，针对性强，预测精度可靠，为滨湖煤矿及相似地质条件下的华北型煤田下组煤开采顶板水害治

理决策提供了依据。

铀矿地质钻探钻孔事故安全高效处理技术应用

刘忠存 孙祺斌 王 琳 孙晓峰 丛源鹏 王 野

2024, 40(06):  236. 

摘要 ( 49 )   PDF (1973KB) ( 75 )  

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随着地浸砂岩型铀矿钻孔深度不断增加，钻遇地层愈加复杂，埋钻、烧钻、卡钻等孔内

事故发生机率不断增高，常规方法处理事故时往往难以奏效。针对上述问题，提出一种安全高效的

钻孔事故处理技术。利用钻具与钻孔间环空间隙，使口径介于事故钻具与钻孔孔径之间的事故处理

钻具能够充分清理泥砂、岩屑、烧结体等事故层段，保证钻孔环空通畅；同时设计出一套适用于地浸

砂岩铀矿钻探的套铣工具。经现场实际应用，方法能够有效提高事故处理效率和成功率，降低事故

处理的安全风险，具备推广应用条件。

某大水矿山近矿体帷幕注浆联合防治水方案研究

熊贤亮 刘 飞 张榜易

2024, 40(06):  241. 

摘要 ( 63 )   PDF (1730KB) ( 83 )  

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防治水是维持矿山安全生产及可持续发展的重要环节。某铁矿为岩溶大水矿山，预计

矿体开采后涌水量可达19 164.36 m3 /d，给采矿作业带来安全隐患。基于矿山水文地质特征及井下实

际开采条件，采用超前探水、近矿体帷幕注浆及防渗帷幕加强隔水矿柱等方法，最终在上部中段矿体

形成完全闭合隔水体，在下部中段矿体形成不完全闭合的防渗隔水层。提出的“堵避结合，预测先

行”联合防治水方案能够有效保障矿体安全开采，可供类似大水矿山参考借鉴。

破碎软弱围岩巷道耦合支护技术研究*

周 帆 李树建, 李锡斌 黄 杰 张佳男 李重海 曾顺洪 丁文俊,

2024, 40(06):  245. 

摘要 ( 52 )   PDF (2007KB) ( 76 )  

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受开采扰动破碎围岩巷道容易发生变形破坏，是矿山深部开采面临的重要支护难题。

以昆阳磷矿二矿破碎、极破碎地段巷道破坏为研究背景，采用有限元分析方法分析巷道开挖后围岩

位移、应力分布特征、塑性区范围。研究发现巷道开挖后两帮出现拉伸破坏，拱肩部位产生大量的剪

切塑性区，顶板区域发生贯通的变形破坏机理。因此，提出采用钢拱架、锁脚锚杆、钢筋网、连接筋、

喷混凝土耦合支护形式防止巷道坍塌。通过现场应用表明：采用此耦合支护技术可有效控制破碎软

弱巷道围岩的变形，支护效果良好。研究结果为类似工程地质条件下的巷道支护提供了借鉴。

华阳一矿综掘工作面分级除尘系统设计及应用

王 龙

2024, 40(06):  249. 

摘要 ( 49 )   PDF (2270KB) ( 79 )  

相关文章 | 计量指标

针对华阳一矿综掘工作面粉尘量过大的问题，通过理论分析、工业试验等方法，进行区

域分级除尘技术研究。对具体的分级除尘系统进行设计，提出采用射流喷雾控制截割部产尘量，通

过实验确定喷雾最佳水压为2.5 MPa，喷嘴的最佳安装角度为10°~15°。针对采煤机司机处粉尘浓度

过高的问题，设计由风刀、旋流除尘器组成的司机位隔尘吸尘系统。设计散射型喷雾设备形成水幕，

控制掘进工作区域粉尘外溢。将设计的分级控尘系统在华阳一矿151214掘进工作面进行应用，总体

降尘效率在96%以上，应用效果良好。研究结果为综掘工作面粉尘综合治理提供了新方向。

山西某煤矿深部软岩巷道围岩控制技术

杨春鹏

2024, 40(06):  253. 

摘要 ( 42 )   PDF (2049KB) ( 89 )  

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针对山西某煤矿深部软岩运输大巷围岩变形量大的问题，通过分析不同侧压系数对围

岩塑性区范围的影响，得到最大塑性区深度为1.8 m。根据该巷道地质条件和应力场分布情况，提出

“锚网索喷+壁后注浆”联合支护方式。采用数值模拟和现场监测可知，采用该支护方案后，最大顶底

板及两帮移近量均在150 mm以内，有效控制了巷道围岩变形。

复杂地质条件的磷矿巷道支护方法研究与应用

伏晓斌 任少峰 张 祥 宋 爽

2024, 40(06):  257. 

摘要 ( 54 )   PDF (4161KB) ( 78 )  

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磷矿体的构造发育部位往往稳定性差，巷道容易发生冒顶、片帮，支护难度大，严重制

约矿山安全生产。为解决摩天冲磷矿地下开采巷道施工中的支护难题，通过对该矿复杂地质条件及

施工现状进行综合分析，并对比相似地质条件下的井巷施工及支护方法，决定采用钢拱架、超前短管

棚及喷混凝土联合支护方法进行支护。实践证明，在围岩极不稳固的地段用钢拱架、超前短管棚及

喷混凝土联合支护，能快速支撑围岩，并对围岩进行封闭，支护体整体强度高，能有效保证巷道安全

稳定，保障矿山安全生产。