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当期目录

    2024年 第40卷 第07期    刊出日期:2024-07-15
    智能矿山
    金属矿山生产信息监控管理系统的设计与实现
    孟 静, 胡 勇
    2024, 40(07):  1-4. 
    摘要 ( 9 )   PDF (3418KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    针对金属矿山信息化程度低,管理控制过分依赖人工操作,数据信息传递手段单一等 不足,设计和开发了一套生产信息管理监控系统。该系统采用B/S架构,以MVC设计模式,Vue前端 开发框架和SpringBoot技术对前后端进行分布式开发,实现了生产统计、设备管理、生产调度、质量管 理以及实时监控等模块功能。通过在河北承德某矿山企业的实际应用,有效提高了企业的现场管理 水平,降低了现场人员的工作强度,提高了设备和工艺流程运行的稳定性和可靠性。
    基于METSIM软件的矿石破碎筛分流程自动模拟计算研究
    李 宏, 郑利强, 李斌华, 胡秀梅, 吴长平, 付 凯
    2024, 40(07):  5-8. 
    摘要 ( 8 )   PDF (3147KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了实现选矿厂设计和生产过程中的自动模拟计算,针对破碎筛分工艺设计时变量 多、反馈慢、随机性大、不稳定性高等问题,利用 METSIM软件对三段一闭路破碎筛分流程进行了仿 真模拟研究。通过建立矿石破碎筛分模型,调节物料特性和设备参数,得到了对应的数量流程和粒 度分布,模拟结果与实际生产情况高度契合,准确地体现了矿石的破碎筛分过程。利用该仿真模型, 可快速对大量参数进行调整,并直观、迅速反馈收敛结果,能快捷指导设计或操作人员选择合理设 备,及时调整设备参数,为矿石破碎筛分工艺的优化提供科学依据。
    专家系统在袁家村铁矿反浮选工序中的应用
    闫克勤
    2024, 40(07):  9-11. 
    摘要 ( 4 )   PDF (3420KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    太钢袁家村铁矿为了进一步提升反浮选工序生产效率及铁精矿产品质量,针对传统浮 选流程调节滞后、主观性强等问题,通过浮选药剂智能添加系统、浮选槽泡沫成像系统以及浮选工艺 参数远程控制系统等智能化技术的应用以及专家系统工艺控制模型的自主开发,实现了浮选药剂的 精准添加、浮选槽泡沫状态的实时监控和工艺参数的智能动态调节,有效降低了工人劳动强度,提升 了精矿产品的质量和金属回收率,经济效益显著,为袁家村铁矿的智能化建设提供了有力的技术支撑。
    铁精粉自动采制样系统研究
    李文举, 博玉亮, 刘 聪, 张庆博, 刘云龙, 李 林
    2024, 40(07):  12-11. 
    摘要 ( 8 )   PDF (1970KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了确保采样数据的准确性和一致性,提高采制样的精度和可靠性,针对人工采制样 时人员自身的随意性、操作的不规范造成精粉采样误差、数据编码错误等问题,采用由缩分器、智能 分矿包装一体机等设备组成的铁精粉自动采制样精确控制系统,可实现全程无人化操作和远程监 控,最大程度地减少人为因素的干扰,同时,网络化传输也能够方便数据管理和分析,为生产决策提 供更及时的支持。
    煤矿皮带机自动变频控制系统设计与研究
    秦珂玮
    2024, 40(07):  16-20. 
    摘要 ( 8 )   PDF (2864KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了进一步提高煤矿皮带机的运行效率,降低皮带机的运行功耗,针对恒转速运行皮 带机因带速与运煤量不匹配导致的运行效率低下、运行稳定性差及电能损耗严重等问题,进行了皮 带机变频控制及自适应调速技术研究,并设计了一套基于自适应调速的皮带机自动变频控制系统。 采用模糊控制算法及模糊控制器的方法实现了对变频器输出频率的实时调节,同时具备皮带机防堆 煤、防跑偏、防打滑等保护功能,实现了对皮带机电机功率的智能分配及带速跟随煤量的自适应调 节;当皮带机处于空载、轻载运行工况下,可自动调节带速,使皮带机进入低功耗运行,有效降低系统 功率损耗,减小设备磨损度。经测试,自动变频控制系统可有效降低皮带机的运行功耗,达到节能运行的目的。
    煤矿局部通风机智能化管控系统研究
    翟 蕾
    2024, 40(07):  21-23. 
    摘要 ( 7 )   PDF (1860KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    为进一步提升煤矿局部通风机管控水平,以模块化设计理念搭建煤矿局部通风机智能 化管控系统的整体架构,分别从传感器、数据采集、控制逻辑等多个方面对系统的各个功能模块进行 设计。通过实践表明,该系统在煤矿井下的表现符合设计预期,能够实现局部通风机不停机检修、减少人工操作量、自动生成报表和自动分析运行状态并调整等功能。系统促进局部通风机的管控工作 效率和准确性大幅度提升,具有一定的实际应用价值。
    “富矿精开”目标下贵州省矿产资源产业 高质量发展研究
    彭 鑫, 毛 勇, 王云祥, 胡 坤, 郑光鑫
    2024, 40(07):  24-28. 
    摘要 ( 8 )   PDF (2389KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了提高矿产资源利用效率,针对贵州省矿产资源开发利用率偏低,未能充分发挥其 潜在价值的问题,从国家政策导向出发,结合“富矿精开”产业发展目标,对贵州省的资源现状进行了 深入剖析,揭示了行业发展所面临的困境,并深入探讨了“富矿精开”的精神内涵,提出了精确探矿、 精准配矿、精细开矿以及精深用矿等关键环节的发展建议。构建的“富矿精开”新质生产力发展框架 模型由内驱动力循环与外部支撑两部分组成。内驱动力循环由精确探矿、精准配矿、精细开矿及精 深用矿等关键环节构成,外部支撑由科技创新、数字赋能及双碳战略构成,该模型对推进贵州省矿产 资源产业的发展具有建设性意义。
    经济·管理
    甘肃省砂石材料矿山企业成本管控研究
    孙丹元, 邢延虎
    2024, 40(07):  29-32. 
    摘要 ( 11 )   PDF (1706KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了提升砂石材料矿山企业的盈利空间和市场竞争能力,对甘肃省多家砂石材料矿 山企业成本管理模式及现状进行了调查研究,分析论证了矿山企业成本管控影响因素,指出了当前 矿山企业成本核算的各类弊端,并重点针对矿山企业成本管控不规范、成本核算范围不明确的问 题,进行了细致深入地研究。研究结果表明:甘肃省砂石材料矿山企业在成本管控方面急需摆脱原 有的粗放式的成本核算模式,仍需持续深化企业成本管控改革,不断借鉴金属非金属矿山先进管理 经验,提高砂石材料矿山企业的成本管理水平,以达到砂石材料矿山企业降本增效及提高经济效益 的目的。
    地质·测量
    鸭湖地区水文地质及卤水钾盐矿床特征分析
    钟 蜜
    2024, 40(07):  33-36. 
    摘要 ( 5 )   PDF (2071KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    鸭湖地区处于柴达木盆地中西部东台吉乃尔湖、西台吉乃尔湖之间,以往盐类找矿地 质工作主要针对盆地西部浅部,该区卤水钾盐矿床勘探程度较低。为进一步了解鸭湖地区水文地质 及卤水钾盐矿床地质特征,通过分析相关地质勘查资料,并与盆地西部大浪滩等地区钾盐矿床成矿 特征进行类比。结果表明:鸭湖地区与盆地西部大浪滩等地区钾盐矿床所处环境相近,卤水钾矿的 形成和迁移富集特征相似;区内的断裂构造对钾盐卤水有一定补给作用,因此在粗颗粒沉积层中和 断裂发育地段寻找卤水钾盐等矿产有着较大的潜力。研究为后期勘探工作提供理论指导。
    黔中王家院磷矿床沉积特征及控矿作用
    张明军, 游家贵
    2024, 40(07):  37-43. 
    摘要 ( 6 )   PDF (6102KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    黔中陡山沱期沉积型磷矿床是全球大规模成磷事件的典型代表,但其沉积古地理与成 矿作用的耦合关系尚不清楚。以王家院磷矿床为研究对象,在矿层地质特征研究的基础上,深入解 剖陡山沱期的岩相古地理及控矿特征、成矿模式、找矿规律。研究表明,陡山沱组第一段对应海侵开 始,形成一套以白云岩为主的岩石组合;陡山沱组第二段对应沉积的早期阶段,海侵扩大,大规模富 磷海水汇集,致使浅滩上的沉积物转变为磷块岩,a矿层开始沉积;陡山沱组第三段代表了短暂且规 模较小的海退事件,水动力条件减弱,海水中的磷元素逐渐减少;陡山沱组中晚期经历了短暂的海退 及沉积间断后,发生水位更高的溶磷海侵,形成更大规模的陡山沱组第四段b矿层。
    煤矿立井井筒垂直度组合测量系统精度仿真评估方法及应用
    于明辉, 徐国栋, 成凯武, 苗鹏龙, 李思豪, 查剑锋
    2024, 40(07):  44-48. 
    摘要 ( 6 )   PDF (1805KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    煤矿立井井筒垂直度组合测量系统一般包括基准模块、定位定姿模块、距离与角度测 量模块等,评估这种组合测量系统的精度是设备研制与应用过程中的关键问题。提出一种基于仿真 数据统计分析的井筒垂直度组合测量系统精度评估方法;在此基础上,分析了一般工况条件下测量 系统平面点位精度;最后,研究了测量系统关键参数对系统精度的影响规律。研究结果表明,测量系 统精度可达到±3.6 mm;其精度主要受到测量基准定位和设备位姿标定的影响,测量基准线长度对系 统精度影响较小。研究成果为煤矿立井垂直度测量方法优化、设备研制提供了理论与技术支撑。
    湖南古台山金锑矿床3号矿脉地质特征及找矿方向研究
    江 灿, 谢彪武, 段爱军, 黄小军, 艾 纲, 刘 伟
    2024, 40(07):  49-53. 
    摘要 ( 5 )   PDF (2492KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    古台山金锑矿床是湘中地区重要的中型金锑矿床,属与岩浆活动有关的破碎带型金锑 矿床。为厘清 3号金锑矿脉的地质特征及找矿方向,在分析矿山地质资料的基础上,开展了坑道调 查、钻探验证、岩矿测试、地球化学等研究工作。研究结果表明,江口组为矿源层,区域变质作用、岩 浆热液活动和构造运动使矿源层中的成矿元素活化,进入成矿流体并随之迁移,在适宜的容矿构造 中富集成矿;矿脉在垂向上分带性明显,具阶梯式侧伏,侧伏角约70°;预测了2个找矿靶区,在Ⅰ 号找 矿靶区施工了4个钻孔,均见到了工业矿体,表明矿区深部具有很好的找矿前景。
    安徽当涂县地质灾害分布特征及主控因素分析
    唐 朝
    2024, 40(07):  54-56. 
    摘要 ( 12 )   PDF (3413KB) ( 1 )  
    相关文章 | 计量指标
    以安徽省当涂县地质灾害为基础依据,对县域内崩塌、滑坡和地面塌陷36处地质灾害 隐患点的分布特征和主控因素进行分析研究。研究结果表明,在空间分布上,中北部丘陵区发育程 度集中,主要与地层岩性、地形地貌、地质构造和人类工程活动等多种因素有关;在时间分布上,当涂 县地质灾害主要集中在降雨季节,特别是3—7月,为研究区地质灾害的高发期。研究结果不仅可以 更好地了解当涂县地质灾害的分布情况和主控因素,为防灾减灾提供科学依据,同时也可以为土地 利用规划、城市建设等领域提供技术支持。
    煤田自然伽马测井曲线在砂岩型铀矿勘查工作中的应用
    王生文, 郭亚波, 吕东霖, 董方升, 张 松
    2024, 40(07):  57-61. 
    摘要 ( 6 )   PDF (2101KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    随着“煤铀兼探”找矿思路的开展,以往煤田钻孔测井资料的应用已成为砂岩型铀矿勘 查工作初始阶段的重点研究对象,尤其是自然伽马测井曲线的应用与研究。以平庄盆地黑水地区的 煤田钻孔资料为基础,利用岩石放射性元素含量与自然伽马放射强度的相关性,重点筛选自然伽马 异常钻孔,圈定铀异常区,选择自然伽马值较大、异常较厚的煤田钻孔进行初步铀矿钻探验证。结果 表明:自然伽马异常值与放射性定量伽马异常值呈正相关性,自然伽马强度与铀含量呈正比关系,自 然伽马测井曲线与岩心的放射性物探编录曲线具有较好的一致性。煤田钻孔自然伽马测井数据能 够为砂岩型铀矿的勘查工作中的铀异常区的圈定和勘查工作部署提供重要指示作用。
    西坞口锰及铜锡多金属矿区地球物理化学特征及找矿研究
    温小荣
    2024, 40(07):  62-65. 
    摘要 ( 8 )   PDF (2097KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    西坞口锰及铜锡多金属矿区地形切割剧烈,传统的电法勘探难以取得找矿效果,因此, 寻找有效的找矿手段是该区域找矿工作取得突破的关键。结合区内磁异常和地球化学特征,分析区 内成矿有利构造,进而达到找矿的目的。区内只有花岗闪长岩具有磁性,根据高精度磁测结果显示, 磁异常分布基本反映了区内花岗岩体及含矿构造的走向分布。根据地球化学Hs1号综合异常带各元 素分布特征,各元素异常具有明显的定向排列特性,其定向排列性与区内主要断层F2的方向基本一 致。通过高精度磁测结合地球化学元素分析结果显示,在区内寻找铜锡矿具有显著效果。
    黔北华尖铝土矿及含铝岩系中关键金属地质特征与成因探讨
    袁孝刚, 石再平, 王永健, 杨仕江, 黄忠洪
    2024, 40(07):  66-70. 
    摘要 ( 6 )   PDF (2909KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    以正安县安场镇华尖铝土矿床作为研究对象,采用地质填图,稀疏地表工程槽探,深部 工程钻探揭露和样品测试分析等手段,研究了区内的大竹园组铝土矿及伴生锂资源的矿床地质特 征。研究结果表明,铝土矿及含铝岩系关键金属Li都赋存于大竹园组含铝岩系中上部,矿体呈层状、 似层状产出;铝土矿主要在研究区中部以北富集,含铝岩系厚度变化与铝土矿及伴生元素 Li的富集 呈正相关,当厚度小于3 m时,一般无矿;Li在致密状和碎屑状铝土矿(岩)中含量通常较高,少量在豆 鲕状铝土岩,一般土状铝土矿中则不富集;Al2O3和 Li的富集作用具耦合关系,当 Al2O3含量少于 55% 时,Li的富集与之呈正相关,当含量≥60%时则不含锂矿;Li含量与SiO2相关性不明显,Li含量较高的 矿一般Fe2O3较低。
    采矿工程
    考虑流变效应的房柱法矿柱尺寸优化设计
    周趾金, 关 炜, 王秦涛, 王宗伟, 范家亨
    2024, 40(07):  71-75. 
    摘要 ( 14 )   PDF (2858KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    采用房柱法开采时会遗留下大量矿柱支撑上覆岩层,合理的矿柱尺寸是维护采空区稳 定的关键。为研究某磷矿的合理矿柱尺寸,考虑岩石自身的流变性质,通过理论计算得到矿柱的合 理尺寸区间;在此基础上建立相应尺寸矿柱的采空区数值模型。赋予矿柱Burgers本构模型,分别进行有、无锚杆支护下的开挖模拟,分析采场应力和位移变化特征。研究结果表明,矿柱尺寸越大,顶 板和矿柱的受力情况越好,顶板下沉量越小,蠕变效应越不明显。锚杆可以提升顶板的整体刚度,抑 制顶板下沉,在小矿柱采场中支护效果明显。研究结果可以为房柱法采场矿柱的设计提供一定参 考。
    浅部中厚煤层切顶卸压沿空留巷技术研究与应用
    管玉旗, 兰 奇, 李长林, 梅常钧, 杜克才
    2024, 40(07):  76-80. 
    摘要 ( 21 )   PDF (2002KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    为缓解矿井接续紧张局面,减少矿井井巷工程量,以鲁西煤矿 3 下 A07工作面为研究背 景,结合生产地质条件、理论分析及现场实测等方法,对浅部中厚煤层切顶卸压沿空留巷技术中关键 参数展开研究,确定了预裂切顶高度为6.28~10 m,切顶角度为15 °,爆破间距为600 mm,切缝装药结 构为2+1+1。通过在巷道内布置测站点对留巷围岩变形量进行监测,并对切顶卸压沿空留巷效果进 行评价。结果表明:巷道围岩变形量较小,顶板最大移近量为193 mm,两帮最大移近量为235 mm,采 空区顶板岩石在垮落后充满矸石帮,具有良好稳定性,无明显底鼓现象,留巷完整且满足使用条件, 研究结果可为类似条件下的切顶卸压沿空留巷工程提供参考。
    高应力区综采工作面回撤通道施工工艺及支护技术研究
    赵永全
    2024, 40(07):  81-84. 
    摘要 ( 8 )   PDF (2010KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    虎龙沟矿81511工作面回撤通道施工时受地质构造影响,采用传统施工工艺时存在效 率低、成本费用高、围岩控制维护难度大等技术难题。通过技术研究,对81511工作面回撤通道施工 方案进行对比,采用自成巷法施工工艺,并对高应力区回撤通道顶板采用“切顶卸压+注浆加固+锚索 钢带+锚索棚”联合支护,对煤壁采用“L型钢棚+水力膨胀锚杆”联合支护技术。应用效果表明,回撤 通道采用自成巷法施工工艺后,施工周期缩短了 8.5 d,减少设备安装数量;采用联合支护技术后,减 少了高应力区回撤通道顶板破碎、煤壁片帮现象。回撤通道施工后现场实测顶底板最大移进量为 0.24 m,帮部最大收敛量为0.32 m,取得了显著应用成效。
    缓倾斜中厚煤层切顶卸压沿空留巷支护应用
    田钲钰
    2024, 40(07):  85-89. 
    摘要 ( 7 )   PDF (2249KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    以文家坝一矿110606运输巷沿空留巷为工程背景,采用经验公式计算、数值模拟、工程 实践、矿压监测等方法,进行沿空留巷预裂爆破切顶卸压,巷内补强支护方案的设计及应用研究。通 过理论分析得到预裂切顶钻孔垂高为7.7 m,孔深为8.0 m时,冒落矸石可将采空区充满,设计详细的 巷内补强及采空侧挡矸支护方案。运用FLAC3D数值模拟,研究围岩变形与顶板岩层离层量,结果表 明,切顶及巷内补强支护方案可行。工程应用期间进行综合矿压监测,留巷围岩变形量在较低水平,巷 道围岩整体稳定,锚索承载能力仍有较大富余,可实现沿空巷道的长期安全稳定,取得较好留巷效果。
    富水破碎软岩巷道破坏机理及支护技术研究
    魏林振, 张 昭, 杨景华, 樊伟强, 张家畅, 范 苧, 吕 俊, 昝立强
    2024, 40(07):  90-93. 
    摘要 ( 7 )   PDF (1990KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    随着浅部矿产资源的枯竭,矿井逐渐向深部发展,面对深部富水破碎软岩巷道支护时, 巷道底鼓变形尤为突出。为确保顺利通过富水破碎软岩区域,针对某矿-570 m水平巷道支护难题, 分析围岩破坏力学特征,建立底鼓力学模型,综合分析富水破碎软岩巷道围岩破碎机理,提出了反底 拱与砌碹联合支护技术。现场检测结果表明,采用反底拱与砌碹联合支护技术,有效降低了淋水量, 减少了积水渗入底板,改善了底板围岩条件,有效降低了巷道底鼓量,最大底鼓量不大于 50 mm,确 保了该巷道围岩稳定与支护安全。
    金山店铁矿-410 m水平主回风巷道稳定性分析
    王积林
    2024, 40(07):  94-99. 
    摘要 ( 5 )   PDF (5797KB) ( 1 )  
    相关文章 | 计量指标
    金山店铁矿目前正在回收-410 m水平残留矿体,掘进爆破过程中,主回风巷道会受到 爆破振动的影响,存在安全隐患。为了安全合理地进行采矿活动,降低对回风巷道的影响,开展了3 次爆破振动现场测试试验,使用最小二乘法线性拟合得到了金山店铁矿的爆破振动衰减规律,确定 采场掘进爆破对回风巷道围岩稳定性的影响程度较小。在此基础之上使用 LS-DYNA 数值模拟软 件,模拟出不同爆源距离下的回风巷道围岩的应力、位移和振速衰减规律,确定了爆源距离对回风巷 道围岩稳定性的影响程度,有助于保障矿山的稳定运营和经济持续发展。
    银星一井倾斜煤层梯形巷道支护优化设计与应用
    黄浩聪, 马金银, 马 虎, 刘俊峰
    2024, 40(07):  100-103. 
    摘要 ( 6 )   PDF (2452KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了优化设计银星一井 110301 工作面回风巷道掘进的过程中的巷道支护,针对回风 巷道的特点和地质条件,运用理论计算和数值模拟的方法,分析锚杆排间距和支护预应力场,论证 现有支护参数的合理性,优化顶板锚杆间排距为 800 mm×800 mm,帮部锚杆间排距为 800 mm×800 mm。研究结果表明,优化方案能形成更为良好的支护,提高了围岩的稳定性。现场应用表明,优化 后顶底板最大位移和两帮的最大位移分别减小 39.8%和 53.8%,证实了优化方案的合理性。
    黑山铁矿井下爆破工艺优化与悬顶处理方法研究
    范利超, 富胜利
    2024, 40(07):  104-108. 
    摘要 ( 3 )   PDF (1929KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    针对黑山铁矿巷道掘进及中深孔爆破中存在的巷道成巷效果差、大块产出率高及悬 顶等问题,对井下爆破工艺优化与悬顶处理技术进行了研究,提出将原“三角形”掏槽方式改为“梅 花形”掏槽,增加掏槽孔数目,改进爆破网络,采用通讯电缆替代脚线串联起爆的爆破工艺优化方 法;在此基础上,提出了双凿岩中心切割井拉槽爆破,基于爆破参数优化的大块处理及无需补孔的 井下悬顶爆破处理技术体系。通过现场实践,井下大块及悬顶得到了有效控制,巷道成巷效果良 好,矿石回收率提高了 2个百分点,整体创收效益达约 623万元,可为类似条件矿山爆破工艺优化提 供指导与借鉴。
    崩落法转充填法中存窿矿石回收方法研究与实践
    喻六平, 林景尚, 和学衡,
    2024, 40(07):  109-112. 
    摘要 ( 5 )   PDF (1939KB) ( 1 )  
    相关文章 | 计量指标
    龙桥铁矿无底柱分段崩落法转充填法过程中,原采场存在大量的存窿矿石资源,主要 包括覆盖矿石层和下盘三角矿柱。为安全有效地回收该部分资源,分析采空区及存窿矿石分布状况及技术条件,确定了合理的回收原则,提出了分区回收方案。存窿矿石回收全过程在基于采空区稳 定性及监测监控下进行,并顺利实施,充分解决了崩落法转充填采矿法所遗留的资源损失问题,延长 矿山服务年限,同时又能对采空区进行安全处理。
    岩土工程
    基于三维建模的尾矿库潜在液化区计算
    余易豪
    2024, 40(07):  113-118. 
    摘要 ( 5 )   PDF (5541KB) ( 1 )  
    相关文章 | 计量指标
    为得到尾矿库运营期间尾砂材料的地震液化稳定性,以地形图为依据,通过建立尾矿 库三维模型框架,创建三维点云分布,从而生成尾矿库现状及原状地形的空间曲面,根据钻孔数据确 定地质界面分层。采用总应力法计算尾矿库在地震荷载作用下的三维动力响应,从而基于剪应力比 对比法确定尾矿库内尾砂的潜在液化区域。以某尾矿库为例,建立三维数值计算模型,得到了在 Park Field波作用下的动力响应和尾矿库各点的峰值动剪应力及尾砂的液化分布情况。计算结果表 明,该框架可以有效地完成尾矿库三维数值计算模型的建立,并在给定地震波作用下,基于剪应力比 对比法实现三维液化区域计算,得到案例尾矿库的液化区域主要分布在尾矿库内,子坝底部水位线 以下无液化区。
    河南某钼矿露天边坡分区稳定性评价及协同监测分析
    干思锋, 倪海涛, 刘飞跃, 曾学敏
    2024, 40(07):  119-123. 
    摘要 ( 3 )   PDF (3752KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    大型露天矿高陡岩质边坡安全性问题日益突出,开展边坡分区稳定性评价及协同监测 分析具有重要意义。以河南某钼矿为研究对象,开展详细的工程地质调查并进行边坡分区,依据边 坡稳定性分析结果,开展潜在风险区的在线实时监测,研究持续降雨作用下边坡变形规律。结果表 明,该矿西帮中部A2区在自重、地下水和爆破振动影响下安全系数为0.971,具有潜在滑坡风险;降雨 为影响边坡安全的主要不利因素,连续性降雨引发浅层边坡变形是边坡失稳的主要诱因。
    某矿山老采空区地表建设适宜性评价
    刘 翔, 郭 伟
    2024, 40(07):  124-127. 
    摘要 ( 3 )   PDF (2248KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    针对地下矿山老采空区地表建设工程适宜性评价难题,采用工程地质勘探、建筑荷载 影响深度判别法、经验公式等手段,综合评价了某矿山老采空区地表建设适宜性。分析结果表明:密 实度不够的塌陷回填区不宜作为建设用地,其他老采空区的残留变形基本不影响上方新增建筑物的 安全,应重点考虑建筑物自身荷载对老采空区的影响;分别计算建筑物影响深度以及老空区自身的垮落带高度,当建筑荷载引起的地下附加应力等于相应位置处自重应力的 20%时,该深度与老空区 扣除垮落带高度后的采深比值大小可作为建设用地适应性评价标准,当采深与附加应力影响深度大于2时,为适宜性好;介于1~2时,为基本适宜区;小于1时,为适宜性差区。研究成果为类似老空区地 表建设评价提供参考。
    矿物加工工程
    辽宁某高硅高钙低品位菱镁矿选矿工艺试验
    丁淑庆
    2024, 40(07):  128-132. 
    摘要 ( 9 )   PDF (2533KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    为提升低品位菱镁矿的利用价值,针对辽宁某地区高硅高钙型低品位菱镁矿浮选效果 差的问题,进行了反—正浮选工艺优化试验。试验结果表明:在磨矿细度为-0.074 mm83%,反浮选水玻璃用量 200 g/t,十二胺用量 150 g/t;正浮选矿浆 pH值为 12,水玻璃用量 1 000 g/t,六偏磷酸钠用量 100 g/t,油酸钠用量1 000 g/t的条件下,采用1粗1精反浮选脱硅、1粗2精正浮选提镁闭路流程,可获得MgO含量46.49%、SiO2含量0.23%、CaO含量0.82%的菱镁矿精矿,达到了菱镁矿一级品标准,成功 实现了低品位矿石的高效提纯。为该地区菱镁矿资源的可持续开发与利用提供了技术支撑和示范作用。
    某硫化铅锌矿浮选分离试验研究
    袁 腾, 杨 钰, 贾清梅, 孟奥书, 刘 冬
    2024, 40(07):  133-138. 
    摘要 ( 3 )   PDF (2898KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了高效综合回收利用某地硫化铅锌矿资源,针对该矿石矿物组成以及有用矿物嵌布关系略复杂的特性,在磨矿细度-0.074 mm85%的条件下,采用优先选铅—选铅尾矿再选锌浮选工艺流程,最终得到了铅品位 63.052%、铅回收率 93.56%、锌品位 8.347%、锌回收率 5.30% 的铅精矿和锌 品位46.352%、锌回收率88.85%、铅品位0.794%、铅回收率3.56%的锌精矿,铅、锌均实现了较好的回收利用。
    甘肃某镜铁矿块矿分选试验研究
    池永沁, 何 波, 周坤强, 王 韬, 薛嘉仁
    2024, 40(07):  139-141. 
    摘要 ( 5 )   PDF (1864KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    甘肃某镜铁矿随着不断开采,矿石性质变差,使用选厂原本工艺已无法得到铁品位合格 的铁精矿。针对该矿开展选矿试验研究,结果表明,在煤气量为4 590 m3 /h,煤气热值为4 000 kJ/m3 ,加 热空气量为 3 600 m3 /h,还原带温度为510 ℃条件下进行焙烧,对焙烧产品进行1粗3精弱磁选,磁选 精矿的铁品位为 52.50%,回收率为 85.07%。磁选精矿以 YG-328B为阳离子捕收剂,淀粉为抑制剂, 进行 1粗 1精 4扫反浮选闭路试验,获得了浮选精矿铁品位 57.96%、作业回收率 91.29%,对原矿回收 率77.66%的指标。试验结果不仅可以有助于选厂生产组织,也为国内其他类型矿山生产组织提供了参考。
    刚果(金)某硫化铜矿选矿工艺试验
    曾 安, 刘 星, 张铁民, 张 飞, 罗惠敏, 蔡 莹
    2024, 40(07):  142-144. 
    摘要 ( 3 )   PDF (2287KB) ( 1 )  
    相关文章 | 计量指标
    为高效开发利用刚果(金)某硫化铜矿资源,针对选矿厂浮选回收率较低的问题,在矿 石性质研究的基础上,进行了选矿工艺试验研究。试验结果表明:该硫化铜矿中的含铜矿物主要以 黄铜矿为主,铜品位为 2.03%,铜金属主要分布在-0.038 mm粒级;矿石在磨矿细度-74 μm70%、捕收 剂丁基黄药用量 60 g/t、2# 油用量 30 g/t 的条件下,经 1 粗 3 精 2 扫闭路浮选工艺,可获得铜品位为 26.20%、铜回收率为85.70%的铜精矿,该研究结果可为浮选方法回收该硫化铜矿石提供技术依据。
    某难选闪石型原生矿超细磨矿磁选工艺试验
    侯向泽, 牛建昆
    2024, 40(07):  145-149. 
    摘要 ( 11 )   PDF (2428KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    某低品位闪石型原生矿具有磁性铁占比低、嵌布粒度极细、硅酸铁含量高等特点,导致选矿比大、成本高、精矿品位提升困难,为了对该类型铁矿石进行高效开发利用,在工艺矿物学性质 研究的基础上,进行了详细的磨矿磁选条件试验研究。试验结果表明:采用细碎—干式抛尾—辊磨 超细碎—湿式预选—粗精矿四段磨矿—四段弱磁选—淘洗磁选流程,获得了产率 21.98%、TFe品位 65.45%、铁回收率49.91%的铁精矿,为该闪石型磁铁矿资源的开发利用提供了技术依据。
    羟肟酸纳米粒子捕收剂浮选白钨矿试验
    张崇辉, 高晨鑫, 卜显忠, 宛 鹤, 薛季玮, 王 森, 宋学文
    2024, 40(07):  150-153. 
    摘要 ( 4 )   PDF (1965KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    为实现微细粒白钨矿的有效回收,使用含有羟肟酸基团的羟肟酸纳米粒子(SAC)作为 白钨矿捕收剂,通过浮选试验对比了 SAC 与水杨羟肟酸(SHA)对白钨矿及脉石矿物的浮选性能。 试验结果表明:SAC 对白钨矿的浮选回收率较 SHA 对白钨矿的浮选回收率高 5.7个百分点,对方解 石的浮选回收率较SHA对方解石的浮选回收率低4.0个百分点,对石英均无捕收作用。通过接触角 和 Zeta电位分析表明,SAC 在白钨矿表面发生吸附,形成纳米级粗糙结构,与 SAC 的疏水性共同作 用,提高了白钨矿表面的接触角,改善了白钨矿的疏水性。
    刚果(金)某氧化铜钴矿选冶试验研究
    王福元, 余 浔, 王立刚, 陈少学, 张 帆, 周 峰
    2024, 40(07):  154-157. 
    摘要 ( 23 )   PDF (2438KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了高效回收刚果(金)某氧化铜钴矿石中的铜、钴元素,针对搅拌浸出工艺氧化铜钴 矿中的硫化铜、硫化钴不能有效回收的问题,进行了先浮选硫化矿,再还原酸浸浮选尾矿的选冶联合 试验研究。研究结果表明:通过硫化矿浮选—浮硫尾矿浸出联合工艺,浮选闭路试验获得了硫化精 矿铜品位 52.86%、含钴 0.87%、铜回收率 20.46%、钴回收率 0.72% 的浮选指标;闭路浮硫尾矿浸出试 验获得了浸出渣含铜 0.08%、含钴 0.09%、铜浸出率 96.56%、钴浸出率 93.52% 的浸出指标,矿石总酸 耗为123.82 kg/t,其中脉石酸耗为72.44 kg/t。
    某高硅巴粗铁尾矿综合回收工艺试验
    魏黎明 彭少伟 王兆连 刘风亮 卢 昊 窦海涛 魏守江 白子娇
    2024, 40(07):  158-162. 
    摘要 ( 5 )   PDF (2248KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    为高效回收利用某巴粗铁尾矿中的有价矿物,在矿石性质研究的基础上,进行了综合 回收工艺试验。试验结果表明:采用泥砂分级—中磁选铁—磨矿精选—强磁除杂—浮选提精—酸浸 提纯—洗砂分级等联合工艺流程,可分别产出TFe品位61.25%、TFe回收率57.69%的铁精矿,SiO2含 量99.72%、Fe2O3含量0.039%的优质玻璃用粗粒石英砂精矿,SiO2含量98.97%、Fe2O3含量0.127%的化 工用细粒石英砂,SiO2含量74.31%、TFe品位27.71%的水泥或加气砖等建材原料;研究结果为该种类 型铁尾矿的综合回收利用提供了科学合理的技术依据。
    铁矿粉SiO2和FeO含量对球团矿预热焙烧 及冶金性能的影响
    王 磊, 范建军, 祁 立, 李泽岩
    2024, 40(07):  163-165. 
    摘要 ( 4 )   PDF (1990KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了解铁矿粉不同 SiO2及 FeO 含量对球团矿预热及焙烧球抗压强度和冶金性能的影响,对比了铁矿粉 SiO2含量由 3.3% 提高到 8.8%,以及 FeO 含量由 7% 提高到 14.6% 后,球团矿在 1 020~1 160 ℃及1 200~1 280 ℃分别进行预热和焙烧时,其预热及焙烧球抗压强度以及成品球冶金 性能的变化。试验结果表明:提高球团矿SiO2含量,有利于预热球抗压强度的提高,但SiO2含量超过 6.8% 后,预热球抗压强度反而有下降趋势;适当提高球团矿 SiO2含量,焙烧球抗压强度有提高的趋 势,但 SiO2含量超过 5.2%后,焙烧球抗压强度反而有下降的趋势;提高 FeO含量,有利于预热球抗压 强度的提高,但焙烧球抗压强度没有明显的变化;提高球团矿SiO2含量,球团矿还原膨胀率可以改善, 但还原度及软化性能有变差的趋势。
    西北某贫磁铁矿高效分选工艺试验
    蔡毅兵, 赛明雨, 何志强, 高春庆
    2024, 40(07):  166-169. 
    摘要 ( 7 )   PDF (2423KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了高效开发利用西北某贫磁铁矿石资源,在详细的矿石性质研究的基础上,进行了 选矿工艺试验。试验结果表明:原矿经常规破碎—干式磁选预选—预选精矿高压辊磨(-3 mm)—湿 式磁选预选—预选精矿阶段湿式磨矿—阶段湿式磁选工艺,可获得产率 13.95%、全铁品位 65.58%、 全铁回收率 60.32%、磁性铁回收率 96.35% 的铁精矿,较好地实现了铁矿物的回收,可为开发利用该 铁矿石资源提供技术参考依据。
    四川李家沟锂辉石矿I号矿脉矿石工艺矿物学研究
    邓仁东, 赵文皓, 陈宵杰, 恽 虎, 刘效孔
    2024, 40(07):  170-175. 
    摘要 ( 6 )   PDF (5602KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了高效开发利用四川李家沟锂辉石矿,通过偏光显微镜观察、化学多元素分析、X射 线衍射分析(XRD)等手段,对李家沟锂辉石矿床I号脉矿石进行了工艺矿物学特性研究。研究结果 表明:矿石中Li2O含量0.82%,属于低品位矿石;矿石中的矿物主要为锂辉石,整体呈中粗粒嵌布,晶 体粒度较为粗大;脉石矿物为石英、长石和云母,云母和长石中含有极其微量的锂。锂辉石虽然嵌布 粒度粗细不均,但320~1 280 μm中粒产率达78.174%,属易解离的矿石类型。矿石中的锂主要赋存 于锂辉石中,配分比97.998%,其中Rb2O平均品位0.082%,达到了综合回收伴生铷的工业品位指标; 锂辉石单矿物化学分析结果显示,Li2O含量7.68%,低于锂辉石理论含量,其中可能发生类质同象替代,矿石中还含有Fe、Mn、Na等杂质,以及部分铁锰质填充在锂辉石的解理和裂隙中,这将对锂辉石的品级产生一定程度的影响。
    四川某铜矿尾矿中金红石工艺矿物学研究
    毛素荣, 文 伟, 杨晓军, 钟乐乐, 余新文, 何 婷, 张才学
    2024, 40(07):  176-179. 
    摘要 ( 7 )   PDF (2600KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了综合开发利用四川某铜矿尾矿中的金红石,采用化学多元素分析、物相分析、光学 显微镜和矿物自动分析仪 MLA等分析手段,对铜尾矿中的金红石进行了工艺矿物学研究。研究查明了该铜矿尾矿的矿物组分,金红石的粒度分布、嵌布特征及主要矿物的共生关系;尾矿中TiO2总含 量为 3.349%,TiO2主要以金红石的形式存在,占64.35%,矿物组成主要是金红石和铌铁金红石,铜尾矿中金红石相矿物粒度较细,主要集中于75 μm以下;尾矿中金红石、铌铁金红石矿物的-0.075 mm粒 级分别占 93.08% 及 100.00%;大部分金红石矿物与脉石矿物连生、包裹,未裸露,连生体占比高达 62.18%;该铜尾矿中的金红石为难选矿物,需采用重选—磁选—电选—浮选联合流程进行回收利用。
    袁家村磁赤混合铁矿浮选系统改造
    乔国强, 牛建昆, 赵永翔, 冯 刚
    2024, 40(07):  180-183. 
    摘要 ( 8 )   PDF (2187KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    太钢袁家村铁矿为了提高浮选作业分选效率及铁回收率,针对浮选系统给矿脱泥效果 差、尾矿铁品位高、扫选效率低等问题,在工艺流程考察的基础上,进行了操作控制逻辑优化和工艺 技术改造。通过改造,浮选给矿脱泥效果改善明显,脱泥量提升了2.14倍,获得的浮选精矿全铁品位 为65.19%,作业铁回收率为80.94%,浮选尾矿全铁品位为17.16%,尾矿铁品位降低了5.35个百分点, 浮选各项指标均达到了设计指标要求。
    某铜硫矿山硫精矿产品提质试验
    庞 勃
    2024, 40(07):  184-186. 
    摘要 ( 7 )   PDF (2288KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    某铜硫矿山为了提高硫精矿品质,满足销售要求,针对硫精矿硫品位低的问题,进行了 浮选浓度、浮选矿浆pH值及井下酸性废水活化调浆等条件试验,以及3种不同提质流程的对比试验 研究。试验结果表明:使用pH值为2.6左右的井下酸性水活化调浆,采用硫精矿阶段选别+精尾顺序 返回的工艺流程,得到了硫品位 48.57%、铁品位 43.31%、硫回收率 68.78% 的硫精矿 1,硫品位 44.64%、铁品位 43.01%、硫回收率 22.68% 的硫精矿 2;2种硫精矿合并后可得到硫品位 47.53%、铁品 位43.23%、硫回收率91.46%的优质硫精矿,硫+铁品位大于90.00%,大幅降低了现场高碱硫精矿调浆 药剂成本,同时解决了井下酸性废水环保排放问题,经济效益及环保效益显著。
    安徽某超级铁精矿工艺矿物学研究
    李保健, 齐美超, 石 刚, 黄秋菊, 范明远
    2024, 40(07):  187-190. 
    摘要 ( 6 )   PDF (4176KB) ( 4 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了查明某超级铁精矿中 SiO2含量偏高的原因及其主要矿物嵌布特征,通过化学分析、荧光光谱(XRF)、扫面电子显微镜(SEM)、X射线电子探针分析及光学显微镜等多种测试分析手 段,对有代表性的超级铁精矿产品进行了工艺矿物学研究。研究结果表明:超级铁精矿中 SiO2含量 0.338%,石英为元素硅的主要载体,矿物含量为 0.21%;元素铁主要以磁性铁形式存在,磁铁矿含量 99.28%;盐酸不溶物主要为石英、铁闪石、钙铁辉石、铁铝榴石,这4种矿物大多与磁铁矿紧密共生,以 连生体形式进入精矿,从而导致超级铁精矿中的SiO2含量偏高。
    某矿山高硫铁矿降硅浮选试验研究
    黄超民 宋赫然
    2024, 40(07):  191-192. 
    摘要 ( 6 )   PDF (1965KB) ( 4 )  
    相关文章 | 计量指标
    硫铁矿中硅含量过高会对矿石的熔化温度、矿浆的流动性等产生影响,甚至会影响矿渣硬度,增加矿渣回收难度。为降低某矿山硫精矿硅含量,以异戊基黄药为捕收剂,松醇油为起泡 剂,进行浮选降硫,将硫铁矿原生矿石及其粗精矿的硅品位分别由 7.06%、5.9% 降至 2.24%、0.56%。 加入水玻璃作为调整剂后,精矿硅回收率提高幅度小,精矿硫铁金属回收率提高幅度较大,因此,可选择水玻璃作为调整剂。试验结果可以为该硫铁矿降硅提供参考。
    湖北某铁矿石工艺矿物学研究
    刘 曙, 黄 雯, 王万平, 苏 康
    2024, 40(07):  193-196. 
    摘要 ( 7 )   PDF (5237KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    为给湖北某铁矿石分选工艺流程提供参考,进行了矿石化学多元素、矿物组成、主要矿 物嵌布特征、元素赋存状态等工艺矿物学研究。结果表明:矿石TFe含量为22.46%,元素Fe主要赋存 在磁铁矿中,分布率为82.27%;矿石中磁铁矿常呈半自形粒状与脉石矿物共生嵌布,磁铁矿嵌布粒度 不均,在+0.07 mm粒级分布率为 50.51%,在-0.01 mm粒级分布率为 6.36%,微细粒磁铁矿难以解离, 会以连生体形式进入精矿;主要脉石矿物石膏常呈板状产出,与粒状磁铁矿及其他脉石矿物共生嵌 布。
    材料·装备
    大冶新矿种尾砂综合利用研究
    陈小霞, 黄春源, 熊韶运, 王 靖, 刘培正
    2024, 40(07):  197-199. 
    摘要 ( 6 )   PDF (2277KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    大冶铁矿尾矿产出量大,综合利用率低,大量堆积存在安全风险。通过对大冶新矿种尾 砂性能进行研究,提出尾砂综合利用方向。结果表明:尾砂密度为3.20g/cm3,松散密度为1.25 g/cm3 ,密 实密度为1.47 g/cm3 ,松散孔隙率为61%,密实孔隙率为54.1%,尾砂平均粒径为2.626 μm,级配不佳; 尾砂富含大量 Fe和 SiO2,有害元素 S、P 含量较少,均少于 0.1%,尾砂无放射性污染,同时富含 Ti、V、 Cr、Ni等多种伴生元素,在种类上属低钙、镁、铝、硅酒钢型铁尾矿。尾砂充填时,采用阴离子1 500万 型絮凝剂,用量为40 g/t,推荐充填浓度为76%,灰砂比为1∶8。大冶新矿种尾矿通过有价元素及矿物 回收、充填矿山采空区、用作元素肥料及土壤改良剂等方式进行回收利用。
    三安铁矿全尾砂胶结充填体输送和力学性能研究
    于泰鹏, 曾庆隆
    2024, 40(07):  200-204. 
    摘要 ( 9 )   PDF (2471KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了保证三安铁矿充填安全及降低充填成本,采用全面法设计试验,对不同料浆浓度和 灰砂比的料浆输送性能及充填体强度性能进行分析。试验结果表明:L型管道自流输送试验时,料浆 流速变化在0.096~1.625 m/s,屈服应力在2.206~24.687 Pa,黏性系数在0.314~6.049 Pa·s,料浆浓度在 58%~62% 时流动性能整体较好。采用 M32.5 水泥作为胶凝材料,灰砂比为 1∶8,料浆浓度为 66%, 60 d抗压强度为0.61 MPa,基本难以满足采矿要求,而采用胶固粉,灰砂比为1∶15,料浆浓度为66%, 60 d强度可达1.9 MPa,可适应很多采矿方法不同区域充填要求。研究结果为相似矿山充填料浆配比 设计提供一定的理论依据。
    安全·环保
    绿色矿山建设与矿山生态修复协同发展研究
    王传久, 陈文超
    2024, 40(07):  205-211. 
    摘要 ( 46 )   PDF (2102KB) ( 10 )  
    相关文章 | 计量指标
    矿产资源开采对环境造成的影响日益显著,为了推动矿山生态环境保护及实现矿山可 持续发展,开展了绿色矿山建设与矿山生态修复研究,介绍了绿色矿山建设与矿山生态修复之间的 密切关联,通过对绿色矿山建设的要求和现状进行总结,详细阐述了矿山生态修复的技术和策略,包 括自然修复技术、生物修复技术、土壤修复技术、矿井水污染控制与资源化技术等。基于绿色矿山建 设理念,从矿山生态修复出发,从规划发展、技术体系、管理体制3个方面提出了矿山生态修复行动方 略,以期促进矿业可持续发展,为生态文明建设提供有力支撑。
    尾矿库安全生产风险防范研究
    廖 鑫, 李 宏, 严 碧, 刘兴平
    2024, 40(07):  211-214. 
    摘要 ( 10 )   PDF (1584KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了积极防控尾矿库安全生产风险,消除事故隐患,遏制各类尾矿库生产安全事故的 发生,针对全国大多数尾矿库存在的固有风险、环境风险、管理风险、源头风险、技术风险,以及企业 和监管层面存在的安全投入不足、从业人员素质不高、安全管理水平不高、监管队伍力量薄弱、激励 机制不健全、专业水平不高等主要问题,进行了尾矿库安全生产风险防范研究,提出了强化源头管 理、过程管控、教育培训、长效机制建设、标准化建设、政策支持、队伍建设及风险研判等管控措施,以助力解决尾矿库运行中的安全管理基础薄弱问题,切实有效防范化解尾矿库重大安全风险,保障人民群众生命财产安全。
    煤炭开采对生态环境的扰动特征分析及生态修复技术
    王 亮, 杨星晨, 白 宇, 季 达, 杨广鑫, 赵小同
    2024, 40(07):  215-219. 
    摘要 ( 6 )   PDF (5473KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了提高中国矿山生态修复水平,针对煤炭开采对生态环境的扰动机理不清及生态修 复技术不完善的问题,剖析了煤炭开采对生态环境的扰动特征,并梳理了现有的生态修复技术。煤 炭开采对生态环境的扰动特征包括扰动周期漫长、扰动范围广泛、扰动对象复杂(土地、水资源、大 气,植被)、时空异质性强。目前,煤矿区最主要且最有效的生态修复技术包括地貌重塑、土壤重构和 植被重建(物种筛选技术、物种配置技术和种植技术),这些技术应作为未来研究的重点。总体来看, 中国仍面临着废弃矿山数量多,生态问题类型杂,生态修复难度大的问题,未来仍需进一步认识煤矿 开采对生态环境的扰动特征、扰动规律、损伤传导机制和扩散规律,以促进新生态修复技术的研发。
    某黄金矿山低浓度含氰废水循环利用试验
    陈兴孝, 周瑞仙, 熊 明, 彭科淇
    2024, 40(07):  220-222. 
    摘要 ( 7 )   PDF (2022KB) ( 3 )  
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    某黄金矿山氰化尾浆氰根含量 50~70 mg/L,为了循环利用该低浓度含氰废水,降低 氰化钠用量,减轻破氰系统运行负荷,进行了低浓度含氰废水循环利用试验研究。试验结果表明: 将含氰废水补加至破矾矿浆工序,控制最终氰化矿浆浓度约 25%,其工艺指标最优,氰化钠实际耗 量 0.91 kg/t,氰化钠耗量下降了 0.21 kg/t,金浸出回收率为 93.89%,金浸出回收率提高了 0.92个百分 点,可节约氰化钠药剂成本145.5 万元/a,破氰成本97.24 万元/a,环境效益及经济效益显著,达到了降 本增效的目的。
    基于大数据理论尾矿坝灾害风险评估
    李占科, 魏宁宇, 郑 磊, 彭瑞雪, 郭艳艳, 马骏腾
    2024, 40(07):  223-227. 
    摘要 ( 6 )   PDF (2758KB) ( 3 )  
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    以实际工程为背景,结合尾矿坝溃坝事故案例及《尾矿库安全规程》(GB 39496—2020) 建立尾矿坝风险评价指标体系,根据熵权法确定尾矿坝风险指标体系中的二级指标权重,通过系统 研究与分析确定了坝体失稳和洪水漫顶所占权重最大,其次是渗透破坏和安全管理。对于指标体系 中的三级指标,采用控制变量的方式,通过大数据模拟计算得到各项指标与安全系数的变化关系,并 进行拟合和反分析,确定三级指标权重。通过对二级指标与三级指标权重进行综合计算和系统分 析,得出坝体外坡比和堆积容重所占权重比例较大,其次是汇水面积、干滩长度和浸润线埋深等指 标。基于评价体系及大数据体系计算和分析,应用模糊综合评价计算方法,最终确定当前尾矿坝安 全风险等级为低风险。
    基于二次补偿策略的VMD-LSTM瓦斯浓度预测方法
    孔金浩
    2024, 40(07):  228-232. 
    摘要 ( 7 )   PDF (2488KB) ( 3 )  
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    瓦斯浓度过大可能会造成窒息、爆炸等安全事故,严重威胁着煤矿企业的安全生产。 为了更好地监测瓦斯浓度,及时预防瓦斯事故,提出了基于二次分解策略的VMD-LSTM瓦斯浓度预 测方法。该方法首先根据 PSO算法确定惩罚因子与模态数的最佳参数组合,然后利用 VMD分解瓦 斯浓度数据进行 LSTM 的初次浓度预测,最后基于二次补偿策略,对初次结果补偿预测得到更高精 度结果。试验表明,该方法有效提高了瓦斯预测精度,具有较好的现实推广应用价值。
    某尾矿库老旧排洪系统封堵技术研究
    倪智伟, 叶 青, 李 阳, 吴 刚, 杨 雪, 陈昌员, 何 翔, 吴小刚
    2024, 40(07):  233-236. 
    摘要 ( 4 )   PDF (2214KB) ( 3 )  
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    传统的尾矿库老旧排洪系统封堵技术单一,缺乏适用性。以某尾矿库为例,为同时保 证封堵的安全性和经济性,针对某老旧排洪系统的排洪涵洞、涵管,运用先疏后堵的原理,提出刚性 封堵与柔性封堵相结合的联合封堵技术。先采用柔性封堵进行疏水,进而使用刚性封堵,最后进行 注浆封堵。实践结果表明,联合封堵技术能够解决带水涵洞、涵管的封堵施工困难问题,保障尾矿库 的安全运行;材料大多选用库内尾矿,取材方便,且封堵体长度远大于规范值,安全可靠。研究成果 可为类似矿山尾矿库老旧排洪系统封堵提供重要的技术支撑。
    实用技术
    某超高海拔多金属矿复杂通风系统优化技术研究
    张明峰, 吴冷峻, 贾敏涛, 周 伟
    2024, 40(07):  237-240. 
    摘要 ( 12 )   PDF (2608KB) ( 2 )  
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    高海拔矿井通风普遍存在系统复杂、设备效率低和效果差等问题。通过理论分析、现 场实测和三维仿真模拟解算等技术方法,对某超高海拔多金属矿复杂通风系统进行了优化研究,根 据采掘作业计划核算了矿井需风量和风量分配。针对现场实测中发现的总风量不足、主通风机效率 偏低、各中段风量分配不合理和井下作业环境差等问题,提出了优化主通风机运行工况,增加深部回 风工程和加强密闭等措施,并用 Ventsim软件建立了三维仿真模型,进行仿真模拟验证。结果显示, 主通风机双机 35 Hz 频率运行时,通风系统装机功率 845 kW,实耗功率 345.2 kW,风机平均效率 70.8%,总风量137.3 m3 /s,风量分配合理,采区通风效果得到明显改善。
    尾矿库监测要素与布点优化分析
    沈楼燕, 齐 炎, 罗嗣海, 黄崇杰
    2024, 40(07):  241-244. 
    摘要 ( 7 )   PDF (2028KB) ( 2 )  
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    尾矿库安全问题一直是社会的重点关注领域,具有广泛的研究意义和实践价值。针对 尾矿库安全监测问题,首先分析了尾矿库监测系统设计对于尾矿库安全的重要性,从尾矿库监测要 素和布点2个环节介绍了科学、规范、合理地选取设计方法,同时基于ISM理论对监测系统进行了优 化,并建立了相应的监测模型;最后按照尾矿库监测技术规范并结合全生命周期安全风险因素分析, 对尾矿库监测点位布置进行了优化。总结出了一套合理的监测点布置流程,为尾矿库安全监测提供 了可靠的理论支持,为确保尾矿库的安全运营提供了有力的手段。
    渣滓溪矿机械化盘区上向进路充填法工艺改进
    黄存飞, 胡奔德, 雷 敏
    2024, 40(07):  245-248. 
    摘要 ( 4 )   PDF (1982KB) ( 3 )  
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    渣滓溪矿为地下开采矿山,采用多段斜井联合开拓,矿区采矿方法主要为浅孔留矿法 和削壁充填法以及正在试验的深部破碎厚大矿体机械化盘区上向进路充填法。该矿山试验初期存 在掘采效率低、充填接顶效果差、支护工艺复杂成本高的问题。针对这些问题,通过改进炮孔布置和 凿岩机构,提升回采效率;优化充填设施工程,提高充填接顶率;引进树脂纤维网和单体液压支柱用 于支护,并进行工业试验,取得良好效果。
    液氧致裂爆破技术在露天矿山的应用
    张太林, 于世杰, 杨志彬, 徐成岩, 曾玉莹
    2024, 40(07):  249-251. 
    摘要 ( 7 )   PDF (1882KB) ( 4 )  
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    液化氧气致裂岩体是当今发展的一种新兴爆破技术。采用现场试验的方法,对爆破振 动测试数据以及致裂爆破效果进行对比分析,研究此技术在露天矿山应用的实际效果。结果表明: 液氧致裂爆破技术在实施过程中无任何有害气体产生,对周边永久边帮振动破坏小。爆破后无明显 飞石产生,最大限度地减少了对周边的硬性破坏。该技术适用于对爆破扰动控制要求高的特殊环境 下的爆破,具有推广意义。
    水压致裂技术在铜矿峪矿中的应用
    王 鑫
    2024, 40(07):  252-256. 
    摘要 ( 3 )   PDF (2120KB) ( 3 )  
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    铜矿峪矿采用自然崩落法开采,在开采过程中存在自然崩落大块率较高和速率慢的问 题,一直制约着开采效率和安全管理。为解决上述问题,铜矿峪矿首次引进水压致裂矿岩预处理技术, 对410 m中段首采区采取预处理措施,加快岩体中原生裂隙的扩展延伸及次生裂隙的持续发育,以降低 岩体完整性,进而达到减少特大块产生和加快持续塌落速度的目的。与410 m中段未实施水压致裂区 域及530 m中段首采区相比,开展了水压致裂的410 m中段首采区内大块率、塌落面积、采场持续塌落速度均变化显著,即大块率由35.1%降至14.4%,初始塌落面积由5 200 m2 降至2 120 m2 ,持续塌落面积 由5 900 m2 降至2 710 m2 ,采场持续塌落速度由0.15 m/d提高至0.587 m/d,水压致裂积极效果显著,为后续中段衔接提供了技术支撑,保证了矿山生产经营长期稳定。