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当期目录

    2026年 第42卷 第06期    刊出日期:2026-06-25
    上一期   
    综合述评
    广西稀有金属产业链发展研究:结构性瓶颈、突破路径与系统战略#br#
    黄礼宁, 覃初礼, 梁丽君, 周 辉, 潘旺盛, 黄光琼
    2026, 42(06):  1-9,17. 
    摘要 ( 135 )   PDF (2371KB) ( 25 )  
    相关文章 | 计量指标
    稀有金属是支撑国家战略性新兴产业与国防安全体系的关键物质基础。以广西壮 族自治区为研究对象,聚焦铌、钽、锂、铍、锆、铪、锶、铷、铯 9种战略性稀有金属,综合运用全球价值 链、产业集群与创新生态系统理论,构建了涵盖“矿产勘查—开采选矿—冶炼分离—材料制备—终 端应用—循环回收”的全产业链分析框架。研究发现,广西稀有金属产业链面临“上游基础薄弱、 中游环节缺失、下游应用单一”的结构性失衡困境:上游资源禀赋良好,但勘查程度低,导致“家底 不清”;中游高附加值冶炼与材料制备环节几近空白;下游除锂电池产业外发展滞后,且与本地资 源关联度低。核心在于复杂共伴生资源(尤其是铝土矿冶炼副产物赤泥)的高效清洁综合利用技 术瓶颈尚未突破,以及区域创新生态与产业集群支撑不足。通过与内蒙古、四川、新疆等国内主要 稀有金属产业集聚区的横向对比,识别出广西在资源共伴生特征与面向东盟区位方面的独特优 势。面对全球供应链重构与国内产业升级的双重压力,提出“勘查先行、技术破局、集群布局、开放 合作”的系统性发展战略:实施战略性矿产勘查工程以夯实资源根基;以“赤泥多金属协同提取与 大宗化利用”为关键技术突破口;依托北部湾临港优势布局高端材料精深加工集群;构建“政产学 研金服用”深度融合的创新共同体;并从组织统筹、政策支持、资源保障、开放合作 4 个维度完善实 施保障体系。为广西将潜在资源优势转化为产业竞争优势、融入国家关键原材料安全保障体系提 供了理论依据与实践参考。
    菱镁矿浮选提纯中除硅与除钙药剂的研究进展
    林 岩, 孔诗涵, 王瑞雪, 李 光, 张文辉, 董海楠, 郭 客
    2026, 42(06):  10-17. 
    摘要 ( 116 )   PDF (1552KB) ( 4 )  
    相关文章 | 计量指标
    为实现低品位菱镁矿的精细提纯,重点围绕硅镁分离与钙镁分离两大核心方向,系 统梳理了菱镁矿浮选提纯过程中除硅与除钙药剂体系的研究现状。在硅镁分离方面,归纳了除硅 捕收剂(改性胺类、季铵盐类、离子液体类及复合捕收剂)与除硅抑制剂(有机膦酸类、纤维素类及 调整剂类)的研究进展,分析了不同药剂的作用机制与应用效果;在钙镁分离方面,总结了除钙捕 收剂(单一及新型合成捕收剂、复配捕收剂)与除钙抑制剂(表面活性剂类、膦酸类、生物聚合物类 等)的开发与应用现状。同时,探讨了镁硅钙同时分离浮选的研究方向,包括传统胺类反浮选—正 浮选工艺、有机螯合剂协同浮选及新型改性捕收剂开发等,为菱镁矿高效浮选提纯药剂的创新开 发与工艺优化提供参考,推动菱镁矿资源的高效利用。
    铌钽资源分布及其选矿技术研究进展分析
    杜 鑫, 付浴晓, 褚会超, 赵治府, 杨晓峰, 李绍春
    2026, 42(06):  18-22,29. 
    摘要 ( 97 )   PDF (1898KB) ( 13 )  
    相关文章 | 计量指标
    铌和钽是重要的稀有金属,凭借高熔点、良好化学稳定性及延展性等优异性能,具有不 可替代的战略价值。全球铌资源高度集中于巴西,呈现垄断格局;钽资源分布相对分散,刚果(金)、卢 旺达、巴西等是主要生产国。中国铌钽资源储量丰富,但普遍存在品位低、嵌布粒度细、共伴生矿 物复杂等问题,开发利用技术亟待提升。系统综述了铌钽资源的分布特征、传统选矿方法(重选、 磁选、浮选及联合法)以及现代技术进展(超重力、微泡浮选、悬振选矿等)。联合选矿工艺是当前 提高铌钽回收率与精矿品位的有效途径;超重力等新兴技术为低品位、细粒难选资源的高效富集 提供了新思路。针对中国铌钽资源长期依赖进口的现状,建议加强地质勘探、研发高效选矿新工 艺、推进共伴生资源综合利用及二次资源回收,以保障国家战略性矿产资源安全。
    采矿工程
    基于临界散体柱理论的岩石移动角优化研究与应用
    廉一鸣, 李占金, 李 群, 李示波, 张忠宇, 王志远
    2026, 42(06):  23-29. 
    摘要 ( 104 )   PDF (3923KB) ( 9 )  
    相关文章 | 计量指标
    为准确圈定河北某铁矿地表公路影响的移动角,基于临界散体柱理论,运用工程类 比法与理论分析法,对该铁矿地表公路影响的岩石移动角进行优化研究,并采用 PFC2D 数值模拟 进行了验证。结果表明:通过临界散体柱理论,计算得到岩石移动角从 65°提高到 71°,数值模拟 方法模拟得到的岩石移动角约为 73°,说明临界散体柱理论计算得到的岩石移动角比较可靠。因 此,临界散体柱可以对崩落法开采条件下的塌陷坑边壁提供一定的侧向支撑力,优化后的 71°岩 石移动角较原设计 65°更符合该矿工程实际情况。按 71°岩移角重新圈定公路保护范围后,当开 采至-320 m 水平时,可释放公路下压覆资源约 175万 t,为矿山延长服务年限提供了技术依据,对矿 山持续生产具有重要意义。
    刀把形不规则工作面冲击危险性短期动态演化规律研究
    孙 航, 孙庆超, 张 泉, 王绍琛, 王 磊, 李培健, 曾柯植
    2026, 42(06):  30-36. 
    摘要 ( 95 )   PDF (6527KB) ( 8 )  
    相关文章 | 计量指标
    刀把形不规则工作面因其复杂、独特的几何形态,使得冲击危险性显著增加,且演化 规律难以掌握。为研究该类型工作面回采期间的冲击危险性和短期动态演化规律,工作面回采期 间,通过统计刀把形不规则区域的微震时序数据,筛选大能量事件并作为关键节点,对发生前的工 作面冲击危险性分布进行被动 CT 反演。反演工作细致地划分了 6 组反演区间,每组又进一步细分 为 5 个不同深度的层位进行切片,标高区间设定在-600~-580 m,以 5 m 为间隔,从而能深入剖析煤 层以及顶底板冲击危险性的分布情况。研究结果揭示了刀把形不规则工作面在回采过程中冲击 危险性的短期演化规律,为煤矿冲击地压灾害的预测与防控提供了有力依据,有效保障了煤矿安 全生产。
    露天转地下改性尾砂颗粒与岩石复合覆盖层的运移机理研究
    杜英男, 陈丽媛, 李胜辉, 程中平, 黄琛泷, 马姣阳, 陈 超
    2026, 42(06):  37-43. 
    摘要 ( 107 )   PDF (3050KB) ( 9 )  
    相关文章 | 计量指标
    为探究露天转地下尾砂粒团层与岩石覆盖层组成的复合覆盖层下移过程中的运动 机理,依据庙沟露天转地下矿山地下采场结构参数及复合覆盖层的组成结构,采用同一基准模型, 进行迭代计算的 PFC2D数值模拟实验方法,设计了全高度放矿试验方案。试验结果表明:围岩对于 复合覆盖层的减速效果与颗粒深度和颗粒距围岩的距离相关。颗粒深度越大,颗粒距围岩的距离 越远,减速效果越弱。放矿椭球体对复合覆盖层的影响区域近似椭球体,长轴为最大加速区域 20~ 40 m,加速效果沿垂直进路方向,向两侧迅速降低。在放矿过程中,矿石颗粒的滞留量先减少后增 多,且并非稳定增长,矿石较大滞留处主要发生在放矿第 5个分段之后的围岩附近减速区域。覆盖 层放出量与矿石滞留量差距较小,额外补充覆盖层需求量的厚度约为 10 m。矿石放出对复合覆盖 层下部岩石运移明显,致使上部改性尾砂颗粒整体发生较大变形,覆盖层厚度变化较小,但因复合 覆盖层上缘凹陷,从防治水患的角度,建议将改性尾砂颗粒补充至中间区域。研究结论为改性尾 砂充当覆盖层的技术实现提供了数据支撑及理论依据。
    大梁湾煤矿垮落带和导水裂隙带发育高度联合 确定方法研究
    李 伟, 黄 浩
    2026, 42(06):  44-51. 
    摘要 ( 101 )   PDF (4276KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    在煤矿防治水工作中,垮落带和导水裂隙带发育会严重威胁煤矿的生产安全,造成 重大的经济损失。为确定大梁湾煤矿 30103 工作面 3# 煤层覆岩垮落带和导水裂隙带的发育高度, 采用现场实测(冲洗液漏失量、水位变化、钻孔电视窥视、压水试验、岩心地质编录和地球物理测井 等方法)、相似材料模拟实验和 FLAC3D数值模拟等方法,综合分析垮落带和导水裂隙带的发育高度 及演变规律。结果表明:煤矿工作面在开采后,上层覆岩会发育较高的导水裂隙带,多种现场实测 试验参数会发生突变效应,冲洗液会出现突然漏失、水位会骤降,渗透系数、渗透率会变大等。根 据突变特征,确定导水裂隙带发育高度为 109.4~161 m,冒落带发育高度为 20.54~55.4 m。随着采煤 工作面的掘进,导水裂隙带会明显扩张。通过相似材料模拟实验与数值模拟发现,在掘进280,288 m 处,导水裂隙带会扩张到 148,145.2 m。联合多种方法综合分析,最终确定大梁湾煤矿 30103 工作 面 3# 煤层导水裂隙带发育高度为 145.2~161 m(平均值 150.2 m),裂采比为 25.03。研究结果将为煤 矿未来生产中确定“两带”发育高度提供重要参考。
    深部软岩巷道破坏机理及锚注-注浆加固技术研究与应用
    姚丙傲, 葛新宇, 韩小冰, 焦华喆, 陈峰宾, 黄甜甜, 武昱行, 杨永泽
    2026, 42(06):  52-59. 
    摘要 ( 71 )   PDF (4227KB) ( 5 )  
    相关文章 | 计量指标
    深部软岩巷道支护是矿山安全与可持续发展的关键难题。针对传统支护方案在深 部高地压、强流变软岩巷道中易出现支护失效、围岩持续变形失稳等问题,以山西沁源某矿胶带暗 斜井为工程背景,分析了巷道变形破坏模式、机理及原支护的不足。提出并应用了一种自研新型 高性能注浆材料,创新“锚注-注浆”一体化加固技术。该方案改进了传统锚固与注浆分离的支护 方式,通过锚杆(索)实现主动支护与形成注浆通道的双重功能,并利用新型材料优异的渗透性、早 强性和韧性进行深部裂隙充填与围岩改性。通过数值模拟优化支护参数,并进行现场试验验证。 结果表明:新型注浆材料力学性能优良,优化后的“锚注-注浆”支护方案能显著控制围岩变形,在 监测期内,巷道顶底板最大移进量为 103 mm,两帮最大移进量为 171 mm。试验结果表明,注浆锚 索技术的应用大幅提升了巷道围岩的承载性能,围岩变形量显著降低,长期稳定性得到可靠保障, 为解决深部软岩巷道稳定性提供了有效的技术途径和理论参考。
    松软强吸附煤层超高压压割联合增渗技术研究与应用
    张 锋
    2026, 42(06):  60-64. 
    摘要 ( 79 )   PDF (2262KB) ( 5 )  
    相关文章 | 计量指标
    为解决豫西矿区赵家寨煤矿松软强吸附二 1 煤层瓦斯高效抽采难题,提出了先压后 割联合增渗技术工艺。该工艺结合水力压裂和水力割缝的技术优势,在煤层中进行大区域压裂, 导通煤体内微裂隙,继而利用高压水射流割缝,进行精准卸压与裂隙拓展,强化了瓦斯流动的宏观 与微观通道,改善了煤体力学特性。选择在矿区 14 采区进行压割联合增渗试验,压裂和割缝联合 增渗工艺显著改善了煤层渗透性,透气性系数提高到原始煤层的 25.5 倍。将该联合工艺应用于 14201 工作面,经过 98 d 抽采后,试验区煤层瓦斯含量由 8.62 m³/t 降到 5.35 m³/t,与传统工艺相比, 工程量减少 33%,抽采达标时间节约 39%,实现了煤层瓦斯高效抽采。该技术为松软强吸附煤层 的安全高效开采提供了可靠路径。
    大落差断层下薄煤层安全高效开采技术研究与应用
    卢 鑫, 毛怀昆, 王 伟, 杨 龙, 赵 乾, 李国盛, 张 辉
    2026, 42(06):  65-70. 
    摘要 ( 76 )   PDF (4132KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    为解决大落差断层构造对煤炭开采的制约影响,以新汶矿区 2618 薄煤层智能综采面 为工程背景,提出了深孔预裂爆破断层处理技术体系。研究选取 2618 工作面作为薄煤层智能化应 用示范工程,该工作面地质条件较为复杂,断层落差达 5 m。传统搬家跳采方式存在工序转换频 繁、煤炭资源采出率低等问题,通过系统性研究爆破钻孔装药结构、不耦合装药工艺及封孔参数优 化,构建了“预裂成缝-能量导向-块度控制”三位一体技术方案。现场试验表明,该技术使爆破岩块 粒度分布系数降至 1.2 以下,裂隙区发育密度提升 45%,有效降低了采煤机截割载荷;且过断层期 间,设备通过率提高 60%,单日煤炭回收量增加 10 t,避免了传统工艺导致的三角煤滞留问题。研 究成果为复杂地质条件下薄煤层智能开采提供了关键技术支撑,其爆破参数设计方法及工艺协同 控制模式具有行业推广价值。
    金厂沟梁金矿急倾斜薄矿脉中深孔爆破参数优化研究及应用
    王瑞军, 向卓志, 张建华, 向 鹏, 李守波, 宋卫东, 张文奇
    2026, 42(06):  71-77. 
    摘要 ( 80 )   PDF (3499KB) ( 4 )  
    相关文章 | 计量指标
    以金厂沟梁金矿 56 号急倾斜薄矿脉为工程研究背景,综合运用 LS-DYNA 数值模拟 与现场工业试验,开展中深孔爆破参数优化研究。根据矿山实际工程条件构建矿体爆破数值模 型,设定岩石乳化炸药、空气及矿岩的材料本构与状态方程参数,分步完成孔距、排距、单次起爆 排数的模拟优化。结果表明,采用孔距 1.6 m、排距 1.0 m 且一次爆破 3 排的爆破参数时,炸药能量 分布均匀,炮孔周围有效应力分布合理,无过度粉碎或大块产生现象,可实现矿体有效崩落,整体 爆破效果良好。基于数值模拟结果开展工业试验,采用孔径 60 mm、孔深 7.4 m、孔距 1.6 m、排距 1.0 m、一次爆破 3 排的参数方案,现场爆破后围岩稳定且矿石块度适宜,经三维激光扫描测算,采 空区矿石损失率仅 2.04%,贫化率 27.29%,爆破综合效果良好。本研究确定的爆破参数适配了金厂 沟梁金矿急倾斜薄矿脉开采需求,也为同类矿脉的中深孔爆破开采提供了理论参考与技术借鉴。
    谦比希铜矿副井白云岩地层定向帷幕注浆治水技术
    秦 帅, 张鹏飞, 黄晓辉
    2026, 42(06):  78-82. 
    摘要 ( 87 )   PDF (1777KB) ( 4 )  
    相关文章 | 计量指标
    针对赞比亚谦比希铜矿东南矿体副井涌水量大、设备腐蚀严重、围岩稳定性差等工 程问题,为解决白云岩裂隙发育,多含水层承压补给造成的水害隐患,开展帷幕注浆治理技术研 究。工程在井筒外围 2~30 m 范围布设近矩形注浆帷幕,共计施工 38 个注浆孔;采用 YST-48RM⁃ WHY 无线随钻定向系统精准控制钻孔轨迹,轨迹偏差控制在±0.3 m,搭配三开钻孔结构与分段下 行式注浆工艺,采用变压力、变浓度动态注浆调控方案,并选用 P.O42.5 水泥复配水玻璃、锯末及分 级骨料的复合注浆材料进行封堵加固。工程实践表明,治理后井筒涌水量降至 29 m3 /h,降幅达 79%,设备腐蚀速率降低 80% 以上,设备维保周期由每月/次延长至每季度 1 次;检测得到帷幕平均 厚度 12.5 m,透水率 0.08 Lu,浆液充填率 89%,第二、第三含水层水位分别下降 15.6,12.3 m,有效切 断含水层水力联系。该成套帷幕注浆技术治理效果可靠,能够有效处置深部高承压含水层涌水灾 害,改善井筒作业环境,可为同类型复杂水文地质矿山防治水工程提供技术参考与工程示范。
    厚煤层切顶成巷开采覆岩结构特征数值模拟研究与工程应用
    王 晖, 王亚军
    2026, 42(06):  83-90,97. 
    摘要 ( 88 )   PDF (8322KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    为探究厚煤层条件下切顶成巷开采技术对覆岩结构稳定性的影响,解决传统开采方 法因留设宽煤柱导致的资源浪费、应力集中及高支护成本等问题,以霍尔辛赫煤矿 3105 厚煤层工 作面为工程背景,采用 FLAC3D数值模拟软件,构建了考虑实际地质条件的三维模型,对比分析了实 施切顶与不切顶 2种工况下,采空区覆岩的运动规律、顶板下沉量及围岩应力分布特征。研究结果 表明:实施切顶后,留巷侧顶板下沉量显著增加 101.28%,达到 3.14 m,有效促进了顶板垮落并利用 了碎胀矸石充填采空区。同时,超前支承压力与侧向支承压力的峰值及其影响范围均大幅降低, 巷道实体煤帮处的垂直应力由 23.18 MPa 降至 9.72 MPa,偏应力峰值降至 21.72%,显著改善了巷道 围岩的应力集中状态。基于模拟结果,研究提出了适用于该厚煤层的具体切顶参数(包括切缝深 度、角度、装药结构)及配套的恒阻大变形锚索与临时支护方案,并在现场成功应用。现场监测数 据显示留巷效果良好,巷道断面平整,支架工作阻力维持在低位(5.9 MPa),充分验证了该技术在厚 煤层中通过主动卸压来控制围岩变形、保障留巷稳定的有效性。
    兖州矿区近距离多煤层开采底板破坏规律数值模拟研究
    仲崇武, 季官军, 程雨肖, 郝国伟, 李 静, 成文举, 尹会永
    2026, 42(06):  91-97. 
    摘要 ( 86 )   PDF (4389KB) ( 5 )  
    相关文章 | 计量指标
    为准确预测煤层开采诱发的底板破坏深度,有效防治矿井底板水害,保障煤矿安全 生产。在近距离多煤层开采条件下,针对兖州矿区南屯煤矿底板破坏深度预测的关键问题,基于 大量工程统计规律的经验公式,计算了煤层底板破坏深度,并通过 FLAC3D数值模拟软件,建立了三 维地质力学模型,系统模拟了工作面多煤层开采过程,深入分析了开采扰动下底板岩层的应力演 化、塑性区分布及破坏深度变化规律。结果表明:11501 工作面底板破坏带经验公式深度分别为 18.56 m 和 26.52 m。数值模拟显示,底板破坏深度随推进距离增大而增加,顶底板应力增大,采空 区两端形成应力集中区。推进 350 m 时,破坏深度达最大值(约 20 m),之后稳定但范围扩展;推进 100 m 时,破坏范围随深度递减,最大深度约 20m。经验公式与数值模拟相互验证,均可有效预测 底板破坏深度,为底板水害防治提供可靠依据。该研究为类似地质条件矿区安全开采提供重要技 术参考。
    和尚桥铁矿爆破振动规律及药量分区控制研究与应用
    陈能革, 任德志, 朱 磊
    2026, 42(06):  98-101,108. 
    摘要 ( 87 )   PDF (1824KB) ( 1 )  
    相关文章 | 计量指标
    为分析和尚桥铁矿对周边环境的影响,避免日常生产对周边民房及矿区内建筑物产 生危害,减小爆破振动危害效应,在和尚桥铁矿开展了数个季度的爆破质点振动速度监测,并利用 线性回归方法,对监测数据进行分析,总结了和尚桥铁矿的爆破振动衰减规律公式,可用于矿山爆 破设计阶段安全验算,具有一定的参考意义。最后基于矿区内工业建筑与爆心距的关系,结合矿 山日常生产爆破参数以及规程规定的工业建筑的安全允许振动速度,对不同距离的安全允许炸药 量进行反算,实现了爆区药量分区控制,对矿山提升爆破作业的本质安全水平、预防邻近建(构)筑 物损伤、减少爆破振动引发的民事纠纷、保障生产的连续性和可持续性等,均具有重要的理论指导 意义和显著的实践应用价值。
    顶底柱残矿资源回采方案优化及稳定性研究
    庞易杰, 梁永胜, 张先泽, 阳德华, 廖敦霞, 梁巨理, 吕 昊
    2026, 42(06):  102-108. 
    摘要 ( 88 )   PDF (3286KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    里伍铜矿过去采用浅孔房柱法开采,留设了大量顶底柱支撑顶板围岩,由于放置已 久,回收难度大,安全风险高。为解决此问题,针对里伍铜矿高价值的顶底柱残矿资源开展了回采 方案优选及稳定性分析研究。研究提出 3 种适用于里伍铜矿顶底柱资源的回采方案,并对回采工 艺进行了详细阐述及优缺点对比分析。方案 1 为机械化预切顶中深孔爆破底柱回采方案,方案 2 为预留护壁进路式胶结充填法回采方案(下中段空区不充填),方案 3 为预留护壁进路式胶结充填 法回采方案(下中段空区充填)。结果表明:方案 1 回采效率高,但作业人员直接暴露在空区下作 业,安全风险高。方案 2 需要留取一定的底柱护壁,防止揭穿空区,有一定的安全风险。方案 3 下 部未留取护壁,需要在保证充填体质量的前提下才可安全回采顶底柱。在此基础上,对顶底柱资 源的安全回采进行了稳定性对比分析得出,在下中段未充填情况下,应保证护壁的厚度,严禁揭穿 护壁,必要时,护壁区域须进行锚杆等支护措施。在下中段已充填情况下,顶底柱下部未留取护 壁,需要特别注意顶底柱空区顶板及护壁的节理裂隙的发育情况。
    磷尾矿充填污染物释放及治理研究
    李明磊, 陈 慧, 叶雨航
    2026, 42(06):  109-113. 
    摘要 ( 79 )   PDF (2184KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    以磷尾矿为研究对象,模拟尾矿充填采空区情景,开展污染物释放试验与防治试验, 探讨废水中污染物浓度随时间的变化规律,以及不同药剂对总磷的去除效果。结果表明:除总磷 外,其他污染物浓度随淋滤浸出时间延长而下降;HJ 557 振荡浸出试验中仅总磷浓度超标,为 15.53 mg/L,据此判定磷尾矿为第Ⅱ类一般工业固体废物。石灰与混凝剂可有效去除废水中的总 磷。采用分段处理工艺,先加入 0.04% 石灰搅拌 10 min 后过滤,再加入 0.006 7% 聚合硫酸铁,可使 浸出水中总磷含量降至 0.1 mg/L 以下,达到 GB 8978—1996 一级排放标准,每吨废水处理药剂成本 为 0.231元。研究结果可为磷尾矿充填过程中产生的废水处理提供参考。
    高浓度全超细尾砂膏体泵送性塑化剂掺量优化试验研究
    胡明旭, 陈汉涛, 孙 勇, 李博涵
    2026, 42(06):  114-117,122. 
    摘要 ( 90 )   PDF (1863KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    高浓度全超细尾砂膏体因颗粒细、比表面积大,普遍存在黏度高、流动性差、泵送困 难等问题。为改善其管道输送性能,以凡口铅锌矿全超细尾砂为原料,分别采用海螺水泥与固岩 新料作为胶凝材料,借助 RST-SST 桨式流变仪系统测试不同塑化剂掺量下膏体的屈服应力。结果 表明:塑化剂对屈服应力的调控效果显著依赖于胶凝材料类型。固岩体系中,屈服应力随掺量增 加持续下降,无过掺风险;而海螺水泥体系中,屈服应力在掺量 1.5‰ 时降至最低,增至 2‰ 后屈服 应力升高,存在明显最优掺量窗口。基于此,提出差异化配比建议:固岩体系推荐塑化剂掺量 2‰, 海螺体系塑化剂掺量宜控制在 1.5‰。研究成果可为高浓度超细尾砂充填工程提供精准、经济的外 加剂使用方案。
    基于氟石膏的多源固废胶结充填材料性能研究
    陈 枫, 翁仁贵, 李哲文, 刘心中
    2026, 42(06):  118-122. 
    摘要 ( 85 )   PDF (3063KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    针对氟石膏资源化利用率低及矿山充填材料成本高、碳排放量大的问题,以氟石膏、 钢渣、粉煤灰和金尾矿为原料,开展多源固废协同制备胶结充填材料的配比优化研究。采用三因 素三水平正交试验,测试抗压强度、坍落度、扩展度及泌水率,结合极差分析与方差分析确定较优 配比,并利用 XRD 和 SEM 对较优试样进行微观表征。结果表明:各组试样抗压强度均随龄期延长 而提高;氟石膏与钢渣质量比对强度影响最大,料浆浓度是影响工作性能与稳定性的关键因素。 较优配比为氟石膏与钢渣质量比 1∶1,粉煤灰掺量 15%,料浆浓度 80%,对应 3,7,28 d 抗压强度分 别为 0.92,2.64,5.56 MPa,坍落度 20.4 cm,扩展度 44.6 cm,泌水率 1.46%。微观分析显示,较优配比 试样中生成了 AFt 和 C—S—H 凝胶等水化产物,结构致密。多源固废协同制备胶结充填材料具有 可行性,可为氟石膏高值化利用及绿色矿山充填材料开发提供参考。
    矿物加工工程
    高村难选铁矿石选矿试验研究
    常 军, 邢 娟, 赵 骏, 蒋丰祥
    2026, 42(06):  123-126,131. 
    摘要 ( 86 )   PDF (2374KB) ( 8 )  
    相关文章 | 计量指标
    随着高村采场采掘面下降,采出矿石中出现了大量难选矿石。矿石 TFe 含量为 21.73%,铁主要是以磁性铁形式存在,含量 17.90%,分布率为 83.14%,主要杂质 SiO2含量 31.77%。 为了研究难选矿对凹山选矿厂工艺流程的适应性,开展了选矿试验研究。结果表明:①高村难选矿 破碎至-3 mm,在磁场强度为320 kA/m的条件下,湿式预选可以抛出产率15.60%、铁品位5.80%的尾 矿,粗精矿品位提高到24.63%,提高了2.94个百分点。②在一段磨矿细度为-0.076 mm占 45%,一段 磁选磁场强度为 159 kA/m,二段磨矿细度为-0.076 mm 占 75%,二段磁选磁场强度为 159 kA/m,三 段磨矿细度为-0.043 mm 占 95%,三段磁选粗选和精选磁场强度分别为 159 kA/m、143 kA/m 的条件 下,可以获得产率 26.28%、铁品位 64.41%、铁回收率 77.83% 的铁精矿。试验结果可以为选厂后续 生产提供技术支撑。
    某细粒嵌布斑岩型钼矿石磨浮工艺优化试验研究
    吴纯聚
    2026, 42(06):  127-131. 
    摘要 ( 86 )   PDF (2186KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    为探究适配细粒嵌布斑岩型钼矿的高效碎磨分选技术,解决传统三段破碎—球磨工 艺能耗高、矿物易过磨泥化、辉钼矿解离效果差等问题,以某细粒嵌布斑岩型钼矿为对象,开展了 半自磨—顽石破碎—球磨联合磨矿工艺与传统工艺的对比试验,并系统优化了浮选药剂制度与粗 精矿再磨参数。工艺矿物学研究表明,矿石钼品位为 0.348%,辉钼矿嵌布粒度偏细,脉石以易泥化 的长石类矿物为主,可磨性较差。通过单因素条件试验和闭路验证试验,确定了最佳工艺参数:半 自磨矿浆浓度 75%,粗精矿再磨细度为-0.038 mm 占 90%,采用乳化煤油为捕收剂、六偏磷酸钠为 矿泥分散剂。闭路试验最终获得钼精矿品位 52.84%、钼回收率 94.60% 的优良指标。相较于传统 三段破碎—球磨流程,联合工艺综合能耗由 28.5 kW·h/t 降至 23.2 kW·h/t,微细矿泥产率由 22.5% 降至 10.2%,浮选药剂单耗降幅达 21%。该工艺有效平衡了矿物解离与过磨泥化的矛盾,实现了磨 矿与浮选作业的协同优化,可为同类型低品位细粒嵌布钼矿的工业化生产提供技术参考。
    江西某钨矿选厂重选尾矿中低品位钼综合回收试验研究
    杨美情, 周贺鹏, 唐学昆, 胡金平, 童衍龙
    2026, 42(06):  132-136,140. 
    摘要 ( 86 )   PDF (2516KB) ( 5 )  
    相关文章 | 计量指标
    针对福建某钨矿选厂重选尾矿中低品位钼资源的综合回收难题,开展了系统的实验室 及现场选矿试验研究。重选尾矿钼品位极低(约0.02%),且经过磨矿分级后钼矿物粒度细,选别回收 难度大。实验室机械搅拌式浮选机条件试验结果表明,采用黑药+煤油组合捕收剂,浮选指标较好。 现场生产试验改用浮选柱试验表明,采用浮选柱粗选—预精选抛尾—浓密机浓缩—浮选机多段精选 的联合工艺,可以充分利用浮选柱微泡捕收优势实现微细粒钼的高效粗选,通过预精选抛除大量矿 泥与水分,再经浓缩提高精选给矿浓度,有效突破了低浓度下精选品位难以提升的技术瓶颈。闭路 试验获得了钼精矿品位 31.46%、综合回收率 74.44% 的优异指标。经济分析表明,该工艺年产值约 1 888万元,年药剂成本258万元,年经济效益达1 629.91万元。该工艺成功实现了低品位微细粒钼资 源的高效经济回收,显著提升了矿山伴生钼的综合利用水平,对同类尾矿资源化具有重要参考价值。
    南非某低品位铬铁矿选矿试验研究
    卢 昊, 吕廷蛟, 王 前, 王兆连, 彭少伟, 刘风亮
    2026, 42(06):  137-140. 
    摘要 ( 73 )   PDF (1979KB) ( 6 )  
    相关文章 | 计量指标
    针对南非某低品位铬铁矿石,开展了系统的选矿工艺探索。原矿 Cr₂O₃品位为 23.78%,主要金属矿物为铬铁矿,主要脉石矿物为橄榄石、斜长石及石英,其中 SiO₂含量为 22.37%。 试验采用“破碎—分级—X 射线智能分选—干式强磁选—磨矿—立环粗选—平板精选”的联合工 艺。具体流程为原矿破碎至-60 mm 后经 10 mm 分级,60~10 mm 粒级经 X 射线智能分选机预选抛 废,预选精矿与-10 mm 粒级混合后经高压辊磨至-3 mm,再经 CFLJ 磁选机 1 粗 1 扫干式磁选,所得 粗选与扫选混合精矿磨至-0.15 mm,依次经立环高梯度磁选机粗选和平板磁选机精选。全流程试 验获得 Cr₂O₃品位 46.12%、回收率 72.78% 的合格铬精矿产品。该工艺有效解决了低品位铬铁矿与 脉石矿物嵌布紧密、单体解离困难等问题,显著提高了精矿品位和回收率。研究成果为南非低品 位铬铁矿资源的高效开发利用提供了技术依据,并可根据不同矿区矿石特性对抛废率、磨矿细度 等参数进行调整,具有良好的工业应用前景和推广价值。
    老挝北部某金矿选矿工艺流程试验研究
    陈京玉, 康维刚, 矣昊江
    2026, 42(06):  141-144. 
    摘要 ( 73 )   PDF (1976KB) ( 4 )  
    相关文章 | 计量指标
    老挝北部某蚀变岩型金矿石金品位为 4.51 g/t,64.11% 的金以裸露-半裸露金形式存 在,其余多以包裹金形式存在。基于工艺矿物学性质,分别采用单一重选、单一浮选、单一氰化、重 选—浮选、重选—氰化等流程进行试验。结果表明,重选—浮选联合流程获得的技术指标最佳。 采用摇床重选—1 粗 2 精 2 扫浮选联合流程,可获得金品位 134.00 g/t、回收率 49.92% 的重选金精 矿,以及金品位 48.72 g/t、回收率 43.90% 的浮选金精矿。该联合流程实现了金的富集回收,为矿石 的高效利用提供了技术依据。
    高效节能碎磨工艺在马钢矿业的开发和应用
    王荣林, 陆 虎, 王 欢, 沈 斌, 纪 芳, 王雅妮
    2026, 42(06):  145-153. 
    摘要 ( 82 )   PDF (3567KB) ( 9 )  
    相关文章 | 计量指标
    针对低品位、难磨难选铁矿石常规碎磨工序效率低、能耗高的问题,以马钢矿业下属 多个选矿厂为研究对象,开发了以高压辊磨机为核心的高效节能碎磨工艺。采用高压辊磨机作为 超细碎设备,结合干式与湿式预选抛尾技术,形成“破碎—高压辊磨—球磨”新型碎磨流程,并进一 步开展了两段串联式高压辊磨及塔磨工艺试验。结果表明,高压辊磨—预选工艺可将入磨粒度从 18~0 mm 降至 3~0 mm,串联辊磨试验可将粒度降至-0.5 mm,-0.074 mm 含量达 41% 以上;塔磨工 艺可降低电耗 35%、球耗 40%,精矿品位达 65% 以上。该工艺实现了“多碎少磨、能抛早抛”的目 标,显著降低了碎磨生产成本,提升了低品位磁铁矿的开发能力,高压辊磨串联与塔磨工艺是进一 步节能降耗、简化流程的重要发展方向,在冶金矿山具有典型的示范推广价值。
    岩土工程
    物探方法在露天采场滑坡勘察中的应用
    王 乐, 李冬冬
    2026, 42(06):  154-157,171. 
    摘要 ( 72 )   PDF (3091KB) ( 3 )  
    相关文章 | 计量指标
    针对制约矿山安全生产的露天采场边坡稳定性问题,以铜陵地区某矿山典型土质滑 坡为研究对象,采用高密度电阻率法开展系统勘察。通过布设多条跨滑坡体不同部位的测线,获 取了高分辨率视电阻率数据,并结合地质钻探与地表调查成果,对二维反演电阻率剖面进行了综 合解译。结果表明:高密度电法有效揭示了滑坡体在垂向上具有“相对高阻—低阻—相对高阻”3 层电性结构,分别对应表层松散滑体、中部饱水软弱带(潜在滑带)及下部稳定滑床。该方法清晰 刻画了滑坡体的空间边界、滑面(带)的起伏形态与埋深特征,并识别出滑坡体内的局部富水区。 实践证明,高密度电法在露天采场土质滑坡勘察中具有快速、经济、无损及分辨率高的显著优势, 可为该类滑坡的成因机制分析、稳定性评价及防治工程设计提供依据。
    西藏高海拔露天矿边坡结构面智能识别与稳定性研究
    闫子豪, 王超佩, 何 涛, 丛俊龙, 骆兴华, 代碧波, 任新华
    2026, 42(06):  158-164,171. 
    摘要 ( 71 )   PDF (5760KB) ( 4 )  
    相关文章 | 计量指标
    为解决西藏高海拔露天矿岩质边坡稳定性问题,将采场边坡划分为 3 个结构面识别 区域,采用无人机倾斜摄影与 SIFT 算法构建三维模型,结合自主研发的 RMV3D 软件,实现了结构 面高精度识别,并构建了完整的边坡稳定性评价技术体系。结果表明:通过极点等密度图法和聚 类分析识别优势结构面,区域 1 和区域 3 以近直立结构面为主(295°∠87°、197°∠85°,占比约 70%), 区域 2 发育 2 组结构面(249°∠55°与 337°∠76°)。赤平投影分析表明,台阶边坡存在局部破坏风险, 区域 2 和区域 3 可能沿组合结构面发生楔形体破坏;定量计算显示,在结构面黏聚力 20 kPa、内摩 擦角 28°条件下,区域 2和区域 3的安全系数分别为 2.131和 2.852,满足规范要求。研究为高海拔复 杂地形边坡稳定性评价提供了技术参考。
    于压汞、扫描电镜联合实验的CO2致裂对煤岩孔隙与其分形特征影响研究
    彭 鑫
    2026, 42(06):  165-171. 
    摘要 ( 59 )   PDF (3803KB) ( 1 )  
    相关文章 | 计量指标
    为探究 CO₂致裂对煤岩孔隙结构的影响,采用压汞法和扫描电镜实验,结合热力学分 形模型及小岛法分形模型,定量分析致裂作用对孔隙的改造效果与分形维数演化,并基于分形交 集公式,计算综合分形维数,探讨非均质性弱化与损伤模式转变对孔隙的影响。结果表明:致裂 后,孔容、平均孔直径及孔隙率均增至原煤的 2~3倍,比表面积同步增长;孔径分布显示,小、中、大 孔(>10 nm)同步发育,尤其在 10~100 000 nm 孔径形成墨水瓶型孔隙结构。扫描电镜测得孔隙率、 等效圆直径及平均孔隙面积显著增大。分形维数降低表明孔隙表面趋于光滑,非均质性减弱;损 伤模式由混合破坏(拉伸-剪切)转向单一剪切主导,渗透性显著增强。
    材料·装备
    马城铁矿深部地压监测与采场硐室支护优化研究与应用
    王小龙, 刘文岗, 潘洪伟, 郝伟鹏, 张 博, 魏 宇, 马云鹏, 张 昭
    2026, 42(06):  172-177,185. 
    摘要 ( 59 )   PDF (3822KB) ( 4 )  
    相关文章 | 计量指标
    为解决马城铁矿深部开采中面临的高地应力及大型化采矿工艺、强爆破动载扰动导 致的硐室频繁片帮、冒顶等支护失效问题,提升大跨度采场硐室的稳定性与支护体系适应性,采用 现场实测与室内试验相结合的方法,构建覆盖上下采区的多水平 KJ21 在线地压监测系统,连续 180 d 跟踪围岩应力时空演化;同时开展 5~25 MPa 围压下的岩石三轴压缩试验,测试主要围岩(花 岗岩、铁矿石)的强度及变形特征。结果表明:马城铁矿深部岩体具备典型的“高强脆性”破坏特 征,承载力达到峰值后骤降,导致自承载系统极易失效。围岩应力在静态空区扩大及动态爆破/充 填扰动叠加下,呈现“缓慢上升—加速上升—达到极值—缓慢下降”的剧烈演化规律,是传统静态 支护失效的根本原因。基于研究结果,提出支护设计应向“主动加固、预防破坏”转变,并实施了以 高预紧力“锚索(ϕ21.8 mm,预应力 250 kN)+W 钢带”联合补强卸矿硐室、全面锚网喷强化凿岩硐室 为主的协同支护优化方案。工程实践表明,优化后的方案使硐室在有效跨度显著增加的情况下仍 能保持稳定,钻孔应力增速平稳下降,成功解决了现场高应力与强扰动环境下的支护难题。
    基于模拟仿真的露天矿挖掘机培训系统研究与应用
    崔军舰, 付恩三, 程 佳, 韩铁良, 张朝阳, 秦冬松, 刘光伟, 胡 凯
    2026, 42(06):  178-185. 
    摘要 ( 68 )   PDF (3748KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    为解决露天煤矿培训效率低、成本高、不便捷、设备碳排放高等问题,构建露天煤矿 生产作业场景 TIN,研发了一套露天煤矿挖掘机虚拟仿真安全作业培训系统。研究使用 3DS Max 及 Unity3D,完成露天煤矿虚拟三维模型的建立及环境渲染,同时使用 MAYA 建立挖掘机高精度模 型,实现露天煤矿挖掘机作业场景的实景还原。通过分析,确定系统虚拟交互实现方式,以进行挖 掘机驾驶模拟舱研发,开发用于传输挖掘机驾驶模拟舱操作数据的格式,创新性地实现露天煤矿 挖掘机设备的虚拟仿真实景交互。在程序教学理论的基础上,建立挖掘机教学与考核系统,依据 挖掘机采装作业规程,进行课程设计、挖掘机教学、考核内容等相关标准设定,对作业人员进行考 核评价,提高员工作业效率及操作规范性。结果表明:该系统利用虚拟现实技术,可对露天煤矿挖 掘机作业场景进行实景还原。通过挖掘机驾驶模拟舱,控制虚拟挖掘机与虚拟作业场景以深度交 互的方式进行露天煤矿挖掘机作业培训,在高度安全的环境中,可快速实现完成员工作业培训、提 高员工作业效率以及节能减排的目标。研究成果为露天煤矿挖掘机作业培训提供了新途径,对提 升露天煤矿安全生产管理水平具有一定的意义。
    安全·环保
    滴水岩煤矿11503综放工作面风流粉尘运移规律数值模拟研究
    郭 进, 张开加, 张剀文, 张洪祯
    2026, 42(06):  186-190,199. 
    摘要 ( 74 )   PDF (2669KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    滴水岩煤矿 11503 综放工作面多工序同步作业形成多源耦合尘场,粉尘分布复杂、 呼吸带浓度超标问题突出。为探究该工作面风流扰动下的粉尘运移规律,结合工作面实际工况, 采用 SolidWorks 构建 1∶1 三维物理模型,依托 Realizable k-ε 湍流模型与 DPM 离散相模型,考虑气 固双向耦合作用,通过 Fluent 软件完成工作面风流-粉尘耦合数值模拟。结合现场风速、粉尘浓度 实测数据验证模型,风流、粉尘模拟值与实测值平均相对误差分别小于 8% 和 10%,模拟精度可 靠。结果表明,进风巷出口、回风巷入口及采煤机扰动区域风速显著升高,局部最大风速可达 2.1 m/s,风流扰动主导粉尘扩散聚集;采煤机下风侧 30 m 范围形成高浓度粉尘聚集区,1.7 m 呼吸带高 度粉尘浓度为 600~1 000 mg/m³,远超国家安全标准,职业暴露风险较高;粉尘受风流输运与重力沉 降共同影响,底板粉尘逐渐沉降降低,但人行道呼吸带持续处于高浓度污染状态,是粉尘防控核心 区域。本研究阐明了综放工作面多尘源耦合条件下粉尘的运移、聚集与沉降机制,可为该工作面 通风优化,精准降尘及同类矿井粉尘治理提供理论参考。
    安全环保型煤基固废封孔材料研配及微观表征
    姜海峰, 陈忠越, 邵东岩, 姜明伟
    2026, 42(06):  191-199. 
    摘要 ( 77 )   PDF (7312KB) ( 1 )  
    相关文章 | 计量指标
    以粉煤灰(FA)与矿渣(GGBS)为主要原料,掺加 DOPA 改性聚丙烯酸(PAA)水凝胶, 制备一种安全环保型煤基固废封孔材料。选取 FA 与 GGBS 质量比、水玻璃模数、水灰比及 DOPA 改性 PAA 掺量为自变量,以浆液黏度和凝结时间为响应值,开展单因素效应与交互作用分析,建立 二次多项式回归模型,优化综合性能配比。采用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热 重分析(TG)及压汞分析(MIP)进行微观表征。结果表明,水灰比对浆液流变和凝结过程影响最显 著,DOPA 改性 PAA 掺量与水灰比的交互作用显著影响浆液黏度及稳定性。当 FA 与 GGBS 质量比 为 3∶7、水玻璃模数为 0.9、水灰比为 0.8、DOPA 改性 PAA 掺量为 8% 时,浆液凝结时间为 91.2 min, 黏度为 543.1 mPa·s。微观分析显示,早期形成的 DOPA 与 Ca²⁺、Al³⁺水凝胶构建三维网络,通过吸水 作用调控自由水,促进浆液黏度增加与凝结推进;中后期水凝胶缓释 Ca²⁺和 Al³⁺,与活性硅铝组分 反应生成新的凝胶相,叠加颗粒界面键合作用,使结构致密化并维持较高黏度水平。
    基于PCA的矿区土壤重金属污染特征及污染源解析
    黄 茜, 单士锋
    2026, 42(06):  200-204,209. 
    摘要 ( 60 )   PDF (3038KB) ( 4 )  
    相关文章 | 计量指标
    为探究关闭矿区土壤重金属污染特征,解析污染来源,并区分地质成因与人类工矿 活动污染的贡献率,以安徽省铜陵市某关闭矿区土壤为研究对象,采用主成分分析法(PCA)开展 重金属源识别与源解析。结果表明,提取的 3 个主成分累计方差解释率为 70.935%,其中主成分 1 (40.863%)的因子组合为 Cu、Pb、Cd、Sb,与地质构造高度吻合,解释为地质成因来源;主成分 2 (15.565%)的因子组合为 As、Hg,与区内防腐企业污染有关;主成分 3(14.417%)的因子组合为 Cu、 Cd、Hg、Sb,与区内电池企业、铜制品企业及早期尾矿不规范堆存污染有关。高地球化学背景在矿 区土壤重金属污染累积中具有较高贡献率,建议在后期场地管控与修复中予以充分重视。
    钛石膏理化特征及土壤化潜力
    徐丹丹
    2026, 42(06):  205-209. 
    摘要 ( 66 )   PDF (1883KB) ( 5 )  
    相关文章 | 计量指标
    为探究钛石膏作为土壤基质材料的环境安全性与可行性,依托 X 射线衍射分析其物 相组成,通过激光粒度仪测定其粒度分布特征,并采用化学分析方法测定有效磷、速效钾等关键养 分指标,从物质组成与养分基础 2个层面评估钛石膏土壤化的潜力。结果表明,钛石膏的主要矿物 成分为二水硫酸钙,同时含有少量铁氧化物等杂质相;粒度分析显示,其以粉粒组分为主,质地介 于粉砂质壤土与粉砂质黏壤土之间,具备良好的保水保肥基础;养分测定结果显示,有效磷含量处 于较高水平,速效钾含量相对偏低,呈现明显的“高磷低钾”特征。因此,钛石膏具有作为土壤改良 剂或绿化用土基质材料的潜力,可实现安全有效的土壤化利用。
    实用技术
    基于模糊综合评判的二步骤矿柱回采方案优选及应用
    张国权, 梅林芳, 陈迪云
    2026, 42(06):  210-216,221. 
    摘要 ( 62 )   PDF (2597KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    针对某铁矿采用分段空场嗣后充填采矿法进行矿体的回采后,二步骤矿柱开采条件 恶化,出现应力集中、地压显著等问题,开展二步骤矿柱回采方案优选工作。先结合现场工程条件 与资源回收需求,拟定分段空场嗣后充填法、分层充填法、浅孔留矿嗣后充填法 3种可行回采方案, 并确定各方案技术经济指标;随后采用模糊综合评判法开展方案优选,结合层次分析法与德尔菲专 家打分法,确定各评价指标的权重分配;运用线性函数法、二元对比排序法分别计算定量与定性指 标的模糊隶属度,构建隶属度矩阵并以加权平均法完成综合评判。结果显示,分段空场嗣后充填 法、分层充填法、浅孔留矿嗣后充填法的模糊综合评判结果值依次为 0.487 6、0.452 5、0.419 3,分段 空场嗣后充填法评判值最高。现场应用后表明,该方案可充分利用矿房回采时的原有采准工程, 使揭露的充填体完整性好无垮塌,具有良好的技术经济指标和安全性,为复杂条件下的矿柱回采 提供了科学可靠的决策依据,具备良好的工程应用价值。
    基于随机森林的煤层充填开采底板破坏深度研究
    张 朋, 张 宁
    2026, 42(06):  217-221. 
    摘要 ( 59 )   PDF (2103KB) ( 1 )  
    相关文章 | 计量指标
    随着华北东部地区浅层煤炭资源的枯竭,资源开采向深部进行,煤层开采所面临的 地质条件越来越复杂,充填开采技术逐渐被重视,并应用于近距离煤层或者地质条件复杂的煤层。 为了进一步研究煤层充填开采对底板破坏深度的影响,搜集了 43 个未充填开采工作面和 11 个充 填开采工作面的底板破坏深度实测数据,首先分析了影响因素与底板破坏深度的 Pearson 相关性, 随后通过随机森林模型进行煤层未充填开采和充填开采底板破坏深度预测和影响因素研究,并与 经验公式的预测结果进行比较。结果表明,相比于经验公式,随机森林模型的预测准确性更高,并 且充填开采显著降低了煤层底板破坏深度。随机森林的特征重要性分析表明,对于未充填开采工 作面的底板破坏深度,影响因素权重分别为工作面斜长(0.52)>煤层采深(0.26)>煤层倾角(0.22); 对于充填开采工作面,权重分别为煤层倾角(0.54)>煤层采深(0.38)>采煤工作面斜长(0.08)。
    探地雷达在路天煤矿地质异常体探测中的研究与应用
    雷寅虎, 肇付奇, 朱坤东, 尹宝东, 李 铭, 傅清林, 郭 程, 陈文君, 任城录
    2026, 42(06):  222-227,242. 
    摘要 ( 66 )   PDF (3438KB) ( 0 )  
    相关文章 | 计量指标
    为解决路天煤矿因煤层自燃、采空区及地质疏松带等隐患构成的安全生产威胁,提 出并验证探地雷达技术在精准探测此类地质异常体方面的有效性。研究采用进口 Pulse EKKO PRO 型探地雷达,选用 50 MHz 中心频率天线,在四采区南翼布设 6 条总长 1 393 m 的测线,通过系 统性的数据采集、地形矫正、滤波去噪、增益调整及时深转换等处理流程,对地下结构进行高分辨 率成像与解译。研究结果表明,该方法成功识别出 20 处地质异常点位,其中 7 处被判定为空洞型 构造(埋深 17~46 m),其雷达剖面特征为“强振幅簇+信号中断”;另外 13 处为地层疏松或不密实区 域(埋深 8~35 m),表现为反射纹理紊乱和振幅小幅波动。钻孔验证结果与雷达解译高度吻合,证 实了该技术的可靠性。结论认为,探地雷达凭借其高信噪比、大探测深度(可达 60 m)、高分辨率 (0.5 m)和高灵敏度等优势,能够有效弥补传统钻探、瞬变电磁等方法的不足,为露天煤矿地质异常 体的精准勘探提供了高效、无损的技术手段,对保障矿山安全生产和提升开采效率具有重要的工 程应用价值。
    基于高压隔膜压滤机的细煤泥脱水工艺优化研究
    陈 波
    2026, 42(06):  228-231. 
    摘要 ( 65 )   PDF (2201KB) ( 1 )  
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    为提高细煤泥脱水率,基于高压隔膜压滤机的应用,开展细煤泥脱水工艺优化方法 的设计。结合高压隔膜压滤机的作业特性,对进料浓度、升压曲线、隔膜压榨压力及压榨时间等关 键操作参数进行优化;针对脱水后卸料形成的板结块状滤饼,设计集机械破碎、打散与初步均化功 能于一体的预处理工艺,通过合理选择并优化破碎设备、工作参数及输送方式,将大块滤饼转化为 粒度基本均匀的松散湿颗粒物料;构建“压滤—破碎”协同脱水工艺体系,通过工序衔接优化、余热 利用和参数匹配实现深度脱水目标。实践结果表明,设计方案应用后,滤饼含水率降至 18% 以下, 而优化工艺应用前,滤饼含水率 >22%,说明优化工艺的应用可以达到较好的效果。
    高浓度浮选工况下40 m3吸浆槽浮选机改造及应用
    冯 斌, 乔晓亮
    2026, 42(06):  232-236. 
    摘要 ( 57 )   PDF (3111KB) ( 1 )  
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    针对某铜矿选矿厂因增产扩能导致浮选浓度由 32% 升至 38%~42%,超出原有 GF-40 浮选机设计范围,进而引发设备充气不足、沉槽、效率下降等问题,开展了系统性技术改造。借鉴 XCF 型浮选机的结构原理,对 GF-40 型浮选机实施了主轴、叶轮、定子等核心部件优化及外充气系 统搭建。改造后,浮选机沉槽故障得到根治,运行稳定性显著提升;在铜精矿品位稳定(>23%)的 前提下,回收率由 93.08% 微增至 93.09%;工艺改造还实现了备件成本降低、职工劳动强度减轻的 效果,短期内创造了可观的经济效益,同时为选矿厂后续工艺优化奠定了设备基础。
    湿电除尘在回转窑烟气重金属减排中的应用研究
    阳青洋, 贾敏涛, 张 晖, 李晓健, 张枞飞
    2026, 42(06):  237-242. 
    摘要 ( 65 )   PDF (2733KB) ( 2 )  
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    针对冶金固体废物回转窑处理过程中烟气重金属污染问题,以某利用含锌物料制备 次氧化锌的企业为例,开展了湿式静电除尘(WESP)技术在重金属减排中的应用研究。通过烟气 特性分析,选用高压静电除尘+喷淋除湿组合工艺进行治理,重点阐述了湿电除尘器的工作原理、 结构设计、关键部件选型及运行参数优化。实际应用结果表明,在稳定的全负荷工况下,末端烟气 经过高压静电除尘+喷淋除湿工艺处理后,烟气中颗粒物的平均去除效率达 71.10%,并对铅、镉、 汞、砷等重金属表现出协同减排效果,去除率分别为 66.67%、91.82%、85.33% 和 82.69%,对铬的去 除率接近 100%。研究表明,湿式静电除尘技术可有效协同降低颗粒物与多种重金属排放,为同类 涉重企业的烟气治理与重金属污染控制提供了可靠的技术参考。
    数字化砂石骨料矿山集中管控平台研发
    潘 奇, 秦亚光, 齐飞祥, 向 阳
    2026, 42(06):  243-248,254. 
    摘要 ( 67 )   PDF (4666KB) ( 5 )  
    相关文章 | 计量指标
    围绕绿色矿山智能化升级需求,系统研究了砂石骨料矿山行业与数字化融合发展的 技术体系。首先结合工业 4.0 理念,借助云计算、物联网、大数据及数字孪生等数字化技术,构建了 覆盖生产管理、质量控制与设备维护的数字化平台,实现全流程数据的实时采集与智能分析。其 次,通过工艺控制与信息系统的深度融合,形成涵盖智能管控、三维可视化和预测优化的集中管控 技术体系。最后,以某绿色砂石智慧矿山项目为例,验证了数字化矿山集中管控平台在集中控制、 在线粒度监测、预测性维护等方面的实际效果,实现了工艺闭环优化与设备全生命周期管理,有效 提升了产品质量、设备效率与能源利用率,为行业数字化转型提供了可行方案。
    复合陶瓷衬板在塔磨机中的应用研究
    王振年
    2026, 42(06):  249-254. 
    摘要 ( 79 )   PDF (2017KB) ( 8 )  
    相关文章 | 计量指标
    在复杂难磨铁矿的磨矿作业中,塔磨机使用传统高铬铸铁衬板存在使用寿命短、维 修频繁、运行成本高等问题。以卡拉拉矿业有限公司(KML)为工程背景,针对其塔磨机服役工况 恶劣、衬板磨损突出的现状,创新性地引入复合陶瓷衬板,采用“外层高铬合金+内层氧化锆陶瓷” 的双金属复合结构,并开展针对性的组件细分设计、核心性能优化及工业应用持续改进。工业应 用表明,复合陶瓷衬板平均使用寿命由 2 850 h 延长至 4 000 h,延长 40% 以上;设备故障率降低 30%,年均维修频次由 2.51 次降至 1.8 次;5 套塔磨机年节约采购成本 73.8 万元,减少维护成本 178.5 万元,综合年节约总成本达 252.3 万元。同时,作业安全性显著提高,塔磨轴和螺旋旋叶的保护效 果明显提升。研究表明,复合陶瓷衬板有效解决了传统衬板的耐磨短板,显著提升了塔磨机的运 行效率与经济效益,对同类复杂难磨铁矿的磨矿设备升级具有重要参考价值。