矿业研究与开发杂志

矿业研究与开发杂志2021年第10期

• 分段矿房嗣后充填采矿采场结构参数优化研究

  郭进平,晏承园,张雯,李角群,吴世平,白银

  针对刘塘坊铁矿现有采矿方法存在人员、设备在采场 顶板下作业不安全的问题,推荐了分段矿房嗣后充填采矿方 法,并应用 Mathews图解法对采场结构参数初选.在初选 结果的基础上,按照采场跨度取５０m、４０m、３０m 和间柱宽 度取６m、７m、８m 得到９个组合方案,应用 FLAC３D软件对 ９个采场结构方案进行采场结构稳定性分析;最后,从安全 和经济角度对９个组合方案进行综合比较,确定最优的采场 结构参数为:采场长度４０m,采场宽度２０m,间柱厚度７m.

• 露天采坑尾矿干堆场与底部巷道的相互影响性研究

  朱远乐,,廖文景,,王淇萱,,邓涌

  为研究露天采坑尾矿干堆场与底部巷道的相互影响, 以某露天采坑建设磷石膏干堆库工程为例,调研了磷石膏库 区与地下巷道的空间位置分布情况,并采用室内岩石力学试 验得到所需的岩土力学参数,依据设计的库区建设方案,采 用 FLAC３D数值模拟计算分析了用露天采坑建设磷石膏干 堆库对地下已有井巷工程的影响.结果表明:设计采用分期 干堆磷石膏的处置方式对露天采坑底部巷道应力、应变场影 响较小,底部矿体今后的开采对上覆磷石膏堆场的安全运行 影响较小,研究还为今后露天采坑尾矿干堆的安全设施及正 常运行提出了相应的对策措施.

• 诱导冒落在龙首矿崩落法覆盖层形成中的应用

  武拴军,张志贵,王永定,谭宝会,龚臻,张刚刚,李明润

  金川集团龙首矿西二采区在由下向分层胶结充填法转 为无底柱分段崩落法时,需要崩落或冒落大面积胶结充填体 及上部覆岩为崩落法采场形成覆盖层.通过分析覆盖层形 成技术,选择采用诱导冒落技术形成西二采区覆盖层,随后 对胶结充填体及上覆岩层的可冒性进行了分析,并结合西二 采区实际情况制定了具体的诱导冒落实施方案.在该技术 方案实施过程中,采用微震监测、现场跟踪观测以及地表沉 降监测等技术手段,对崩落法采场顶板的冒落过程进行了实 时动态监测.监测结果表明,西二采区利用诱导冒落技术安 全顺利地使采场顶板胶结充填体冒落形成了覆盖层,为西二 采区成功由充填法转向崩落法奠定了良好的基础,对类似矿 山具有工程借鉴意义.

• 某金属矿山地下安全绿色开采的关键技术

  李晓东,胡亚军,陈彦亭,李燕芬,胡文剑

  某金属矿山针对－１２０m 中段底部出矿结构易受下部 回采爆破影响、岩石普氏硬度系数大、平巷掘进效率低、切割 井爆破难度大与矿体下盘易积矿、井下废石外排费用高等问 题,采用现场试验方法,对副中段底部结构保护、提高充填接 顶率、优化平巷掘进爆破的装药、倾斜中厚矿体中深孔高效 落矿和井下无废内排等进行了研究.试验结果表明:所采用 的技术较好地保护了副中段底部结构,提高了充填体接顶 率,２＃ 岩石乳化炸药与现场混装乳化炸药协同爆破能够实 现平巷安全快速掘进,实现了２０m 高切割井的爆破成井,减 少了倾斜中厚矿体下盘的矿石积存,井下废石多用途绿色内 排获得了较好的经济效益.

• 某金矿充填用分级细尾砂浓密试验研究与应用

  杨纪光,,齐兆军,,寇云鹏,,李广波,,荆晓东,,宋泽普,

  基于某金矿－３７μm 含量８０％以上的充填用分级细 尾砂,开展了室内静态絮凝沉降试验、室内动态浓密沉降试 验和现场半工业浓密试验,进行了砂浆质量浓度、絮凝剂类 型、絮凝剂用量对分级细尾砂沉降的影响规律研究,掌握了 泥层高度与浓密机底流质量浓度的匹配关系.试验结果表 明:室内静态絮凝沉降试验和动态浓密沉降试验确定的最佳 砂浆稀释质量浓度、最佳絮凝剂用量、单位面积处理量可用 于指导矿山确定充填用浓密机合理直径,而室内试验的底流 质量浓度试验数据均低于现场半工业浓密试验,一定时间内 浓密机的底流质量浓度随着泥层高度的增加先增大后趋于 稳定不变,现场半工业浓密试验数据可用于指导矿山确定充 填用浓密机合理高度.

• 考虑料浆温度影响的细尾砂膏体自流输送研究

  路燕泽,李仁会,刘志义,孙海宽

  为探究料浆温度影响下细尾砂膏体大流量自流输送特 征,构建了细尾砂膏体自流输送水力坡度模型;基于数值模 拟,分析了考虑料浆温度影响的不同流量、充填倍线细尾砂 膏体自流输送水力坡度特征.所建立的水力坡度模型的测 量误差为４．８５％、２．２１％,迭代计算５６次、６８次后收敛,表明 该模型具有较高的可靠性及合理性.研究结果表明,随流量 增加,细尾砂膏体的水力坡度增大,且充填倍线越小,增加趋 势越趋于线性;膏体输送过程粗细颗粒间存在“非均匀干扰 沉降”现象,随充填倍线增加,粗颗粒受细颗粒与料浆溶液影 响而非均匀沉降,导致颗粒相互作用数量增多,水力坡度升 高;膏体粗颗粒运移存在一定规律,屈服应力是影响颗粒运 移的最关键因素,随充填倍线增加,膏体剪切流动区域面积 增加,水力坡度升高;基于试验结果,为实现自流输送,建议 输送流量选取２２０m３/h,充填倍线选择５.

• 矿渣基胶凝材料开发和充填体强度与流变特性研究

  李胜辉,郭斌,温震江,王立杰,高谦,涂光富

  针对中关铁矿高泥尾砂充填骨料,开展了矿渣基胶凝 材料试验研究.通过矿渣基胶凝材料胶结体强度试验,获得 复合激发剂配比为熟料１０％、脱硫石膏１５％,矿渣基胶凝材 料激发剂与矿渣微粉之比为１∶３.利用该新型胶凝材料, 分别采用１∶４和１∶８两种胶砂比,进行尾砂胶结体强度验 证试验.结果表明,胶砂比为１∶４的全尾砂胶结体２８d强 度大于２．５MPa,可满足中关铁矿一步骤采场的充填体强度 的要求;胶砂比为１∶８的全尾砂胶结体强度大于１．５ MPa, 可以满足二步骤矿柱采场的充填体强度要求.最后针对中 关铁矿高泥尾砂,开展了不同胶砂比和料浆浓度的胶结充填 体强度和充填料浆的流变特性试验,满足揭示了矿渣基胶凝 材料胶结体强度和料浆流变特性的变化规律,为新型胶凝材 料在中关铁矿应用奠定了基础.

• 基于微型圆柱塌落度筒的膏体流动性测试与屈服应力分析

  吴再海,,齐兆军,寇云鹏,,郭加仁,栾黎明, 杨纪光,宋泽普,贾海波,李广波,彭青松

  塌 落 度 是 反 映 充 填 料 浆 流 动 性 的 重 要 指 标,采 用 ASTM 标准塌落度筒测试塌落度时尾砂用量较大,试验操 作不够灵活,因此,研究开发了一种适用于膏体充填的微型 圆柱塌落度筒,通过塌落度测试对比分析,给出了微型圆柱 塌落度筒的高径比,建立了塌落度 屈服应力之间的关系模 型,且用微型圆柱塌落度筒测试得到的塌落度通过数学模型 计算屈服应力与流变仪测量所得屈服应力吻合.通过线性 回归精度 比 较 和 误 差 分 析,最 终 选 出 高 １００ mm、直 径 ６７ mm(高径比１．５∶１)的０．３５２L圆柱形塌落度筒替代 ASTM 标准塌落度筒进行膏体流动性测试,工业试验结果表明,微 型圆柱塌落度筒测试结果能更好反映膏体的流动性能.

• 高强度新型胶凝材料在全尾砂胶结充填中的应用研究

  彭欣,王成,周英烈

  为了在满足充填强度的要求下降低充填成本,研制了 一种廉价的新型胶凝材料,并采用单轴抗压强度试验,对比 分析４２．５＃ 普通硅酸盐水泥和新型胶凝材料对尾砂固结特 性的影响.试验结果表明:宝山矿尾砂属于超细尾砂,在灰 砂比、料浆质量分数一定的条件下,新型胶凝材料充填体试 块单轴抗压强度明显高于水泥充填体试块,其中养护龄期为 ７d时,新型胶凝材料充填体试块单轴抗压强度为水泥充填 体试块的３~５倍.因此,采用新型胶凝材料作胶凝剂,更有 利于尾砂的综合利用.

• 超低温冻融循环下灰岩抗压强度与 孔隙率的演化特征及衰减模型

  于恩毅,金爱兵,孙浩,李天龙,范知其

  为探究超低温冻融循环下灰岩抗压强度演化特征,在 －１００℃温度下对灰岩试样冻融循环０~１２次,采用核磁共 振、电镜扫描和单轴抗压强度试验探究灰岩试样解冻前和解 冻后的孔隙率、抗压强度和微观结构.结果表明:①在超低 温冻融循环条件下,随着冻融次数的增加,解冻前岩石抗压 强度随冻融次数的增加呈线性降低,解冻后岩石抗压强度和 岩石孔隙率随冻融次数的增加呈非线性降低;②解冻前岩石 抗压强度来源于岩块自身强度与冰的强度,以及冰充当胶结 物与固体颗粒黏结产生的固结力,使得解冻前岩石抗压强度 始终大于解冻后岩石抗压强度;③Mutluturk衰减函数模型 能较准确地表征超低温冻融循环下灰岩孔隙率的变化特性, 但表征抗压强度特性的误差较大,基于此提出了改进模型, 相关系数达０．９９８８,能够更为准确地表征灰岩在超低温冻融 循环作用下的强度衰减特性.

• 冻融红砂岩微观结构损伤试验研究

  田镇,张君岳,王贵宾,唐明豪

  为探究岩石在冻融条件下的微观结构损伤特性,对冻 融前后的红砂岩进行核磁共振、电镜扫描、孔隙度和渗透率 的测量试验,得到了红砂岩冻融前后的核磁共振 T２ 谱 分 布、电镜扫描图像、有效孔隙度和渗透率变化情况.研究结 果表明:红砂岩在冻融后,第一个峰的形态向左发生偏移,且 第一个峰和第二个峰的面积之和占 T２ 谱峰总面积比例增 加,表明岩石在冻融条件下产生微裂隙;红砂岩的 T２ 谱分 布主要有３个峰,第三个峰的面积占 T２ 谱峰总面积的１％ 以下,表明大孔隙很少,以微孔隙为主;电镜扫描图像表明冻 融后的红砂岩内小孔隙和微裂隙数量增多,且孔径增大.红 砂岩在冻融后的饱水质量、有效孔隙度和渗透率均增加,岩 石在冻融条件下产生新的微裂隙,为水分的迁移提供了空间 条件.红砂岩的核磁共振、电镜扫描图像、有效孔隙度和渗 透率测量结果可为研究岩石冻融损伤机理提供依据.

• 不同倾角煤岩组合体三轴力学特性的界面水压效应研究

  高翔,,梁卫国,,武鹏飞,,陈跃都,李浩,,曹孟涛,

  为研究煤层气间接压裂工程中煤岩界面稳定性问题, 进行了干燥与水饱和下１５°、３０°和４５°三种倾角无黏结自由 界面煤岩组合体的三轴压缩试验和不同界面水压下３０°倾角 煤岩组合体的三轴压缩试验,揭示了界面倾角和水压对煤岩 组合体力学特性的影响机理.结果表明:无黏结界面煤岩组 合体强度随界面倾角增大而减小,水饱和状态下,倾角由１５° 增加到 ４５°时,三 轴 抗 压 强 度 由 ３６．９１ MPa 减 小 到 ７．８４ MPa,降幅达８０％,组合体破坏形式由１５°时煤体的劈裂破 坏,转变为３０°和４５°时界面的剪切滑移破坏;水饱和状态对 煤岩组合体强度有弱化作用,且随倾角增大而减小,倾角为 １５°时,强度由５０．８３ MPa降低至３６．９１ MPa,降幅为２７％, 倾角为４５°时,强度由８．７２ MPa降低至 ７．８４ MPa,降幅为 １０％;煤岩组合体峰值强度和残余强度与界面水压呈负线性 关系,随着界面水压从０增加到 ４ MPa,峰值强度从 １８．５３ MPa降低至１１．６７MPa,残余强度从１３．３５ MPa降低至８．８４ MPa,煤岩组合体越容易产生剪切滑移.该研究对了解间接 压裂煤层气开采工程中煤岩界面稳定性与裂纹扩展条件特 征具有重要意义.

• 考虑节理初始损伤的岩体本构模型

  张慧梅,陈敏,覃祥瑞

  为反映岩体结构特性及荷载效应对岩体损伤及变形破 坏特征的影响,选用 DＧP准则,考虑节理初始损伤的影响,建 立节理岩体多因子耦合损伤模型,并推导模型参数的理论表 达式.研究表明:岩体的损伤演化途径对应着岩体结构变化 所诱发的力学性状与行为的演变.由于节理宏观缺陷的存 在,使岩体性质表现出明显的差异性,当倾角为０°和９０°时, 岩体的初始损伤值和临界损伤值较小,对应的峰值强度值较 大;当倾角为６０°时,岩体的初始损伤值和临界损伤值最大, 对应的峰值强度值最小.由所建模型的应力 应变曲线与 试验得到的曲线具有较好的一致性,说明模型能够较好地描 述不同节理状况下岩体的变形破坏过程.

• 冲击荷载下石灰岩裂纹扩展规律研究

  张亚宾,,艾蕊,,谭志远,

  为研究含裂纹岩石在循环冲击下的裂纹扩展规律,以 三友矿山边坡石灰石为研究对象,基于分离式霍普金森杆 (SHPB)的基本原理,利用连续 非连续的数值模拟方法,引 入线弹性单元模型,通过在轴向施加正弦波的加载方式,对 石灰岩内裂纹扩展情况进行数值模拟,研究了冲击载荷作用 下,预制裂纹角度为０°、３０°、６０°、９０°的石灰岩的裂纹扩展规 律及力学性能变化等.研究结果表明:岩石起裂位置均在原 有裂纹尖端;随着裂纹角度的增加,岩石破坏的峰值强度和 产生破坏的时间呈先减少后增加的趋势;当裂纹数量增加 时,裂纹的起裂位置不变,向两端扩展的速度加快,岩石破裂 的峰值应力减小,岩石的破坏时间缩短.研究结果对动载荷 引起的含损伤岩石的边坡稳定性分析具有重要意义.

• 车速对运输扬尘运移规律的影响及模拟分析

  田冬梅,贾畅畅,刘浩震

  在露天矿生产和运输环节,由于大量的粉尘分布以及 气候因素的影响,常有扬尘严重干扰露天矿的生产活动,影 响作业人员健康和生产效率.借助 Fluent软件,结合气固 两相流原理,建立了数学几何模型,研究车辆在自然环境中 以不同速度行驶的粉尘运移特点.研究结果表明,逆风条件 下,当车速达到１５m/s,风速为３．５m/s时,扬尘浓度在７８ mg/m３ 左右,远远大于 ２０ mg/m３ 的国家规定限值.随着 车速提高,粉尘扬起与分布的区域更广,悬浮更久,粉尘浓度 与车速存在正相关,运输车辆在逆风环境下运行引起的粉尘 浓度超过顺风环境.基于此,可更精准地制定露天矿运输扬 尘的治理措施.

• 玉门河北侧排渣场生态修复及边坡数值模拟分析

  关军琪,,吕义清,赵国贞,

  为了满足绿色矿山建设过程中对生态环境修复及渣场 稳定性的要求,以玉门河北侧排渣场治理工程为例,针对井 工煤矿 普 遍 存 在 的 生 态 环 境 及 边 坡 稳 定 性 问 题,采 用 MIDASＧGTSＧNX三维数值模拟软件,从应力、应变及塑性形 变特征等方面,定量分析其边坡稳定性,提出了排渣场生态 修复及边坡治理措施.工程实践结果表明:玉门河北侧排渣 场生态修复效果显著,边坡在治理后处于稳定状态;随着时 间推移边坡在自重及降雨作用下会产生微小形变,且有效塑 性应变区集中在矸石层;边坡整体结构变形模式为圆弧形滑 动,且变形区域主要集中在最底部两级坡,坡体稳定性在挡 墙作用下有所提高;建议加强后期养护及监测,必要时可在 下部两级坡增加坡体支护措施.

• 三维仿真技术在大柳行金矿深井热害治理中的应用

  汪仁建,,翟雪峰,张永亮,张传柱,曹建霞,付翠翠,姚奇

  随着矿山开采深度的不断增加,井下通风系统越来越 复杂,矿井热害问题越来越明显.以大柳行金矿奄口矿区矿 井为例,进行了三维仿真热模拟计算,运用 Ventsim 软件对 热害治理方案实施前后的矿井通风系统进行了模拟,通过对 模拟结果进行分析,确定了最佳治理方案,并模拟分析了采 掘作业后期的热害治理效果.结果表明:模拟计算的偏差率 在允许范围内,热害治理方案的应用可有效降低矿井工作面 的温度.

• 石人嶂矿莲花山采空区塌陷影响分析研究

  牛小明,颜平,潘懿

  石人嶂 矿 经 近 百 年 开 采,已 在 莲 花 山 形 成 沿 山 脊 长 １１００m,深６００m 的地下采区,其中包括大量的采空区.为 计算分析莲花山稳定性状态及采空区塌陷后山体滑坡对山 下的影响范围,采用无人机地表测量,地球物理探测及三维 激光扫描等手段,建立莲花山整体地表模型,并通过地震物 探法确定了６处疑似采空区,随后成功构建了计算模型.在 此基础上建立３个计算剖面,分别计算各个剖面的山体位移 和安全系数,以及滚石的滚落距离和回弹高度,确定了山顶 采空区塌陷后对山下的影响范围.研究成果为矿山生产、生 活场地布置提供了可靠依据.

• 基于弹性地基梁理论的巷道顶板变形预测

  张智敏,康天合

  为了精 准 预 测 井 下 矩 形 巷 道 顶 板 变 形,以 大 阳 煤 矿 ３３０６轨道顺槽为工程背景,采用 Winkler地基模型、Kerr地 基模型、梁弯曲理论和现场监测手段,对比研究了采用不同 弹性地基模型时顶板变形预测结果与实测结果的差异.研 究表明:采用 Winkler地基模型和 Kerr地基模型时,巷道顶 板最大 位 移 预 测 结 果 分 别 为 １１．６ mm 和 １５．１ mm;基 于 Kerr地基模型的预测结果与实测结果基本一致,准确度平 均提高了１８．２６％;巷道顶板最大位移随两帮围岩弹性模量 增长呈指数规律降低,随巷道高度增加呈指数规律增加,并 且巷道高度对顶板变形的影响大于两帮围岩弹性模量,两帮 围岩泊松比对巷道变形的影响可忽略不计;应用 Kerr地基 模型能够准确预测巷道顶板变形,其结果为确定合理的巷道 断面和支护设计提供了依据.

• 坚硬复合顶板沿空留巷围岩控制技术研究

  郑洪运,时启鹏,娄庆楠,李廷春,王永宝,云明

  通过对坚硬复合顶板切顶卸压沿空留巷顶板运动特征 的研究,明确了留巷顶板运动及应力演化规律,得到了顶板 覆岩荷载的传递机制.基于围岩结构演化特征,建立了留巷 顶板下沉量计算模型,确定顶板下沉量由坚硬顶板关键块旋 转下沉和顶板离层共同控制,给出了顶板最终下沉量的计算 公式,并提出了非对称支护的控制对策和锚索支护强度计算 公式.以邱集煤矿１１０２工作面坚硬复合顶板沿空留巷为研 究背景,借助 UDEC数值模拟软件,对巷道顶板位移与应力 变化进行计算.结果表明:切顶后的顶板悬臂梁具有越靠近 切缝竖向位移越大的特征,且顶板应力向深部转移,巷道顶 板无应力集中现象.据此设计恒阻大变形锚索＋锚杆＋单 体支柱的非对称支护结构,现场应用效果良好.

• 煤层底板穿层巷道围岩分段支护技术

  张添力;宁杉;张充;

  不同煤层底板垂深的穿层巷道受工作面采动影响的程 度不同,其围岩破坏情况差别较大,因此需要对不同底板垂 深的穿层巷道采用不同的围岩控制方法.以某矿井的３上 煤 层６０７工作面底板下的东轨上山联络巷为研究对象,采用理 论分析、数值模拟方法研究了煤层底板不同垂深巷道围岩的 破坏程度和范围.为便于现场对底板下不同垂深的穿层巷 道采用不同的加固支护方案,根据巷道围岩破坏程度和范 围,确定了将东轨上山联络巷按照底板垂深５~１０ m、１０~ ２０m 和２０m 以上分为３段,针对３个垂深分段巷道围岩的 变形破坏情况,提出了不同垂深的底板巷道分段加固支护方 案.巷道分段支护数值模拟结果表明,分段加固支护方案能 够有效减小底板下方穿层巷道围岩的变形量及破坏范围,不 同垂深底板穿层巷道的稳定性良好.研究结果对类似条件 下煤层底板穿层巷道的围岩控制具有一定的参考意义.

• 提高哈图含泥难选金矿金回收率选矿试验研究

  王勇,祁忠旭,李杰,李志军,于庆强

  新疆哈图金矿是以自然金为主、硫化物包裹金为辅的 低硫含砷金矿石;矿石中存在大量含钙、镁、铝的硅酸盐和碳 酸盐等易泥化且可浮性较好的蚀变矿物,导致现场生产跑尾 高且指标波动明显.通过详细的工艺矿物学研究,采用自主 研发的高效泥质脉石抑制剂 XJＧ１１,结合基于泥质抑制剂适 用的药剂制度协同优化,实验室 闭 路 试 验 获 得 了 Au品 位 ９４．５０g/t、Au回收率９３．１６％的金精矿,现场验证闭路试验 跑尾稳定降至０．２５g/t以下、浮选作业回收率提高２．５~５ 个百分点,取得了良好的技术指标.

• 某钠闪石型低品位稀土 铁矿石选矿工艺试验研究

  王维维,,王其伟,,李二斗,,候少春,,王晶晶,,张立锋,

  针对内蒙古某稀土 铁矿石中矿物类型多,生产现场 铁精矿中 F、S含量高,稀土利用率低的问题,按照矿石类型 进行分类选别,以钠闪石型低品位稀土 铁矿石为对象,采 用“阶段磨矿阶段弱磁选回收铁 尾矿浮选回收稀土”的工 艺流程 对 其 进 行 选 矿 试 验.结 果 表 明:在 一 段 磨 矿 细 度 －０．０７４mm９１．０３％、粗选磁场强度１３５．３２kA/m、精选磁 场强度９５．５２kA/m、二段磨矿细度－０．０４５mm９０．５６％、二 段磁 场 强 度 ９５．５２ kA/m 的 条 件 下,可 获 得 TFe 品 位 ６５．１２％、铁回收率７０．６９％的铁精矿;在浮选矿浆浓度４０％、 浮选温度为４０℃、Na２CO３ 用量１．８kg/t、抑制剂水玻璃用量 ２．０kg/t、２＃ 油用量５０g/t、捕收剂 C５ 用量０．８kg/t的条件 下进行 １ 粗 ２ 精 １ 扫 的 闭 路 试 验,可 获 得 REO 品 位 为 ５６．３７％,回收率为７２．５４％的稀土精矿.

• 某铜钼矿选矿及尾矿水回用试验研究

  朱永明,张飒,张生旭

  对某铜钼矿石中的铜、钼回收及尾矿水回用进行了选 矿试验研究.原矿入选品位 Cu０．４３％、Mo０．０２１％,采用了 铜钼混合浮选—铜钼分离浮选、粗精矿再磨再选工艺流程, 最终获得的选矿指标为:铜精矿中含 Cu２０．７９％、回收率为 ９０．１８％;钼精矿中含 Mo４６．２７％,回收率为６８．３０％.全流 程试验产生的废水放置４８h后再进行回用,对铜浮选指标 影响不大,但会影响钼浮选指标.

• 某干粉煤气化细渣特征及浮选回收残炭研究

  叶军建,高占彬,吕超,王东,宋超,宁掌玄

  煤气化细渣的残炭含量高,制约了其建材化利用.炭 灰分离是提高煤气化细渣综合利用的一种有效途径,而浮选 是分离炭灰的一种有效方法.以大同某干粉煤气化细渣为 研究对象,在查明物质组成、粒度组成、表面形貌、比表面积 和官能团基础上,进行了浮选回收残炭的试验研究.试验结 果表明,气化细渣灰分为３６．０７％,主要为球状玻璃体、石英、 莫来石 和 陨 硫 铁;残 炭 呈 疏 松 多 孔 状,比 表 面 积 为６６．２１ m２/g;粒度 组 成 主 要 分 布 在 ０．３~０．１２５ mm 粗 粒 级 和 －０．０４５mm 细粒级,而且粗粒级灰分低,细粒级灰分高.当 柴油用量为３０kg/t、仲辛醇用量为５kg/t时,采用分次加药 方式进行 一 次 粗 选,获 得 了 精 炭 产 率 ８３．６１％、精 炭 灰 分 ２２．７０％、尾灰灰分９７．４１％的良好指标,尾灰灰分达到一级 粉煤灰的标准.

• 低阶煤浮选颗粒间黏附作用研究

  王市委,,,杨光祥,,石开仪,

  由于低阶煤表面被丰富的含氧官能团覆盖且内外表面 孔隙发达,因此其浮选过程药剂消耗量大.为了探究低阶煤 浮选过程中不同类型矿物颗粒罩盖对其浮选行为的影响,通 过激光粒度和电动电位测试手段对４种矿物颗粒及浮选精 煤表面电位进行了分析.浮选试验过程中选取了石英、高岭 石、蒙脱石及伊利石４种矿物.试验研究结果表明,矿物在 低混入比例下,蒙脱石晶格上的正电荷在低阶煤表面产生罩 盖,从而改善低阶煤浮选效果;而在中高混入比例下,４种矿 物严重抑制了低阶煤的浮选精煤产率;在高混入比例下,石 英砂对低阶煤浮选的抑制最为严重,主要是由于石英砂在浮 选过程中的机械夹带量最大.矿物颗粒在低阶煤表面的罩 盖行为对其浮选效果产生不利的影响

• 白云鄂博西矿闪石型低品位铁矿利用研究

  郭春雷,周志广

  为充分开发利用白云鄂博西矿闪石型低品位铁矿,在 矿石性质研究的基础上,系统考察了磁辊筒转速、抛尾粒度、 抛尾段数、磨矿细度等因素对干式抛尾、粗磨 弱磁选和细 磨 弱 磁 选 工 艺 的 影 响.结 果 表 明:该 矿 石 TFe含 量 为 ２５．７８％,铁元素主要赋存于磁铁矿中;通过干式抛尾、粗磨 弱磁选、细磨 弱磁选工艺可获得 TFe品位６６．５６％、回收率 ４８．５４％、MFe回收率７４．８１％的铁精矿.

• 低品位混合型硅质磷块岩的工业化应用研究

  谢国先,刘朝竹,李帆,李侯超,夏敬源,,张路莉,,郭云

  低品位混合型硅质磷块岩具有高 SiO２ 及 中 等 MgO 含量的特点,单独选矿难以工业化利用.对该磷块岩中有用 矿物和脉石矿物的解离特征进行工艺矿物学分析,以碳酸盐 型磷块岩实际生产工艺为基础,通过磨矿细度试验、配矿试 验研究,研究了该类磷块岩混合选矿的入选细度及配矿方 式.研究结果表明:按照SiO２ＧMgOＧP２O５ 优先配矿模式,将 硅质磷块岩和碳酸盐型磷块岩混合配矿,在原矿 w(SiO２)＜ １５％,w(MgO)为５．０％~７．０％,w(P２O５)≥２１％,入选细度 w(－０．０７４mm)≥９０％时,进行脱镁反浮选,获得磷精矿指 标:精矿产率为６５．６０％,w(P２O５)为 ２８．６７％,w(MgO)为 １．０１％,P２O５ 回收率为８７．５３％.

• 井下巡检机器人实时高精度定位方法

  张晓莉,王张哲

  针对煤矿井下巷道内特殊的地质环境,提出一种组合 捷联式惯性导航(SINS)系统和射频识别(RFID)修正技术的 矿井组合导航定位系统,运用射频标签内部存储的实际位置 信息对捷联惯性导航系统由于时间、距离积累造成的误差进 行校准,并通过扩展卡尔曼滤波技术对数据进行融合,减少 惯性导航累计误差,完成对巡检机器人的高精度定位研究.

• 高海拔矿山柴油铲运机尾气排放研究

  廖国礼,孙学芳 ,

  高海拔地区的金属矿山在使用柴油铲运机的过程中, 会出现明显的柴油燃烧不充分的现象,排放出更多的有害气 体.为了减少铲运机尾气排放的有害气体浓度,降低对作业 人员身体的影响,有效改善作业环境,开展了高海拔金属矿 山柴油铲运机尾气的排放规律研究.采用 KM９１０６ 型号的 综合烟气分 析 仪,分 别 测 试 了 处 于 ９０ m、１５０ m、１５２４ m、 ３７４０m 海拔标高的４家金属地下矿山２种型号的矿用柴油 铲运机在怠速状态和负载 状 态 下 尾 气 中 的 CO、NO、NOX 有害气体浓度,分析不同海拔下柴油铲运机尾气中有害气体 浓度的变化规律.测试结果表明,随着海拔的升高,铲运机 尾气排放的 CO、NO、NOX 的浓度不断增大,３７４０m 海拔标 高比９０m 海拔标高的铲运机在怠速状态下排放尾气 CO、 NO、NOX 分别高８２５％、２６１％和１１７．４％.

• ３D岩石结构面粗糙度智能提取方法及应用

  王运森,陆健,贾庸凡

  针对岩石结构面粗糙度现场测量操作不方便和测量结 果人为因素影响大的难题,提出一种３D 岩石结构面粗糙度 智能提取方法.该方法首先运用３D One工具构建标准结 构面轮廓线的三维结构面模型,其次利用图像获取设备获取 结构面图像并进行格式化处理,最后基于深度学习算法和 RNN 深度学习网络,对结构面数字化图像进行学习训练及 分类处理,估算岩体结构表面的粗糙度系数.将此方法应用 于焦家金矿取得了较好的效果,弥补了传统方法工作量繁 重,受环境及主观影响大的缺陷,促进了矿山岩石力学现场 调查工作的智能化.

• 资源开采对区域经济的带动效应

  胥孝川,,王润,雷刚,孔文源,王来

  计算资源开采所驱动的区域经济效益,为矿区可持续 发展提供定量评价依据.基于资源属性和开采特点、行业特 性和影响范围等,建立“矿区服务业盈利”、“居民工资收入”、 “科技产出效益”以及“下游产业发展效益”计算模型.以国 家统计数据为基础,提炼有效信息,计算相关参数值;结合实 例矿山资源条件和设计方案,分析资源开采对相关行业发展 的影响以及产生的经济效益.研究结果表明,资源开采对区 域经济发展具有较大的带动作用,尤其是科技投入产出方面 的效益巨大.

• 关于中国绿色矿业内涵与实现路径的思考

  柳晓娟,,侯华丽,孙映祥,周璞

  发展绿色矿业是新形势下我国矿业领域落实生态文明 建设的重要举措,如何理解、落实、推动绿色矿业是解决当前 我国绿色矿业发展不充分、不平衡问题的关键.为探索该问 题,从政策演变与概念辨析入手,阐明了绿色矿业是基于“人 与自然和谐”的绿色发展理念,以生态优先为原则,旨在实现 经济社会系统与生态环境系统协调发展的矿业发展模式,同 时,从要素解析的系统视角入手,构建了绿色矿业多尺度、多 主体、多环节的三维要素构成体系,并在此基础上探讨了绿色矿 业的实现路径,为落实绿色矿业发展模式提供了示范与参考.