矿业研究与开发杂志

矿业研究与开发杂志2021年第12期

• 上向水平分层充填采矿法在急倾斜破碎薄矿体中的应用

  曲立平,王泳棋

  柴胡栏子黄金矿业有限公司４＃ 井Ⅴ号脉矿岩稳固性 较差,原采矿方法回采资源时存在施工作业危险、矿石贫损 率高等问题.基于此,对柴矿４＃ 井Ⅴ号脉薄矿体的采矿方 案进行了系统的研究,经过国内外研究现状调研、采矿方案 对比等技术手段,最终确定脉外天井单采联上向水平分层充 填采矿法作为此类矿体的最佳开采方案.现场工业试验表 明,脉外天井单采联上向水平分层充填采矿法矿石损失率为 ５．５％,矿石贫化率为６．５％,采场生产能力为８５t/d,各项技 术经济指标均优于原采矿方法.可在全矿进行推广.

• 永平铜矿露天采场隔离层矿体开采数值模拟研究

  孙春辉,,李爱兵,,潘懿,,牛小明,,王旭,,虎万杰,

  以永平铜矿露天采场边坡及露天 地下联合开采隔离 层为研究对象,采用 CADＧRhinoＧFlac３D 软件耦合建模的 手 段,对坑底矿体开采进行数值模拟分析.基于数值模拟及边 坡稳定性计算结果,综合分析了－３８~－５０ m 矿体开采对 边坡及隔离层的影响.研究结果表明,该区域矿体开采会降 低边坡安全系数,使边坡处于欠稳状态;随着－３８~－５０m 矿体的开采,隔离层的塑性区面积逐渐增大超过屈服极限, 应力、位移数值增大,且边坡与隔离层表面出现拉应力.综 合考虑,认为该部分矿体开采存在较大安全隐患,建议保留 －３８~－５０m 标高段的矿体,不予开采.

• 煤炭资源科学开采量化评价方法研究

  王子升,朱磊

  煤矿发展科学开采,需对其科学开采水平进行量化评 价,得出评价结果,从而为相关企业和部门提供关于改进的 理论支持.在充分研究煤炭资源科学开采的核心内涵与主 要外延的基础上,精选指标,构建了由６个一级指标、３３个 二级指标和１７０个三级指标组成的评价指标体系,使用标准 化计量法,敏感指标开关计量法,量变引起质变指标分段函 数计量法及专家评分计量法４种方法对指标进行量化处理, 采取多专家参与的主观动态赋权方法对指标赋权.基于某 矿井实际情况,运用所提出的量化评价方法,得出该矿井科 学开采指数及科学开采水平等级,并给出了发展建议.

• 氧化还原电位对铀在水 岩界面迁移转化的影响

  丁德馨,,石涛,,戴仲然,,甄袁,,谭国炽,

  采用我国西北某地浸采铀退役采区的砂岩铀矿制作具 有不同氧化还原电位的铀矿土柱,并进行室内土柱入渗模拟 试验,测定了土柱流出液中铀和铁的浓度、Eh值、pH 值和 Ec值,以及试验结束后在不同土柱深度处铀的含量和赋存 形态,并采用电镜扫描图和红外光谱曲线对试验前后的样品 进行了表征分析.结果表明:氧化性铀矿样中铀的迁移速度＞ 原始铀矿样中铀的迁移速度＞还原性铀矿样中铀的迁移速 度;在原始条件和还原条件下铀的形态主要为残渣态和碳酸 盐结合态,其残渣态占比分别为４８％~５８％和４６％~６４％, 碳酸盐 结 合 态 占 比 分 别 为 ２７％ ~４９％ 和 ３０％ ~４９％,而 氧化条件下铀的形态主要为残渣态、碳酸盐结合态和可交 换态,其 占 比 分 别 为 ５０％ ~６０％、１９％ ~２７％ 和 １０％ ~ １５％.

• 上向进路回采控制爆破方法在嵩县山金的应用

  马章印,于曙华,郎晓东,邱洋洋,安梓豪

  嵩县山金原采用传统控制爆破方法,存在难以掏出岩 石、难以保护充填体、难以精确控制炮孔起爆时间等问题. 针对上述问题,提出了上向进路回采控制爆破方法.首先采 用倾斜角度较小的微楔形孔代替常用的垂直炮孔,可形成较 大的自由空间;其次根据理论计算获得底眼与下部充填体的 间距范围,可保护下部充填体;最后采用电子雷管和导爆索 代替常规的导爆管雷管起爆,可精确控制炮孔起爆时间和起 爆顺序.试 验 结 果 表 明:应 用 该 方 法 后 巷 道 超 宽 减 小 了 １６．２５个百分点,超高３．３％,断面规整性有所提高;巷道平均 进尺２．１３m,爆 破 进 尺 有 较 大 的 提 升;矿 石 大 块 率 有 所 降 低,整体爆破效果较好.

• 隧道洞口爆破冲击波超压的衰减规律研究

  高文乐,刘志成,柳鹏辉,王警,李传水,吴超

  依托济南宅科隧道爆破工程,采用理论分析、现场监测 与数值模拟３种方法联合对隧道洞口冲击波超压的衰减规 律进行研究.首先利用 ANSYS/LSＧDYNA 有限元 软 件 对 隧道冲击波进行数值模拟,并将模拟结果与现场监测数据进 行对比,最大误差不超过１０％,验证了数值模拟的可行性. 接着运用所建立的数值模型,对全断面微差爆破隧道洞口冲 击波超压的衰减进行了系统性研究.最后运用 Surfer软件 绘制隧道洞口冲击波超压极值等值线图,并对隧道洞口冲击 波衰减规律进行分析.研究结果表明:隧道洞口的冲击波超压 呈中轴线对称分布;隧道壁向外延线上,冲击波超压先升高后减 小;从隧道洞口处向外延伸方向,隧道洞口外中轴线向两侧,到 达冲击波超压峰值时间略微增加、到达超压峰值后减小速率快, 但正压持续时间增加.

• 下向进路式采场充填体顶板力学模型及稳定性分析

  曹定洋,,尹升华,,陈大鹏,,郝硕,,王灵

  在应用下向充填采矿法的矿山中,回采工作直接在充 填体顶板下进行,研究充填体顶板的安全性和稳定性具有重 要意义.以甘肃某镍矿为工业背景,引入薄板模型和尖点突 变理论,构建了采场充填体顶板的力学模型,分析了充填体 顶板发生突变失稳的临界条件,确定了采场充填体顶板的安 全厚度,并进行反演推算得出该矿山目前所能承载的充填体 最大厚度.研究结论表明:影响充填体顶板稳定性的核心因 素是顶板厚度,某镍矿现有的采场结构参数能够满足持续下 向充填开采矿体的顶板厚度安全需求.研究方法为探究采 场充填体顶板稳定性问题提供了新的思路.

• 基于朴素贝叶斯的类土质边坡稳定性评价方法

  龚美,朱生龙,李文娟,王大兵,周苏华

  针对贵州省高速公路中的大量类土质边坡评价问题, 提出了基于朴素贝叶斯方法的类土质边坡稳定性评价方法. 首先,通过对贵州省９４８个既有公路边坡进行分析,选定坡 高、坡率、坡后角、黏聚力、内摩擦角和支护措施６个参数建 立评价体系;然后,利用 FLAC３D 软件建立４８００条工况数据 库作为训练集;基于朴素贝叶斯分类模型的类土质边坡稳定 评价方法进行了评价,并采用蒙特卡洛交叉验证法验证;最 后,利用 MATLAB软件设计评价程序,并在厦蓉高速某边 坡评价中试用.结果表明:朴素贝叶斯分类模型的准确率为 ９１．６８％,评 价 效 果 良 好;实 例 分 析 结 果 显 示 稳 定 概 率 为 ５９．４２％,与数值模拟结果一致,验证了该方法的正确性.

• 极近距离沟谷地形下工作面矿压规律及支架适应性研究

  张杰,,李宏儒,杨森,王小辉,白文勇,何义峰,康小杰

  针对沙梁煤矿极近距离沟谷地形下工作面矿压显现特 征及支架阻力的适应性问题,通过相似模拟试验,就沟谷下 坡、沟底、上坡和凸形地貌４个阶段工作面矿压规律进行了 研究.试验结果显示:在工作面回采过程中,共计周期来压 １１次,下坡开采阶段共有２次周期来压,平均来压步距为２１ m;沟底开采阶段共有３次周期来压,平均来压步距为３０m; 上坡开采阶段共有４次周期来压,平均来压步距为１５m;凸 形地貌开采阶段共有３次周期来压,平均来压步距为１７m. 通过现场实测,工作面回采过程的顶板运动规律与支架阻力 特性相适应,验证了沙梁煤矿工作面支架的合理性,采用的 ZY９２００/１５/２９型液压支架在工作面推进过程中能够满足工 作面支护要求,可保障工作面的安全生产.

• 不连续面对矿井稳定性的影响

  李彩虹,谷中元,秦宏宇,杨扬

  为研究地下矿山岩体的工程特性和水文地质因素对巷 道稳定性的影响,采用离散元数值模拟方法,计算了不连续 面特征、不连续面物理性质、初始应力和巷道尺寸等因素在 不同水平下的巷道安全系数 FSN ,并与完整岩石安全系数 FSI进行比较分析.结果表明:在所有影响巷道安全系统的 因素中,高于显著性水平的因素是巷道尺寸、侧压比和不连 续面的特征,即裂隙长度、不连续面开口、不连续面发育度. 不连续面施加的孔隙水压力会影响不连续面的有效应力与剪 切强度,从而导致安全系数平均降低２３％.现场工程实际验 证了理论研究的正确性和理论在工程应用上的良好效果.

• 基于修正 Griffith准则的岩石循环加卸载本构研究

  罗吉安,李文成

  为探究地下工程中岩石在周期荷载作用下的破坏过 程,对砂岩进行了多组分等级单轴循环加卸载试验.在假设 岩石的微 元 强 度 服 从 修 正 Griffith 准 则 和 微 元 破 坏 服 从 Weibull概率分布的基础上,引入岩石损伤理论,建立了单轴 及三轴砂岩损伤本构模型.通过本构模型与试验数据拟合 对比,结果表明:拟合效果均在０．９９以上,即两者存在较高 的相似度,故该模型将能够表述地下工程中岩石在周期荷载 作用下的破坏过程,并具有一定的合理性及有效性.另外, 对本构模型进行合理修正,得出修正表达式,为研究岩石加 卸载破坏过程提供了新的思路.

• 钻探岩芯破坏规律探究

  李诺帏,谢谟文,张晓勇,杜岩,李远

  以三山岛金矿地质勘探钻孔取芯为研究背景,通过统 计调查,将岩芯破坏形态分为３种:岩芯断裂成凹凸饼状、岩 芯沿纵向破碎以及岩芯裂而未断.基于该矿区岩性以及地 应力环境,应用３DEC数值模拟技术对钻孔取芯进行试验分 析.通过监测双向等围压条件下岩芯径向应力分布情况,发 现在弹性阶段应力主要集中在岩芯底部下方;通过分析最大 主应力、最大剪应力、应变能密度云图,得出岩芯最易破坏的 位置位于岩芯底部最外缘附近.分别以加载双向等围压、双 向不等围压与三向围压为应力条件,根据破坏单元动态分布 与应变能密度动态云图分析各种应力条件下岩芯破坏形式. 分析结果表明:①双向不等围压与双向等围加载条件下,岩 芯破坏几何形式不同;②双向围压条件下,岩芯断裂形式为 岩芯外缘张拉破坏、岩芯轴心部分拉剪破坏;③双向等围压 条件下,钻进速度影响岩芯是否发生断裂;④在三向围压条 件下,当钻进方向与最小水平主应力夹角小于３０°时,岩芯破 坏位置为岩芯底部,当这一夹角大于３０°时,岩芯不仅底部发 生破坏,沿轴线方向也发生劈裂破坏.通过试验,揭示了岩 芯破坏规律,为研究岩芯破坏反演地应力以及钻探方位选取 提供了参考.

• 基于微震监测单通道事件率倍比值的岩体垮塌预警研究

  路洋,杨顺,,刘禄平,

  针对矿山微震监测预警过程中,定位事件分析存在的 技术难度大、准确度不高等问题,结合各区域不同的单通道 事件率情况,引入单通道异常情况下的事件率与正常情况下 的事件率比值,考虑初始施工扰动影响,动态调整单通道事 件率预警指标.融冠矿业实际应用表明,当实际监测过程中 单通道事件率倍比值超过预警值时,即会报警,且预警后出 现岩体片帮垮塌.进一步分析发现,当单通道事件率倍比值 超过预警值后,预示着围岩稳定性持续恶化,经历一个相对 平静期后,岩体将会出现宏观开裂垮塌,这种单通道微震监 测预报手段,能及时发现岩体的内部变化,可更好地实现有 效监测预警.

• 基于PSOＧCNNＧaBiGRU的瓦斯浓度预测方法

  贾澎涛,张智远,梁荣,刘航舵,苗云风

  针对工作面瓦斯浓度精准预测中未有效利用瓦斯数据 的空间特性问题,在有效提取瓦斯浓度监测数据时空特征的 基础上,提出了一种基于优化卷积神经网络和优化双向门控 单元神经网络的瓦斯浓度预测方法(PSOＧCNNＧaBiGRU). 首先应用随机森林和 HilbertＧHuang变换方法对瓦斯监测 数据中的缺失值和噪声进行预处理,然后使用经过粒子群优 化的卷积神经网络对预处理后的瓦斯监测数据进行空间特 征提取,最后考虑数据的历史信息和未来状态,基于自适应 矩估计最大 值 优 化 的 双 向 门 控 单 元 神 经 网 络,构 建 PSOＧ CNNＧaBiGRU 瓦斯浓度预测模型.试验结果表明,相对于 PSOＧCNNＧBP、PSOＧCNNＧRNN 和 PSOＧCNNＧLSTM 模型, PSOＧCNNＧaBiGRU 在测试 集 上 误 差 分 别 减 少 了 ５２．２１％、 ４２．４３％和２９．６％.因此,PSOＧCNNＧaBiGRU 模型能有效提 高瓦斯浓度预测精度,对减少瓦斯灾害,保障煤矿的安全生 产具有现实意义.

• 正压逆流取样损失瓦斯量补偿计算模型对比研究

  陈学习,陈江龙,黄晶晶,毕瑞卿,孙际宏

  为提高煤层瓦斯含量测定中损失瓦斯量补偿计算的准 确度,以陕西韩城某矿正压逆流所取１０组代表性煤样为研 究对象,选取５种常用瓦斯损失量补偿计算模型及提出的三 次方模型,在不同地点煤样、不同解吸时长、不同煤层瓦斯压 力和不同解吸压力条件下试验,以拟合相关系数R２、均方误 差、平均绝对误差、损失瓦斯量推算误差为评判指标,模拟结 果表明:解吸压力在０．６ MPa以下,对数法拟合相对最小模 型稳定性及精准度最高,损失瓦斯量推算相对误差、绝对误 差最大值分别为－１０．７８％、２２．２３,相对最小,可选为正压逆 流损失瓦斯量最佳补偿计算模型;同理,在０．６MPa以上,三 次方模型稳定性及精准度最高,可选为最佳损失瓦斯量补偿 计算模型.

• 不同煤岩组合渗透率的影响因素试验研究

  蒲钰昕,赵东,,蔡婷婷,,袁钧,苏育飞,常海明

  为研究不同煤岩组合的渗透率,针对山西沁水盆地榆 社 武乡区块煤、粉砂泥岩和泥岩 ３种岩 石 的 不 同 组 合 方 式,进行了不同条件下的渗透率试验.结果表明:(１)在恒定 孔隙压力下,随着有效应力的增加,渗透率先快速降低后缓 慢降低,有效应力增大到使煤岩破碎后,渗透率会逐渐增加, 趋势符合二次函数,恒定三轴应力下,渗透率随孔隙压力的 增加呈二次函数曲线先降后升,２ MPa为试验中的“临界压 力”.(２)其他条件保持不变的情况下,含水率升高,渗透率 呈负指数函数规律递减.孔隙压力一定时,三轴应力越高, 煤岩渗透率受含水率升高的影响越大;三轴应力一定时,孔 隙压力越高,煤岩渗透率受含水率升高的影响越大.(３)结 合试验结果采用三维图直观分析,得到了有效应力和孔隙压 力共同影响渗透率的图形,拟合出了有效应力和孔隙压力对 渗透率的影响方程.研究结果为沁水盆地的煤层气资源高 效开采提供了理论依据.

• 全尾砂胶结充填体的渗透特性试验设计与分析

  徐文彬,刘斌,王雨兵,陈波岑

  为了获得全尾砂胶结充填体的渗透特性,设计了养护 时间、水泥掺量与围压对充填体渗透性影响的试验方案.借 助三轴剪切渗透仪,进行了不同条件下的充填体渗透参数测 试试验.基于微观测试结果,揭示了充填体渗透性能演化的 内在机理.结果表明:养护时间越长、水泥掺量越大,充填体 的渗透系数越小;充填体的渗透系数随围压的升高呈先急剧 降低后趋于稳定的变化规律,且符合幂函数递减模型;养护 时间和水泥掺量的增加降低了充填体的孔隙率,改变了其孔 径分布,导致充填体内部渗流通道的迂曲率升高,致使充填 体渗透系数降低.试验结果可以为设计与优化井下采场充 填料浆配比提供参考.

• 铁尾矿砂多元化替代方式对混凝土抗压强度影响研究

  顾晓薇,殷士奇,张伟峰,李晓慧

  为了提高铁尾矿砂在混凝土中的掺量,选取４种不同 替代方式,研究铁尾矿砂替代天然河砂对混凝土抗压强度的 影响.试验结果表明:在铁尾矿砂低于３０％掺量时,不同替 代方式制备的铁尾矿砂混凝土的抗压强度均大于标准组混 凝土的抗压强度.采用相近细度模数等质量替代、对应粒径 等质量替代、等质量替代粒径≥１．１８mm 的河砂及等质量替 代粒径＜１．１８mm 的河砂,这４种替代方式制备的铁尾砂细 骨料混 凝 土 较 标 准 组 混 凝 土 抗 压 强 度 分 别 增 长１３．５％、 １０．２％、１６．９％、８．９％,对应的最佳铁尾矿砂掺量质量分数分 别为:３０％、４０％、１０％、２０％.不同替代方式下,铁尾矿砂混 凝土抗压强度随铁尾矿砂掺量变化的趋势不同,但不同铁尾 矿砂掺量下制备的铁尾矿砂混凝土的强度均满足 C３０混凝 土强度等级要求.

• 高沙充填材料的流变特性研究

  陈杰,褚运凯,黄庆享,马浩淼,梁杨芝

  通过控制变量法,利用流变仪研究了高掺量风积沙充 填料浆的流变模型,揭示了粉煤灰掺量、灰沙比和料浆浓度 对高沙充填料浆流变参数的影响.研究结果表明,高沙充填 料浆的流变模型属于宾汉体模型,具有明显的剪切稀化特 征.粉煤灰掺量、灰沙比与质量浓度对高沙充填料浆流变特 性均有显著影响,但并不改变其流变模型.随着灰沙比和质 量浓度的增加,料浆的屈服应力总体呈增长趋势,粉煤灰掺 量的增加会导致屈服应力降低;水泥与粉煤灰的质量比为 １∶２,灰沙比为１∶１２,浓度在７９．５％~８０．５％之间时,高沙 充填料浆的塑性黏度较低,流变特性较好.

• 掺铜渣尾砂充填料浆流变特性研究

  张鹏,,高谦,王有团,齐学元

  为分析掺铜渣尾砂充填料浆流变特性和屈服应力影响 因素,首先通过物化试验检测铜渣尾砂和废石的化学成分与 级配,再采用正交试验方法,开展不同铜渣尾砂掺量、质量浓 度和胶凝材料添加量的充填料浆流变试验,获得各组料浆流 变曲线,最后结合级配、流变、方差分析、多元非线性和曲线 估计理论对试验结果进行分析,研究结果表明:铜渣尾砂和 废石满足充填骨料工业应用标准;掺铜渣尾砂高浓度充填料 浆流变模型为 HＧB模型;料浆质量浓度是屈服应力的显著 影响因素;根据曲线估计建立的多元非线性模型精度较高, 相对误差均小于６．１％,可预测料浆屈服应力,为充填系统设 计提供了理论基础.

• 基于散体动力学的全尾砂振动脱水机理试验研究

  张爱卿,,李金云,吴爱祥,王贻明,王正英

  脱水效率是影响全尾砂非胶结充填体稳定性的关键因 素之一.基于散体动力学理论,分析了全尾砂非胶结充填体 的振动脱水机理,研究不同振动脱水方式下全尾砂非胶结充 填体脱水效率的变化规律.试验结果表明:全尾砂散体骨架 在振动应力波的影响下产生垂直应力和剪切应力,其中剪切 应力是破坏散体原有结构的关键因素,相比非振动脱水,固 结后振动累计脱水量提升了１０％;全过程振动累计脱水量 提升了２７％,脱水时间减小了８３％,但尾砂流失量大;间歇 性振动累计脱水量提升了１８％,脱水时间减少了５０％,尾砂 流失量较大,但间歇性振动相比全过程振动的尾砂流失量降 低了５０％,间歇性振动是振动脱水的最佳方式,不仅可以提 高脱水效率,同时也可降低尾砂流失,保证脱水效果.

• 尾矿库扬尘规律数值模拟研究

  高永禄,谢东武

  堆存在尾矿库中的尾矿在风蚀作用下会产生扬尘,对 矿山安全与环保产生威胁.通过 ANSYSFluent数值模拟 软件,模拟风流经过尾矿库的风速、风压状态,以及干滩面扬 尘质量浓度和高度的变化,分析尾矿库的扬尘规律.模拟结 果显示,风流正向经过坝顶形状凸变处时,风速大幅增加,风 压在坝顶形状凸变处由正压变为负压.风速、风压的变化情 况表明,该处更容易发生尾矿颗粒的松动从而产生扬尘.由 干滩面扬尘质量浓度分布可知,尾矿库扬尘主要分布于干滩 面上部１０~３０m 处,随着风速的提高,扬尘质量浓度以及高 度加大.综上分析,在坝体施工时,应增大坡比,临近坝坡顶 面时,可铺筑碎石护坡,坝坡面植草;干滩面上应及时洒水或 喷洒抑尘剂抑制尾矿库扬尘.

• 基于 Ventsim 的复杂矿井火灾数值模拟研究

  肖梦辉,于涛,常宝孟,王远,初晓峰,杜翠凤

  为研究复杂矿井火灾的烟气扩散规律和火风压影响范 围,利用 Ventsim 进行某金矿３种不同工况(工况１、２位于 斜坡道,工况３位于主进风巷道)条件下的火灾模拟,并研究 火灾发生时的风压变化及烟气扩散规律.模拟结果表明:火 风压影响程度随火源距离增加线性下降;根据各工况模拟的 烟气扩散时间,矿井需在７００s内进行反风并组织工作人员 逃生;工况３火灾烟气扩散速度更快、范围更广,即主进风巷 道的火灾危险性更大;斜坡道是烟气的主要扩散路径,不宜 作为逃生路径,发生火灾时应组织工作人员通过回风侧进行 逃生.研究结果对矿井井下火灾救援具有重要指导意义.

• 高抽巷抽采下采空区注氮对煤自燃氧化带的影响

  王建国,盖金梦,武睿萌

  为了研究高抽巷抽采与不同注氮条件结合下采空区自 燃氧化带的分布变化规律,在高抽巷抽采条件下,设置６种 不同的注氮释放口位置和４种不同注氮量,研究进、回风侧 采空区自燃氧化带的宽度及其距工作面距离的分布变化情 况.结果表明:设置高抽巷可以促使煤自燃氧化带向采空区 内部移动,且氧化带宽度增加;位置点５为最佳注氮释放口 位置,此时进风侧氧化带宽度最窄,距工作面距离最远,回风 侧氧化带宽度较窄且距工作面距离较远;最佳注氮量为３６０ m３/h,改变注氮量对采空区进风侧的影响大于回风侧,对氧 化带宽度的影响大于对距工作面距离的影响.

• 某金矿石浮选与重选试验研究

  闫刚

  辽宁某地金矿脉,金品位为２．８７g/t.为了提高该金 矿的浸出矿石品位和回收率,进行了磨矿细度、药剂制度、全 流程开路及闭路试验等,以探究与该矿相适应的选矿工艺流 程、工艺参数和工艺指标.结果表明:采用单一浮选工艺可 获得精矿金品位２８．６０g/t、金回收率９３．４７％的技术指标; 采用重选 浮选联合工艺获得的重选金精矿金品位为９９．１１ g/t、回收率为４４．１０％,浮选精矿金品位为１７．９７g/t、回收率为 ５０．６１％,金总回收率为９４．７１％,为合理开发利用资源提供了 技术依据.

• 胶磷矿浮选泡沫消泡研究

  谢权,曾映,李伟,聂登攀,罗斌,陶文亮,

  为解决胶磷矿浮选过程中出现的三相泡沫量大、不易 消散等问题,针对影响浮选泡沫稳定性因素进行了分析和消 泡试验.结果表明:十二胺能明显降低溶液体系的表面张 力,细微疏水矿粒会增强浮选泡沫稳定性;机械搅拌转速越 快,消泡效果越好,不同叶轮类型也对消泡效果有很大影响; 磷酸三丁酯、GPE聚醚消泡剂和有机硅消泡剂对十二胺二 相泡沫具有较好的消泡效果,但在三相泡沫中由于消泡剂不 能依靠自身的吸附作用在液膜上充分扩散,导致消泡效果不 佳;利用机械搅拌和添加消泡剂联合消泡,在低转速下可达 到最佳消泡效果;混合用药比单独用药的消泡效果更好.

• 锌浸出渣浮选回收银的试验研究

  陈伟,张志豪,陈彤,王亮,卜显忠

  某锌浸出渣的银品位为２０g/t,经 MLA 和银物相分 析,发现其矿物组成主要以黄铁矿等硫化矿为主,且具有矿 物单体解离度较低、银物相分布复杂等特点.结合该浸出渣 的矿物性质特点,采用强化再磨和强拉强压的工艺进行浮选 试验.试验结果表明:以石灰和水玻璃为抑制剂,油酸钠为 捕收剂,采用一次粗选一次扫选浮选工艺流程可获得银品位 和银回收率分别为５４．００g/t、４８．８０％的银精矿.

• 三维激光扫描技术在国内矿山领域的应用

  杜祎玮,任富强,常来山

  介绍了三维激光扫描技术在矿山采空区、矿山边坡、矿 山爆破、矿山开采沉陷、矿山储量５个领域的应用现状,着重 分析了实际应用中存在的问题,分析了点云数据获取高质量 化、点云覆盖范围最大化、点云数据处理高精度化的发展趋 势,指出三维激光扫描技术与新型测量技术和人工智能算法 相结合,开发数据处理软件融入矿山数据管理平台是实现智 慧矿山的重要保障.

• 旋转磁场对重介质旋流器分选效果的影响

  戚凯华,任辉,陈忠钰,王晖,樊民强,董连平,刘翼州

  在重介质旋流器筒体位置施加同轴旋转磁场,通过旋 转磁场改变重介质粉运动,进而实现重介质旋流器分选密度 的在线调控.利用高速摄像系统观察了钢珠、磁铁矿粉在不 同磁场特性下的运动形态.对磁铁矿粉悬浮液进行搅拌,观 察了其在旋转磁场作用下的液位变化;并进行了粗煤泥分选 试验.结果表明:旋转磁场顺时针旋转,钢珠逆时针旋转,磁 铁矿粉形成磁链作逆时针翻转运动;当磁场旋转速度足够大 时,磁链首尾相连成磁环,呈现为年轮状;磁铁矿粉悬浮液同 样作逆时针转动,随着磁场转速的增加,其转速先增加后降 低.旋流器分选试验表明:静态磁场会破坏旋流器的分选效 果,与给料方向同向的旋转磁场降低了粗颗粒的分选密度, 但提高了－０．２５mm 细颗粒精煤灰分,异向旋转磁场降低了 旋流器的分选密度,提高了分选精度.

• 某铅锌矿井口除雾效率试验研究

  严庆文,李永兴,符浩南,王孝东,蒋梦娇

  为消除冬季地下矿山回风井井口雾气对周边居民区造 成的心理影响,依托云南某铅锌矿通风优化项目,通过现场 检测,得到不同工况条件下空气含湿量差值以及成雾析出水 量,并依据部分相似原理建立除雾几何模型,对不同工况条 件下除雾 效 率 进 行 了 试 验 对 比.试 验 得 出 当 环 境 温 度 为 －１℃左右,压降值小于等于１８９Pa,风速达到４．５m/s时, 除雾效率达到最佳,为９６．３％,试验结果为矿山井口除雾工 艺的研究提供了依据.

• 基于真实气体的瓦斯径向不稳定流动模型及其解析解

  张士岭,,宋志强,

  基于达西定律、质量守恒定律、真实气体状态方程建立 了瓦斯流动数学模型,利用分离变量法,求出径向不稳定流 场瓦斯压力分布规律的解析解;通过该解析解得出了不同时 间、不同抽采距离的瓦斯压力分布演化规律;基于此提出一 种 计 算 抽 采 半 径 的 理 论 方 法,并 利 用 COMSOL Multiphysics进行了数值模拟验证.结果表明:根据瓦斯压 力径向分布规律,抽采钻孔周围分为降压区、转折区及稳定 区,抽采难度依次增加.瓦斯压力随时间空间变化规律主要 由压力准数r２/４ψt决定,压力准数越小,瓦斯压降越大,抽 采效果越好,缩小抽采间距或延长抽采时间都可以减小压力 准数;由于瓦斯压力与抽采距离为平方的关系,因此相对于 抽采时间,瓦斯压力对抽采距离更加敏感;当压力准数大于 ４,则煤体瓦斯压力几乎不受抽采影响.

• 基于模糊多目标的石灰石露天矿配矿优化模型

  顾清华,,张伟,,程平,张燕红

  针对石灰石露天矿配矿需求,构建了一种基于模糊多 目标的配矿模型.所建模型考虑了石灰石露天矿品位偏差 以及生产能耗２个配矿目标,同时引入模糊化概念,对相关 性不高的多个目标进行模糊处理,并基于最大最小理论将建 立的多目标问题转化为单目标问题.在求解算法方面,采用 特定编码方式以及自适应调整交叉变异算子等策略,并利用 优化遗传算法对所建立模型进行求解.以国内一大型石灰 石露天矿数据为例进行仿真试验,试验结果验证了此配矿模 型的有效性、经济性,能够达到减少矿石品位偏差以及实现 矿企降本增效的目的.

• 基于相对风险模型的大冶市典型矿区生态风险评价

  徐阳,陈勇,,,周皓,曾向阳,,周俊哲,刘艳中,,冯博

  矿产资源开发对矿区生态环境产生扰动,加剧了生态 环境的风险,严重阻碍区域可持续发展.针对矿产资源开发 带来的生态环境隐患,以采、选、冶矿业活动作为风险源,从 生产工艺环节角度确定点、线状及面状胁迫因子,分析风险 源、生境、生态受体之间相互作用关系,建立了矿区生态风险 暴露响应模型,形成了基于相对风险模型(RRM)的矿区生 态风险 评 价 方 法.大 冶 市 典 型 矿 区 实 证 研 究 表 明,基 于 RRM 的矿区生态风险评价能够从生态风险等级、胁迫状态、 生态损失三个方面综合体现矿冶活动对生态环境的作用过 程及结果,科学表征矿区生态风险的复杂性,评价结果较好 地反映了研究区实际情况,对矿区生态风险管控具有指导 意义.