矿业研究与开发杂志

矿业研究与开发杂志2021年第3期

• 沃溪坑口深井开采采矿方法优化

  程勃，徐家庆，谢伟斌，谭观霜

  沃溪坑口采矿重心已下移至深部,现有的竖分条废石 胶结充填采矿方法存在生产效率低、作业安全隐患大、充填 质量低等问题.针对现存问题,从技术、管理和经济角度展 开分析,从采用高效率设备、先进的充填工艺两方面对采矿 方法进行优化,并进行了现场工业试验,实践表明,采矿方法 优化后,单个采场生产能力达到４５t/d~７０t/d,生产效率 １５０t/(d??台)~２００t/(d??台),贫化率８％,损失率５％,充 填效率２００m３/班,主要技术经济指标得到明显提升.

• 基于CRITIC赋权法的采场结构参数优选模拟研究

  曹英莉

  为了优选出最佳的采场结构参数,基于 CRITIC 赋权 方法建立了由应力、位移和技术经济指标等组成的综合评价 指标体系.利用 ３D Mine和 MIDAS/GTSＧFLAC３D 软件对 矿柱宽度、采场跨度和采场分段高度在不同尺度设计方案下 采空区的最大主应力、最小主应力、位移进行数值模拟,并基 于 CRITIC赋权综合评价模型对不同采场结构参数方案进 行综合评价.结果表明:不同尺度设计方案对矿房中的应力 和位移具有明显的影响,不同尺度设计方案的最大主应力、 最小主应力随采场结构参数尺度变化呈现波动趋势,位移随 采场结构参数尺度增大而逐渐增大,综合评价确定的最佳采 场结构参数为:矿柱宽度７m、采场跨度７m、采场分段高度 １０m.

• 缓倾斜中厚矿体采矿方法研究

  杨宁,,尹贤刚,欧任泽,,林卫星,

  某矿体倾角为２０°~３０°,厚度为４m~１５m,属于缓倾 斜中厚不稳固矿体,开采过程中存在放矿难度大和顶板管控 手段复杂等问题.为此,提出了中深孔菱形矿房分段充填采 矿法,并对该采矿方法的工艺进行了详细的介绍.现场应用 表明,该方法采场生产能力为４００t/d,贫化率为１１．３％,损 失率为１３．５％,且作业人员无需在暴露的顶板下作业,保障 了人员和设备的安全,实现了缓倾斜中厚不稳固矿体的安 全、高效回采.

• 基于PCAＧRVM 的露天矿边坡稳定性预测模型

  张研,,吴哲康,王鹏鹏,邝贺伟

  针对当前露天矿边坡稳定性预测模型精度不高、效率 低等问题,提出一种将主成分分析法(PCA)和相关向量机 (RVM)相结合的露天矿边坡稳定性预测模型.该模型运用 PCA 对影响边坡稳定性的多个影响因素变量进行降维,筛 选出４个相互独立的主成分变量;借助 RVM 映射边坡稳定 性安全系 数 与 主 成 分 变 量 之 间 的 非 线 性 关 系,建 立 基 于 PCAＧRVM 的露天矿边坡稳定性预测模型.将该模型应用 于露 天 矿 边 坡 工 程 实 例,结 果 表 明:在 相 同 样 本 下,PCAＧ RVM 模型预测结果的最大相对误差仅为１．２６％,平均相对 误差为０．９５％,均方差为 ０．０１１,远低于 RVM 模型和 GEP 模型的预测结果;PCAＧRVM 模型具有预测精度高、离散性 小、可靠度高等优点,为准确预测露天矿边坡稳定性提供了 一条新途径.

• 高应力厚煤层不同宽度护巷煤柱数值模拟研究

  刘增辉,,王帅帅,,黄顺杰,,史金伟,,曾冬艳,,孙梦迪,,黄凯,

  为研究高应力厚煤层巷道掘进过程中护巷煤柱宽度留 设的问题,根据掘进工作面工程地质概况,采用 FLAC３D 数 值计算方法对不同煤柱宽度进行模拟,研究不同宽度煤柱下 的垂直应力、水平应力及塑性区分布规律.研究结果表明: 煤柱宽度的留设对巷道围岩应力影响较大,留设５m 煤柱, 峰值应力达到４３．３MPa,煤柱宽度为２５ m 时,峰值应力为 ２７．５MPa;巷道开挖过程中,受到压应力远大于拉应力,拉应 力随煤柱宽度增加“先增后减”,当煤柱宽度为１５m 时,压应 力最大,为２０．７MPa,当煤柱宽度为２０ m 时,压应力最小, 为１７．７MPa;煤柱宽度小于１０ m,煤柱整体呈塑性状态,煤 柱宽度大于１０ m,弹性核区宽度随煤柱宽度增大而增大. 综合考虑,留设护巷煤柱最佳宽度为２０m.

• 可拓理论在排矸场监测预警中的应用研究

  刘卫南,李雅阁,谢谟文

  为了对排矸场边坡的安全状态进行实时监测预警,降 低边坡破坏风险,利用可拓理论和熵值指标赋权,确定了排 矸场安全评价模型的构建方法.将边坡的安全等级划分为 ４级,并将安全等级与边坡稳定性系数相关联,计算出倾斜、 位移及地下水３个方面的６项指标的节域范围,建立了排矸 场安全的可拓评价模型.应用此模型分析王家岭煤矿排矸 场边坡的监测数据,结果表明:现有条件下,降雨会在短时间 内影响边坡的安全状态,造成其安全等级特征值的波动,但 排矸场的安全等级均保持Ⅰ级,边坡处于稳定状态.

• 黏土边坡稳定性分析方法优选研究

  李浚弘,吴顺川,张化进,张中信

  考虑公路工程施工过程中常遇见黏土边坡,针对黏土 材料特殊性质,采用多种方法对边坡稳定性状态进行分析, 优选出黏土边坡稳定性计算方法.通过对比计算结果,发现 黏土边坡中黏聚力发挥的作用程度大于内摩擦角,折减比例 K 选取[１．１,１．４]进行计算较为合理,不同折减方式计算的 安全系数均在１．３左右.为反映计算过程强度参数演化规 律,在允许试验的条件下,选用非等比例相关联折减法最可 靠;而未进行试验的情况下,建议采用临界曲线法分析黏土 边坡稳定性.

• 深部坚硬磷矿体松动区监测与分析

  姚金蕊,李夕兵,孙立成,王梅,姚华,王清平,黎文斐,王少锋

  在深部硬岩矿山进行非爆破机械化开采时,受高地应 力和开挖条件影响产生的矿体松动区范围直接影响到机械 刀具的破岩效率.为探究深部坚硬磷矿体松动区分布规律, 在贵州磷化马路坪矿开展松动区监测,为非爆破机械化开采 提供采矿参数设计依据.监测过程中,采用高清数字钻孔电 视拍摄矿体内钻孔壁的视频图像,通过图像分析软件,确定 在矿柱上规则分布的１８个监测孔内的松动区厚度,并进一 步获得松动区范围轮廓.监测结果表明:矿柱平均松动区厚 度为２．５９m,可以满足非爆破机械化开采的要求;通过人工 诱导工程,可以扩大松动区范围,有效提高机械开采的效率; 松动区内矿石开采完成一定时间后,在高地应力的作用下会 产生一个 新 的 松 动 区,有 利 于 非 爆 破 机 械 化 开 采 的 连 续 进行.

• 煤巷异常区域快速掘进围岩关键部位确定及控制

  王恩乾,华心祝,杨森,孙兵军,常贯峰

  为了解决刘庄煤矿１５０８０２胶带顺槽快速掘进过程中 巷道帮角局部变形严重的问题,通过 FLAC３D 数值模拟软件 确定了巷道异常区域的关键部位.结果表明:巷道在帮角处 产生较大剪切应力集中区域,高帮角的剪切应力集中值大于 低帮角,巷道顶板的位移变形量大于两帮,通过数值模拟确 定巷道支护的第一关键部位是巷道顶板的两个肩窝,其次是 顶板,最后是两帮.针对异常区域提出了优先支护的工艺顺 序,并对巷道围岩采用“锚带网索”加强支护,锚杆(索)应力 传感器现场实测应力是顶板两肩窝＞顶板＞两帮,与数值模 拟结果相吻合,且巷道采用异常区域优先与“锚带网索”联合 支护后,在巷道掘进１１０m 后,巷道围岩整体变形逐渐趋于 稳定,巷道两帮的移近量和顶板的下沉量均低于４５mm,异 常区域变形得到有效控制,实现了巷道平均日进尺１６．８ m 的快速掘进目标.

• 某新型胶凝材料在嵩县山金矿业的应用研究

  宋恩祥,常宝孟,范纯超,李强,初晓峰

  针对嵩县山金矿业有限公司充填成本高、强度低及材 料供应不足等问题,采用工业废渣作为新型胶凝材料以代替 水泥,并进行了实验室和现场工业应用研究.研究结果表 明:当料浆浓度、配比和养护龄期相同时,采用废渣作为胶凝 剂的试块单轴抗压强度是水泥的２~４倍,且废渣的泌水性 和初凝性更好,有利于采充循环;现场应用废渣进行假底、胶 结面和一般胶结充填时,灰砂比分别为１∶６,１∶７和１∶１４ 即可满足要求;同等强度条件下废渣的使用量为水泥的１/２~ ２/３,而废渣单价与水泥相当,可大大降低充填成本.因此, 选用废渣代替水泥不但大幅提高了充填强度,进一步减少损 失与贫化,而且提高了开采的安全系数和矿山的经济效益.

• 全尾砂胶结充填料浆最优配比试验研究

  王文涛,饶运章,,肖春瑜,徐文峰,许威

  为了确定充填料浆的最优配比,结合某萤石矿充填实 际,以全尾砂和普通硅酸盐水泥为充填材料,采用３因素３ 水平正交试验研究灰砂比、料浆质量浓度和养护时间对充填 料浆性能的影响规律,并运用极差分析法选出最优配比.结 果表明:随灰砂比增大,坍落度呈现出先减小后增大的变化 趋势,随料浆浓度增大,坍落度呈现反向变化;影响全尾砂充 填体强度的最主要因素为灰砂比.根据试验结果,推荐充填 料浆配比最优方案为灰砂比１∶４,料浆浓度７５％,养护龄期 ２８d.

• 砂性土地层的注浆加固试验研究

  傅旭,杨双锁,牛少卿,李晓强,李春明

  针对浅表砂性土层条件下的井筒施工难题,以内蒙古 鄂尔多斯地区的砂性土地层为工程背景,对砂性土层的注浆 加固进行了试验研究.运用正交原理,按３因素５水平设计 试验方案,测定了不同含水率、浆砂比以及养护时间条件下 砂性土注浆固结体的抗压强度、抗拉强度、黏聚力及内摩擦 角,分析了３个因素与砂性固结体力学性质间的相关规律. 研究结果表明:当含水率为３．４％、浆砂比为１∶４、养护时间 为４d时,固结体的力学性能达到最优,各因素对固结体力 学性质影响的程度从大到小依次为:含水率、浆砂比、养护时 间,且随着含水率的增大,固结体的抗压强度、抗拉强度及黏 聚力减小,浆砂比与内摩擦角成反比.

• 富水围岩平硐渗漏水的注浆堵水治理

  王洋,,,李臣,陶雷

  针对何家塔煤矿辅运平硐围岩渗漏水的问题,运用地 质雷达和钻孔窥视的方法对巷道围岩裂隙损伤进行探测,查 明了平硐围岩的损伤及井壁渗漏水的原因.根据围岩损伤 探测结果,针对性地制定深、浅孔组合的注浆堵水治理技术 方案,并对现场出水段井筒实施了空腔充填、裂缝封堵、结构 补强相结合的注浆治理.利用地质雷达对注浆效果进行检 测,检测结果显示,轻微裂隙、中等裂隙、严重裂隙、一般富 水、空洞、严 重 富 水 的 注 浆 堵 水 修 复 率 分 别 为 ５２％、３３％、 ７３％、７７％、１００％、１００％,平硐井壁的渗水灾害得到了明显 的控制.何家塔煤矿辅运平硐的注浆堵水技术对类似地质 条件的巷道围岩注浆堵水治理具有一定的借鉴意义.

• 综放工作面过斜交逆断层矿压规律研究

  梁晓敏,郝兵元,王东亮

  通过综放工作面过逆断层几何模型,得到挑顶不破顶 过逆断层超前起坡距离的计算公式,对坚硬顶板综放工作面 过斜交逆断层矿压显现规律进行研究.结果表明:断层区域 内煤岩体因受构造影响其完整程度降低,导致过断层期间工 作面周期来压步距及强度分别减小４０％、２７．５％;断层区域 内非周期来压时工作面倾向方向上支架工作阻力形成以断 层面处为峰值的单峰型曲线,周期来压时形成以断层面处为 凹谷的双峰型曲线.

• 基于数值模拟分析的上邻近煤层底板损伤特征研究

  李巍,阮泽宇,郭亚超,吴来伟,张鹏,余宏

  针对保护层开采技术中高瓦斯低渗透性煤层的卸压增 透问题,利用 UDEC离散元数值模拟软件,对上邻近煤层开 采所造成的底板损伤进行了研究,并分析了底板损伤对下煤 层瓦斯迁移的影响规律.研究表明:底板在工作面后方一定 范围内会出现倒三角形应力降低区;依据底板破坏的力学机 理不同,将底板裂隙带分为拉伸破坏裂隙带和屈服破坏裂隙 带;２＃ 煤层开采产生的底板裂隙促进了３＃ 煤层瓦斯的解析 及迁移,有效降低了３＃ 煤层开采时的瓦斯涌出量,保障了工 作面的安全生产.

• 含瓦斯煤吸附特性影响因素研究

  薛海腾,,,李希建,,,陈刘瑜,,

  为研究含瓦斯煤物质组成成分和孔隙结构参数对煤吸 附能力的影响,采用压汞试验测试了５种煤样的孔隙结构, 并研究了含瓦斯煤比表面积、平均孔径、孔隙度和分形维数 等４种孔隙结构参数,分析了含瓦斯煤物质组成成分和孔隙 结构参数对瓦斯吸附能力的影响.研究表明:水分、挥发分、 比表面积与瓦斯极限吸附量(VL)呈二次函数关系,灰分和 VL呈负相关,平均孔径和孔隙度与VL 呈正相关.Langmuir 压力(PL)随着灰分和挥发分的增大而增大,随平均孔径和 孔隙度的增大而减小,且与比表面积呈二次函数关系.煤样 在不同压力阶段具有不同分形特征,因此具有不同的分形维 数D１(r ＜１０nm)和D２(r＞１０nm).D１ 和D２ 均大于２．９, 分形特征明显.VL随着 D１ 的增大而增大,随着 D２ 的增大 而减小.分形维数与PL的关系不明显.

• 煤与瓦斯突出冲击波对防突风门破坏的研究

  徐畀泽,,,李希建,,

  为分析煤与瓦斯突出发生后防突风门的安全性,结合 流体动力学研究突出冲击波对典型风门的破坏机制.基于 理论推导,得到了煤与瓦斯突出条件下的冲击波传播模型, 同时结合行业标准给出作用在风门上的反射超压.以防突 风门工业试验数据和相关冲击载荷施加方程为基础,运用 LSＧDYNA 软件对冲击载荷下的风门破坏进行模拟.研究 表明:风门的应力随时间变化的趋势与载荷施加具有一致相 关性,中心位置和靠近风筒位置是风门结构的薄弱处,峰值 应力最高达到２０４．６ MPa,超过了 Q１９５钢的屈服极限１９５ MPa,需要加固.

• 不同孔隙率及孔隙水压条件下无烟煤蠕变特性研究

  谷鹏雨,张小强,闫建兵

  长期浸泡在采空水中的残采煤柱,会发生蠕变失稳. 为研究孔隙率及孔隙水压对煤柱蠕变特性的影响,以山西沁 水煤田３＃ 无烟煤为研究对象,以三维 CT 扫描技术为手段, 对无烟煤试样进行孔隙尺度分类,并对不同孔隙率煤样进行 分级加载单轴蠕变试验,得出不同孔隙率无烟煤蠕变本构模 型,嵌入 FLAC３D 数值模拟软件中,模拟不同孔隙率及孔隙 水压下无烟煤的蠕变规律.结果表明:(１)不同孔隙率无烟 煤试样均经历瞬时变形、衰减蠕变、稳定蠕变和加速蠕变４ 个阶段;(２)随着加载水平的增加,试样瞬时应变逐渐减小, 进入稳定蠕变阶段所经历的时间缩短;(３)孔隙率一定时,随 着孔隙水压的增加,煤样轴向应变增大;(４)孔隙水压相同 时,孔隙率越小,试样变形量越少;(５)随着孔隙率及孔隙水 压的增加,煤样进入加速蠕变阶段的时间越短.

• 渗透压力和孔隙度对隧道围岩变形的影响研究

  师雯琦,杨双锁,牛少卿,李晓强,陈浩,梁辉,陈海波

  针对碎石粉质黏土与块状岩石含水层中的渗流现象, 运用数值分析方法,先在限定岩体孔隙度的前提下施加不同 的渗流压力,进行围岩受力与变形分析;次在限定岩体所受 渗流压力的条件下改变其孔隙度的初始赋值,探究孔隙度对 于隧道围岩变形的影响;随后建立双因素变量共同作用下的 隧道围岩模型,孔隙度取０．０５~０．５区间内的１０组数据,渗 透压力值取２．０MPa~２．２ MPa区间内的３组数据,对双变 量赋值交叉组合后进行分析研究.结果表明:随着渗流压力 的增加,主要表现为孔隙水压力的增加和围岩位移的激增, 其中,尤属破碎围岩区域的岩体变形最为显著.在对围岩的 竖向位移进行分析时,上述两个变量中孔隙度为主要影响因 素,而在对围岩沿其他方向的位移进行分析时,主要因素则 应根据具体情况而定.

• 新型阴离子捕收剂浮选钛铁矿试验研究

  李海兰,,周倩,安奇强,魏永强,方小林

  为试验新型阴离子捕收剂 HLＧ０１对钛铁矿的浮选效 果,以攀枝花某选铁厂尾矿为原料,进行了浮选单因素条件 试验和工艺流程试验.采用红外光谱(FTIR)分 析 捕 收 剂 HLＧ０１的组成,X射线衍射(XRD)分析原矿矿物组成.筛分 分析表明,原矿－０．０７４mm 粒级的含量达９１％;原矿 TiO２ 含量为１９．６３％.条件试验结果表明,HLＧ０１最佳浮选条件 为:矿浆浓度２１％,HLＧ０１用量２６００g/t,硫酸用量１６００g/t 和刮泡时间１０min;该条件下,可获得钛精矿 TiO２ 品位为 ４４．８７％,回收率为８２．４６％.在最佳条件下,进行 HLＧ０１钛 铁矿浮选工艺流程试验,结果表明,通过一次粗选一次精选 的浮选流程,可获得钛精矿 TiO２ 品位为４７．６１％,回收率为 ８１．９７％的良好指标.

• 基于响应面法优化水力空化辅助浮选试验研究

  韩华,刘安,杨润全,王彩丽,李帅,王怀法

  基于 BoxBehnkenDesign (BBD)响应 面 试 验 研 究 方 法,进行了煤泥通过水力空化预处理强化浮选的试验研究, 重点考察了喉管流速、充气率以及循环次数对精煤灰分以及 可燃体回收率的影响.试验结果表明:充气率是影响浮选指 标最显著的因素,同时各因素具有交互作用,无药剂水力空 化预处理对于煤泥浮选捕收性有较大提高且不会影响其选 择性,最佳工艺条件为:喉管流速为１６m/s,充气率为２．３％, 循环次数为５．３次,此条件下可以得到精煤分灰为１２．０３％, 可燃体回收率为８５．８９％ 的精煤.相比于常规浮选,可燃体 回收率可以提高１１．０９个百分点,同等浮选指标下可以节省 ５０％的煤油用量.

• 高岭石对煤泥脱水效果的影响及机理研究

  陈茹霞,董宪姝,樊玉萍,马晓敏,冯泽宇,常明

  黏土矿物的存在给煤泥的固液分离带来了巨大挑战, 探究黏土矿物对煤泥脱水的影响机制十分必要.通过真空 过滤试验、润湿热测量、SEM 分析、zeta电位和核磁共振测 试分析了高岭石对煤泥脱水效果的影响机理.结果表明:高 岭石对煤泥的过滤脱水有很大的影响.加入高岭石后,煤泥 的过滤速度降低,滤饼水分和比阻升高.煤的润湿热值为 ０．３８９J/g,而高岭石的润湿热值为１．８１９J/g,高岭石的亲水 性远远高于煤.粒度分析、SEM 和zeta电位分析结果表明, 高岭石会在煤颗粒表面发生罩盖,进而降低煤颗粒的疏水 性.核磁结果表明,高岭石滤饼的水分驰豫时间分布于５．３３ ms~３７．６４ms,小于煤的水分弛豫时间,说明滤饼孔隙尺寸 更小,滤饼结构更加致密,对水分子的束缚程度更大,因而不 利于水分的脱除.

• 图像识别技术在智能化钻孔施工中的应用研究

  孙利海,,李彦明,

  针对钻孔返渣无法自动识别煤岩的问题,分析了煤岩 识别方法和特征选择,利用提取明度分量、去噪处理、图像增 强等技术对采集的钻渣样品图像进行预处理,再利用直方图 辅助灰度阈值法分析煤岩图像,并采用最大类间方差法确定 的最佳阈值对煤岩图像进行分割,识别分析分割后的煤岩图 像.结果表明,采用灰度阈值法能准确识别出钻孔返渣样本 中的煤岩 成 分 比 例,可 为 智 能 化 无 人 钻 进 煤 岩 识 别 提 供 借鉴.

• 尾矿库安全管理信息化建设重要性探讨

  张丹,武伟伟

  随着大数据、人工智能等新一代信息技术的高度发展, 尾矿库安全管理模式正逐步向信息化、数字化、智能化方向 发展.结合当前信息化高速发展态势,对尾矿库安全管理信 息化建设进行了研究,基于尾矿库安全管理信息化、智能化 建设现状,重点分析了信息化建设在尾矿库安全管理中的现 实意义.研究表明:在专业技术管理人员培养、网络基础建 设、企业管理等方面,许多矿山尾矿库安全管理信息化建设 仍存在问题,还需从功能、性能、稳定性等方面提升信息化系 统运行效率.

• 矿用电磁阀电机械转换器的设计与特性分析

  柴玮锋,廖瑶瑶,,祁超,廉自生,,赵瑞豪,董建麟

  针对液压支架上的矿用电磁先导阀,提出了两种不同 磁轭结构的音圈电机作为先导阀上的电机械转换器,建立了 音圈 电 机 的 机、电、磁 耦 合 动 态 数 学 模 型,通 过 Ansoft Maxwell分析比较两种不同的磁轭结构对音圈电机电磁力 特性的影响,测得有径向磁轭结构的音圈电机其电磁力峰值 可达５．２N,相比另一结构提高了２４％.研究了径向磁轭厚 度、气隙以及磁轭宽度对电磁力的影响,得出径向磁轭厚度 越大,气隙越小,内磁轭越宽,电磁力越大的结论.

• 岩石裂隙对掘进机截齿截割破岩的影响

  张鑫,高庆利,李旭,刘建超,韩进

  为了优化掘进机截割头设计,进一步提高破岩效率与 巷道掘进速度,用数值仿真模型研究了不同裂隙位置对截齿 截割岩石的影响及截割力变化规律.结果表明:与均质岩石 相比,截割含裂隙岩石的进给阻力较小;随着裂隙区域与齿 间距离的增大,截割阻力会逐渐增大,同时截割阻力的峰值 平均力也呈增大趋势;统计了不同裂隙位置的截割比能耗, 发现当裂隙与齿尖间距为１mm 时截割比能耗最低,与均质 岩石相比降低了４４．１４％.

• 基于显微CT技术的滤饼微观孔隙结构研究

  冯泽宇,董宪姝,樊玉萍,马晓敏,陈茹霞,常明

  通过真空过滤试验考察了颗粒粒度对过滤速度的影 响,使用 X射线计算机断层扫描技术获取滤饼的微观结构 细节,分析颗粒性质对滤饼孔隙结构的影响,并对孔隙度、孔 径分布、连通性、迂曲度等一系列关键孔隙结构参数进行了 定量表征.结果表明:当平均粒径从 １０μm 增加到 ６０μm 时,其过滤速度明显增大,滤饼多孔介质的孔隙率由４１．１５％ 增大到５０．２７％,孔 隙 平 均 直 径 从 １９．２７μm 增 大 到 ３１．１５ μm.此外,入料颗粒粒度较细时,滤饼孔隙连通性较差,流 体运移的路径明显减少,导致过滤脱水困难.而且随着颗粒 粒度的增大,滤饼孔隙的迂曲度显著下降,滤液通过滤饼孔 道的阻力也随之减小,从而改善过滤效果.

• 城市垃圾矿山深井废弃空间处置选址安全评价

  邓枭,,姜福兴,朱斯陶,李佳洁,李攀

  针对大量废弃矿山地面塌陷、环境破坏等问题,结合城 市垃圾处置难度大的特点,提出用城市垃圾填充矿山深井废 弃空间的处置技术.首先基于核废料、油气等物质深地处置 及国外的废弃物地下处置的经验,结合城市垃圾地下处置选 址的特点,分析了城市垃圾深井处置的安全保护,并提出了 选址安全的关键影响因素.其次,对选址的关键影响因素进 行了评价分级,并提出了多因素耦合评判选址方法.最后, 对济宁二号矿９３Ｇ０５工作面的垃圾地下处置条件进行评价, 验证了主要影响因素的合理性与评价方法的可行性.

• 复配型表面活性剂对煤尘润湿效果的优选研究

  张京兆,王建国,王延秋,闫涛

  为研究复配型表面活性剂对不同粒径煤尘的润湿效 能,对红庆河煤矿３－１煤层３个不同粒径的煤尘样品进行沉 降试验研究.通过单体沉降试验优选表面活性剂发现,阴离 子表面活性剂对煤尘的润湿能力优于非离子和两性离子表 面活性剂.再对优选出的４种表面活性剂进行复配沉降试 验,发现添加阴离子表面活性剂的０．０４％快渗 T 溶液对煤 尘的润湿效果是添加两性离子和非离子表面活性剂的１．７ 和１．３倍;对于０．０６％快渗 T 溶液,不同种类表面活性剂复 配液的润湿性变化较小;添加两性离子表面活性剂与０．０４％ 和０．０８％快渗 T溶液复配,极大地提升了快渗 T 溶液对小 粒径煤尘的润湿效能,其复配比分别为２∶１,３∶１时,煤尘 润湿性最好.

• 钙硅比对铅锌尾矿微晶玻璃性能及重金属浸出毒性的影响

  石戈,

  为用铅锌尾矿合成微晶玻璃,研究了钙硅比(mCaO/mSiO２ ) 对基础玻璃析晶温度、微晶玻璃结构、性能的影响,并采用 TCLP法研究了其对重金属浸出毒性的影响.结果表明,随 着钙硅比增大,基础玻璃的玻璃化转变温度和结晶温度先降 后升.微晶玻璃的主要晶相为钠长石,钙硅比的增加阻碍了 钠长石的晶体生长,但有利于透辉石、钙铝黄长石和霞石晶 体的形成.当比值为０．４５时,微晶玻璃的综合性能最好:此 时铅锌尾矿掺入量为７０．８６％,密度为２．９３g/cm３,抗压强度 为１８２．６４MPa,在酸性溶液中失重为２．２６％,在碱性溶液中 失重为１．６５％.浸出试验表明,锌、锰、铅的浸出随钙硅比升 高的变化不具有相似性,微晶玻璃对铅固化效果最差.

• 基于多目标决策的深井降温方法优选

  王万红,王远,杜翠凤,李彩盈

  当前深井降温方法的选取方法具有局限性,故提出基 于多目标决策的优选方法,该方法可有效提高深井降温方法 优选决策的科学性.研究采用“专家咨询法”确定优选决策 的５个评价指标,用相对重要性序列矩阵法求出各指标的权 值;以原始围岩温度和开采深度作为选择降温方案的参考依 据,选取指标数据完整的２８个矿井,对其评价指标值与权值 进行多目标决策计算;以计算结果值与理想结果值偏差最小 的方案为优选方案,得到不同原始岩温和开采深度下对应的 最优矿井降温方法.该方法可根据热害等级、原始岩温和开 采深度等优选适合相应矿井的最优降温方案.

• 红壤覆盖层性状对铀尾矿库滩面氡析出影响的试验研究

  王锦,,,刘永,,,章求才,,,洪昌寿,,,汪弘,,,余忠凯

  为探究红壤覆盖层性状(厚度、压实度等)对铀尾矿库 滩面氡析出的影响特征,以铀尾矿库为对象,选用红壤和南 方某铀尾矿库的尾砂为样品,采用自制模拟滩面覆盖层氡析 出试验装置,对覆盖层厚度、压实度与氡析出率的关系进行 了研究.试验结果表明:在压实度均为０．５６时,随着覆盖层 厚度从０增加到２０cm,表面氡析出率逐渐降低;相同质量 的覆盖层随着压实度从０．５６增加到０．９３,表面氡析出率先 缓慢降低后大幅度降低;随着覆盖层压实度的增加,降氡系数 先缓慢增大后快速增大.因此,红壤覆盖层厚度、压实度的增 加,可降低氡扩散系数,从而降低铀尾矿库滩面的氡析出率.

• 金属矿山项目投资决策的系统动力学建模与仿真

  刘迪,,陈连韫,陈勇,李国清,胡乃联,修国林,

  针对金属矿山项目投资决策具有系统性、复杂性、反馈 性和动态不确定性的特点,在传统净现值法的基础上,以系 统动力学理论为指导,开展金属矿山项目投资决策研究.以 确定合理系统边界为基础,通过因果关系分析构建系统流 图,并确定系统动力学基本方程,实现金属矿山项目投资决 策的复杂系统建模.以在赞比亚投资的某铜矿为实例,基于 Vensim 软件完成系统动力学模型的动态仿真,并对项目投 资净现值进行预测和敏感性分析,得出了该项目经济可行的 结论.研究表明,所构建的系统动力学仿真模型真实可靠, 具有可操作性和推广应用价值,为金属矿山项目投资决策提 供了一种新的思路和方法.