矿业研究与开发杂志

矿业研究与开发杂志2022年第04期

• 缓倾斜薄矿脉高效规模化采矿工艺技术应用研究

  王军民;曹艳武;颜红迪;李伟明

  :黄金洞金矿金塘１号脉具有缓、薄、顶板脆、走向倾向多变的特征,该类型矿体开采工艺难度大,回采技术指标差.为提高该类型矿体的开采技术经济指标,进行了高效规模化采矿方法及工艺技术的研究.通过对矿体开采技术条件的详细调查分析,确定了矿体和顶板围岩的物理力学技术参数特征;采用模拟计算的办法得出了支护条件下的安全开采结构参数;应用多类经验参数对比确定了采场规模化的凿岩爆破参数;开发了多槽联合联用规模化的爆破技术;采场现场工业试验实现了６８t/d(翻倍)的生产能力,回采率提高至９０％,贫化率控制在５％以内,采矿成本降低了１５元/t.

• 基于响应曲面法的采场结构参数优化

  廖九波;王筱添

  针对地下矿山采场结构参数的优化选择,采用响应曲面法设计试验方案,利用 FLAC３D 数值软件进行试验模拟.通过分析对比数值模拟实测值与响应曲面预测值,验证了响应曲面预测值与数值模拟实测值之间的差异较小;给出了各影响因素对采场稳定性影响程度的排序:矿房长度＞间柱宽度＞顶柱厚度.建立了采场稳定性与采场结构参数间的优化模型,对某钨钼矿山利用模型进行采场结构参数优化.结果表明,矿房长度４８．２５m,间柱宽度１０m,顶柱厚度４m 是该矿山的最优采场结构参数,优化后的采场稳定性良好,采切比较优化前明显降低,证明了响应曲面法应用于采场结构参数优化具有较好的适用性.

• 基于精细地质模型的起伏煤层少矸化回采参数优化研究

  王金江;刘钦节;杨科;付强

  研究工作面煤和矸石采出量的变化规律,对矿井智能精准开采合理规划工作面回采方案具有参考价值.使用起伏煤层精细化地质建模方法,构建起伏煤层精细化地质模型,通过使用网格法/三角法,求解起伏煤层少矸化回采模型;并以起伏煤层少矸化回采参数中的采高作为变量,研究模型中增加煤体体积量与采出矸石体积量关系.结果表明:三角法更适用于求解模型;求解数学模型过程中,随着采高不断变化,数学模型函数值将到达拐点.根据实例模型求解结果,采高为５．２m,增加煤体体积量与采出矸石体积量比值大于２４．５２时,少矸化回采参数轨迹达到最优;相较于现场采高,产矸量可减少３．５万t以上.

• 河南硅酸盐型萤石浮选工艺研究

  宋宪伟;梅光军;高志;周杰强;程潜

  河 南 某 萤 石 矿 含 ３３．８％CaF２,４％CaCO３,４４．５２％SiO２,属于高硅石英型萤石矿.在矿物工艺学的基础上,针对本矿区矿石特性,进行了一系列的选矿试验研究工作.在磨矿细度－０．０７４mm 占７０％、矿浆pH 为中性的条件下,油酸钠作捕收剂,选用混合抑制剂SＧ８２４,最终可得到萤石精矿CaF２ 品位为９７．５７％,回收率９０．２３％,实现了萤石与石英的

• 鞍山式低品位铁矿半自磨和高压辊磨产品预选试验研究

  涂继娴;赵通林;张明泽

  采用半自磨和高压辊磨两种工艺处理鞍山式低品位铁矿石,进行产品特性分析与弱选 强磁工艺预选试验.预选试验的条件为:筒式磁选机筒表磁感应强度２００mT,强磁选磁场强度１０００mT、立环转速３．０r/min、脉动频率２００~３００次/min、脉动冲程１０mm,对比分析了半自磨与高压辊磨两种破碎产物湿式预选试验结果及预选粗精矿的粒度、品位、产率以及金属分布率.预选试验结果表明,预选原矿 TFe品位２４．９９％,经高 压 辊 磨 和 半 自 磨 粉 碎 后,预 选 粗 精 矿 的TFe品位均在３０．５％左右,但是高压辊磨产品较半自磨产品,预选精矿产率高１．０８个百分点,回收率高１．２４个百分点.筛分累积曲线表明,高压辊磨产品较半自磨产品预选粗精矿粒度粗,高压辊磨产品中大部分铁都集中在粗粒级中,即在较粗的粒度条件下高压辊磨产品可以获得较好的解离效果.可磨度试验结果表明,高压辊磨产品比半自磨破碎产品更易磨.

• 高阶段嗣后胶结充填法矿柱与充填体动态稳定性研究

  余昕;熊朝辉;宋卫东;楚立申;谭玉叶

  针对某大型地下矿山高阶段嗣后胶结充填法的矿块结构参数优化分析难题,建立试验采场并采用 CAD、３DMine、FLAC３D等软件,开展数值模拟分析,获得开采过程中试验采场的地压变化规律,得出胶结充填体可维护采场稳定的结论.然后对采场开采过程和充填过程进行原位地压监测,再采用采空区三维扫描技术进行损贫指标计算分析.研究结果表明,优化后的采场损失率为１４．０３％,贫化率为８．６３％,验证了加大矿块宽度的可行性,另外,还指出应在矿柱受损严重部位和底部结构适当位置加强支护.

• 宽大拉底区域稳定性分析及风险性评价研究

  刘文华;翟利军;张海云;孙钦栋;石帅;李春鹏

  采用现场工程地质调查、数值模拟等手段对会宝岭铁矿宽大拉底区域进行稳定性分析与风险性评价.结果表明:会宝 岭 铁 矿 上 下 盘 岩 体 的 Q 系 统 评 价 值 分 别 １１．５８ 和 １２．００,岩体质量中等偏上,矿体岩体质量一般,工程跨度仅为７．３２m,远小于局部矿体厚度,故宽大拉底结构破坏现象多出现在矿体厚大的矿房.采用 FLAC３D 模拟揭示了矿区在不同回采时期下应力应变的变化规律,由于开挖造成上部拉底区域出现了较大暴露面积,悬顶跨度较大,导致顶板出现了拉应力,结合矿房沿矿体走向布置,与矿体节理平行,故易导致拉底区域破坏现象.塑性破坏主要发生在矿房顶板,矿体厚度越大,塑性破坏越严重,多以单个矿房内部破坏为主,贯穿塑性破坏效果较小,单个采场的跨落,对区域稳定性影响不大,故合理控制同矿脉的回采顺序与优化厚大矿体的回采参数,对拉底区域稳定性意义重大.

• 深部高应力竖井井壁稳定性分析及支护优化

  王胜开;朱志根;余一松;程涌;刘家明

  为解决云南某矿深部盲竖井支护问题,采用现场试验、室内试验和数值模拟等方法对盲竖井进行稳定性分析.通过岩石力学试验确定岩体力学参数,对井壁进行数值模拟,根据模拟结果划分施工安全风险等级,最后确定盲竖井井筒支护方式及参数.结果表明:１０３１~９９２m 为低风险施工段,９９２~９４２m 为高风险施工段.随着深度增加,最大主应力越来越大,X、Y 及Z 方向位移量也越来也大.井筒围岩边缘最大主应力须小于１１．１５MPa.在开挖状态下,几乎所有围岩均处于不稳定状态,需进行支护.根据支护优化结果,１０３１~９４２m 标高均采用C３０钢纤维混凝土支护;１０３１~９９２m 标高支护厚度为４００mm;９９２~９４２m标高支护厚度则为４５０mm.

• 基于多时域指标的危岩体崩塌安全评价模型研究

  陈晨;谢谟文;孙广存;于忠宝;熊娟

  危岩体崩塌的发生往往带来极大的经济损失、人员伤亡和不良的社会影响,而传统的极限平衡等方法难以形成可应用于工程现场的安全评价技术.依据危岩体崩塌过程的特征变化,采用振动信号多时域指标来评价危岩体的安全性是一种新的技术手段.首先,通过对危岩体崩塌全过程进行室内试验研究,借助多普勒激光测振仪获取岩体振动时域信息;然后,引入振动方差、轨迹历程、斜度等多个时域指标进行安全评价模型的构建.研究表明,多时域指标的安全评价模型可准确判断岩体稳定状态,且能够提前约６０s进行岩体崩塌早期预警.此外,比较多时域指标变化与危岩体崩塌全过程发现,多时域指标变化的同步性可反映危岩体稳定状态变化的不同阶段,为识别随机振动信息提供了判据,也为人工早期干预提供了指导.提出的危岩体安全评价模型为危岩体崩塌过程机理研究提供了新的思路.

• 寒区矿山边坡冻融岩石细观结构及分形维数研究

  陈辉;殷浩杰;张军辉;潘征

  在新疆大范围寒区矿产资源开发中,边坡矿岩冻融灾害问题突出.为研究寒区边坡冻融岩石细观结构的演化特征,开展了０~１２０次循环冻融试验,基于低场核磁共振技术获得了循环冻融过程中岩石的细观结构参数.分析结果表明:随着循环冻融次数的增加,岩石核磁孔隙度呈现三个阶段变化特征,T２谱曲线在前２０次循环冻融时变化明显,且变化主要表现在第２个峰.循环冻融岩石内部孔隙具有明显的分形特征,孔隙分形维数随循环冻融次数的增加呈现“V”字型变化,６０次循环冻融时分形维数最小;随着分形维数的增大,孔隙的复杂程度增加,连通性增强.循环冻融过程中,中孔隙主导了岩石的细观结构演化.

• 冲击荷载下缺陷岩体动态断裂行为数值研究

  庞春雨;谢焕真;张蓝月;陈程

  :为了深入研究冲击荷载下缺陷(空孔)对裂纹扩展行为的影响,基于含空孔三点弯曲梁动态断裂焦散试验的研究基础,利用 ABAQUS数值模拟方法和等效积分区域法分别对动态荷载下含空孔三点弯曲梁的裂纹扩展行为和起裂瞬间应力强度因子进行了研究.结果表明:基于数值模拟方法得到的裂纹扩展路径与实验结果基本吻合,采用等效积分区域法计算得到起裂处的应力强度因子准确性较高.等效积分区域法在 ABAQUS的应用对断裂行为研究具有很好的适用性,进一步丰富了存在缺陷(空孔)岩体在冲击荷载下的断裂行为的研究方法.

• 基于尺寸效应的红砂岩点荷载强度试验研究

  王兆远;乔磊;张芳;伍法权;陈银红;周晓霞

  以云南武定南华采石场的红砂岩为研究对象,制备不同尺寸的岩心样,利用自行研制的便携式点荷载仪进行点荷载轴向试验、径向试验,并结合单轴压缩试验,分析尺寸效应对规则岩心样点荷载强度的影响以及点荷载强度与单轴抗压强度的关系.试验结果表明:点荷载强度具有明显的尺寸效应,在不同试验方式下,试件直径和厚度对点荷载强度值的影响不同;分析了形状系数与点荷载强度的关系,并提出不同试验方式下形状系数的建议取值范围;获得云南武定地区红砂岩点荷载强度和单轴抗压强度之间的经验转换公式,以期为该地区的工程应用提供参考.

• 溜井卸矿冲击对井内储料空隙率分布特征的影响

  王少阳;邓哲;路增祥

  溜井放矿过程中堵塞问题与储料内部空隙率分布特征密切相关.为探究卸矿冲击对贮矿段储料夯实范围的影响,搭建１∶２０的溜井储矿段相似模型,研究了不同卸矿高度以及不同级配矿石卸矿冲击对贮矿段储料夯实效果的影响.研究发现:溜井上部卸矿冲击使储料散体排列重组,改变了储料面以下一定范围内的储料空隙率;散体卸矿冲击下,井内整体储料空隙率变化范围为３~８个百分点,随卸矿高度增加,空隙率逐渐减小,主要集中在储料面以下１５０ mm 范围内;大块矿石冲击下,储料空隙率变化范围远大于同质量散体矿岩的冲击,且随卸矿高度的增加,空隙率减小,主要集中在储料面以下２５０mm 范围内.结合研究成果,提出了避免卸矿冲击可能造成溜井堵塞的相关措施,对矿山生产实践具有一定的指导意义.

• 断层影响下巷道应力演化规律及围岩控制研究

  吴少康;郑伟;吴旭坤;贾毅超;罗鼎;张际涛

  运用现场监测、理论分析及数值模拟相结合的方法,对糯东煤矿断层影响下副平硐及回风大巷的变形破坏及其主要原因进行了研究.研究表明,在断层影响下,副平硐顶、底板产生拉伸破坏,两帮发生鼓出变形;回风巷道与副平硐交叉处发生剪切滑移破坏,底板发生明显的拉伸破坏.提出了新的巷道施工与支护方案.实践表明,采用新的巷道施工与支护方案后,巷道围岩变形明显降低,其稳固性得到了大的改善.

• 深部大断面软岩硐室加固技术研究

  毕颖;赵政文;李松峰;陈军锋

  深部大断面软岩硐室具有围岩破碎、断面大、应力大等特点,其支护维护困难.以某矿变电所为研究对象,通过理论分析和数值模拟研究了深部大断面软岩硐室的破坏特征,分析了“喷 锚 注”加固技术的机理,并提出了“三喷＋锚固＋注浆”的 支 护 方 案.监 测 结 果 表 明,大 断 面 软 岩 硐 室 经 过“喷 锚 注”支护后,两帮最大移近量为１０８．９mm,顶、底板最大移近量为１０９．５ mm,软岩硐室变形较小.实践表明,“喷 锚 注”加固技术可以有效地维护深部大断面软岩硐室的稳定,对解决相似地质条件下的深部大断面软岩硐室及巷道支护提供了借鉴,为深部大断面软岩硐室及巷道支护稳定性控制难题有重要的实践意义.

• 石灰岩相似材料力学性能试验研究

  赵明生;康强;王园园

  石灰岩分布广泛,是工程施工常见的岩石种类.针对石灰石相似模型试验的需要,采用水泥石膏材料,对石灰石相似材料开展了试验研究.相似材料试验的条件设置包括３种水泥石膏比、３种砂胶比以及３种水固比,总共有２７种配比.对不同配比的相似材料试件开展了单轴抗压试验、巴西劈裂法试验、直剪试验、霍普金斯杆试验,测得了不同配比相似材料的抗压强度、抗拉强度、内聚力、内摩擦角、弹性模量、泊松比及动态抗压强度等力学参数.基于试验数据,分析了水固比、砂胶比、水泥石膏比对水泥石膏相似材料的力学强度变化规律.结合实测的石灰岩力学参数,分析了石灰岩相似模型试验的材料适用配比.

• 软弱围岩加固研究与现场应用

  贾绪路;荆惠祥

  修建隧道可以解决交通不便问题,促进当地经济快速发展.许多隧道修建时经常碰到软弱围岩,必须进行加固才能确 保 施 工 安 全. 以 福 建 柳 城 隧 道 为 工 程 案 例,使 用FLAC３D对不同支护参数下的隧道收敛变形、塑性区分布和支护结构受力特征进行了系统研究.通过分析各方案效果,本着施工安全、经济合理的控制原则,对模拟方案进行组合优化,优化采用组合加固方式对隧道软弱围岩进行加固.工程实践表明,优化方案行之有效,软弱围岩变形减小,现场收敛测量和钻孔成像结果与数值模拟结果一致,可为同类型地质条件下隧道建设和煤矿巷道支护提供借鉴.

• 近距离下煤层迎采掘进巷道围岩失稳特征与支护设计

  张杰;康小杰;白文勇;何义峰;李宏儒

  以象山煤矿近距离煤层开采过程中动压巷道为研究对象,采用理论分析、数值模拟和工程实践相结合的方法,对近距离下煤层迎采掘进巷道围岩失稳特征与支护设计进行探讨.研究结果表明:１２３０６工作面的超前动压对其采场底板２０m 范围内产生强烈扰动,破坏深度为１８ m,位于工作面后方５m;下部１２５０６工作面回风巷道极限平衡拱的高度为４．５９m,处于上煤层超前动压影响破坏范围内.通过数值模拟对比分析３种支护方案的控制效果,得出了超前动压影响下回风巷道围岩的最优支护方案.实施最优支护方案后,现场监测出 巷 道 停 掘 动 压 状 态 下 最 终 顶 底 板 移 近 量 为 ５１１mm,两帮移近量为４１５mm,有效控制了巷道围岩变形,解

• 暴露面积对煤样瓦斯吸附影响的试验研究

  马琳;胡胜勇

  为查明暴露面积和吸附时间对瓦斯吸附的影响,以不同暴露面积型煤为研究对象,应用等温吸附试验仪,进行３０min、６０ min、９０ min的甲烷和二氧化碳气体的等温吸附试验.结果表明:气体吸附过程中,在吸附时间和吸附压力相同条件下,随着暴露面积的增加,单位压力下吸附量增加,暴露面积越大,吸附量越大;煤样在前３０ min内吸附量最大,吸附速率最快,在３０~９０ min时间内,吸附速率明显变慢;二氧化碳吸附速率大于甲烷的吸附速率;甲烷和二氧化碳气体低压条件下单位压力吸附量大于高压条件下的吸附量.

• 高瓦斯矿井采空区防灭火及工作面端头封堵技术

  李哲;任帅;王方田;翟景辉;毕寸光;刘利凯

  针对高瓦斯矿井采空区遗煤易自燃、工作面端头封堵不严易造成瓦斯超限等问题,分析了目前常用的采空区防灭火技术及工作面端头封堵方法的缺陷,提出了超高水材料井下灭火技术及超高水材料泵送装袋封堵工作面端头方法,并在主焦煤矿成功应用,将作业时间缩减了５０％,提高了劳动效率,改善了作业环境,为矿井绿色安全高效开采提供了技术支撑.

• 基于24Model与CSQCA的金属非金属矿山安全事故组态构型

  廖文景;曾凡超;焦文宇;张胜光;卿自强;王淇萱

  为探究金属非金属矿山安全事故的致因因素构型,通过搜集众多案例,筛选出事故原因明确的１９起典型金属非金属矿山安全事故案例,分析了各类事故的发生频数和平均死亡人数.采用２４Model分析模型,从不安全物态、不安全行为、习惯性行为、安全管理体系、安全文化５个内部因素及组织外部因素共６个层面考虑导致事故发生的影响因素,并运用清晰集定性比较分析方法(CSQCA)进 行 事 故 组 态 分析.研究表明:利用２４Model和 CSQCA 分析结果能够有效地探究金属非金属矿山事故的致因因素组态构型;各致因因素与结果之间存在着５种典型的路径,不同路径触发矿山安全事故的覆盖率也不尽相同.研究初步剖析了金属非金属矿山安全事故的发生机制,为金属非金属矿山安全管理工作提供了新的应对策略和建议,不仅可减少甚至消除矿山生产事故,而且还能提高金属非金属矿山的经济效益.

• 基于VUMA的某矿井下热环境模拟研究

  高玉坤;陶彦丹;王远;黄志安

  随着矿山开采深度的不断增加,井下环境存在的高温高湿问题日益凸显,严重威胁工人职业健康和生产安全.为了探究井下热环境的分布及其影响因素,采取针对性的降温措施,基于 VUMAＧ３D对某矿井进行了井下热环境模拟,研究了地温梯度、围岩传热系数、设备功率、入风风速和入风风温等不同因素对井下热环境的影响规律.研究结果表明:地温梯度每增加０．００１℃/m,巷道内温度增大０．７５℃左右;入风风速每增大０．２m/s,巷道温度降低０．８℃,巷道内风速达到２．４m/s后,巷道温度降低幅度变为０．３４℃;入风温度以０．６２℃的梯度递减,回风温度以平均０．４℃递减;增大风速和降低风温相结合的降温效果更好,但是降温效果对风流不畅的巷道有限,采用局部通风方法后,巷道温度从２８．３℃降低到２７．５℃以下,高温热害得到改善.

• 矿山生态修复研究进展

  蒋文翠;杨继清;彭尔瑞;王会云;孙熙宁;董恒文;李荣亮

  基于矿山生态修复的基础理论研究、生态修复技术、修复效果评价以及生态修复效益研究４方面的矿山生态修复研究现状,研究总结得出结论:应建立更为科学合理的生态修复体系和长效管理监测机制,使矿产资源开发与生态治理协调发展;加强多学科多领域间的协同创新合作,提高矿山生态修复理论研究和工程实践间的贴合度,因地制宜地制定科学合理的修复方案,并建立符合需求的矿山生态修复效益效果评价体系;矿山生态修复中需加强局部针对性研究,边坡修复将是其研究的重点和难点;加强特殊生境条件下矿山生态修复理论和技术研究,编制相关技术标准.

• 地震-降雨作用下铀尾矿库滩面氡析出响应规律研究

  洪昌寿;张站源;戴兴旺;陈逸凡;陈艳;林东颖;陈振兴;刘永;李向阳;汪弘

  受地震和降雨的影响,对我国南方铀尾矿库滩面氡析出规律研究十分重要.选取我国南方某铀尾矿库的铀尾砂样品,制备了１．０m×１．０m×０．８m 分层压实的铀尾矿库滩面缩尺模型,运用自主研制的大型自然灾害综合模拟试验装置,探究了地震 降雨作用下铀尾矿库滩面氡析出率的变化规律.试验结果表明,在模拟地震峰值加速度一定的条件下,随模拟降雨量的增加,红土覆盖层表面裂隙的发育、扩张愈发明显;覆盖层表面氡析出率呈现出先降后升的趋势,在模拟降雨量为中雨(１２．５mm/２４h)时达到最低;通过灰色关联分析可知,降雨量较地震峰值加速度对表面氡析出率的影响更大.因此,合理设计铀尾矿库滩面排洪系统并严格落实滩面防洪措施显得更为重要.

• 基于贝叶斯网络的矿区重金属污染农地农户适应行为机理研究

  杨金凤;陈勇;曾向阳;梁雅琪;杨梅;黄锦

  矿区是农地重金属污染的高发地区,理解矿区农户对重金属污染的适应行为选择倾向及其影响机理,对于制定科学的治理和管控政策至关重要.通过大冶市典型重金属污染矿区农户问卷调查,将农户适应行为划分为风险应对行为和风险规避行为,并以计划行为理论为指导,建立了包括农户特征、污染感知、行为意愿、适应行为４大模块的矿区重金属污染农地农户适应行为贝叶斯网络模型.研究结果表明:①农户污染感知对其适应行为的直接影响较小,但农户污染感知可通过影响其行为意愿而影响适应行为,农户污染感知的增强可改善其行为态度,行为态度有向“积极”转移的趋势,当农户感觉污染影响非常严重时,其主观规范也将增强,即农地利用更倾向于受到他人、媒体或政府的影响,但农户的污染感知对其知觉行为控制影响较小;②对风险应对行为较为敏感的变量是行为态度和土地依赖,农户行为态度和土地依赖的增强能显著增加其风险应对行为概率,农户主观规范、知觉行为控制的增强也能增加其风险应对行为概率,但农户行动阻尼增大将减少其风险应对行为概率;③对风险规避行为较为敏感的变量是户主素质和知觉行为控制,户主素质的提高将显著增加其风险规避行为概率,知觉行为控制的增强能显著减少其风险规避概率,农户主观规范、行为态度的增强也能减少其风险规避行为概率.

• 基于博弈论-物元模型的露天矿山土地复垦为草地潜力评价

  刘翔;王训洪;黄敦杰;易泽邦

  为了对露天矿山土地复垦潜力进行有效评估,首先从采场地形条件、土壤条件、气候及水文条件和社会经济条件４个方面选取地形坡度、年均降水量和社会经济水平等 １１个影响因子构建了复垦潜力评价指标体系;其次采用博弈论计算各评价指标的综合权重,并利用物元理论确定经典域和节域,建立了基于博弈论 物元模型的露天矿山土地复垦潜力评价模型;最后将所建立的模型应用于贵港定祥山石灰岩矿山,并利用 MATLAB软件编程计算了该矿山３个单元复垦为草地的潜力隶属度和综合隶属度.结果表明,该矿山采场底部平台和采场台阶平台复垦为草地的潜力评价等级为“好”,骨料工业场地平台复垦为草地的潜力评价等级为“较好”,该评价结果与现场调研实际情况相吻合.

• 人类活动对西部生态脆弱矿区生态系统服务的影响——以鄂尔多斯市为例

  毛雪阳;梁洁;侯湖平;张绍良;公云龙;吴晓光

  人类活动对区域生态系统的结构和功能产生扰动,进而影响生态系统服务,定量评估人类活动对生态系统服务的影响是生态产品价值实现、自然资源资产核算的基础.以鄂尔多斯市为例,以神东矿区东胜区、准格尔矿区、城市发展区为研究区,其生态系统受到人类活动和自然因素共同影响,以几乎未受人类活动影响的国家级自然保护区为对照区,选取防风固沙、土壤保持、固碳３个主要生态系统服务类型,利用 RULSE等模型和影子工程法等评估方法,构建生态系统服务遥感评估模型,采用对比分析方法探究露天采矿、井工采矿和城市发展的人类活动对生态系统服务的影响程度.结果表明:城市建设对防风固沙服务和固碳服务的负面影响程度最大,露天采矿对土壤保持服务的负面影响程度最大.在剔除自然因素影响后,人类活动对西部生态脆弱矿区生态系统服务的影响程度从大到小依次为:城市发展＞露天采矿＞井工采矿.

• 改进的FCOS煤矿井下行人检测算法

  延晓宇;董立红;厍向阳;符立梅

  针对煤矿井下对行人检测精度不足、实时性要求高、环境条件差、行人状态复杂等问题,提出一种改进的 FCOS煤矿井下行 人 检 测 算 法.该 模 型 使 用 轻 量 级 卷 积 神 经 网 络ShuffleNetV２替换 FCOS检测算法中的骨干网络 ResNetＧ５０,将原始网络中的特征金字塔结构改进为自上而下和自下而上的路径增强网络,同时利用由两组深度可分离卷积组成的轻量化检测头替换原始 FCOS网络的检测头.在试验训练过程中,通过对井下行人检测数据进行尺度和颜色等数据增强来提升模型的泛化能力与鲁棒性.试验结果显示,改进的 FCOS可以更好地实现检测精度与速度之间的平衡,该算法在 基 本 不 损 失 精 度 的 情 况 下,平 均 精 度 均 值 (meanAveragePrecision)达５１．９％,检测速度可以达到１００帧/s.

• 基于CFD-DEM耦合仿真的抓斗卸料气固两相流场研究

  张汉中;孟文俊;王贝贝

  针对抓斗卸料过程中,散体物料的自由下落导致粉尘扩散,对其进行气固两相流场研究,目的是通过空气流场运动速度和轨迹反映出粉尘的运动情况,从而判断粉尘逸出量大小.采用基于 CFDＧDEM 耦合的数值模拟方法,得出了颗粒流场的速度分布和空气流场的运动轨迹及速度分布、不同时刻的气固两相流场相互作用及变化规律,并分析了料斗口平面出气流面积、逸出气流质量流量、逸出速度和气流夹角,进一步推导出不同颗粒粒径和气流夹角下的粉尘颗粒悬浮速度.结合仿真数据和推导出的公式,可以分析不同抓斗卸料工况下的粉尘逸出规律,对采取针对性的降尘方法和措施、高效解决粉尘扩散问题具有指导意义.

• 深海岩芯取样钻机钻进涡动参数理论计算与试验探究

  江敏;吴鸿云;陈蓓;刘伟;陈秉正

  针对海底岩芯取样钻机钻进作业过程中的涡动问题,提出了深海岩芯取样钻机钻具涡动模型,基于动压滑动轴承模型,构建了基于流体力作用下的钻进作业动力学模型,通过数值解析,获得了钻杆偏心距与涡动角速度的关系,引入了钻具涡动的自转角速度阈值点Ωmin,并通过了实验室试验进行了验证.试验结果表明,相同试验条件下时,深海岩芯取样钻机钻具钻进转速与理论阈值点接近时,其取样效果更佳,获取的柱状样品质量相对较好,验证了理论计算结果的合理性,为后续深海固体资源岩芯取样钻机研制和岩芯取样钻进作业提供参考.

• “逆全球化”背景下中国锂资源供应安全评价

  廖秋敏;孙明浩

  中国已成为全球锂资源消费量最大的国家,国内锂资源需求量将保持１５％~２０％的快速增长,在“逆全球化”趋势明显的今天,深入研究中国锂资源供应安全问题以及预测未来供应安全趋势非常必要.研究选取２００９—２０２０年的数据,以资源开采安全、国内供需安全、进口市场安全、资源国稳定程度４个维度来构建中国锂资源供应安全评价指标体系,运用熵权 TOPSIS模型对中国锂资源供应进行安全趋势评价,基于得出的评价结果,利用改进的分数阶灰色模型预测２０２１—２０２５年中国锂资源的供应安全趋势.结果表明:(１)中国锂资源供应安全受到资源开采和进口市场的影响较大,从单个指标来看,“逆全球化”风险已经成为不可忽略的安全因素;(２)２００９—２０２０年间的安全评分一直处于安全—基本安全—危险之间波动,从２０１６年之后安全评分明显下降,资源开采安全和资源国的稳定程度波动较大;(３)中国锂资源供应安全会在２０２２年达到极度危险的状态,资源开采安全、国内供需安全和资源国稳定程度评分也呈下降趋势,相比之 下 进 口 市 场 安 全 评 分 在 ２０２２—２０２５ 年 呈 现 平 缓趋势.

• 矿业企业绿色技术创新效率及影响因素分析

  郭浩然;李松青

  :绿色技术创新是推进矿业企业高质量发展的关键.为分析不同因素对矿业企业绿色技术创新效率的影响,选取９个细分行业为研究对象,基于规模报酬可变的 DEA 模型,测度２０１１—２０１８年我国规模以上矿业企业 绿 色 技 术 创 新 效率,并从绿色技术开发效率和绿色技术成果转化效率两方面进行比较分析,在效率测算基础上运用 Tobit模型对其影响因素进行回归检验.结果表明:考察期矿业企业绿色技术创新效率呈波动上升态势且细分行业差距明显;绿色技术创新效率提升归因于技术进步;企业规模、股权比例、市场开放度和资源循环利用水平与企业绿色技术创新效率显著相关.提升矿业企业绿色技术创新效率,需要加强行业交流学习,强化研发投入,完善企业绿色发展政策体系.

• 铅锌矿山成本精细化管理研究与实践

  杨功金

  :运用精细化的思维和管理手段可以有效降低产品完全成本,这对公司生存能力的提高至关重要.以矿山企业为例,从管理层级、成本构成内容和生产流程及价值链３个维度,建立以“完全成本”为中心的成本目标体系.从探矿找矿、严控外包单位成本、提高选矿回收率关键指标、精简人员、降低采购成本、加强科技创新、加强投资管理、绩效考核等方面构建成本精细化管理体系.研究结果表明:资源储量稳步增加,选矿回收率逐年提高,劳动生产率不断提升,铅精矿单位完全成本降低了１６．３５％,锌精矿单位完全成本降低了２０．１２％.研究结果对国内铅锌矿山的成本精细化管理有很好的参考和借鉴意义.