2021年第3期目录
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    矿山开采与安全
  • 赵泽虎,李祥龙,徐培良,王建国
    摘要:
    云锡松矿+1 360 m中段以下的30-14#矿体特点是含水率高、围岩松散破碎、回采率低。为达到深部矿体安全、科学、经济的回采要求,根据矿山现有的设备配置和富水破碎矿体特殊开采条件,提出下向进路式分层胶结充填采矿技术方案和坑道涌水治理措施,并进行现场试验验证。现场试验与应用结果表明,该采矿方法在实现采充平衡方面能够应用的很好,同时最大限度减少涌水对井下采矿作业的影响。
  • 杜加法,宋泽普
    摘要:
    金属矿山充填开采过程中,充填料浆浓度的准确控制对良好的充填质量至关重要,对于以矿山浮选尾矿为充填骨料的充填工艺,浮选尾矿浓密脱水效果是控制充填料浆浓度的一个关键因素。针对胶东地区某黄金矿山浮选尾矿,采用真空过滤试验机测试了不同粒径组成、质量浓度、絮凝剂添加量浮选尾矿浆的过滤脱水性能。结果表明,分级粗尾砂及全尾砂过滤性能较好,过滤速度快,滤饼含水量少,滤饼产量较大,满足工业生产要求,适用于采用过滤脱水工艺;分级细尾砂过滤速度慢,滤饼含水率较大且滤饼产量低,不适合采用过滤工艺进行脱水。砂浆质量浓度的增大会降低过滤速度,滤饼含水量也会有所增大,对于全尾砂矿浆,在矿浆质量浓度为40%时,滤饼产量达到最大值;适量的絮凝剂添加能促进矿浆过滤,但过量添加絮凝剂反而不利于矿浆过滤,对于全尾砂矿浆和分级粗尾砂矿浆,临界絮凝剂添加量为20 g/t,对于分级细尾砂矿浆,临界絮凝剂添加量为40 g/t。
  • 王德全,张 超,张开诚,康明超,郭学庭
    2021,73(3):15-21 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为进行拉拔荷载作用下围岩剪应力和锚杆轴向力的分析,以Mindlin位移解为理论基础,基于理想弹塑性荷载传递模型,得出围岩剪应力分布与位移关系曲线,并结合某金矿具体工程实例进行验证分析。应用FLAC3D进行树脂锚杆拉拔实验模拟,分析锚杆在不同拉拔荷载作用下塑性区以及剪应力的分布情况,并与理论分析进行对比。研究表明:拉拔实验塑性区呈倒锥形分布;围岩剪应力呈负指数分布,围岩剪应力值在孔口位置为0,距离孔口50 mm范围内剪应力急剧增大至峰值,之后缓慢减小并在孔底位置趋近于0;树脂锚杆的轴向力在孔口位置受力最大,孔底轴向力逐渐减小并趋于零。研究结果可为树脂锚杆支护提供参考。
  • 耿元玲,黄德镛,杜志锦,杨 洋,郭 琦
    2021,73(3):22-27 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    围岩稳定性对于矿山巷道的安全至关重要,为提高围岩稳定性评价的准确率和减少评价过程中的繁琐操作,提出因子分析与邻近算法耦合,建立因子分析-邻近算法模型(FA-KNN模型),并将该模型用于对围岩稳定性的评价中。选取影响围岩稳定性的6个指标,因子分析对原始变量处理可以得到3个相互独立的公共因子,再利用邻近算法对3个公共因子指标计算得到各个测试样本的类别。该模型在因子分析的基础上对围岩等级进行判别,其判别结果与实际情况一致,准确率为100%,而KNN模型、BP神经网络、PCA-RF模型的评价准确率分别为50%、70%、90%,FA-KNN模型相较于其它模型有更好的预测评价效果。研究表明:因子分析-邻近算法模型具有高效、准确的特点,对围岩稳定性的评价判别有一定的指导意义。
  • 杨八九,程 涌,王建贵,王永高
    2021,73(3):28-31 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    以笔架山铁矿急倾斜中厚矿体开采对上部山体及金沙江的稳定性为研究对象,在现场调查、矿岩体物理力学实验及质量分级的基础上,采用2D-block离散单元法,对具有代表性的3号和8号剖面在完全空场的情况下开采对上部山体及金沙江的稳定性进行了研究。结果表明:在完全空场条件下,3号剖面块体开裂的范围距离金沙江约为37.51 m,移动角约为65°,说明在模拟围岩发生大范围冒落时,对金沙江的影响也较小;8号剖面由于矿体延伸至650中段,矿体开采后冒落范围也较大,块体开裂范围也延伸到了金沙江边,移动角约为56°,说明8号剖面在模拟围岩发生大范围冒落时,在顶柱、间柱都失去作用的前提下,可能会对金沙江产生一定的影响。研究成果为矿区山体及金沙江的稳定性提供了理论依据。
  • 孙明武,丘小强,官旭晖,张 豪,BEAUCLAIR Raymond Zemfack,张衍昊
    2021,73(3):32-36 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    基于弹性力学、损伤力学以及应力波理论,通过岩体的物理力学参数、声学性质之间的数学关系,并结合不同判别条件,进而计算出较为贴近实际生产的爆破振动安全阈值。根据吉劳露天金矿现场爆破振动的监测数据,将矿区岩体的实际参数代入公式验算,研究结果表明,验算结果同爆破安全规程中的限值接近,故推导出计算公式简单易用,能够为边坡设计和控制提供参考。此外,从柱面波等理论推导得公式具有一定局限性,它仅仅适用于单孔爆破。
  • 李鹏飞,丘小强,王 宝,张 豪
    2021,73(3):37-40 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为改善预裂爆破效果,降低爆破振动,提升最终边坡稳定性,针对吉劳金矿南部边帮1935平台以上已达到最终境界的情况,采用控制爆破技术改善吉劳金矿南部最终边坡的稳定性和安全性,通过优化预裂爆破参数和调整装药结构,采用分段空气间隔装药结构,在吉劳金矿1915平台进行预裂爆破现场试验,试验区域半壁孔率均达到80%以上,坡面平整性较好,取得了预期效果,为后续矿山靠帮预裂爆破提供了可靠依据。
  • 李 准,苗勇刚,夏志远
    2021,73(3):41-47 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    在深部矿山开采过程中,由于高地应力及复杂地质条件,岩爆时有发生。利用多种岩爆判别标准,并结合层次分析-模糊综合评判深部岩体的岩爆倾向性,结合矿山实际情况,提出岩爆防治措施,并根据岩爆支护设计原则,设计了两种可行支护方案,分析应力集中部位、大小等参数以及破坏特征,与矿山原方案作对比,进行支护优化。为矿山开采岩爆防治提供实际参考价值。
  • 张其虎,张 希,孙进辉,范天林
    2021,73(3):48-55 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了研究金沙矿业官房矿段地下浅孔爆破作业过程中地震强度过大的问题,采取爆破振动监测手段在地表对两次不同炸药量的爆破作业进行监测。基于HHT方法和EMD分解对地下浅孔爆破地震波信号的峰值振速、频率和振幅进行了分析。结果表明:峰值振速反映爆破振动强度及最大荷载区域,主振频率反映爆破作业下建(构)筑物的动态响应情况。地下浅孔爆破振动信号的优势能量频带都在10~50 Hz,在不同药量下爆破的主振频率一般不同,振动频率随药量的增加有向低频集中及瞬时输入能量增大的趋势。
  • 许龙星,张兵兵
    2021,73(3):56-60 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了消除大宝山露天矿山661采空区对采场安全生产的严重威胁,采用了三维激光扫描仪获取采空区的点云数据,再结合DIMINE软件快速地生成了采空区的实体模型,并得到了采空区的跨度及面积等参数,为确定合理的爆破方案提供了支持。利用DIMINE软件的露天矿山爆破设计模块,进行了采空区爆破的装药及连网等的智能化设计,并验证了方案的可行性,有助于实现采空区快速安全施工。将爆破方案进行了现场试验,成功处理了采空区的安全威胁,提高了工作效率及施工精准性。
  • 刘 林,郭忠林,何泽正,胡建非,杨晓敏
    2021,73(3):61-69 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对矿浆浓度会引起尾矿库溃坝等灾害问题,以四川某铜矿尾矿库为工程背景,基于溃决泥石流运动规律试验装置进行模型试验,利用观测设备对不同矿浆浓度条件下尾矿坝溃决泥石流运动规律进行分析,研究结果表明:随着矿浆浓度的不断增大,泥石流在下游沟谷中的运动过程更加激烈,泥石流流态和冲击力亦越大,为尾矿坝溃坝泥石流程度预测和灾害范围等风险问题提供有益的指导意义。
  • 矿山地质与力学
  • 赵胜利,黄 波,杨 涛,曹其琛,孙芳芳
    2021,73(3):70-77 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    通过对安哥拉Bonga铌矿勘查总结的成矿地质背景,运用大陆动力学结合“螺旋构造”观点,分析了全球主要的铌矿床特点得出:矿区分为原生矿和风化砂矿,原生矿为早白垩系碳酸岩以中心式侵入元古代基底中富铌和稀土元素的双稀矿床;矿区碳酸岩在崩落堆积与残坡积后,经后期风化迁出易迁移元素,形成的风化砂矿,使赋铌的矿物烧绿石和稀土等元素富集后具超大型规模的双稀矿床。中生代构造运动和“南非螺旋”作用下,形成了NE向Huombo-Sourimo断裂及中生代Lucapa裂谷系统,产生的早白垩系NE向串珠状以环带或中心式侵入元古代基底中的多个幔源型碳酸岩—碱性岩,是中生代中晚期地球内部演化过程因重力分异作用下产生的碳酸杂岩—碱性岩富亲石元素组合的熔体—流体,与全球性多地主要的稀有、稀土矿床对应,具全球性重要的成矿专属性:中生代中晚期碳酸岩—碱性岩中稀有、稀土矿床,对区域上NE向中生代裂谷系统分布的多个碳酸岩—碱性岩中寻找双稀矿床具重要指示意义。区域上从前寒武到中生代多期岩浆活动,带来的丰富成矿物质,与区域上已知有色、黑色、贵金属及双稀等多种深源性高密度元素相关的矿床对应,显示了较高找矿远景。
  • 岳 言,赵泽源,李 波,王新富,唐 果,刘月东,刘 超,孙本占,杨明东
    2021,73(3):78-87 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    云南羊拉铜矿床为金沙江铜多金属成矿带内最为典型的铜矿床,其矿体明显受构造控制,研究深部中段的构造特征、总结构造控矿规律成为找矿预测的有效手段。本文以羊拉矿床的3175m中段为研究对象,对其构造(断层、节理)进行了详细调查、描述。结果表明:羊拉矿床经历了近南北向构造带→早北东向构造带→晚北东向构造带→北西向构造带的四期构造运动,分别对应海西期、印支期、燕山期、喜马拉雅期,而成矿构造为印支期早北东向构造带。依据成矿地质条件和构造控岩控矿规律,本文提出了三个找矿预测靶区:28#勘探线北西侧、10#勘探线西侧、11#勘探线西侧。
  • 苏 航,陈功新,邢林啸,孙占学,岑 丽,陈诗峰
    2021,73(3):88-97 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    As、Sb、Bi、Li、Be、Rb、Hg等前缘晕元素可作为地热田勘探的重要指标。本文基于冀中坳陷北部典型地热田深层土壤样品检测数据,计算了背景值与异常下限以及相关性系数,绘制了长剖面图与平面等值线图,同时利用归一化方法绘制了元素叠加等值线图,并对照元素异常位置得到元素分布特征为“南部地热田高,北部凸起区、中部凹陷处低;断层处高,构造单元内低”,并简析了元素异常富集机理,预测地热异常区,为地热田勘探提供理论依据。
  • 梁景利,赵红瑞,王 鹏
    2021,73(3):98-104 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    通过对1:50000水系沉积物测量数据的处理和研究,本文分析了河北六沟-小寺沟-杨树岭一带的地球化学特征,认为该区有较大成矿找矿潜力,尤其是金、铜、钼、银、铅、锌、铁矿床;圈定的综合异常与已探获的多金属矿产地对应良好,表明本区内多金属找矿工作具有明显的区域规律性和特定性,即同一成矿类型的找矿经验普遍适用和矿种与其特定的地层、岩体或构造相对应。因此总结了以分布在岩体或岩体与围岩接触带的异常、分布在构造发育地区的异常和分布在特定地质单元中的异常为今后的找矿方向。
  • 曾庆友,潘世语,张连湘,彭蜀涛,丁亮
    2021,73(3):105-110 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    石坞金矿位于钦杭成矿带东段之金山金矿田的北缘,是目前矿田内发现的第二大矿床。通过开展矿床地球化学特征研究表明,其主量元素SiO2为带入组分,Al2O3、TiO2、MgO、Na2O、K2O、P2O5为带出组分;微量元素显示出富集高场强元素Th、U、La、Ce、Zr、Hf,亏损大离子亲石元素Sr、Ba等特点;稀土元素球粒陨石标准化配分曲线均呈右倾型,轻重稀土分馏明显,富集轻稀土元素,具有明显的Eu负异常。上述特征揭示了石坞金矿的成矿物质均来源于新元古界张村岩组,形成于岛弧拉张背景下,这一认识对探讨石坞金矿的成因具有重要的意义。
  • 矿山环境与设备
  • 陈仁祥,高 杨,宋 勇,王太伟,高 柏
    2021,73(3):111-118 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    随着长时间对离子型稀土矿的过度开采,其矿区及周边生态环境治理刻不容缓。为提供原地浸矿开采技术导致的矿区及周边地下水污染的修复科学依据,对龙南足洞稀土矿区地下水进行监测,运用修正的内梅罗指数法和健康风险模型进行地下水质综合评价和暴露风险评估。结果表明:浸矿期间污染物在地下水中的迁移缓慢,对浅层地下水的影响大。随着距离和时间的增长,污染物浓度降低。矿区内地下水水质极差,铅超标率为31.71%,硫酸根超标率为4.88%,氨氮超标率为53.66%,氨氮迁移距离为3500米。该地区地下水污染物健康风险指数依次为铅>氨氮>硝酸盐氮>亚硝酸盐氮,幼儿、儿童和成人非致癌风险指数超标率为7.32%、4.88%、0.48%。
  • 高学通,韩贵雷
    2021,73(3):119-123 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    国内有色金属矿山尾矿库多存在库区渗漏和场地污染问题,很多防渗工程中采用了帷幕注浆技术。但是限于场地条件差异,对于很多薄覆盖层下风化基岩注浆施工而言,存在浆液扩散难、防渗效果差等问题。究其根本原因,除了注浆材料和浆液类型的适用性以外,注浆工艺与地质条件的匹配度是重要影响因素之一。研究结合某尾矿库坝基防渗工程,对常规注浆工艺的适用性进行了试验验证。针对常规工艺存在的注浆压力难增大、易发生地面冒浆和孔内固管事故问题,优化改进形成“孔内封闭局部循环”注浆工艺及装置。新工艺经过现场实际验证,适用性优于常规工艺,可以有效提高注浆质量、减少地面冒浆和孔内事故,适于在类似地质条件的帷幕注浆项目中推广应用。
  • 朱和玲,张新光
    2021,73(3):124-128 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为避免离子型稀土矿原地浸出过程中带来的氨氮残留问题,本研究选用氯化钙作为新型无氨氮浸矿剂开展浸矿过程模拟及参数优化研究,重点试验了浸取剂浸矿溶液浓度、pH值、固液比等对稀土浸出率的影响。研究表明:(1)相同浸矿溶液浓度、pH、固液比的条件下,氯化钙和硫酸镁的浸矿能力分别是硫酸铵浸矿能力的84.5%和74.6%;(2)当浸矿溶液浓度为7%、固液比为1:1、PH值为4.6时,氯化钙浸矿效果的最优;(3)采用氢氧化钙对氯化稀土母液进行除杂、沉淀,除杂时pH值控制在5.1-5.4,沉淀时pH值控制在6.0-6.5可得到较为纯净的氢氧稀土产品。
  • 田 丰,黄 麟,田惺哲,张纪东,袁永生
    2021,73(3):129-132 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    高海拔环境对地下采矿工程机械以及乳化炸药爆速性能会产生严重影响。本文介绍了一种BCJ-4I高原型地下乳化炸药混装车,对比了不同海拔高度下现场混装乳化炸药的爆速性能,针对高海拔条件在混装车研发设计方面采取了功率补偿、换热补偿等一系列技术措施。该高原型混装车在海拔4490m的西藏甲玛铜矿进行了应用推广,对同类高海拔地下炸药混装车的研发提供工程经验。
  • 刘志强
    2021,73(3):133-135 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    随着社会及科学技术的发展,建设绿色矿山在全国范围内开展的如火如荼,实现矿山数字化是绿色矿山的重要组成部分,新形势下构建矿山三维可视化模型依然成为矿山技术人员迫切需要完成的任务。本文通过对搭载三维激光扫描技术的移动式三维激光扫描仪和全站式三维激光扫描仪在某中型铜矿井下的应用,阐述了两种方法的优缺点及适用范围,对矿山井巷工程构建三维可视化模型提供参考。
  • 综合利用与其它
  • 郑明雄,李保珠
    2021,73(3):136-140 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    本文以典型的高粘土化澜沧铅矿凝灰岩为样本,探索静电场在钻井防塌中的作用,进一步明确防塌原理。通过应用平板电场和点电场,在盐溶液、碱性可溶淀粉溶液、碱性可溶淀粉+KCl溶液三种环境中进行了静电场影响对比,并分析了其原理。研究表明:1)仅使用具有一定防塌能力的中低浓度盐溶液中时,静电场对凝灰岩的稳定性影响十分有限。凝灰岩双电层对带电水合离子的作用并不能阻止水进入凝灰岩内部。盐溶液的防塌机理是防盐溶防塌和离子交换稳定。2)碱性可溶淀粉溶液中,静电场的防塌作用十分明显。静电场可增强对含带电离子的致密膜层的吸附,使得水难以进入凝灰岩内部。在碱性可溶淀粉中加入KCl后,隔水膜中带有更多电荷,静电场的作用效果进一步加强。3)静电场对澜沧铅矿凝灰岩的防塌具有良好的实用价值。由此可推定:在高井塌风险的防塌钻井的成膜隔水应用中,使用含盐防塌剂混合隔水成膜剂时,外加静电场可增强防塌性能。
  • 张 悦,刘 杰,傅 钰,邓禾苗,金 龙
    2021,73(3):141-146 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    文章基于博弈论和集对分析方法,选取判矿样的低温氧化质量增加率、自热点和着火点,为基本判定因子,利用层次分析法和熵权法得到主客观权重,通过博弈论组合赋权得出最优组合权重;根据集对分析法算出相应的指标联系度,结合各个指标的权重计算出综合联系度,最终确定各矿样的自燃倾向性等级。通过10组国内典型矿山样本数据,运用该分析方法得出的结论与实际结果基本相符
  • 张凯选,李修会,余卓渊
    2021,73(3):147-152 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    获取矿区地物的变化是监测矿山活动有效手段之一,以贺兰山国家自然保护区为研究区,选用landsat-8 OLI多光谱遥感影像,通过分析矿区地物光谱信息特点选取纹理特征、归一化差分植被指数NDVI、改进归一化差异水体指数MNDWI和归一化差值土壤指数NDSI 4种特征信息,采用随机森林分类方法,对研究区地物覆盖物信息进行识别,分类整体精度和Kappa系数分别为 92.35%, 0.91,分类精度较基于传统随机森林分类和支持向量机分类有明显提高。通过对研究区2016-2019矿业权内进行动态监测。结果表明:①通过图斑提取发现自然保护区内存在越界开采,无序开采及乱采滥挖等情况;②开采场面积增加的区域主要分布在矿业权范围内,减少的开采场面积在矿业权界内外均有分布,减少幅度达56.34%,说明相关矿业部门对矿山管理起到积极作用。基于影像特征的随机森林的分类方法在自然保护区地物覆盖信息提取和动态监测具有一定可行性。
    矿山开采与安全
  • 赵泽虎,李祥龙,徐培良,王建国
    摘要:
    云锡松矿+1 360 m中段以下的30-14#矿体特点是含水率高、围岩松散破碎、回采率低。为达到深部矿体安全、科学、经济的回采要求,根据矿山现有的设备配置和富水破碎矿体特殊开采条件,提出下向进路式分层胶结充填采矿技术方案和坑道涌水治理措施,并进行现场试验验证。现场试验与应用结果表明,该采矿方法在实现采充平衡方面能够应用的很好,同时最大限度减少涌水对井下采矿作业的影响。
  • 杜加法,宋泽普
    摘要:
    金属矿山充填开采过程中,充填料浆浓度的准确控制对良好的充填质量至关重要,对于以矿山浮选尾矿为充填骨料的充填工艺,浮选尾矿浓密脱水效果是控制充填料浆浓度的一个关键因素。针对胶东地区某黄金矿山浮选尾矿,采用真空过滤试验机测试了不同粒径组成、质量浓度、絮凝剂添加量浮选尾矿浆的过滤脱水性能。结果表明,分级粗尾砂及全尾砂过滤性能较好,过滤速度快,滤饼含水量少,滤饼产量较大,满足工业生产要求,适用于采用过滤脱水工艺;分级细尾砂过滤速度慢,滤饼含水率较大且滤饼产量低,不适合采用过滤工艺进行脱水。砂浆质量浓度的增大会降低过滤速度,滤饼含水量也会有所增大,对于全尾砂矿浆,在矿浆质量浓度为40%时,滤饼产量达到最大值;适量的絮凝剂添加能促进矿浆过滤,但过量添加絮凝剂反而不利于矿浆过滤,对于全尾砂矿浆和分级粗尾砂矿浆,临界絮凝剂添加量为20 g/t,对于分级细尾砂矿浆,临界絮凝剂添加量为40 g/t。
  • 王德全,张 超,张开诚,康明超,郭学庭
    2021,73(3):15-21 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为进行拉拔荷载作用下围岩剪应力和锚杆轴向力的分析,以Mindlin位移解为理论基础,基于理想弹塑性荷载传递模型,得出围岩剪应力分布与位移关系曲线,并结合某金矿具体工程实例进行验证分析。应用FLAC3D进行树脂锚杆拉拔实验模拟,分析锚杆在不同拉拔荷载作用下塑性区以及剪应力的分布情况,并与理论分析进行对比。研究表明:拉拔实验塑性区呈倒锥形分布;围岩剪应力呈负指数分布,围岩剪应力值在孔口位置为0,距离孔口50 mm范围内剪应力急剧增大至峰值,之后缓慢减小并在孔底位置趋近于0;树脂锚杆的轴向力在孔口位置受力最大,孔底轴向力逐渐减小并趋于零。研究结果可为树脂锚杆支护提供参考。
  • 耿元玲,黄德镛,杜志锦,杨 洋,郭 琦
    2021,73(3):22-27 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    围岩稳定性对于矿山巷道的安全至关重要,为提高围岩稳定性评价的准确率和减少评价过程中的繁琐操作,提出因子分析与邻近算法耦合,建立因子分析-邻近算法模型(FA-KNN模型),并将该模型用于对围岩稳定性的评价中。选取影响围岩稳定性的6个指标,因子分析对原始变量处理可以得到3个相互独立的公共因子,再利用邻近算法对3个公共因子指标计算得到各个测试样本的类别。该模型在因子分析的基础上对围岩等级进行判别,其判别结果与实际情况一致,准确率为100%,而KNN模型、BP神经网络、PCA-RF模型的评价准确率分别为50%、70%、90%,FA-KNN模型相较于其它模型有更好的预测评价效果。研究表明:因子分析-邻近算法模型具有高效、准确的特点,对围岩稳定性的评价判别有一定的指导意义。
  • 杨八九,程 涌,王建贵,王永高
    2021,73(3):28-31 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    以笔架山铁矿急倾斜中厚矿体开采对上部山体及金沙江的稳定性为研究对象,在现场调查、矿岩体物理力学实验及质量分级的基础上,采用2D-block离散单元法,对具有代表性的3号和8号剖面在完全空场的情况下开采对上部山体及金沙江的稳定性进行了研究。结果表明:在完全空场条件下,3号剖面块体开裂的范围距离金沙江约为37.51 m,移动角约为65°,说明在模拟围岩发生大范围冒落时,对金沙江的影响也较小;8号剖面由于矿体延伸至650中段,矿体开采后冒落范围也较大,块体开裂范围也延伸到了金沙江边,移动角约为56°,说明8号剖面在模拟围岩发生大范围冒落时,在顶柱、间柱都失去作用的前提下,可能会对金沙江产生一定的影响。研究成果为矿区山体及金沙江的稳定性提供了理论依据。
  • 孙明武,丘小强,官旭晖,张 豪,BEAUCLAIR Raymond Zemfack,张衍昊
    2021,73(3):32-36 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    基于弹性力学、损伤力学以及应力波理论,通过岩体的物理力学参数、声学性质之间的数学关系,并结合不同判别条件,进而计算出较为贴近实际生产的爆破振动安全阈值。根据吉劳露天金矿现场爆破振动的监测数据,将矿区岩体的实际参数代入公式验算,研究结果表明,验算结果同爆破安全规程中的限值接近,故推导出计算公式简单易用,能够为边坡设计和控制提供参考。此外,从柱面波等理论推导得公式具有一定局限性,它仅仅适用于单孔爆破。
  • 李鹏飞,丘小强,王 宝,张 豪
    2021,73(3):37-40 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为改善预裂爆破效果,降低爆破振动,提升最终边坡稳定性,针对吉劳金矿南部边帮1935平台以上已达到最终境界的情况,采用控制爆破技术改善吉劳金矿南部最终边坡的稳定性和安全性,通过优化预裂爆破参数和调整装药结构,采用分段空气间隔装药结构,在吉劳金矿1915平台进行预裂爆破现场试验,试验区域半壁孔率均达到80%以上,坡面平整性较好,取得了预期效果,为后续矿山靠帮预裂爆破提供了可靠依据。
  • 李 准,苗勇刚,夏志远
    2021,73(3):41-47 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    在深部矿山开采过程中,由于高地应力及复杂地质条件,岩爆时有发生。利用多种岩爆判别标准,并结合层次分析-模糊综合评判深部岩体的岩爆倾向性,结合矿山实际情况,提出岩爆防治措施,并根据岩爆支护设计原则,设计了两种可行支护方案,分析应力集中部位、大小等参数以及破坏特征,与矿山原方案作对比,进行支护优化。为矿山开采岩爆防治提供实际参考价值。
  • 张其虎,张 希,孙进辉,范天林
    2021,73(3):48-55 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了研究金沙矿业官房矿段地下浅孔爆破作业过程中地震强度过大的问题,采取爆破振动监测手段在地表对两次不同炸药量的爆破作业进行监测。基于HHT方法和EMD分解对地下浅孔爆破地震波信号的峰值振速、频率和振幅进行了分析。结果表明:峰值振速反映爆破振动强度及最大荷载区域,主振频率反映爆破作业下建(构)筑物的动态响应情况。地下浅孔爆破振动信号的优势能量频带都在10~50 Hz,在不同药量下爆破的主振频率一般不同,振动频率随药量的增加有向低频集中及瞬时输入能量增大的趋势。
  • 许龙星,张兵兵
    2021,73(3):56-60 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了消除大宝山露天矿山661采空区对采场安全生产的严重威胁,采用了三维激光扫描仪获取采空区的点云数据,再结合DIMINE软件快速地生成了采空区的实体模型,并得到了采空区的跨度及面积等参数,为确定合理的爆破方案提供了支持。利用DIMINE软件的露天矿山爆破设计模块,进行了采空区爆破的装药及连网等的智能化设计,并验证了方案的可行性,有助于实现采空区快速安全施工。将爆破方案进行了现场试验,成功处理了采空区的安全威胁,提高了工作效率及施工精准性。
  • 刘 林,郭忠林,何泽正,胡建非,杨晓敏
    2021,73(3):61-69 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对矿浆浓度会引起尾矿库溃坝等灾害问题,以四川某铜矿尾矿库为工程背景,基于溃决泥石流运动规律试验装置进行模型试验,利用观测设备对不同矿浆浓度条件下尾矿坝溃决泥石流运动规律进行分析,研究结果表明:随着矿浆浓度的不断增大,泥石流在下游沟谷中的运动过程更加激烈,泥石流流态和冲击力亦越大,为尾矿坝溃坝泥石流程度预测和灾害范围等风险问题提供有益的指导意义。
  • 矿山地质与力学
  • 赵胜利,黄 波,杨 涛,曹其琛,孙芳芳
    2021,73(3):70-77 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    通过对安哥拉Bonga铌矿勘查总结的成矿地质背景,运用大陆动力学结合“螺旋构造”观点,分析了全球主要的铌矿床特点得出:矿区分为原生矿和风化砂矿,原生矿为早白垩系碳酸岩以中心式侵入元古代基底中富铌和稀土元素的双稀矿床;矿区碳酸岩在崩落堆积与残坡积后,经后期风化迁出易迁移元素,形成的风化砂矿,使赋铌的矿物烧绿石和稀土等元素富集后具超大型规模的双稀矿床。中生代构造运动和“南非螺旋”作用下,形成了NE向Huombo-Sourimo断裂及中生代Lucapa裂谷系统,产生的早白垩系NE向串珠状以环带或中心式侵入元古代基底中的多个幔源型碳酸岩—碱性岩,是中生代中晚期地球内部演化过程因重力分异作用下产生的碳酸杂岩—碱性岩富亲石元素组合的熔体—流体,与全球性多地主要的稀有、稀土矿床对应,具全球性重要的成矿专属性:中生代中晚期碳酸岩—碱性岩中稀有、稀土矿床,对区域上NE向中生代裂谷系统分布的多个碳酸岩—碱性岩中寻找双稀矿床具重要指示意义。区域上从前寒武到中生代多期岩浆活动,带来的丰富成矿物质,与区域上已知有色、黑色、贵金属及双稀等多种深源性高密度元素相关的矿床对应,显示了较高找矿远景。
  • 岳 言,赵泽源,李 波,王新富,唐 果,刘月东,刘 超,孙本占,杨明东
    2021,73(3):78-87 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    云南羊拉铜矿床为金沙江铜多金属成矿带内最为典型的铜矿床,其矿体明显受构造控制,研究深部中段的构造特征、总结构造控矿规律成为找矿预测的有效手段。本文以羊拉矿床的3175m中段为研究对象,对其构造(断层、节理)进行了详细调查、描述。结果表明:羊拉矿床经历了近南北向构造带→早北东向构造带→晚北东向构造带→北西向构造带的四期构造运动,分别对应海西期、印支期、燕山期、喜马拉雅期,而成矿构造为印支期早北东向构造带。依据成矿地质条件和构造控岩控矿规律,本文提出了三个找矿预测靶区:28#勘探线北西侧、10#勘探线西侧、11#勘探线西侧。
  • 苏 航,陈功新,邢林啸,孙占学,岑 丽,陈诗峰
    2021,73(3):88-97 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    As、Sb、Bi、Li、Be、Rb、Hg等前缘晕元素可作为地热田勘探的重要指标。本文基于冀中坳陷北部典型地热田深层土壤样品检测数据,计算了背景值与异常下限以及相关性系数,绘制了长剖面图与平面等值线图,同时利用归一化方法绘制了元素叠加等值线图,并对照元素异常位置得到元素分布特征为“南部地热田高,北部凸起区、中部凹陷处低;断层处高,构造单元内低”,并简析了元素异常富集机理,预测地热异常区,为地热田勘探提供理论依据。
  • 梁景利,赵红瑞,王 鹏
    2021,73(3):98-104 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    通过对1:50000水系沉积物测量数据的处理和研究,本文分析了河北六沟-小寺沟-杨树岭一带的地球化学特征,认为该区有较大成矿找矿潜力,尤其是金、铜、钼、银、铅、锌、铁矿床;圈定的综合异常与已探获的多金属矿产地对应良好,表明本区内多金属找矿工作具有明显的区域规律性和特定性,即同一成矿类型的找矿经验普遍适用和矿种与其特定的地层、岩体或构造相对应。因此总结了以分布在岩体或岩体与围岩接触带的异常、分布在构造发育地区的异常和分布在特定地质单元中的异常为今后的找矿方向。
  • 曾庆友,潘世语,张连湘,彭蜀涛,丁亮
    2021,73(3):105-110 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    石坞金矿位于钦杭成矿带东段之金山金矿田的北缘,是目前矿田内发现的第二大矿床。通过开展矿床地球化学特征研究表明,其主量元素SiO2为带入组分,Al2O3、TiO2、MgO、Na2O、K2O、P2O5为带出组分;微量元素显示出富集高场强元素Th、U、La、Ce、Zr、Hf,亏损大离子亲石元素Sr、Ba等特点;稀土元素球粒陨石标准化配分曲线均呈右倾型,轻重稀土分馏明显,富集轻稀土元素,具有明显的Eu负异常。上述特征揭示了石坞金矿的成矿物质均来源于新元古界张村岩组,形成于岛弧拉张背景下,这一认识对探讨石坞金矿的成因具有重要的意义。
  • 矿山环境与设备
  • 陈仁祥,高 杨,宋 勇,王太伟,高 柏
    2021,73(3):111-118 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    随着长时间对离子型稀土矿的过度开采,其矿区及周边生态环境治理刻不容缓。为提供原地浸矿开采技术导致的矿区及周边地下水污染的修复科学依据,对龙南足洞稀土矿区地下水进行监测,运用修正的内梅罗指数法和健康风险模型进行地下水质综合评价和暴露风险评估。结果表明:浸矿期间污染物在地下水中的迁移缓慢,对浅层地下水的影响大。随着距离和时间的增长,污染物浓度降低。矿区内地下水水质极差,铅超标率为31.71%,硫酸根超标率为4.88%,氨氮超标率为53.66%,氨氮迁移距离为3500米。该地区地下水污染物健康风险指数依次为铅>氨氮>硝酸盐氮>亚硝酸盐氮,幼儿、儿童和成人非致癌风险指数超标率为7.32%、4.88%、0.48%。
  • 高学通,韩贵雷
    2021,73(3):119-123 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    国内有色金属矿山尾矿库多存在库区渗漏和场地污染问题,很多防渗工程中采用了帷幕注浆技术。但是限于场地条件差异,对于很多薄覆盖层下风化基岩注浆施工而言,存在浆液扩散难、防渗效果差等问题。究其根本原因,除了注浆材料和浆液类型的适用性以外,注浆工艺与地质条件的匹配度是重要影响因素之一。研究结合某尾矿库坝基防渗工程,对常规注浆工艺的适用性进行了试验验证。针对常规工艺存在的注浆压力难增大、易发生地面冒浆和孔内固管事故问题,优化改进形成“孔内封闭局部循环”注浆工艺及装置。新工艺经过现场实际验证,适用性优于常规工艺,可以有效提高注浆质量、减少地面冒浆和孔内事故,适于在类似地质条件的帷幕注浆项目中推广应用。
  • 朱和玲,张新光
    2021,73(3):124-128 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为避免离子型稀土矿原地浸出过程中带来的氨氮残留问题,本研究选用氯化钙作为新型无氨氮浸矿剂开展浸矿过程模拟及参数优化研究,重点试验了浸取剂浸矿溶液浓度、pH值、固液比等对稀土浸出率的影响。研究表明:(1)相同浸矿溶液浓度、pH、固液比的条件下,氯化钙和硫酸镁的浸矿能力分别是硫酸铵浸矿能力的84.5%和74.6%;(2)当浸矿溶液浓度为7%、固液比为1:1、PH值为4.6时,氯化钙浸矿效果的最优;(3)采用氢氧化钙对氯化稀土母液进行除杂、沉淀,除杂时pH值控制在5.1-5.4,沉淀时pH值控制在6.0-6.5可得到较为纯净的氢氧稀土产品。
  • 田 丰,黄 麟,田惺哲,张纪东,袁永生
    2021,73(3):129-132 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    高海拔环境对地下采矿工程机械以及乳化炸药爆速性能会产生严重影响。本文介绍了一种BCJ-4I高原型地下乳化炸药混装车,对比了不同海拔高度下现场混装乳化炸药的爆速性能,针对高海拔条件在混装车研发设计方面采取了功率补偿、换热补偿等一系列技术措施。该高原型混装车在海拔4490m的西藏甲玛铜矿进行了应用推广,对同类高海拔地下炸药混装车的研发提供工程经验。
  • 刘志强
    2021,73(3):133-135 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    随着社会及科学技术的发展,建设绿色矿山在全国范围内开展的如火如荼,实现矿山数字化是绿色矿山的重要组成部分,新形势下构建矿山三维可视化模型依然成为矿山技术人员迫切需要完成的任务。本文通过对搭载三维激光扫描技术的移动式三维激光扫描仪和全站式三维激光扫描仪在某中型铜矿井下的应用,阐述了两种方法的优缺点及适用范围,对矿山井巷工程构建三维可视化模型提供参考。
  • 综合利用与其它
  • 郑明雄,李保珠
    2021,73(3):136-140 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    本文以典型的高粘土化澜沧铅矿凝灰岩为样本,探索静电场在钻井防塌中的作用,进一步明确防塌原理。通过应用平板电场和点电场,在盐溶液、碱性可溶淀粉溶液、碱性可溶淀粉+KCl溶液三种环境中进行了静电场影响对比,并分析了其原理。研究表明:1)仅使用具有一定防塌能力的中低浓度盐溶液中时,静电场对凝灰岩的稳定性影响十分有限。凝灰岩双电层对带电水合离子的作用并不能阻止水进入凝灰岩内部。盐溶液的防塌机理是防盐溶防塌和离子交换稳定。2)碱性可溶淀粉溶液中,静电场的防塌作用十分明显。静电场可增强对含带电离子的致密膜层的吸附,使得水难以进入凝灰岩内部。在碱性可溶淀粉中加入KCl后,隔水膜中带有更多电荷,静电场的作用效果进一步加强。3)静电场对澜沧铅矿凝灰岩的防塌具有良好的实用价值。由此可推定:在高井塌风险的防塌钻井的成膜隔水应用中,使用含盐防塌剂混合隔水成膜剂时,外加静电场可增强防塌性能。
  • 张 悦,刘 杰,傅 钰,邓禾苗,金 龙
    2021,73(3):141-146 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    文章基于博弈论和集对分析方法,选取判矿样的低温氧化质量增加率、自热点和着火点,为基本判定因子,利用层次分析法和熵权法得到主客观权重,通过博弈论组合赋权得出最优组合权重;根据集对分析法算出相应的指标联系度,结合各个指标的权重计算出综合联系度,最终确定各矿样的自燃倾向性等级。通过10组国内典型矿山样本数据,运用该分析方法得出的结论与实际结果基本相符
  • 张凯选,李修会,余卓渊
    2021,73(3):147-152 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    获取矿区地物的变化是监测矿山活动有效手段之一,以贺兰山国家自然保护区为研究区,选用landsat-8 OLI多光谱遥感影像,通过分析矿区地物光谱信息特点选取纹理特征、归一化差分植被指数NDVI、改进归一化差异水体指数MNDWI和归一化差值土壤指数NDSI 4种特征信息,采用随机森林分类方法,对研究区地物覆盖物信息进行识别,分类整体精度和Kappa系数分别为 92.35%, 0.91,分类精度较基于传统随机森林分类和支持向量机分类有明显提高。通过对研究区2016-2019矿业权内进行动态监测。结果表明:①通过图斑提取发现自然保护区内存在越界开采,无序开采及乱采滥挖等情况;②开采场面积增加的区域主要分布在矿业权范围内,减少的开采场面积在矿业权界内外均有分布,减少幅度达56.34%,说明相关矿业部门对矿山管理起到积极作用。基于影像特征的随机森林的分类方法在自然保护区地物覆盖信息提取和动态监测具有一定可行性。
    矿山开采与安全
  • 赵泽虎,李祥龙,徐培良,王建国
    摘要:
    云锡松矿+1 360 m中段以下的30-14#矿体特点是含水率高、围岩松散破碎、回采率低。为达到深部矿体安全、科学、经济的回采要求,根据矿山现有的设备配置和富水破碎矿体特殊开采条件,提出下向进路式分层胶结充填采矿技术方案和坑道涌水治理措施,并进行现场试验验证。现场试验与应用结果表明,该采矿方法在实现采充平衡方面能够应用的很好,同时最大限度减少涌水对井下采矿作业的影响。
  • 杜加法,宋泽普
    摘要:
    金属矿山充填开采过程中,充填料浆浓度的准确控制对良好的充填质量至关重要,对于以矿山浮选尾矿为充填骨料的充填工艺,浮选尾矿浓密脱水效果是控制充填料浆浓度的一个关键因素。针对胶东地区某黄金矿山浮选尾矿,采用真空过滤试验机测试了不同粒径组成、质量浓度、絮凝剂添加量浮选尾矿浆的过滤脱水性能。结果表明,分级粗尾砂及全尾砂过滤性能较好,过滤速度快,滤饼含水量少,滤饼产量较大,满足工业生产要求,适用于采用过滤脱水工艺;分级细尾砂过滤速度慢,滤饼含水率较大且滤饼产量低,不适合采用过滤工艺进行脱水。砂浆质量浓度的增大会降低过滤速度,滤饼含水量也会有所增大,对于全尾砂矿浆,在矿浆质量浓度为40%时,滤饼产量达到最大值;适量的絮凝剂添加能促进矿浆过滤,但过量添加絮凝剂反而不利于矿浆过滤,对于全尾砂矿浆和分级粗尾砂矿浆,临界絮凝剂添加量为20 g/t,对于分级细尾砂矿浆,临界絮凝剂添加量为40 g/t。
  • 王德全,张 超,张开诚,康明超,郭学庭
    2021,73(3):15-21 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为进行拉拔荷载作用下围岩剪应力和锚杆轴向力的分析,以Mindlin位移解为理论基础,基于理想弹塑性荷载传递模型,得出围岩剪应力分布与位移关系曲线,并结合某金矿具体工程实例进行验证分析。应用FLAC3D进行树脂锚杆拉拔实验模拟,分析锚杆在不同拉拔荷载作用下塑性区以及剪应力的分布情况,并与理论分析进行对比。研究表明:拉拔实验塑性区呈倒锥形分布;围岩剪应力呈负指数分布,围岩剪应力值在孔口位置为0,距离孔口50 mm范围内剪应力急剧增大至峰值,之后缓慢减小并在孔底位置趋近于0;树脂锚杆的轴向力在孔口位置受力最大,孔底轴向力逐渐减小并趋于零。研究结果可为树脂锚杆支护提供参考。
  • 耿元玲,黄德镛,杜志锦,杨 洋,郭 琦
    2021,73(3):22-27 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    围岩稳定性对于矿山巷道的安全至关重要,为提高围岩稳定性评价的准确率和减少评价过程中的繁琐操作,提出因子分析与邻近算法耦合,建立因子分析-邻近算法模型(FA-KNN模型),并将该模型用于对围岩稳定性的评价中。选取影响围岩稳定性的6个指标,因子分析对原始变量处理可以得到3个相互独立的公共因子,再利用邻近算法对3个公共因子指标计算得到各个测试样本的类别。该模型在因子分析的基础上对围岩等级进行判别,其判别结果与实际情况一致,准确率为100%,而KNN模型、BP神经网络、PCA-RF模型的评价准确率分别为50%、70%、90%,FA-KNN模型相较于其它模型有更好的预测评价效果。研究表明:因子分析-邻近算法模型具有高效、准确的特点,对围岩稳定性的评价判别有一定的指导意义。
  • 杨八九,程 涌,王建贵,王永高
    2021,73(3):28-31 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    以笔架山铁矿急倾斜中厚矿体开采对上部山体及金沙江的稳定性为研究对象,在现场调查、矿岩体物理力学实验及质量分级的基础上,采用2D-block离散单元法,对具有代表性的3号和8号剖面在完全空场的情况下开采对上部山体及金沙江的稳定性进行了研究。结果表明:在完全空场条件下,3号剖面块体开裂的范围距离金沙江约为37.51 m,移动角约为65°,说明在模拟围岩发生大范围冒落时,对金沙江的影响也较小;8号剖面由于矿体延伸至650中段,矿体开采后冒落范围也较大,块体开裂范围也延伸到了金沙江边,移动角约为56°,说明8号剖面在模拟围岩发生大范围冒落时,在顶柱、间柱都失去作用的前提下,可能会对金沙江产生一定的影响。研究成果为矿区山体及金沙江的稳定性提供了理论依据。
  • 孙明武,丘小强,官旭晖,张 豪,BEAUCLAIR Raymond Zemfack,张衍昊
    2021,73(3):32-36 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    基于弹性力学、损伤力学以及应力波理论,通过岩体的物理力学参数、声学性质之间的数学关系,并结合不同判别条件,进而计算出较为贴近实际生产的爆破振动安全阈值。根据吉劳露天金矿现场爆破振动的监测数据,将矿区岩体的实际参数代入公式验算,研究结果表明,验算结果同爆破安全规程中的限值接近,故推导出计算公式简单易用,能够为边坡设计和控制提供参考。此外,从柱面波等理论推导得公式具有一定局限性,它仅仅适用于单孔爆破。
  • 李鹏飞,丘小强,王 宝,张 豪
    2021,73(3):37-40 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为改善预裂爆破效果,降低爆破振动,提升最终边坡稳定性,针对吉劳金矿南部边帮1935平台以上已达到最终境界的情况,采用控制爆破技术改善吉劳金矿南部最终边坡的稳定性和安全性,通过优化预裂爆破参数和调整装药结构,采用分段空气间隔装药结构,在吉劳金矿1915平台进行预裂爆破现场试验,试验区域半壁孔率均达到80%以上,坡面平整性较好,取得了预期效果,为后续矿山靠帮预裂爆破提供了可靠依据。
  • 李 准,苗勇刚,夏志远
    2021,73(3):41-47 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    在深部矿山开采过程中,由于高地应力及复杂地质条件,岩爆时有发生。利用多种岩爆判别标准,并结合层次分析-模糊综合评判深部岩体的岩爆倾向性,结合矿山实际情况,提出岩爆防治措施,并根据岩爆支护设计原则,设计了两种可行支护方案,分析应力集中部位、大小等参数以及破坏特征,与矿山原方案作对比,进行支护优化。为矿山开采岩爆防治提供实际参考价值。
  • 张其虎,张 希,孙进辉,范天林
    2021,73(3):48-55 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了研究金沙矿业官房矿段地下浅孔爆破作业过程中地震强度过大的问题,采取爆破振动监测手段在地表对两次不同炸药量的爆破作业进行监测。基于HHT方法和EMD分解对地下浅孔爆破地震波信号的峰值振速、频率和振幅进行了分析。结果表明:峰值振速反映爆破振动强度及最大荷载区域,主振频率反映爆破作业下建(构)筑物的动态响应情况。地下浅孔爆破振动信号的优势能量频带都在10~50 Hz,在不同药量下爆破的主振频率一般不同,振动频率随药量的增加有向低频集中及瞬时输入能量增大的趋势。
  • 许龙星,张兵兵
    2021,73(3):56-60 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为了消除大宝山露天矿山661采空区对采场安全生产的严重威胁,采用了三维激光扫描仪获取采空区的点云数据,再结合DIMINE软件快速地生成了采空区的实体模型,并得到了采空区的跨度及面积等参数,为确定合理的爆破方案提供了支持。利用DIMINE软件的露天矿山爆破设计模块,进行了采空区爆破的装药及连网等的智能化设计,并验证了方案的可行性,有助于实现采空区快速安全施工。将爆破方案进行了现场试验,成功处理了采空区的安全威胁,提高了工作效率及施工精准性。
  • 刘 林,郭忠林,何泽正,胡建非,杨晓敏
    2021,73(3):61-69 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    针对矿浆浓度会引起尾矿库溃坝等灾害问题,以四川某铜矿尾矿库为工程背景,基于溃决泥石流运动规律试验装置进行模型试验,利用观测设备对不同矿浆浓度条件下尾矿坝溃决泥石流运动规律进行分析,研究结果表明:随着矿浆浓度的不断增大,泥石流在下游沟谷中的运动过程更加激烈,泥石流流态和冲击力亦越大,为尾矿坝溃坝泥石流程度预测和灾害范围等风险问题提供有益的指导意义。
  • 矿山地质与力学
  • 赵胜利,黄 波,杨 涛,曹其琛,孙芳芳
    2021,73(3):70-77 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    通过对安哥拉Bonga铌矿勘查总结的成矿地质背景,运用大陆动力学结合“螺旋构造”观点,分析了全球主要的铌矿床特点得出:矿区分为原生矿和风化砂矿,原生矿为早白垩系碳酸岩以中心式侵入元古代基底中富铌和稀土元素的双稀矿床;矿区碳酸岩在崩落堆积与残坡积后,经后期风化迁出易迁移元素,形成的风化砂矿,使赋铌的矿物烧绿石和稀土等元素富集后具超大型规模的双稀矿床。中生代构造运动和“南非螺旋”作用下,形成了NE向Huombo-Sourimo断裂及中生代Lucapa裂谷系统,产生的早白垩系NE向串珠状以环带或中心式侵入元古代基底中的多个幔源型碳酸岩—碱性岩,是中生代中晚期地球内部演化过程因重力分异作用下产生的碳酸杂岩—碱性岩富亲石元素组合的熔体—流体,与全球性多地主要的稀有、稀土矿床对应,具全球性重要的成矿专属性:中生代中晚期碳酸岩—碱性岩中稀有、稀土矿床,对区域上NE向中生代裂谷系统分布的多个碳酸岩—碱性岩中寻找双稀矿床具重要指示意义。区域上从前寒武到中生代多期岩浆活动,带来的丰富成矿物质,与区域上已知有色、黑色、贵金属及双稀等多种深源性高密度元素相关的矿床对应,显示了较高找矿远景。
  • 岳 言,赵泽源,李 波,王新富,唐 果,刘月东,刘 超,孙本占,杨明东
    2021,73(3):78-87 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    云南羊拉铜矿床为金沙江铜多金属成矿带内最为典型的铜矿床,其矿体明显受构造控制,研究深部中段的构造特征、总结构造控矿规律成为找矿预测的有效手段。本文以羊拉矿床的3175m中段为研究对象,对其构造(断层、节理)进行了详细调查、描述。结果表明:羊拉矿床经历了近南北向构造带→早北东向构造带→晚北东向构造带→北西向构造带的四期构造运动,分别对应海西期、印支期、燕山期、喜马拉雅期,而成矿构造为印支期早北东向构造带。依据成矿地质条件和构造控岩控矿规律,本文提出了三个找矿预测靶区:28#勘探线北西侧、10#勘探线西侧、11#勘探线西侧。
  • 苏 航,陈功新,邢林啸,孙占学,岑 丽,陈诗峰
    2021,73(3):88-97 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    As、Sb、Bi、Li、Be、Rb、Hg等前缘晕元素可作为地热田勘探的重要指标。本文基于冀中坳陷北部典型地热田深层土壤样品检测数据,计算了背景值与异常下限以及相关性系数,绘制了长剖面图与平面等值线图,同时利用归一化方法绘制了元素叠加等值线图,并对照元素异常位置得到元素分布特征为“南部地热田高,北部凸起区、中部凹陷处低;断层处高,构造单元内低”,并简析了元素异常富集机理,预测地热异常区,为地热田勘探提供理论依据。
  • 梁景利,赵红瑞,王 鹏
    2021,73(3):98-104 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    通过对1:50000水系沉积物测量数据的处理和研究,本文分析了河北六沟-小寺沟-杨树岭一带的地球化学特征,认为该区有较大成矿找矿潜力,尤其是金、铜、钼、银、铅、锌、铁矿床;圈定的综合异常与已探获的多金属矿产地对应良好,表明本区内多金属找矿工作具有明显的区域规律性和特定性,即同一成矿类型的找矿经验普遍适用和矿种与其特定的地层、岩体或构造相对应。因此总结了以分布在岩体或岩体与围岩接触带的异常、分布在构造发育地区的异常和分布在特定地质单元中的异常为今后的找矿方向。
  • 曾庆友,潘世语,张连湘,彭蜀涛,丁亮
    2021,73(3):105-110 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    石坞金矿位于钦杭成矿带东段之金山金矿田的北缘,是目前矿田内发现的第二大矿床。通过开展矿床地球化学特征研究表明,其主量元素SiO2为带入组分,Al2O3、TiO2、MgO、Na2O、K2O、P2O5为带出组分;微量元素显示出富集高场强元素Th、U、La、Ce、Zr、Hf,亏损大离子亲石元素Sr、Ba等特点;稀土元素球粒陨石标准化配分曲线均呈右倾型,轻重稀土分馏明显,富集轻稀土元素,具有明显的Eu负异常。上述特征揭示了石坞金矿的成矿物质均来源于新元古界张村岩组,形成于岛弧拉张背景下,这一认识对探讨石坞金矿的成因具有重要的意义。
  • 矿山环境与设备
  • 陈仁祥,高 杨,宋 勇,王太伟,高 柏
    2021,73(3):111-118 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    随着长时间对离子型稀土矿的过度开采,其矿区及周边生态环境治理刻不容缓。为提供原地浸矿开采技术导致的矿区及周边地下水污染的修复科学依据,对龙南足洞稀土矿区地下水进行监测,运用修正的内梅罗指数法和健康风险模型进行地下水质综合评价和暴露风险评估。结果表明:浸矿期间污染物在地下水中的迁移缓慢,对浅层地下水的影响大。随着距离和时间的增长,污染物浓度降低。矿区内地下水水质极差,铅超标率为31.71%,硫酸根超标率为4.88%,氨氮超标率为53.66%,氨氮迁移距离为3500米。该地区地下水污染物健康风险指数依次为铅>氨氮>硝酸盐氮>亚硝酸盐氮,幼儿、儿童和成人非致癌风险指数超标率为7.32%、4.88%、0.48%。
  • 高学通,韩贵雷
    2021,73(3):119-123 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    国内有色金属矿山尾矿库多存在库区渗漏和场地污染问题,很多防渗工程中采用了帷幕注浆技术。但是限于场地条件差异,对于很多薄覆盖层下风化基岩注浆施工而言,存在浆液扩散难、防渗效果差等问题。究其根本原因,除了注浆材料和浆液类型的适用性以外,注浆工艺与地质条件的匹配度是重要影响因素之一。研究结合某尾矿库坝基防渗工程,对常规注浆工艺的适用性进行了试验验证。针对常规工艺存在的注浆压力难增大、易发生地面冒浆和孔内固管事故问题,优化改进形成“孔内封闭局部循环”注浆工艺及装置。新工艺经过现场实际验证,适用性优于常规工艺,可以有效提高注浆质量、减少地面冒浆和孔内事故,适于在类似地质条件的帷幕注浆项目中推广应用。
  • 朱和玲,张新光
    2021,73(3):124-128 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    为避免离子型稀土矿原地浸出过程中带来的氨氮残留问题,本研究选用氯化钙作为新型无氨氮浸矿剂开展浸矿过程模拟及参数优化研究,重点试验了浸取剂浸矿溶液浓度、pH值、固液比等对稀土浸出率的影响。研究表明:(1)相同浸矿溶液浓度、pH、固液比的条件下,氯化钙和硫酸镁的浸矿能力分别是硫酸铵浸矿能力的84.5%和74.6%;(2)当浸矿溶液浓度为7%、固液比为1:1、PH值为4.6时,氯化钙浸矿效果的最优;(3)采用氢氧化钙对氯化稀土母液进行除杂、沉淀,除杂时pH值控制在5.1-5.4,沉淀时pH值控制在6.0-6.5可得到较为纯净的氢氧稀土产品。
  • 田 丰,黄 麟,田惺哲,张纪东,袁永生
    2021,73(3):129-132 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    高海拔环境对地下采矿工程机械以及乳化炸药爆速性能会产生严重影响。本文介绍了一种BCJ-4I高原型地下乳化炸药混装车,对比了不同海拔高度下现场混装乳化炸药的爆速性能,针对高海拔条件在混装车研发设计方面采取了功率补偿、换热补偿等一系列技术措施。该高原型混装车在海拔4490m的西藏甲玛铜矿进行了应用推广,对同类高海拔地下炸药混装车的研发提供工程经验。
  • 刘志强
    2021,73(3):133-135 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    随着社会及科学技术的发展,建设绿色矿山在全国范围内开展的如火如荼,实现矿山数字化是绿色矿山的重要组成部分,新形势下构建矿山三维可视化模型依然成为矿山技术人员迫切需要完成的任务。本文通过对搭载三维激光扫描技术的移动式三维激光扫描仪和全站式三维激光扫描仪在某中型铜矿井下的应用,阐述了两种方法的优缺点及适用范围,对矿山井巷工程构建三维可视化模型提供参考。
  • 综合利用与其它
  • 郑明雄,李保珠
    2021,73(3):136-140 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    本文以典型的高粘土化澜沧铅矿凝灰岩为样本,探索静电场在钻井防塌中的作用,进一步明确防塌原理。通过应用平板电场和点电场,在盐溶液、碱性可溶淀粉溶液、碱性可溶淀粉+KCl溶液三种环境中进行了静电场影响对比,并分析了其原理。研究表明:1)仅使用具有一定防塌能力的中低浓度盐溶液中时,静电场对凝灰岩的稳定性影响十分有限。凝灰岩双电层对带电水合离子的作用并不能阻止水进入凝灰岩内部。盐溶液的防塌机理是防盐溶防塌和离子交换稳定。2)碱性可溶淀粉溶液中,静电场的防塌作用十分明显。静电场可增强对含带电离子的致密膜层的吸附,使得水难以进入凝灰岩内部。在碱性可溶淀粉中加入KCl后,隔水膜中带有更多电荷,静电场的作用效果进一步加强。3)静电场对澜沧铅矿凝灰岩的防塌具有良好的实用价值。由此可推定:在高井塌风险的防塌钻井的成膜隔水应用中,使用含盐防塌剂混合隔水成膜剂时,外加静电场可增强防塌性能。
  • 张 悦,刘 杰,傅 钰,邓禾苗,金 龙
    2021,73(3):141-146 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    文章基于博弈论和集对分析方法,选取判矿样的低温氧化质量增加率、自热点和着火点,为基本判定因子,利用层次分析法和熵权法得到主客观权重,通过博弈论组合赋权得出最优组合权重;根据集对分析法算出相应的指标联系度,结合各个指标的权重计算出综合联系度,最终确定各矿样的自燃倾向性等级。通过10组国内典型矿山样本数据,运用该分析方法得出的结论与实际结果基本相符
  • 张凯选,李修会,余卓渊
    2021,73(3):147-152 doi: 10.16078/j.tribology.2017.06.002
    摘要:
    获取矿区地物的变化是监测矿山活动有效手段之一,以贺兰山国家自然保护区为研究区,选用landsat-8 OLI多光谱遥感影像,通过分析矿区地物光谱信息特点选取纹理特征、归一化差分植被指数NDVI、改进归一化差异水体指数MNDWI和归一化差值土壤指数NDSI 4种特征信息,采用随机森林分类方法,对研究区地物覆盖物信息进行识别,分类整体精度和Kappa系数分别为 92.35%, 0.91,分类精度较基于传统随机森林分类和支持向量机分类有明显提高。通过对研究区2016-2019矿业权内进行动态监测。结果表明:①通过图斑提取发现自然保护区内存在越界开采,无序开采及乱采滥挖等情况;②开采场面积增加的区域主要分布在矿业权范围内,减少的开采场面积在矿业权界内外均有分布,减少幅度达56.34%,说明相关矿业部门对矿山管理起到积极作用。基于影像特征的随机森林的分类方法在自然保护区地物覆盖信息提取和动态监测具有一定可行性。

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