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2017年 25卷 4期
刊出日期 2017-08-30

矿产勘查与资源评价
采选技术与矿山管理
冶炼技术与装备研发
矿产勘查与资源评价
1 陈彩华,孙斌,陈冀,陈力子
西秦岭中寨—十里铺地区水系沉积物测量找矿效果 Hot!

中寨—十里铺地区处于寨上超大型金矿的西部,成矿条件有利。通过在该区开展1/5万水系沉积物测量工作,对区内17种元素的地球化学特征进行了研究,认为中寨—十里铺地区的地层单元是对成矿有利的地球化学块体。运用数理统计方法,分析了成矿元素的相对丰度和相对变异系数特征,以及元素富集程度,指出多金属成矿的有利部位。通过计算成矿元素在不同地层单元中的找矿潜力指数(K×Cv),评价了各地层单元的成矿潜力。通过对研究区内17种元素的R型聚类分析,研究了元素的相关性特征及其空间分布规律,讨论了各元素在空间上的分布特征和组合关系。根据异常的地球化学特征、地层和断裂,优选出4处成矿远景区。在此基础上,开展异常查证,部署工程揭露,发现了3处金锑矿点,取得了良好的找矿效果。

2017 Vol. 25 (4): 1-9 [摘要] ( 8 ) [HTML 1KB] [PDF 4277KB] ( 11 )
10 张磊,佟宇,杨振东,白云龙,刘幸,赵永涛
辽宁苇子沟地区金铜多金属矿成矿机制及找矿方向 Hot!

苇子沟地区金铜多金属矿主要受闪长岩体控制,具有其自身的独特性。区域上金、铜、铅、锌、银、钼等元素在地层中的高背景值、矿区内矿体受逆冲断层控制、各金属元素地球化学土壤异常值的分带性等,皆为矿区金铜多金属矿体形成的主要因素。利用幔枝构造理论对矿床地质特征及诸多因素进行综合研究,认为苇子沟金铜多金属矿属于断裂—矽卡岩型矿床。NE向逆冲断层的形成是建平—阜新幔枝构造所造成,NE向逆冲断层为幔枝构造的主次级拆离带,为苇子沟地区的导矿、容矿构造,而更次级的拆离带为容矿、控矿构造。通过归纳区内成矿与嘀答水闪长岩体、围岩及NE向逆断层的关系,总结了成矿规律,并探讨了该区进一步找矿方向。

2017 Vol. 25 (4): 10-17 [摘要] ( 7 ) [HTML 1KB] [PDF 3664KB] ( 10 )
18 王纪昆,宋蓓蓓,胡瑞刚
河北安妥岭钼矿床地质特征及找矿方向 Hot!

摘  要:安妥岭矿区位于河北省涞水县北部,地处华北地台北缘、燕辽钼(铜)成矿带西南端。该成矿带受区域NNE向上黄旗—乌龙沟深大断裂和紫荆关—灵山断裂的联合控制。在总结区域地质背景、矿区地质特征的基础上,分析区内岩石地球化学特征、构造特征、岩体侵入位置与矿体分布之间的关系,初步探讨安妥岭钼矿床的控矿因素和矿床成因,认为安妥岭钼矿床属于中—低温热液型矿床。提出NNW、NW向断裂活动促进矿体的进一步富集,在岩体西部存在着大量与成矿有关的断裂,是下一步找矿重点;矿区东部岩体与地层接触部位的隐爆角砾岩也是矿体富集的有利部位。本研究为矿区深部及外围探矿提供了新的找矿方向。

2017 Vol. 25 (4): 18-25 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [PDF 2217KB] ( 10 )
采选技术与矿山管理
26 曾晟,周杰,孙冰
典型约束条件下锚杆受瞬态激振时的位移响应衰减规律研究 Hot!

为了研究锚杆在典型约束条件下受瞬态激振作用的响应特征,假定锚杆受激振动的范围均在弹性限度内且截面保持为平面、材料均匀各向同性,基于一维波动理论,根据达朗贝尔原理引入抗剪刚度和摩擦阻尼系数建立锚杆受激振动的波动方程。在求解过程中,引入狄拉克δ函数,运用特征值法得到两端自由和一端自由一端固定2种边界条件下锚杆的位移、速度和加速度场的解析解。分析锚杆受激振时的位移、加速度响应曲线,结果表明:因阻尼影响,一端固定一端自由的锚杆受瞬态激振时位移响应的衰减比两端自由的锚杆要快;另外,受锚杆侧向阻尼和抗剪刚度影响,一端固定一端自由的锚杆加速度响应振动幅值比两端自由状态下低大约4个数量级。

2017 Vol. 25 (4): 26-32 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [PDF 2304KB] ( 16 )
33 李宗楠,郭利杰*,余斌,史采星
基于宾汉姆体的高浓度尾砂浆剪切变稀规律研究 Hot!

高浓度尾砂浆的活化搅拌一直是矿山充填技术研究的重要方向,采用高速搅拌活化充填料浆是破坏充填料浆“团块”的有效办法,能够明显改善充填料浆的流变特性,提高其可输送性。高速搅拌过程的实质是对充填料浆进行快速剪切,不同的搅拌能对应不同的剪切速率,料浆的物化性质也相应地存在差异。为研究这种差异的规律并寻找高浓度尾砂浆的最佳活化能,针对某铜矿充填用尾砂,配制了浓度为70%的尾砂浆,采用新诺AM300S-H实验室搅拌机对尾矿浆开展了多种转速的搅拌实验,并采用Broofield R/S-CCT型流变仪分别测试其流变参数,通过Bingham模型分析了剪切变稀特性。研究结果表明:高浓度尾矿浆的黏度(ηb)和屈服应力(τ0)随搅拌速率(n)的增加而减小,表现出明显的剪切变稀特性,当转速达到400 r/min之后,尾砂浆的屈服应力不再明显减小,有趋于稳定的特性;在转速为120~1 000 r/min的范围内,其黏度与剪切转速之间的关系可用ηb=0.3n-0.1表示。

2017 Vol. 25 (4): 33-38 [摘要] ( 5 ) [HTML 1KB] [PDF 1495KB] ( 10 )
39 胡建华,艾自华
基于最优组合赋权的地下矿山岩体质量可拓评价模型 Hot!

岩体质量分级辩识是矿山工程设计、施工与支护的基础,在岩体工程应用中具有重要的意义。应用可拓学理论,以司家营铁矿超大规模地下采场的岩体工程为例,选取岩石单轴抗压强度、围岩质量指标、结构面摩擦系数、节理间距、地下水状态和完整性系数等评价指标,建立矿山岩体质量评价物元模型。基于最优组合赋权理论,提出了将层次分析法和熵值法获得的权值进行最优组合的指标权重系数的确定方法。研究结果表明:(1)计算获得了待评价岩体的工程质量特征值,实现了岩体工程分类,客观反映岩体与相邻岩体等级间的差值,为矿山岩体工程提供基础的设计参数;(2)基于最优组合赋权的权重系数,可以实现多种权重值的组合赋权,降低不同赋权间的误差,提高了质量评价的准确性;(3)评价结果与工程地质RMR法、层次分析法和熵权法评价结果一致性高,说明评价结果可靠;(4)基于离差平方和最大,使得评价结果之间的离散性高,更有利于决策。 

2017 Vol. 25 (4): 39-45 [摘要] ( 7 ) [HTML 1KB] [PDF 990KB] ( 10 )
46 何顺斌,刘杰
基于谱聚类算法的岩体结构面产状优势分组 Hot!

结构面分组是开展岩体工程稳定性分析的基础,为此,采用谱聚类算法根据岩体结构面产状信息将结构面进行优势组划分。与目前广泛使用的K均值聚类相比,该算法能够收敛到全局最优。选取结构面法向量所夹锐角的正弦值平方作为结构面间的相似度量准则,应用谱聚类算法进行优化求解;同时,引入Silhouette指标对聚类有效性进行评价,以确定最佳分类数目。利用谱聚类方法对人工生成结构面数据进行计算的结果验证了该方法的可靠性。最后,将该算法应用于三山岛金矿岩体结构面的优势组划分,取得了理想的分类效果,为进一步岩体稳定性分析提供了可靠的数据基础。

2017 Vol. 25 (4): 46-51 [摘要] ( 5 ) [HTML 1KB] [PDF 2700KB] ( 12 )
52 丁剑锋
某金矿矿仓治理研究 Hot!

矿仓是地下金属矿山的咽喉工程。矿石在转运过程中相互冲击、磨损,易造成矿仓塌方事故。矿仓运行状态良好对矿山企业的持续稳定发展具有重要影响。以某金矿仓的修复治理工程为例,详细介绍了矿仓的破坏机理以及治理方案的选择。通过比较跟管注浆法、分层浇筑法和新建矿仓3种治理方案的优缺点,指出跟管注浆法治理效果最优且工期最短,因此选择跟管注浆法对原矿仓进行治理,对类似矿山工程的治理具有一定的借鉴意义。

2017 Vol. 25 (4): 52-57 [摘要] ( 6 ) [HTML 1KB] [PDF 2185KB] ( 8 )
58 贾明涛,吕青海,陈鑫,宋华强
聚合分期算法在露天矿中长期生产计划编制中的应用 Hot!

露天矿中长期生产计划是在最终境界的基础上确定矿块的开采顺序,以获得最大的总净现值。采用整数规划的方法来求解露天矿生产计划编制问题(OPSP)时,由于实际矿山最终境界内矿块个数太多,构建整数规划模型需要大量的二进制变量,超出了现有求解器的能力,使得问题无法求解。针对这一问题提出矿块聚合和分期求解相结合的启发式算法:将空间上n3个相邻矿块聚合,然后通过启发式方法,分期次逐渐求解、逐步迭代、更新模型,以减少模型变量和约束。利用VC++编程并调用CPLEX求解器实现该算法,应用于某铜矿,实现了长期计划的自动编制。结果表明:该算法能够显著减少用整数规划法求解OPSP时的变量个数,成百倍地提高解算效率,在较短的解算时间之内得到较优的结果,解决了OPSP因变量规模太大而无法求解的问题,并且能够较好地应用于各种规模矿山的实际生产计划编制工作。

2017 Vol. 25 (4): 58-64 [摘要] ( 6 ) [HTML 1KB] [PDF 3039KB] ( 11 )
65 银开州
我国采掘业企业新一轮管理改进与改革研究 Hot!

改革开放以来,我国国有和民营矿业企业竞相发展,许多公司在国际矿业界颇有影响,但是由于历史原因,我国矿业企业管理还存在着许多亟需改进的地方,包括组织、运营、地质资源管理、工程维修管理和休假制度等方面。通过分析西方现代采掘业企业和我国目前国有、民营矿业企业具体的运营管理模式,比较了各自的优势与不足,提出了我国采掘业企业管理的改进措施,即模拟国际现代先进矿业企业管理模式运营,这一措施正好同国家对国有企业进行混合所有制改革的政策相一致,将为我国矿企业的管理改进与改革提供行动指导。
关键词:中图分类号:文献标志码:A     文章编号:1005-2518(2017)04-0065-08     DOI:
引文格式:YIN Kaizhou.Study on the New Round of Management Improvement and Reform of Chinese Mining Enterprises[J].Gold Science and Te

2017 Vol. 25 (4): 65-72 [摘要] ( 5 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 4 )
73 毕林,谢伟,崔君
基于卷积神经网络的矿工安全帽佩戴识别研究 Hot!

为了解决矿山安全监控监测主要靠人工对视频数据进行识别而存在的诸多人为因素限制的问题,通过构建卷积神经网络实现计算机智能识别矿工安全帽的佩戴,在不增加任何辅助装置的条件下实现矿工安全着装智能识别。从视频数据中提取图像,通过对图像进行旋转、偏移、剪切等预处理,将图像分为矿山背景、戴安全帽的矿工和不戴安全帽的矿工3类。通过构建3种不同深度层次的卷积神经网络进行实验对比,“4个卷积层+3个池化层+3个全连接层”组成的深层网络识别准确率较高,达到91.2%。实验表明利用卷积神经网络可以较好地实现对矿工是否正确佩戴安全帽的智能识别。研究方法为人工智能应用于矿山的安全监控、安全行为及安全状态的智能识别研究提供借鉴。

2017 Vol. 25 (4): 73-80 [摘要] ( 4 ) [HTML 1KB] [PDF 3260KB] ( 9 )
81 白朝阳,王国伟,张鹏,刘拴平
水平采空区群条件下矿柱回采爆破位置研究 Hot!

为确定水平采空区群条件下矿柱爆破回采的最佳爆破位置,结合陕西某大型金矿残矿回采工程,采用FLAC3D数值模拟软件,对水平采空区群条件下“锥形”、“腰形”和“倒锥形”3种矿柱回采方案进行模拟研究。结果表明:空区群内待回采矿柱X向的位移变化为“腰形”方案>“锥形”方案>“倒锥形”方案;“腰形”削柱法对2#、3#和4#空区顶板应力影响跨度比分别为50.8%、68.5%和28.5%,均小于其他方案,能够保证空区群的稳定性,说明“腰形”削柱法为矿柱回采最佳爆破位置。研究结果还表明,爆破回采矿柱过程中有塑性区出现,且以拉伸破坏为主,需采取适当的加固措施。

2017 Vol. 25 (4): 81-86 [摘要] ( 5 ) [HTML 1KB] [PDF 3659KB] ( 20 )
87 李金玲,王李管,陈鑫
露天矿山复杂爆破网路起爆模拟及效果预测 Hot!

露天矿山大型复杂爆破网路设计需要综合考虑孔网参数、连线方式、炸药单耗和雷管微差延时等因素,因此为爆破设计和优化带来了一定的困难与挑战。为快速准确地解算复杂爆破网路,定义了炮孔和导爆管数据结构,进而提出广度优先同步前进搜索(BFSS)算法,有效实现了复杂爆破网路的解算,得出雷管的引燃时间和起爆时间。在此基础上进行了起爆模拟、点燃阵面和起爆等时线等爆破效果分析,为爆破网路设计优化提供了重要的理论依据。

2017 Vol. 25 (4): 87-92 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [PDF 3381KB] ( 25 )
93 张二洋,陈建宏
基于Surpac矿山设计软件及虚幻引擎实现的矿山虚拟现实漫游系统 Hot!

基于谷歌公司Daydream虚拟现实平台实现了一种露天矿山虚拟现实漫游系统,展示了虚拟现实技术在矿业设计领域应用的可能性。虚拟现实过程主要包括:首先,采集矿山的地形地质等三维数据,利用Surpac软件进行矿山露天设计;其次,将得到的最终露天境界和相关三维模型导入到游戏引擎中,并进行必要的场景优化;最后,利用C++语言编写脚本实现基本的虚拟现实交互功能,配合虚拟现实头显实现矿山虚拟现实漫游功能。该系统在矿山设计及效果展示上有巨大优势,能够真实呈现设计结果,提高设计效率,具有广阔的应用前景。该系统目前使用的移动平台虚拟现实技术并不成熟,延迟率较高,分辨率较低,易造成眩晕,仍有进一步提高的空间。

2017 Vol. 25 (4): 93-98 [摘要] ( 8 ) [HTML 1KB] [PDF 4663KB] ( 12 )
93 吴智,衷水平
硫精矿有价金属综合回收技术研究与经济评价 Hot!

玻利维亚某矿区选锡尾矿经浮选产出含银硫精矿,其中含金1.03×10-6、银178.7×10-6、铜0.53%,硫化物包裹金73.45%,硫化银73.63%。为综合回收该硫精矿的有价元素,采用“添加剂焙烧—烟气制酸—酸浸回收铜—氰化回收金、银—尾渣出售”工艺。试验结果表明,当增加添加剂焙烧时,金、银、铜的回收率均大幅提高,其最终浸出率分别为80.07%、90.32%和89.55%。初步经济分析结果表明,该含银硫精矿吨矿生产总价值为1 471.51元,不计原料费用时吨矿生产总成本为1 228.13元。该含银硫精矿的处理工艺实现了二次资源的可持续利用,为企业节能减排提供了一条新途径。

2017 Vol. 25 (4): 93-98 [摘要] ( 14 ) [HTML 1KB] [PDF 833KB] ( 9 )
冶炼技术与装备研发
106 张玉秀,郭德庚,李媛媛,张广积
含砷难处理金精矿生物预氧化过程中砷价态的变化及其对细菌的影响 Hot!

作为一种环境友好的冶金技术,难处理金矿的生物预氧化工艺已经在世界各地得到了推广应用,但是生物预氧化过程中释放出的三价砷会对细菌造成伤害,导致细菌的生长受到抑制。本文采用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,At.f)在不同条件下进行含砷难处理金精矿生物预氧化实验,研究生物预氧化过程中砷的价态变化及其对细菌生长情况的影响。实验结果表明:在生物预氧化过程中,微生物氧化作用产生的高氧化还原电位(大于480 mV)可以使矿物溶解释放出的三价砷较快地氧化为五价砷,使其毒性减弱。在实验中发现,较低的初始矿浆浓度和较高的细菌接种量有利于产生较高氧化还原电位,使生物预氧化操作顺利启动。

2017 Vol. 25 (4): 106-112 [摘要] ( 8 ) [HTML 1KB] [PDF 2383KB] ( 11 )
113 党晓娥,孟裕松,王璐,宋永辉,吕超飞,贠亚新
黄金冶炼两大新技术应用现状与发展趋势探讨 Hot!

目前,我国采用“富氧底吹造锍捕金”和“碱性环保药剂替代剧毒氰化钠”两大新技术逐步解决黄金工业可持续发展与环境保护之间的矛盾。前者从根本上解决了氰化物污染、金矿资源综合利用及金属回收率低等问题,是我国处理低品位、复杂多金属矿石的首选技术。后者虽能从源头上解决氰化物污染问题,但不能处理复杂矿物,且存在药剂消耗量大及溶金机理不明等问题,金属回收率也不及富氧底吹造锍捕金技术。实际应用中应采用富氧底吹造锍捕金炼铜技术处理复杂铜金混合矿,阳极泥中金银的回收采用环保药剂处理,真正实现黄金的环保冶炼。两大新技术要走出国门,还需要在理论、技术指标和设备等方面做进一步的完善和提升,形成完整的技术与装备的标准化指标体系。

2017 Vol. 25 (4): 113-121 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [PDF 1227KB] ( 9 )
122 王硕
甘肃某金矿浸金工艺试验研究 Hot!

采用环保型非氰浸金剂,结合全泥炭浆法浸出工艺,对甘肃某金矿的浸金工艺进行了研究。具体考察了溶氧量、矿浆浓度、pH值、矿物粒度、浸金剂用量、浸出温度和浸出时间对金浸出效果的影响,采用原子吸收分光光度计测定原矿和尾矿中的金含量,通过计算金浸出率来确定适宜的浸金工艺条件。结果表明:综合考虑经济和浸出率等因素,在矿浆浓度为40%、pH=11~12、浸金剂用量为300 g/t矿样、浸出温度为20~40 ℃及浸金时间为24 h的条件下,用自来水作溶剂在敞开环境下浸金,浸出效率最佳,金的浸出率可达80%。

2017 Vol. 25 (4): 122-127 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [PDF 1300KB] ( 20 )
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