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2017年 25卷 2期
刊出日期 2017-04-28

矿产勘查与资源评价
采选技术与矿山管理
矿产勘查与资源评价
1 禹斌,李惠,李永才,魏江,王俊,王一大,李上,赵丹,阮怡箫
典型矿床深部盲矿预测的构造叠加晕实用模式

通过2个典型矿床的预测实例,阐述了构造叠加晕实用模式的特点和应用准则,使构造叠加晕法应用于深部盲矿找矿预测的思路更加清晰,方法便易操作,找矿效果更显著。构造叠加晕法只用于构造带内原生叠加晕轴向分带及叠加结构的研究,采样位置集中在构造带内热液叠加部位,大大减少了采样和样品加工分析的工作量,加大了预测深度,提高了盲矿预测的准确性。构造叠加晕实用模式是在构造叠加晕模式的基础上,突出了构造叠加晕法与成矿规律研究相结合开展找矿预测的新思路,具体步骤包括:研究已知矿体的赋存特点,从而确定有利的成矿空间;根据构造叠加晕实用模式和盲矿预测标志,判断有利成矿空间是否存在有盲矿。

2017 Vol. 25 (2): 1-6 [摘要] ( 47 ) [HTML 1KB] [PDF 4079KB] ( 31 )
7 郑振云,轩慎英,郑洁,刘召军
可控源音频大地电磁测深法在甘肃寨上金矿区的找矿应用研究

寨上金矿区地表覆盖层较厚,蕴藏有较多的隐伏含金破碎带。野外地质工作发现矿区内多数含金破碎带与围岩界限不清,南北矿带金矿体的围岩类型不同,致使电阻率差别较大。因此,在南北矿带两端和深部选择合适的物探方法寻找含金破碎带显得十分必要。根据矿区实际找矿情况,在南北矿带开展可控源音频大地电磁测深工作,研究该方法找矿的有效性。结果表明:南矿带电阻率异常与含金破碎带吻合较好,根据高低阻异常梯度带进行找矿的效果较明显;北矿带岩(矿)石电阻率异常差别较小,找矿效果较差,特别是北矿带西端岩(矿)石电阻率普遍较低,采用该方法对找矿毫无指导意义。此次工作成果可为下一步布置可控源音频大地电磁测深工作提供一定的参考。

2017 Vol. 25 (2): 7-13 [摘要] ( 15 ) [HTML 1KB] [PDF 4265KB] ( 25 )
14 张随安,刘能,刘文菊,刘新会,郑婧,康琴琴,罗婷
陕西东南部碱性岩中含铌矿物特征及其成因机制研究 Hot!

陕西东南部位于扬子板块南秦岭—大别山新元古代—中生代造山带中,经晋宁期、加里东期、印支—燕山期多期构造演化,同时形成了一系列基性—碱中性岩浆岩,并经岩浆期后热液交代,形成了以浅成相—溢流相岩浆岩为主要赋矿岩石的铌钽、稀土、金和铁成矿系列。通过野外调查将碱中性岩划分为碱长正长岩类和闪长岩、碱长正长斑岩、歪长(钠长)粗面岩类、喷出相的粗面质凝灰岩和粗面质角砾熔岩等。野外调查与室内研究确定的碱中性岩交代蚀变作用主要有钠化、钾化、硅化、霓辉石化、黑云母化、绿泥石化、绿帘石化和碳酸盐化等。通过光学显微镜观察和电子探针测试确定的含铌矿物主要是铌铁矿和含钽铌铁矿,其次有黑稀金矿、褐钇铌矿和(铈)钆铌钙钛矿(钛铌钙铈矿)等。综合研究认为,铌钽矿的形成可划分为早期岩石结晶过程和晚期交代蚀变作用2个阶段:早期岩石结晶过程中,Nb、Ta元素以单质形式进入钛辉石中;晚期交代蚀变作用中,钾交代钛辉石,主要蚀变为黑云母、绿泥石、绿帘石、钛铁矿、磁铁矿、铌铁矿、钽铁矿和稀土等。

2017 Vol. 25 (2): 14-22 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [PDF 5211KB] ( 34 )
23 秦军强,董文超,聂怀跃,庞开元
河南嵩县下蒿坪金矿地球化学特征及成因探讨

下蒿坪金矿南邻区域性大断裂和燕山晚期花岗岩基,西邻店房中型隐爆角砾岩型金矿,矿区内构造及脉岩发育,成矿地质条件良好。稀土元素分析结果显示,样品具有较高的稀土总量,矿石的稀土平均值达207.7×10-6,LREE/HREE为6.81~14.19,轻稀土富集,轻重稀土分异明显,其中金矿石的δEu为0.49~1.37,变化于亏损至富集的2个端元。从合峪岩体→金矿石→爆破角砾岩,稀土总量逐渐增加,暗示成矿热液对岩浆岩的后期影响。微量元素分析结果显示Au、Pb、Cd、Bi、Ag、Cu、As和Zn等亲硫元素高度富集,反映富硫还原的成矿环境。黄铁矿中Pb同位素特征显示物质来源单一,同位素指标与燕山期花岗岩十分接近。矿床成矿时间为(129±45)Ma,与合峪岩体时代相近,暗示与花岗岩有成因联系。

2017 Vol. 25 (2): 23-31 [摘要] ( 13 ) [HTML 1KB] [PDF 3314KB] ( 32 )
32 鲁景亮
稀土发光材料研发及应用进展

从汤森路透、Proquesft Dialog数据库中检索有关稀土发光材料的专利数据,并利用TDA、TI、INNOGRAPHY软件进行分析,探讨稀土发光材料的研发现状及其近年来的研发动向,分析主要国家的技术研发方向和市场布局,比较核心研发企业的专利技术布局、技术方向、竞争结构、技术强度和市场强度,从微观层面研判及预测稀土发光材料的未来技术走向。分析结果表明:中国在稀土发光材料领域申请专利数量位居全球第一;美国和日本在专利质量方面占优;全球稀土发光材料研发方向方面,中国研发方向单一,美国、日本和韩国在诸多研发方向上有较强交叉,表现在红光荧光体组合物、闪烁体组合物、β-Sialon稀土发光材料、纳米稀土发光材料和多晶稀土发光材料等方向。中国企业应该利用节能照明工程方面的政策优势,注重该领域高技术水平发展;同时应充分发挥稀土矿的优势,在涉及钇的发光材料等方向加强研发。

2017 Vol. 25 (2): 32-37 [摘要] ( 8 ) [HTML 1KB] [PDF 4675KB] ( 27 )
采选技术与矿山管理
38 刘志祥,龚永超,李夕兵
基于分形理论和BP神经网络的充填料性能研究 Hot!

为研究全尾砂粒径级配特征对充填料性能的影响,提出以分维数和分维数相关系数表征全尾砂的几何特征,并选取灰砂配比、料浆浓度、分维数和分维数相关系数作为BP神经网络输入因子,抗压强度、坍落度和泌水率作为输出因子,建立了充填性能预测的分形—BP神经网络模型。对7个矿山实测数据展开分维数和分维数相关系数计算,并采用BP神经网络进行训练和预测。结果表明:(1)尾砂越细,则粒径级配分维数越大,孔隙分维数就越小,且全尾砂的分维数稍大于分级尾砂的分维数;(2)全尾砂的相关系数在0.71~0.97之间,较分级尾砂离散;(3)分形—BP神经网络模型对充填料性能指标预测的相对误差在8%以内。综上可知:分形理论—BP神经网络相结合的充填性能预测模型具有较好的精度,为充填料性能预测提供了一种新途径。

2017 Vol. 25 (2): 38-44 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [PDF 2651KB] ( 25 )
45 胡建华,杨春,周炳任,周科平,张绍国
巷道压顶光面爆破裂隙扩展模拟及参数优化 Hot!

为了优化爆破孔网参数,采用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立光面爆破的炮孔爆破数值仿真模型,以压顶光面爆破孔网参数变量控制模拟爆破裂纹扩展。研究结果表明:巷道压顶光面爆破孔网中设置诱导控制孔,能够有效诱导爆生裂纹的定向扩展,有利于提高光面爆破的巷道壁光滑平整度;在压顶光面爆破中,诱导控制孔的应力时程曲线拉应力表现突出,有利于诱导裂隙的扩展演化,单元受压时诱导控制孔表现为卸压应力状态;以裂隙的演化扩展曲线为评价指标,在孔网参数中添加诱导控制孔,周边孔间距取900 mm时裂隙形成的巷道壁光滑整齐,可提高光面爆破在此类地质条件下的适应性;当光爆层的爆破孔网参数采用间隔布置诱导控制孔时,工程中爆破孔间距以900 mm左右为宜。

2017 Vol. 25 (2): 45-53 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [PDF 5838KB] ( 29 )
54 刘连生,兰德沛,张声辉,潘荣森,蔡建德
频分多址盲炮检测技术与系统在深孔爆破中的应用研究

针对深孔爆破中盲炮难以检测和识别的问题,开发了基于电磁波传播理论的深孔爆破盲炮频分多址检测技术与系统,并对检测系统的性能进行了试验研究。结果表明:在岩土体中传播的电磁信号发射频率越低其穿透能力越强,传播距离越远;在同等收发水平距离条件下,电磁信号幅值随着盲炮埋深的增加而减小,同时随着地下信号发生器发射频率的增大而减小;而且随着频率的增大,衰减趋势更明显。该盲炮检测系统良好的频响范围是2 012~5 025 Hz,对埋深≤40 m和收发水平距离≤30 m的深孔爆破盲炮,具有良好的检测识别能力。频分多址盲炮检测技术与系统可满足深孔爆破盲炮检测的要求。

2017 Vol. 25 (2): 54-61 [摘要] ( 14 ) [HTML 1KB] [PDF 3097KB] ( 21 )
62 邓红卫,杨懿全,邓畯仁,刘传举,周彦龙
采空区下方高应力环境下深部矿体回采时序研究 Hot!

夏甸金矿深部矿体处于采空区下方的高应力环境中,地压管控是矿体回采时序规划的基本原则。利用3Dmine-Midas/gts耦合建立了真三维深部矿体模型,反演了实测地应力,并利用Flac3D数值模拟软件对上部开采活动下深部矿体的二次应力分布规律进行了研究;结合深部地压特征,基于采矿环境再造的思想,提出隔离层的方案,通过数值模拟确定了隔离层参数;针对隔离层下深部首采中段的回采顺序,提出了前进间隔式、后退间隔式、前进连续式和后退连续式4种回采方案,计算结果表明,前进连续式回采方案更有利于地压管控。根据研究结果确定了深部矿体的整体回采时序规划,为深部矿体的安全高效回采提供了指导。

2017 Vol. 25 (2): 62-69 [摘要] ( 14 ) [HTML 1KB] [PDF 6666KB] ( 26 )
70 孟坤,罗周全,秦亚光
复杂开采环境下采场位移失稳过程研究 Hot!

针对复杂开采环境下采场发生大规模竖直位移从而引起失稳垮塌的问题,结合某地下大型铅锌矿山-320 m中段主矿体失稳垮塌的工程实际,运用三维计算机数值程序3DEC对采场及周边充填体竖直位移程度、影响范围和最大剪应力分布规律进行了分析,为隐患资源安全高效回收及确定合理的充填工艺和采矿方法提供了重要依据。结果表明:0#采空区上方的矿体整体发生了下沉,下沉最大位移达到2 m;发生最大剪应变增量的区域主要位于0#采场中下部,并最终形成了一条U形最大剪应变增量贯通带;0#采场采空区垮塌后导致0#采场上部矿体、N0-1#、N1-2#、S0-1#付以及S0-1#付-1采场位于垮塌区滑移面之上,而N2-3#和S1-2#采场位于垮塌面边沿,从而将其确定为垮塌区的影响范围。

2017 Vol. 25 (2): 70-75 [摘要] ( 13 ) [HTML 1KB] [PDF 5070KB] ( 20 )
76 肖伟晶,陈辰,李永欣,王晓军,曹世荣,韩建文
分级加载条件下深部灰岩蠕变试验及模型

通过对矿山深部灰岩开展分级加载单轴蠕变试验,获取了不同应力水平下轴向和径向蠕应变,基于试验结果,分析各分级应力水平下轴向蠕应变、径向蠕应变和体应变的变化规律,研究轴向和径向蠕应变与各分级总应变的比值关系,并将该比值依次定义为蠕变效应比Kz、Kh,二者之差为Kh-z。研究发现:随着应力水平的提高,各分级轴向和径向蠕应变均先增加后减小;当恒载应力小于51 MPa时,试样体积压缩, Kh-z在±0.28%范围内,表明轴向蠕变与径向蠕变效应彼此相当;当超过该应力水平后,试样扩容,Kz和Kh剧增,Kh-z由0.21%突增至2.64%,在试样发生蠕变破坏时达到峰值,表明与轴向蠕变相比,在扩容阶段径向蠕变效应更加明显。选用西原体模型来描述灰岩轴向蠕变特性,通过曲线拟合的最小二乘法求取蠕变模型参数,R2均值为0.931,拟合效果较好。

2017 Vol. 25 (2): 76-82 [摘要] ( 13 ) [HTML 1KB] [PDF 2896KB] ( 21 )
83 贾敏涛,汪群芳,吴冷峻
深部开采热环境控制技术研究现状及展望 Hot!
深部开采高地温问题已成为制约矿业可持续发展的瓶颈,必须进行井下热环境控制技术的深入研究。详细阐述了金属矿山深部开采的现状及发展趋势,结果表明近几年国内金属矿山深部开采数量将出现快速增长趋势。论述了增风降温、循环通风、低温预冷、个体防护和制冷降温技术的适用条件,并进行了现场应用效果分析,指出热环境控制技术存在的主要问题,并给出了具体的对策建议,提出应结合矿山井下热环境状况、井巷工程条件和经济效益状况等进行综合降温系统设计。
2017 Vol. 25 (2): 83-88 [摘要] ( 19 ) [HTML 1KB] [PDF 837KB] ( 29 )
89 吕翠翠,王永良,肖力,钱鹏,叶树峰
低品位氧化铅锌矿物的浮选回收试验研究 Hot!
针对山东某低品位铅锌矿,通过X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜分析(SEM)确定铅矿物主要以白铅矿的形式存在,锌矿物主要以钙锌白云石、菱锌矿和硅锌矿的形式存在。通过试验研究了磨矿细度对铅锌回收率的影响,确定最佳磨矿细度为-0.074 mm占84%,然后添加Na2S对铅锌矿物进行硫化处理,在不添加锌抑制剂的情况下直接用丁基黄药和乙硫氮对铅矿物进行捕收,铅品位从原矿中的0.88%提高至57.11%,铅回收率达到61.17%。选铅尾矿用CuSO4对锌进行活化,然后用丁基黄药对锌矿物进行捕收,得到锌回收率为31.45%、锌品位为35.24%的锌精矿,使铅锌得到较好分离。试验结果表明,硫化作用对解离的氧化铅矿物活化作用较大,在最佳磨矿细度下,能够获得较好的回收率。
2017 Vol. 25 (2): 89-95 [摘要] ( 21 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 6 )
96 谭正华,谭姣月,潘梅,王李管
基于空间轮廓线的高质量矿体表面三维重构方法 Hot!
为解决因数据量少或建模信息不完整造成的矿体表面粗糙、不精确等问题,提出了一种高质量的基于空间轮廓线的矿体表面三维建模方法。具体建模步骤如下:首先根据地层属性和高程,对轮廓线的空间交点进行一致性校验,并进行拓扑预处理;其次建立结点—路径网络拓扑关系,采用内层路径优先的搜索算法提取空间网格;最后采用生成过渡轮廓线的方法,对空间网格进行单独建模并无缝拼接成完整的矿体表面模型。研究结果表明:该方法简化了用户操作、提高了建模效率,生成的表面模型更符合实际情况。
 
2017 Vol. 25 (2): 96-103 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [PDF 4545KB] ( 35 )
104 毕林,崔君*,林格,谢伟
矿井火灾最优逃生路径优化数学模型的构建与实现 Hot!
最优应急避灾路线的确定是安全有效逃生的第一步。针对井下实际应急逃生情况的需要,定义了矿井火灾三大避险原则,对通行路径的安全系数进行量化分析并提出了行进速度影响因子的计算方法,结合巷道安全系数与行进速度影响因子构建了巷道逃生路径优化数学模型。根据巷道当量长度计算公式,将井巷网络图转换为巷道当量网络图,在此网络图的基础上通过Dijkstra算法求解人员位置点到安全点的最短路径,从而确保逃生路径的安全与快捷。最后,将模型应用到云南某金属矿山,为矿井火灾辅助逃生系统提供借鉴与技术支持。
 
2017 Vol. 25 (2): 104-109 [摘要] ( 15 ) [HTML 1KB] [PDF 1341KB] ( 27 )
110 牟长贤,杨明荣,石爱萍
高海拔地区原子吸收法测定地质样品中金的最佳条件探讨 Hot!
 针对高海拔地区大气压低,水沸点低,金的溶出率低,富集金的泡沫塑料在硫脲溶液中的解脱率低等问题,比较了高原地区与平原地区在相同条件下的测定结果,探讨了溶矿时王水浓度对金溶出率的影响;比较了2种溶矿方法、泡沫塑料吸附的温度和泡沫塑料的解脱方法等对测定结果的影响。通过多次试验,确定了高海拔地区测定金的最佳条件。该方法经国家一级标准物质分析验证,结果与标准值相符。方法的精密度(RSD,n=6)为2.85%~4.37%,检出限为0.03 μg/mL,适用于高海拔地区地质样品中金的分析,较好地解决了高原地区低压环境下样品中金测定的技术难题。
2017 Vol. 25 (2): 110-115 [摘要] ( 24 ) [HTML 1KB] [PDF 837KB] ( 22 )
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