ISSN 1005-2518
CN 62-1112/TF
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2020年, 第28卷, 第3期 
刊出日期:2020-06-30
  

  • 全选
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    矿产勘查与资源评价
  • 秦运忠, 宋海军
    黄金科学技术. 2020, 28(3): 317-327. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.168
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    广西乐业县岩旦—岩堂金矿是滇黔桂“金三角”新发现的一处大型卡林型金矿,为探究该矿床深部及外围找矿潜力,明确下一步找矿方向,开展了详细的矿床地质特征研究,并结合土壤地球化学和地球物理勘探异常,建立了该矿床的找矿模型,从而对深部成矿进行预测。研究表明:矿床中分布的矿体主要为受断层破碎带控制的脉状矿体,其次为受地层控制的层状和似层状矿体;背斜核部的NEE向断层F1是主要的控矿构造,矿体有沿断层向东侧伏的趋势;土壤地球化学异常以Au-As为主,沿断层分布,且断层东部地表以As异常为主,具矿体前缘晕特征;地球物理激电测深表明金矿体具有低阻高极化的特点,在断层东部的高极化异常明显增强,暗示存在隐伏金矿体。综合地质与物化探研究成果认为,沿NEE向F1断层及其与近SN向断层的交会处具有较好的找矿潜力,为优先找矿靶区。

  • 张振, 宁生元, 徐增田
    黄金科学技术. 2020, 28(3): 328-336. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.073
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    九曲矿床位于胶东玲珑金矿田东部,属于典型的“石英脉型”金矿床。黄铁矿作为该矿床中主要的载金矿物和成矿期的贯通性矿物,其矿物学特征对该区矿床成因和找矿预测均具有重要意义。通过研究不同成矿阶段的黄铁矿矿相学发现:九曲金矿床中细粒状、破碎状和裂纹状黄铁矿对金富集具有重要的指示意义;黄铁矿中的自然金主要有晶隙金、裂隙金和包体金3种类型;浅黄色、暗黄色或黄色黄铁矿中金含量较高。不同成矿阶段的黄铁矿微区地球化学特征研究显示:黄铁矿主量元素总体表现为富铁贫硫特征,含矿流体在上升过程中硫逸度逐渐降低;第一、四阶段的微量元素总量小于第二、三主成矿阶段,指示成矿热液的温度由早期阶段到主成矿阶段总体有降低的趋势。黄铁矿复杂聚形、颜色变化、黄铁矿中脆性和塑性变形特征均可作为找矿标志。

  • 采选技术与矿山管理
  • 聂兴信, 甘泉, 高建, 冯珊珊
    黄金科学技术. 2020, 28(3): 337-344. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.176
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    为高效安全地开采呈条带状赋存的矿脉群,基于协同开采理念,提出集群连续化采矿理念与上向水平分层充填连续采矿法,并通过理论计算、数值模拟和工程验证,研究回采中顶板安全跨度的合理取值范围。采用平板梁理论计算法、普氏压力拱法、厚跨比法、荷载传递交汇线法和结构力学梁理论法推导得出顶板安全跨度计算公式,并引入安全系数,计算得出不同安全系数下的顶板跨度。经协同均算法界定分析,确定集群连续采矿方法的顶板安全跨度范围为23.0~18.6 m。结合理论计算的顶板跨度数据,取安全系数为2.0时的顶板跨度,采用ANSYS进行实体建模,基于FLAC3D进行数值模拟验证。模拟结果表明:最大主应力为2.84 MPa,最大位移为9.7 mm,矿房中央位置存在小范围剪切应力破坏;工程实例表明:当采场跨度为18 m时,采场顶板局部小范围存在岩块掉落情况,掉落岩块长度与顶板跨度之比为1.67%,数值模拟结果与工程实例情况接近。协同开采理念具有较强的耦合性与包容性,其耦合形成的新理念为多种复杂的矿体开采起到指导作用,能够较好地满足复杂矿体矿山开采要求。

  • 于世波, 杨小聪, 原野, 王志修
    黄金科学技术. 2020, 28(3): 345-352. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.026
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    深部区域采矿时序是深部地压管控的重要战略方法之一,其卸荷力学效应与回采时序密切相关。针对构建的深部由中心向四周回采的立体式大区域开采力学模型,基于应力转移过程和岩爆应力风险特征,研究从单个采场到多个采场回采过程中的应力演化规律和岩爆应力风险变化规律。研究结果表明:深部从中心到四周的立体式回采顺序能够实现采矿作业区高应力的逐步转移和应力风险的渐进推移,深部区域采矿时序的地压调控卸荷效应是通过回采时序的合理设置实现期望的卸荷应力环境再造和深部采矿应力风险的渐进转移过程行为。基于数值模拟与微震监测相结合的互馈分析技术,实现大区域数值模拟与微震监测大数据的高度融合、实时动态分析与跟踪评价,是深部区域采矿时序的地压调控卸荷效果评价的有效方法。深部开采区域时序调控卸荷效应的本质是主动创造高应力环境中低值应力卸荷区思想,这一思想已在加拿大Nickel Rim South矿得到了实践应用,取得良好的卸荷效果并实现了地压的合理管控,对于我国深部、超深部开采具有重要的指导意义。

  • 寇永渊, 李光, 邹龙, 马凤山, 郭捷
    黄金科学技术. 2020, 28(3): 353-362. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.122
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    针对金川镍矿二矿区+1 000 m中段开采实际,利用ANSYS建立大型三维数值模型,基于FLAC3D进行数值模拟计算,对+1 000 m中段水平矿柱回采期间充填体及地表的应力和位移变化趋势进行分析,综合评价了二矿区+1 000 m水平矿柱回采期间充填体的稳定性。研究结果表明:(1)在回采过程中,应力显现明显,上下盘累积位移量较大;当水平矿柱厚度为20~30 m时,矿柱应力变化显现剧烈,最大主应力值达到峰值;(2)充填体是从围岩接触带部分开始破坏,向充填体中央发展,靠近上盘的充填体比靠近下盘的充填体破坏严重;(3)提出了2种回采方案,并进行了对比分析,结果显示在回采过程中,应力显现明显,上下盘累积位移量较大,2种方案均未出现大面积坍塌灾变的现象。通过对比综合应力和位移变化曲线可知:方案二优于方案一,但2种方案在回采矿柱末期均面临着水平矿柱大面积塑性破坏和局部失稳的危险。

  • 康恩胜, 孟海东, 赵自豪, 何滔
    黄金科学技术. 2020, 28(3): 363-371. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.166
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    为查明工程地质条件和气象水文条件对软弱结构面形成的影响,准确定位软弱面的位置,分析软弱面在边坡失稳过程中的作用,采用高密度电法和地质雷达法综合物探技术对露天矿边坡失稳影响因素进行了勘测,并解释了勘测结果。采用物探技术对白云鄂博铁矿边坡进行探测,结果表明:高密度电法和地质雷达勘测方法利用边坡裂缝发育程度、物理性质与围岩的电阻率差异,进行了裂缝分布勘测;利用水导电性好、对电磁波吸收作用强的特点,进行了地下水勘测,将探测反演结果相互印证,结合钻孔数据和工程水文地质资料,进行研究区边坡失稳因素推测,能够有效提高软弱面定位的准确性,为边坡失稳灾害预测提供支持。

  • 周科平, 侯霄峰, 林允
    黄金科学技术. 2020, 28(3): 372-379. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.194
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    地下工程围岩稳定性分析关系到地下工程的安全,围岩的稳定与否直接决定着地下工程的成败,因此开展地下工程围岩稳定性评价具有十分重要的意义。基于云理论,选取岩石单轴饱和抗压强度、完整性系数、岩石基本质量指标、地下水影响修正系数和软弱结构面产状影响系数作为围岩稳定性分级指标,综合运用DEMATEL决策模型和熵权法获取上述指标体系的组合权重,并选取公路隧道工程20组实测数据作为学习样本,建立围岩稳定性分级的综合决策云模型,将其应用于小红石砬子玉石矿5组工程围岩的稳定性分级实例中。结果表明:综合决策云模型判别结果与实际情况相吻合,判别准确率可达80%,且优于K-最邻近算法和随机森林算法的判别结果,说明所建立的综合决策云模型在工程实际中具有一定的应用价值,为围岩稳定性分级提供了新思路。

  • 郑明贵, 曾健林
    黄金科学技术. 2020, 28(3): 380-390. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.001
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    利用中国沪深上市私营矿业公司2013~2017年数据,考察了股权集中度与中国私营矿业公司治理效率之间的关系。考虑到股权集中度与中国私营矿业公司治理效率之间可能存在门槛效应,建立了中国私营矿业公司治理效率DEA评价模型、股权集中度与中国私营矿业公司治理效率门槛模型。研究发现:(1)股权集中度与中国私营矿业公司治理效率之间存在门槛效应和倒“U”型关系。当股权集中度低于门槛值29.73%时,股权集中度与公司治理效率呈现正相关;当股权集中度高于门槛值29.73%时,股权集中度与公司治理效率呈现负相关。(2)中国私营矿业公司最大股东最优控股比例位于[0.1873,0.3360]区间。(3)公司规模与中国私营矿业公司治理效率呈现负相关。

  • 吴泽斌, 朱迪, 刘立刚
    黄金科学技术. 2020, 28(3): 391-400. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.152
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    为切实维护国家利益和满足公众诉求,运用管制经济学理论和方法对稀土出口的管制问题进行分析。通过梳理我国稀土出口管制的演变历程和审视现行稀土出口管制政策体系,将我国稀土出口管制演变脉络划分为3个阶段,分别是自由放任阶段、严格管制阶段和全面管制阶段。以“公共利益”为核心,从“外部性”、“部门利益”和“激励性”管制3个维度构建了我国稀土出口的管制经济学适应性分析框架。基于该分析框架,提出了从需求层、指导层、效用层和实施层4个层面建立和完善我国稀土出口管制体系的基本思路。研究认为:我国稀土出口管制的目的是保障国家安全、维护社会公众利益和促进稀土行业的可持续性发展;以政府管制为核心的多元化管制为主体;以与稀土全行业相关的个体、企业和产业链为对象;以相关法律为核心,经济管制与社会管制相结合为手段。通过建立稀土出口管制体系,寻求能够协调稀土出口与不同利益相关者之间的利益冲突的管制新路径,为我国稀土产业的高质量发展提供参考。

  • 马春德, 刘泽霖, 谢伟斌, 魏新傲, 赵新浩, 龙珊
    黄金科学技术. 2020, 28(3): 401-410. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.157
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    为得到新城金矿深部区域的准确地应力分布,分别采用应力解除法和声发射法对该矿区深部进行了地应力测试,得到了不同测量方式下深部地应力的分布规律。采用定向扰动最小二乘法多元回归来提高套孔应力解除法的6个应力分量的求解精度,并采用空间坐标变换公式和LUT-str三维地应力计算程序对地应力大小和方向进行了计算。使用应力解除法测量了-830~-1 030 m之间4个水平6个测点的地应力,使用声发射法测量了-950~-1 150 m之间3个水平3个测点的地应力,计算得到相应的地应力及其分布规律。2种方法测量结果对比表明:深部地应力以水平应力为主,最大水平主应力为NWW-SEE向,二者测得的最大水平主应力、垂直主应力和最小水平主应力具有较好的一致性。

  • 胡健, 宫凤强, 贾航宇
    黄金科学技术. 2020, 28(3): 411-420. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.008
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    为了定量描述岩石在动态压缩过程中的耗能能力,采用SHPB装置对圆柱形红砂岩试样进行了单轴动态压缩试验,并采用高速摄像仪记录了试样的破坏过程。试验结果表明:随着入射能的增加,承受冲击加载后的试样呈现出完整、破裂和破碎3种不同状态,试样峰值应力呈现明显的应变率效应。在能耗特性方面,以临界入射能为间隔点,试样耗散能呈现出2个阶段的线性增长规律。当施加的入射能小于临界入射能时,试样在冲击后保持完整状态;当施加的入射能大于临界入射能时,试样在冲击后发生破碎,试样碎片飞出。基于线性耗能规律,分别定义了2个阶段的动态压缩耗能系数。当试样呈现完整阶段时,理想的动态压缩耗能系数为定值。在试样承受冲击后发生破碎阶段,动态压缩耗能系数随着入射能的增加而增加。

  • 王程程, 罗鑫尧, 陈科旭, 戴兵, 贺桂成
    黄金科学技术. 2020, 28(3): 421-429. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.164
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    裂隙岩体是自然界中普遍存在的工程岩体,在外力作用下易引起岩体结构破坏失稳而诱发工程故事。为此,基于相似理论制作了含十字交叉裂隙的类岩石试样,利用RMT-150B岩石力学试验机,对含有不同裂隙长度和裂隙倾角的类岩石试样进行单轴压缩试验,分析其裂隙演化规律和破裂特征。研究结果表明:含预制裂隙试样的抗压强度明显低于完整试块;当主裂隙长度一定时,裂隙岩样的峰值应力随次裂隙长度的增大而降低;当裂隙倾角为0°和60°时,裂隙岩样表现为拉伸型翼形裂纹的破坏形式;当裂隙倾角为30°和45°时,裂隙岩样表现为拉剪混合型裂纹的破坏形式,既有翼形裂纹,又有次生共面裂纹。

  • 毛思羽, 曹平, 李建雄, 欧传景
    黄金科学技术. 2020, 28(3): 430-441. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.151
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    岩石工程中岩体经常处于周期性的力学行为作用下,研究裂隙岩体在疲劳加载下的损伤变化具有重要的工程意义。选取了5种裂隙倾角的黄砂岩试样进行疲劳试验,采用核磁共振仪器分别测得各倾角裂隙砂岩在不同疲劳上限应力作用下30个疲劳循环前后其内部的孔隙变化情况,发现大孔隙数量随疲劳上限应力的增加呈指数增长,是造成裂隙砂岩疲劳加载后孔隙度增大的主要因素。定义了2种基于大孔隙占总孔隙比值的损伤变量来研究疲劳上限应力对各裂隙倾角砂岩的疲劳损伤影响,均能较好地反映损伤变量随疲劳上限应力的变化情况,得出损伤变化趋于平缓的裂隙岩样最终破坏时的强度大于损伤变量陡增的裂隙岩样。最后从理论角度分析得出孔隙与轴向应变之间存在正相关关系,即用孔隙反映砂岩疲劳损伤是合理的。

  • 李怀鑫, 林斌, 陈士威, 王鹏
    黄金科学技术. 2020, 28(3): 442-449. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.130
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    为研究重塑红黏土的软化特性和抗剪强度与含水率之间的关系,以山西长治地区重塑红黏土为试验材料,进行了不同含水率下的三轴不固结不排水试验。试验结果表明:山西长治地区重塑红黏土在含水率和围压较小的情况下易发生宏观剪切破坏,其应力—应变曲线出现了明显软化现象,采用改进的应力—应变软化模型能够较好地模拟试验曲线的变化趋势;山西长治地区重塑红黏土中矿物质伊/蒙间层含量较高,土体内部存在较大孔隙,随着含水率和围压的增加,试样由宏观剪切破坏变为塑性破坏,当含水率为15%~24%时,其不排水抗剪强度与含水率之间呈线性关系。该项研究成果为认识特殊红黏土的破坏机理及软化现象提供了参考,同时也为进一步建立特殊红黏土数学模型提供了理论基础。

  • 高振兴, 郭进平
    黄金科学技术. 2020, 28(3): 450-456. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.197
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    针对尾矿库事故原因复杂、安全状况影响因素多以及各评价指标在整个系统中所占的比重难以确定的问题,提出了熵值法与突变理论相结合的尾矿库安全评价方法。基于系统工程中安全管理“四因素”理论,从人员状况(A)、尾矿库本身状况(B)、安全管理(C)和环境影响(D)4个方面对影响尾矿库安全状况的因素进行了分解,建立了指标体系。首先运用熵值法对评价指标的重要性进行排序,然后使用突变理论进行计算,得出尾矿库的突变级数值,最终得出尾矿库的综合安全状况等级。工程实例研究表明,基于熵值法—突变理论的安全评价方法适用于尾矿库安全评价。

  • 宋品芳, 李孜军, 李蓉蓉, 赵淑琪, 徐宇
    黄金科学技术. 2020, 28(3): 457-464. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.03.183
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    针对高海拔矿井风机性能影响因素具有复杂性、模糊性及不确定性的问题,在构建高海拔矿井风机性能评估指标体系的基础上,运用熵权法对各指标赋予权重,建立熵权模糊综合评估模型,实现高海拔矿井风机性能影响因素的有效评估和排序。以云南迪庆某矿山为例进行实证研究,结果表明:一级指标根据所占权重大小排序为风机结构>环境条件>管理因素>其他因素;二级指标中空气密度、叶片个数和叶片安装角度等6个指标对风机性能影响程度较大,而空气温度和导流叶个数等4个指标对矿井风机性能影响程度较小。研究验证了熵权模糊综合评估方法在解决高海拔矿井风机性能影响因素评估问题中的可靠性。