ISSN 1005-2518
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2020年, 第28卷, 第1期 
刊出日期:2020-02-29
  

  • 全选
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    矿产勘查与资源评价
  • 罗应,卢映祥,刘学龙,薛顺荣,王帅帅,李振焕,张昌振,陈建航
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 1-11. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.128
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    通过对保山地块黑牛凹金矿区内辉绿玢岩进行LA-ICP-MS原位微区锆石U-Pb定年和岩石地球化学特征分析,获得了辉绿玢岩的成岩年龄为(212.0±4.9) Ma,这一时限与核桃坪矿区内辉绿玢岩成岩时限(195.0±5.3) Ma,以及金厂河矿区辉绿玢岩成岩时限(217.3±5.8) Ma具有一致性,均属晚三叠世。黑牛凹辉绿玢岩具有低SiO2、低MgO及高钾特征,属于钾玄系列。微量元素具有富集轻稀土元素(LREE)、大离子亲石元素(LILE)及亏损高场强元素(HFSE)的特征,暗示其源区为岩石圈地幔。岩石中的Cr、Ni元素含量明显比原始玄武岩浆低,表明岩浆可能经历了橄榄石和辉石的结晶分离作用。Nb、Ta元素具明显负异常,暗示在岩浆上升侵位过程中受到了地壳物质的混染。黑牛凹辉绿玢岩形成的构造背景与区域内金厂河辉绿岩、核桃坪辉绿岩一致,均为板内拉张环境,这可能与古特提斯洋闭合导致保山地块因碰撞而发生的内部拉张、伸展活动有关。

  • 郭辉,刘春明,黄德志,邹海洋,陈磊
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 12-20. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.158
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    大裕金矿位于广西大瑶山成矿带的古袍成矿区带,构造单元属于桂中—桂东台陷大瑶山凸起东端古袍复式向斜南翼,矿区成矿地质条件优越,但由于对成矿规律认识不足,该区找矿工作推进缓慢。选取成矿带内典型的大裕金矿为例,在总结成矿地质特征的基础上,结合钻孔资料及镜下矿石特征,分析了该区金成矿的控矿因素和成矿规律,认为该区主要控矿构造为NEE向F1和F2断裂,赋矿围岩为寒武系小内冲组和黄洞口组浅变质含炭质细碎屑岩,矿化蚀变主要为硅化—黄铁矿化和绢云母化—黄铁矿化—硅化组合蚀变。研究提出该区今后找矿应结合物化探工作,重点找矿方向有:①关注与金成矿关系密切的硅化、黄铁矿化、绢云母(水云母)化及绿泥石化等围岩蚀变线索;②建议在NE-NEE向断裂及其所挟持部位和断裂交会部位开展找矿工作。

  • 黄鑫,宋倩,王勇军,沈立军,朱裕振,孙超
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 21-31. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.037
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    栖霞—大柳行地区位于胶东中部栖霞—蓬莱金矿成矿带内,是胶东重要的金成矿区,成矿条件优越。基于综合信息成矿系列预测方法,对该区进行金矿资源量预测。通过收集本区地质、构造和物化探等综合信息,对成矿背景进行总结,选用特征分析法对预测变量进行优选;对研究区划分了4个矿田级金矿成矿预测区、27个最小预测单元,然后采用地质体体积法进行资源量估算,为本区提供金矿勘查的靶区。其中,4个矿田级预测区内的27个最小预测单元分别为A级区(成矿条件优越)8处,B级区(成矿条件良好)12处,C级区(成矿条件一般)5处和D级区(成矿条件较差)2处。根据预测结果,在研究区共圈定27个找矿靶区,共预测(334?)金金属量2 810 380 kg,包括已查明的金资源储量3 106 321 kg和未查明预测(334?)金金属量24 140 510 kg。

  • 采选技术与矿山管理
  • 邓红卫,张维友,虞松涛,高宇旭
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 32-41. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.052
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    针对采空区稳定性评价具有模糊性、随机性以及评价指标等级呈有限区间正态分布等问题,考虑评价指标值突变对评价指标权重的影响,提出了基于变权联系云的采空区稳定性二维评价模型。首先选取12个评价指标构建采空区评价指标体系,并通过各指标联系云图反映其实际分布情况;然后利用博弈论和变权理论得到变权权重;最后计算采空区各评价指标对应等级的确定度和采空区的综合确定度,并根据最大隶属度原则确定采空区稳定性等级。为解决指标等级归属不一致的问题,引入模糊熵作为第二维评价系统,以表征采空区稳定性的复杂度。结果表明:变权联系云模型评价结果与实例应用结果一致,验证了该模型的可行性与合理性。

  • 张钦礼,蒋超余,高翔,刘斌
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 42-50. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.103
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    针对龙首矿普通六角形进路采矿法在西一贫矿区回采过程中进尺率低、断面轮廓不规整、机械化程度低和炸药单耗高等回采问题,通过数值模拟和现场试验,对大断面六角形进路采矿法在龙首矿西一贫矿开采区的可行性进行研究。结果表明:与普通六角形进路采矿法相比,采用大断面六角形进路采矿法回采西一贫矿资源时,采场顶底板及边帮矿岩受力条件更好,顶底板变形量小,2条相邻进路之间未出现贯通;平均进尺由2.4 m提高至3.2 m,提高了33.3%;炸药单耗由0.20 kg/t降低至0.15 kg/t,降低了25%;轮廓完整性更好,最大超挖量降低了97 cm,最大欠挖量降低了10 cm;凿岩效率由1.25 m/min提高至2.10 m/min。研究结果证明了大断面六角形进路采矿法在龙首矿西一贫矿开采区回采过程中的可行性,符合回采过程中对安全性和高效的要求。

  • 孙琪皓,马凤山,赵海军,郭捷,曹家源
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 51-60. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.121
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    倾斜矿体开采引起的地表变形与断层活化问题给矿山工程带来重大隐患,如竖井破坏。为了研究倾斜矿体采动及断层活化作用下竖井的变形破坏规律,引入一种软材料小模型物理模拟方法,对不同倾斜角度矿体、不同倾角断层下的模型进行开挖试验。结果表明:该方法能够较好地模拟典型的工程地质现象;在试验工况下,矿体倾斜角度不同,则自重应力场中的竖井受到采动影响的程度不同;处于开挖区上方的隐伏断层,倾角极缓时具有一定屏蔽垂直位移的作用,缓倾断层活化对水平位移的影响和陡倾断层活化对于垂直位移的影响具有某些相似性和对称性;倾角越接近45°,断层活化作用越强烈,对地表起伏度的影响越大,且竖井更有可能产生上部沉降、底部拱起的现象。

  • 田龙,周智勇,陈建宏
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 61-69. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.099
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    巷道高温是制约深部开采的一个重要因素。为了更好地发挥辅助通风设施的作用,提高短距离高温矿井的通风降温效果,采用数值模拟方法研究辅助通风设施对巷道降温效果。通过建立数值模型,设置有无辅助通风设施、不同辅助通风设施长度、不同辅助通风设施与墙壁之间的距离以及不同进气道风速等条件,分析掘进巷道的冷却情况。结果表明:无辅助通风设施的巷道仅靠增加进气道风速无法获得显著的冷却效果;在增加辅助通风设施的情况下,随着辅助通风设施长度的增加,掘进巷道的冷却效果越来越好,当辅助通风设施长度增加到一定程度后通风降温效果开始下降;增加辅助通风设施与墙壁之间的距离可显著提高通风降温效果;在辅助通风设施长度和辅助通风设施与墙壁之间距离固定的前提下,增加进气道风速可改善冷却效果,但随着风速增加,冷却效果改善越来越不明显。

  • 程力,刘焕新,朱明德,吴钦正
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 70-81. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.044
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    为了系统研究金属矿山地下采空区所面临的问题与解决措施,从地下采空区的探测技术、稳定性评价技术、治理技术及监测技术等方面进行综合评述,阐述了采空区关键技术的研究现状及存在的不足。研究指出,以空区智能综合探测为基础,通过智能算法、工程可靠性等现代科学稳定性分析方法,结合矿山地质采矿工艺等实际情况,加强采空区信息化与智能化监测,是现阶段空区治理的有效措施。同时提出,今后研究的重点方向:(1)以大数据为基础,人工智能算法为核心,可靠度为保障,对采空区问题进行全面、客观、准确地分析研究;(2)研究深部多介质、多场耦合作用下采空区顶板及围岩稳定性控制方法;(3)构建非线性空区稳定性分析模型,加强对采空区稳定性在线监测预警方法研究,实现空区监测数据与在线分析管控平台的动态模拟;(4)引进灾害链理论,构建采空区链式效应理论模型,从源头上实施断链减灾,提出可靠的采空区治理技术;(5)制定相应规范或通用技术标准,为采空区治理提供指导。

  • 卜斤革,陈建宏
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 82-89. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.076
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    为了研究溶浸开采过程中浸出率的预测问题,以含锑硫化矿的浸出过程为例,采用经粒子群算法优化的BP神经网络模型预测浸出率。首先分析得出影响矿物浸出率的主要因素,并将已有样本数据进行变量训练,建立BP神经网络预测模型;其次利用粒子群算法优化该模型;最后分别利用BP神经网络模型和PSO-BP神经网络模型预测浸出率,并对比2种模型预测值与实际值的误差精度。研究结果表明:影响含锑硫化矿浸出率的主要因素有温度、时间、液固比、搅拌速度和HCl浓度,且这些因素相互影响,其与浸出率呈现高度非线性关系,采用粒子群算法优化的BP神经网络模型训练精度较高,对浸出率的预测更精确,相比BP神经网络,该模型得出的预测结果与实际值的相对误差以及方差都有明显下降。由此可见,该预测模型对当前矿区溶浸开采的浸出率优化有一定的参考价值。

  • 李宗楠,罗皖东,郭利杰,许文远
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 90-96. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.028
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    大倍线充填料浆管道输送困难及输送浓度偏低等问题是影响矿山充填效益的关键因素,如何低成本实现大倍线高浓度充填料浆的输送,是充填管道输送研究的重要课题。基于宾汉流体(B-H)的Buckingham方程,开展高浓度尾砂浆大倍线自流输送管道优化研究,结合安庆铜矿马头山矿段充填浓度低和输送倍线大的实际情况,采用分段计算、局部优化的方式,以较低的成本实现了安庆铜矿马头山矿段充填管线的优化工作,通过优化改造,输送效果得到明显改善,充填浓度提高了2%,为矿山创造了良好的综合效益。

  • 黄照东,张德明,刘一锴,张钦礼,王浩
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 97-104. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.102
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    为探究柠檬酸水溶液预处理磷石膏作为充填体材料的可行性,试验采用质量浓度为4%的柠檬酸水溶液对磷石膏进行浸泡预处理,将处理后的磷石膏与未处理的磷石膏分别制备成6种不同配比的试样,先后对标准养护条件下的样本进行了剪切流变测试,7 d、14 d和28 d的单轴抗压强度测试,以及扫描电镜(SEM)测试。试验结果表明:柠檬酸浸法预处理磷石膏充填体较未处理磷石膏充填体单轴抗压强度明显提高,且主要强度形成期在0~7 d,同时,预处理磷石膏可以降低浆体屈服应力,提高浆体易泵性;SEM结果显示,预处理磷石膏充填体的微观结构与未处理磷石膏相比其标志性水化产物的产生量更多,微观结构更加致密。

  • 毕林,段长铭,任助理
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 105-111. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.043
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    巷道边线是井下铲运机反应式导航系统中重要的感知信息。为了准确可靠地在井下环境中感知巷道边线,提出一种基于二维激光扫描信息和随机抽样一致性(RANSAC)的巷道边线检测算法。首先计算每个激光点的曲率,根据曲率阈值将激光点云划分为多个区域;然后基于RANSAC从每个区域提取直线,并根据铲运机航向角及巷道的设计标准进行筛选;最后合并筛选后的激光点云数据,使用RANSAC算法生成最终的巷道边线。基于地下矿山6种典型的巷道场景对算法效果进行验证,结果显示提取的巷道边线可靠度均达到96%以上,且算法具有很高的实时性和稳健性。

  • 王贺,陈何,曹辉
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 112-123. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.074
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    系统地介绍了我国大变形锚杆的研发现状。通过总结分析现有锚杆设计方案,提出了基于作用机理的大变形锚杆类型划分建议;选取5种典型的设计方案解析了各类型大变形锚杆的优缺点;在此基础上,进一步总结了现有技术方案存在的主要问题,据此对大变形锚杆未来发展趋势提出了几点认识。研究认为:我国大变形锚杆可划分为结构型、材料本质型和其他类型三大类;结构型大变形锚杆包含摩擦型、剪切型和活塞型3个亚类;为进一步促进大变形锚杆的发展,针对结构型锚杆应进一步优化结构、优选锚杆材料、优化制造工艺并保证产品质量稳定性;加大新型杆体材料的开发与应用研究力度;发展具有监测功能的大变形锚杆,将监测技术与大变形锚杆设计相融合,拓展大变形锚杆的应用前景。

  • 吴家希,王李管,李亚龙
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 124-133. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.133
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    虽然增强学习方法能够为井下铲运机自主铲装作业提供解决方案,但直接将其应用在真实环境中进行数据采集存在诸多问题。为满足自主铲装作业训练对数据的需求,借鉴某型号正转四杆结构的井下铲运机,在V-REP中建立铲运机、矿石爆堆及其工作环境的动力学模型,并通过编写控制脚本实现外接设备操纵铲运机作业,仿真和模拟矿石爆堆的生成,从而构建了仿真试验平台。结果证明在虚拟环境下可以实现对井下铲运机在溜井处铲装矿石,并经由运输巷道运输至溜井处卸载矿石这一完整作业流程的仿真。虚拟环境中模型的运动状态良好、模型间交互正常,可作为后续增强学习框架下自主铲装作业的训练环境,也可作为井下作业人员上岗前的培训平台。

  • 李任豪,顾合龙,李夕兵,侯奎奎,朱明德,王玺
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 134-141. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.053
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    鉴于岩爆机理的复杂性以及岩爆发生前后信号提取困难的现状,对高应力区进行岩爆倾向性预测研究具有现实意义。为提高岩爆预测的准确性,基于岩爆预测多维非线性的特点,选取4个影响岩爆发生的核心指标作为判决依据,结合粒子群优化算法(PSO)与径向基神经网络(RBF)建立了PSO-RBF神经网络岩爆预测模型。采用试错法确定隐含层节点数后,进一步利用国内外典型工程数据对模型参数隐含层基函数中心ci,隐含层节点宽度σi以及隐含层与输出层间权重因子w进行学习优化以获取最优参数,并将所建立的模型应用于实际工程的岩爆倾向性预测。结果表明:利用该模型预测的岩爆等级与实际岩爆情况基本相符,相对误差率为10%,精度较以往预测方法有显著提高。

  • 李飞,陈自强
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 142-147. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.080
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    青海某金矿新建30 t/d选冶中试厂,选冶工艺以浮选和环保提金剂浸出工艺为主,主要针对金矿资源选冶新工艺、新技术、新药剂、新材料和自动化控制等在工业生产应用前的中试验证及优化试验进行系统研究。中试厂原设计流程单一,无法满足工艺流程优化试验研究的需求,通过对该中试厂工艺流程设计进行优化,实现了不同试验工艺流程的组合和调整,在小试研究结果基础上对该矿山2个矿区的矿石分别进行工艺优化中试研究,研究成果成功应用于选厂实际生产中,黄龙沟矿区矿石回收率由77.51%提高至82.48%,年新增产值883.45万元。

  • 韩旭,杨珊,王喜梅
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 148-157. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.067
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    结合商空间理论和支持向量机方法,根据黄金价格的价格因子对我国黄金价格进行预测。采用Person相关系数法,对现阶段黄金价格的9个价格因子与黄金价格的相关性进行比较,筛选出相关系数较大的5个价格因子,并通过Granger因果检验,得出可能导致黄金价格变化的2个价格因子;将Person相关系数法和Granger因果检验选出的7个因子作为黄金价格预测的主要价格因子,结合商空间理论,按照时间属性,将黄金价格论域划分为年、季、月3个粒度,建立3层商空间,并进行粒度的合成和计算。然后建立基于商空间理论的支持向量机预测模型,预测得出年、季、月粒度的黄金价格预测值分别为8 122.4,7 947.506和8 089.5元/金衡盎司,合成结果为8 053.1元/金衡盎司。将预测结果与GM(1,1)预测值和实际黄金价格进行对比,证明该模型的预测结果在误差允许范围内,优于传统的价格预测方法。

  • 王梅,陈建宏,杨珊
    黄金科学技术. 2020, 28(1): 158-166. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.095
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    为了提高黄金价格预测精度,提出等维动态马尔可夫SCGM11C预测模型,引入取新去旧的数据处理方法,使用等维动态实现数据优化。等维动态马尔可夫SCGM11C预测模型是将等维动态SCGM11C模型与马尔可夫链结合起来,在等维动态SCGM11C模型的预测结果上再进行状态划分与转移,重新得到预测值。选取2018年1月~2019年4月共16组黄金价格数据,将动态等维的维数定为13,数据处理时选用2018年1月~2019年1月的13个黄金价格数据,预测2019年2月的黄金价格,再依次预测2019年3月和4月的黄金价格。以2019年2~4月的3个黄金价格预测数据作为拟合,预测2019年5月的黄金价格。通过比较灰色SCGM11C预测模型、等维动态SCGM11C模型与等维动态马尔可夫SCGM11C预测模型的精度,可知等维动态SCGM11C预测模型的精度较SCGM11C模型有所提高,等维动态马尔可夫SCGM11C模型的拟合精度最高,达到一级,相对误差平均值为0.85%,符合预测要求,应用该模型预测的2019年5月的黄金价格为1 314.78美元/盎司,实际黄金价格为1 295.55美元/盎司,价格较为接近。