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期刊信息/Journal information
金属矿山
金属矿山

刘效良

月刊

1001-1250

jsks@vip.163.com

0555-2404796 2404666 2309833

243000

安徽省马鞍山市经济开发区西塘路666号

金属矿山/Journal Metal Mine北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由中国金属学会主办国内外公开发行的矿业工程类专业技术刊物，主要报道国家矿业方针政策、冶金、有色、黄金、煤炭、化工、核工业、非金属、建材等矿山采选工艺、理论、研究成果与技术实践，介绍国内外先进技术与发展动态。《金属矿山》是美国Ei数据库Page One收录期刊，列全国中文核心期刊，矿业工程类首位，国家及省部优秀期刊。
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    岩石能量体概念及岩石破碎指标研究

    郭连军王雪松徐振洋李萍丰...
    1-10页
    查看更多>>摘要：为推动岩石破碎理论的发展,从地质学中岩石形成角度出发提出了岩石可视为具有抵抗破碎能力的"内敛能量物质"这一概念.借助晶核破碎学中的观点,从微观角度将岩石破碎解释为岩石晶体间结合能的打破,说明了岩石破碎中的能量消耗与表面能有关,并给出了采用NSCB劈裂试验的表面能计算方法,进而推导了岩石能量体的破碎能耗计算方法,基于此建立了岩石破碎程度指标.选取了已有文献中的试验参数,试算了具有代表性的岩石能量体破碎能耗值.结果表明:岩石能量体的破碎能耗随岩石目标破碎尺度减少而增大;在霍普金森试验中,未完全破碎条件下的岩石破碎能耗大于完全破碎条件,该部分能量由岩石内部损伤与塑性应变消耗;根据破碎能耗值定义计算的岩石破碎指标Ku,能够定量描述岩石的破碎程度,弥补定性描述的不足.研究结果丰富了岩石破碎理论,能够为岩石力学及相关岩石破碎工程提供参考.

    岩石力学岩石破碎岩石断裂表面能破碎理论

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    倾斜矿体多采空区顶板破坏与冒落机理分析

    周颜军汪亮冯庆杰易云佳...
    11-19页
    查看更多>>摘要：排山楼金矿上部矿体露天转地下阶段应用空场法开采,采空区已用诱导冒落+地表废石充填塌陷区的方法进行了治理;下部矿体进入海棠山国家自然保护区范围,地表不允许塌陷,但由于矿石品位低,继续沿用传统充填法势必造成矿床开采效率低、生产成本高、矿山经济效益差等问题.以地表保护区下低品位矿体充填法安全高效开采为工程背景,结合RG井下电视系统监测结果总结了顶板上覆岩层裂隙分布与发展规律,分析了应力平衡拱与冒落拱演化机理,提出了稳定冒落拱的形成条件.基于现场监测与岩石力学参数试验结果,通过FLAC3D 数值模拟方法研究了倾斜多空区贯通与拉底过程中顶板破坏与冒落机理,探明了顶板冒落过程中围岩的应力和位移演化规律,以及诱发冒落的主导因素,并提出了基于地表安全性的冒落进程控制技术.研究成果可为该矿开发既满足地表保护需求又能低成本高效开采的工艺技术提供理论参考,对于类似矿山的采矿方法设计也有一定的借鉴意义.

    露天转地下开采现场监测冒落机理顶板破坏数值模拟冒落控制

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    基于三维离散裂隙网络的采场结构参数优化

    李成龙王贻明张纯锋付琛...
    20-27页
    查看更多>>摘要：为保障深井矿山安全高效开采,以某铜矿为例,提出了一种基于节理裂隙的采场结构参数优化方法.首先,综合工程地质背景和Mathews稳定图法,实现采场结构参数初选;其次,借助COMSOL软件构建采场周围结构面的三维离散裂隙网络,通过与采场开挖模型耦合,重构结构面影响下的采场三维模型;然后,采用FLAC3D 数值模拟计算,确定不同采场结构参数方案的安全性指标;最后,运用多目标理想点法综合决策,获得最优采场结构参数方案.研究结果表明:结构面组成的裂隙网络会降低采场的稳定性,二步骤矿柱回采的采场稳定性远弱于一步骤矿房回采;采场宽度是影响采场稳定性的关键因素,采场宽度与开挖后产生的最大位移和最大拉(压)应力呈正相关,与安全率呈负相关;采场结构参数也受采场形状影响,确定的采场面积存在对应的最优采场结构参数.综合考虑经济因素得到的最优采场结构参数为采场宽度 10 m,采场高度 15 m.

    采场结构参数节理离散裂隙网络数值模拟理想点法

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    粉煤灰尾砂胶结充填的温度效应试验研究

    石勇宾张治强杨彧刘秀良...
    28-36页
    查看更多>>摘要：近年来,充填采矿技术应用愈发广泛,对充填体性能的探索也愈发深入,研究发现充填料浆温度对充填体性能具有显著影响.为探究温度对充填体性能影响规律,有效降低充填成本,采用正交设计方法,开展了粉煤灰尾砂胶结充填体强度和流动性试验,建立了不同温度效应下的充填体早期抗压强度、料浆坍落度回归预测模型,揭示了料浆温度对充填料浆管道输送性能、充填体力学性能的影响规律.研究表明:各因素均对充填体抗压强度产生显著性影响,料浆温度对强度影响极其显著,敏感程度依次为料浆温度、质量浓度、粉煤灰掺量.充填体强度随料浆温度和质量浓度的增加而逐渐变大,随粉煤灰掺量增加而减小;质量浓度和料浆温度均对充填料浆坍落度有较大影响,而粉煤灰掺量的影响程度较小.

    充填开采料浆温度抗压强度流动性回归模型

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    多宝山铜矿非稳固巷道岩爆倾向性与楔形体稳定性分析

    王建华高永秦绍龙曹学文...
    37-44页
    查看更多>>摘要：在矿产资源开发过程中,确保矿石安全高效开采至关重要,而巷道围岩稳定性分析是确保安全开采的关键.聚焦多宝山铜矿不稳固巷道,针对岩爆倾向性和围岩楔形体 2 个因素展开研究.通过现场工程地质调查,综合运用人工测量法与三维激光数字测量法,对特定区域进行岩体结构面产状测量,获取了节理裂隙的详细信息.经室内岩石力学试验获得了矿岩的各项物理力学参数,采用弹性能量法和脆性系数法判定其岩爆倾向性较弱或无.采用Q系统分级、RMR分级和GSI这 3 种方法,对其岩体质量进行评估,确定其围岩为中等稳固.利用Unwedge分析巷道楔形体的稳定性,发现不同区域楔形体形态、尺寸各异,其稳定性受节理裂隙分布、岩体物理力学性质、地应力等多因素影响,部分楔形体需进行加固处理.研究表明:多宝山铜矿地质条件复杂,开采中应充分考虑各因素对岩体稳定性的影响,采取加固、监测及定期评估等工程措施,以保障矿山安全生产.

    围岩稳定性工程地质调查岩爆倾向性岩体质量分级楔形体识别

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    热损伤花岗岩能量演化机制及损伤本构模型

    赵奎李从明曾鹏熊良锋...
    45-54页
    查看更多>>摘要：对 25、200、400、600、800℃处理后的花岗岩开展单轴压缩试验,研究了温度变化对花岗岩力学性质、能量演化机制的影响,并建立了不同温度处理后的花岗岩损伤本构模型.研究结果表明:温度由25℃增加至800℃时,花岗岩峰值应力和弹性模量逐渐减小,峰值应变逐渐增加,花岗岩逐渐由脆性向延性转变.高温后花岗岩能量演化曲线具有相似性,峰前弹性能逐渐增大,耗散能先增大后减小,峰后弹性能急剧减小,耗散能突增.峰值应力处花岗岩总能量和弹性能随温度增加呈先增大后减小的规律,耗散能随温度增加逐渐增大.弹性能耗比变化反映了热损伤花岗岩损伤变形阶段的转变,随着温度增加,热损伤花岗岩压密阶段占比增加,弹性和塑性变形阶段占比降低,峰后阶段占比增加.通过弹性能耗比识别了热损伤花岗岩应力—应变曲线压密阶段,并基于损伤力学和Weibull统计分布理论建立了考虑压密阶段热损伤花岗岩分段本构模型,该模型理论值与试验值具有良好的一致性,能够准确描述热损伤花岗岩的变形破坏过程.

    热损伤力学性质能量演化弹性能耗比本构模型

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    点荷载强度计算模型现场试验修正及效果验证

    陶志刚王翔毛亚东
    55-61页
    查看更多>>摘要：点荷载试验为常用的岩石单轴抗压强度间接测试方法,对工程设计和施工开展具有指导作用.针对点荷载强度指数计算方法展开研究,在进行大量实际点荷载试验获得相应结果的基础上,对试验数据进行统计分析并在计算公式中引入新的变量以期对现有的点荷载强度计算方法进行优化.对长山壕金矿岩体进行了采样、试样制备与点荷载试验,采用统计方法对点荷载试验结果进行分析得出优化方法,并以同采区同位置岩样的单轴抗压强度作为参考值,将多种计算结果与参考值进行了对比分析.结果表明:改进后方法的计算结果更贴近岩样实际单轴抗压强度,且相同试验、相同数据条件下的计算结果离散性处于较低水平,为现场试验条件有限时估算岩样单轴抗压强度提供了一种可靠的点荷载强度指数计算方法.

    点荷载强度指数单轴抗压强度点荷载强度试验计算方法

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    周期扰动作用下软弱夹层剪切蠕变特性研究

    杨启帆胡斌王泽祺崔凯...
    62-69页
    查看更多>>摘要：动力扰动效应影响下的岩石蠕变特性研究,一直是岩土、采矿等领域关注的热点和难点问题,严重影响了边坡和地下岩土工程的安全稳定性.为研究周期扰动效应影响下软弱夹层(炭质泥页岩)的剪切蠕变特性,开展了不同扰动周期下软弱夹层分级加载剪切蠕变试验,得到周期扰动效应对软弱夹层剪切蠕变特性的影响规律.基于改进的开尔文体和黏塑性体(考虑损伤变量D和加速蠕变阈值τs),引入扰动突增变形元件,构建了一种周期扰动效应影响下软弱夹层的新型剪切蠕变模型.研究结果表明:① 随着扰动周期延长,软弱夹层的分级剪切蠕变应变值和累积剪切蠕变应变值均随之逐渐增大,蠕变总时长呈明显减小趋势,延性破坏特征增强;② 随着扰动周期增加,软弱夹层的减速蠕变时间变长,稳态蠕变速率出现波动且波动程度不断加大;软弱夹层达到或超过破坏级剪应力后,其蠕变速率先减小,其后逐步趋向于零;③ 基于软弱夹层剪切蠕变特性,利用Levenberg-Marquardt优化算法确定了模型参数并验证了所建蠕变模型的可靠性.

    周期扰动软弱夹层蠕变特性本构模型

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    中国钒钛磁铁矿资源概况及综合利用技术进展

    严伟平张博远杨耀辉李伦...
    70-80页
    查看更多>>摘要：钒钛磁铁矿是以铁、钒和钛为主金属的复合型矿产资源,通常伴生有铜、钴、磷、钪等多种有价组分,具有综合回收利用价值.在概述了中国钒钛磁铁矿资源特点的基础上,针对资源逐渐贫细杂化、综合利用水平较低的状况,着重就预选工艺、铁精矿提质降杂工艺、微细粒钛铁矿选别工艺、伴生资源回收利用工艺技术进展进行了总结,最后分析了目前钒钛磁铁矿选矿存在的工艺技术问题,并指出高效、清洁、可持续发展是未来钒钛磁铁矿选矿技术发展的大方向.

    钒钛磁铁矿资源分布综合利用选矿工艺

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    新型捕收剂DPY-4反浮选酒泉铁矿焙烧后的磁选精矿

    朱一民丛璐陈培宇韩跃新...
    81-87页
    查看更多>>摘要：酒钢选矿厂铁矿石矿物组成复杂、矿石品位低、共伴生成分较多,其磁选精矿铁品位低、石英等脉石矿物含量高,属于难选铁矿石,酒钢选矿厂采用反浮选流程处理焙烧磁选精矿.新型常温反浮选捕收剂DPY-4 可提高铁矿石的品位及回收率,为难选铁矿石的高效反浮选药剂.为研究该捕收剂对该矿石分选的有效性,进行了系统的选矿试验和机理分析.对石英和磁铁矿进行纯矿物浮选条件试验,在DPY-4浮选体系下,当pH=5、温度 25℃、DPY-4用量为 20 mg/L、抑制剂玉米淀粉用量40 mg/L时,石英和磁铁矿的回收率分别为92.51%和4.46%.针对酒钢选矿厂悬浮磁化焙烧后的三段磁选精矿进行反浮选试验,在矿浆温度25℃、DPY-4用量300 g/t、玉米淀粉用量600 g/t、pH=9.5 时,获得的开路浮选精矿铁品位 60.48%、铁回收率 69.24%,闭路浮选精矿铁品位 58.35%、铁回收率 94.05%、SiO2 含量为 4.62%.DPY-4不仅捕收能力强,而且选择性优异,这主要是因为DPY-4 在石英表面能发生强烈的吸附作用,包括物理吸附和氢键吸附,玉米淀粉在石英表面吸附较弱,而对磁铁矿的作用相反.

    焙烧矿磁选精矿反浮选捕收剂DPY-4

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