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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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    基于变形分级的挤压性围岩隧道超前导洞设计研究

    谈利军张佑钧刘志春吴斐...
    181-189页
    查看更多>>摘要：挤压性隧道大变形问题一直是困扰隧道建设者的突出难题,对围岩应力适度释放可有效控制隧道变形,超前导洞是最直接最有效的应力释放方法.考虑强度应力比,引入挤压性围岩变形分级标准,利用FLAC3D 软件进行模拟分析.首先研究不同变形等级条件下,铁路隧道标准双线断面施作超前导洞对正洞围岩位移和应力的影响规律;在此基础上,进一步分析了超前导洞超前开挖距离和断面尺寸等因素对围岩变形和应力的影响,提出基于变形分级的超前导洞设计参数建议值;最后结合实际工程进行验证.主要结论如下:无论何种变形等级,铁路隧道标准双线断面施工超前导洞可显著降低正洞围岩变形和应力;变形等级越大,位移和应力的减小率越大,对正洞变形效果控制越好;超前导洞的尺寸和超前距离越大,对正洞围岩变形控制越有利,但当超前距离大于 30 m或导洞面积大于 38 m2 时,对正洞位移的控制将不再显著.

    挤压性围岩超前导洞变形分级应力释放

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    边坡耗散结构信息熵及其演化规律研究

    孙勇成曾宪烨李万涛谭乃根...
    190-196页
    查看更多>>摘要：通过分析边坡灾变过程耗散能的发生原理,提出了耗散结构信息熵,建立了耗散能与熵的计算公式.以司家营露天铁矿边坡为工程背景,运用FLAC3D 数值软件,对边坡灾变过程耗散能与熵值进行了模拟计算,获得了边坡在初始状态、极限平衡状态和失稳状态下的耗散能量云和熵云分布及其在灾变过程中的演化规律.结果表明,在初始阶段,耗散能和熵值很低,且集中分布在坡底的坡脚线和台阶眉线附近;在极限平衡状态和失稳状态时,耗散能量云和熵云已向滑移面转移,且耗散能增长显著,熵值增长较缓慢.边坡灾变过程呈现熵稳定、熵增长和熵突变 3个阶段.研究成果为边坡稳定性判识与滑坡预测提供了新的可视化方法.

    边坡耗散能熵灾变演化

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    节理裂隙对磷块岩力学特性影响的数值模拟研究

    朱元栩张电吉吝曼卿周新涛...
    197-204页
    查看更多>>摘要：在深部磷矿开采过程中,由于磷块岩裂纹的产生及不稳定扩展,使得地下采场及巷道出现岩爆等地质灾害,其中裂隙倾角及宽度可以改变磷块岩的受力状态,并对磷块岩的岩爆倾向性产生影响.以宜昌瓦屋Ⅳ矿段岩爆灾害作为工程背景,通过RFPA2D数值模拟软件对磷块岩不同裂隙倾角及宽度下的应力应变曲线、峰值强度、裂纹的扩展特征、岩石声发射随加载步曲线进行分析,探究不同裂隙倾角及宽度对磷块岩岩爆倾向性的影响及破坏特征.试验结果表明:随着裂隙倾角的增大,峰值强度和峰值应变逐渐降低,裂隙宽度对弹性模量的影响极小,峰值应力随裂隙宽度的增大而减小,且随裂隙倾角的增大,峰值应力水平逐渐趋于一致;随着裂隙倾角的增大,岩石发生破坏的模式逐渐从脆性破坏向塑性破坏过渡,裂隙倾角为 0°、裂隙宽度在 1.5 mm时的破坏模式发生突变,呈现倒"V"裂纹扩展特征,不同裂隙宽度下裂隙倾角为 30°、60°和 90°时的裂纹扩展特征相似;声发射能很好地监测岩石裂纹的产生和岩石发生破坏的过程,从声发射的出现时间和持续时间也可对比得出,随着裂隙倾角的增大,发生岩爆倾向性明显减弱.

    RFPA2D裂隙倾角裂隙宽度破坏特征岩爆倾向性

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    某金矿石XRT感应特征及预选可行性试验

    晏丽鑫李丽匣李思佑张宏亮...
    205-210页
    查看更多>>摘要：为了降低某薄矿脉型金矿石的选别成本,考查在入磨前设置预选抛废的可行性,在对代表性样品进行系统工艺矿物学特性及XRT感应特征研究与XRT预选试验的基础上,基于XRT图像灰度级分布范围和最高峰分布范围,对金矿石品位进行精准分类.进行了不同粒级、不同抛废率的矿石预选条件试验,确定了该金矿石适宜的预选粒级,并采用C1500XRT预选设备进行了抛废扩大试验.研究结果表明,该矿石金品位为 1.23 g/t、硫含量 1.50%,主要脉石矿物为长石和石英,矿石属于低品位贫硫化物石英脉型金矿石.金矿物的嵌布粒度极不均匀,大部分小于0.074 mm,主要为粒间金,其次为包裹金和少量的裂隙金,与黄铁矿等硫化物密切共生.针对 10～60 mm粒级,在作业抛废率 76.51%的条件下,将预选精矿与-10 mm粒级合并,Au回收率为 95.84%,废石金品位为 0.11 g/t,预选富集比为 4.03,抛废效果良好.研究结果对降低该金矿石的选矿成本具有指导意义.

    预选抛废金矿石图像分析XRT分选

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    某花岗伟晶岩锂矿石中铷矿物的性质及含铷云母的回收

    杨成梅刘伟李波李永...
    211-216页
    查看更多>>摘要：西昆仑 509 道班西花岗伟晶岩型锂多金属矿石中主要含铷矿物为白云母和微斜长石,为了在不影响主金属矿物锂辉石回收的情况下优先高效回收铷,开展了含铷矿物的矿物学研究及白云母浮选试验.研究表明:矿石中长石矿物种类较多,且以钠长石为主,微斜长石与之分离困难,因此,白云母是矿石中可回收的载铷矿物;白云母嵌布粒度粗细不均、以细粒居多,与钠长石等脉石矿物嵌布关系密切,宜在充分磨矿的情况下采用浮选工艺回收,但应避免较强的碱性环境,确保不影响后续浮锂;在以碳酸钠调浆、磨矿细度-0.074 mm占 71.5%的情况下,以GYMN为抑制剂,GYR-3为捕收剂,采用 1 粗 2 精 2 扫闭路浮选流程处理,可获得Rb2O品位 0.65%的白云母精矿,白云母中的铷回收率达 81.83%,云母的浮出为后续浮锂辉石创造了有利条件.

    花岗伟晶岩型锂多金属矿石含铷白云母微斜长石浮选

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    某伴生稀土型磷矿石中稀土元素和磷的微波辅助酸浸试验

    曾玲于明明牛贺悦程明宇...
    217-222页
    查看更多>>摘要：磷矿中伴生稀土元素现象较为常见,部分伴生稀土元素具有开发利用价值.某磷矿石中的主要矿物为磷灰石、白云石和少量石英,稀土元素主要以磷酸盐矿物中的同质异像离子置换形式存在,P2O5 和REO含量分别为22.04%和 0.11%,具有较高开发利用价值.为实现该磷矿资源的高效回收,在浸出过程热力学计算证明磷灰石在 0～200℃时易与盐酸反应,稀土元素和磷可通过酸浸进入溶液的基础上,开展了代表性矿样的微波辐射辅助盐酸浸出稀土元素和磷的研究.结果表明:在微波辐射功率 600 W、微波浸出温度50℃、液固比8 mL/g、反应时间60 min、盐酸浓度 8 mol/L的条件下,稀土元素和磷的浸出率分别为 98.32%和 98.65%,几乎实现了磷矿石中伴生稀土元素和磷的完全浸出,且与常规加热酸浸相比,微波辐射辅助浸出在同等浸出率下可明显缩短浸出时间.研究结果可作为该磷矿资源开发利用的依据.

    磷矿稀土微波辅助酸浸

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    基于STM32的自动分拣机器人研发

    关开荣葛嘉骏张治敏
    223-230页
    查看更多>>摘要：传统人工分选石英脉型钨矿存在作业条件差、劳动强度大、经济效益差、分选效果不理想等问题,尽管X射线智能分选机效果好,但设备价格昂贵,给中小型矿山带来了一定的经济压力.为此,设计了一款自主移动、物料识别、自动分拣、自动放入仓位的自动分拣机器人;以STM32 为控制核心,采用视觉技术,实时采集并提取图像特征信息来判别不同颜色的石英脉型钨矿物料;以机械臂作为执行机构,在不同高度和方位完成物料的抓取与放置;在试验条件下,机器人能平稳运行.研究结果表明:STM32 自动分拣机器人能代替人工对石英脉型钨矿进行有效分选,制造成本低,适合中小型矿山使用,可为同类型钨矿分选提供借鉴.

    自动分拣机器人STM32石英脉型钨矿

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    顾及扫描线分布特征的地铁隧道移动扫描点云超分辨率方法

    张家文梁嘉辉张秋昭段伟...
    231-239页
    查看更多>>摘要：基于深度学习的隧道点云超分辨率技术能够将稀疏点云进行上采样,获得更加真实、丰富的物体点云信息,为高精度的三维重建、病害识别提供数据基础.基于"插值生成点云+深度学习位置优化"的思想,提出了一种基于扫描线分布特征的地铁隧道移动扫描点云超分辨率模型和方法.应用扩张K近邻采样原理,改善了生成的插值点云空间分布.设计了融合扫描线空间分布特征的点云位置优化深度学习网络模型.在点距离特征提取过程中融合了扫描线空间分布特征,增强了网络模型对点云扫描线分布特征的感知与利用能力,从而改善地铁隧道移动扫描点云超分辨率处理效果.利用南京某地铁隧道实测点云数据制作点云超分辨率数据集,对所提模型进行了验证.结果表明:测试数据集的超分辨率结果 CD 值达到 3.72,HD 值达到 50.57,相比经典的 Grad-PU 模型分别降低了19.31%和 14.22%,对于低分辨率点云中扫描线间隙较大、点云密度不均匀的区域,能够取得更加均匀且准确的超分辨率处理结果.

    点云超分辨率地铁隧道移动激光扫描Grad-PU

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    融合深度卷积神经网络和Swin Transformer的露天矿遥感图像超分辨率重建

    聂雅琳王海军石念峰刘保罗...
    240-245页
    查看更多>>摘要：针对现有露天矿遥感图像超分辨率重建模型提取特征能力弱、特征利用不充分的问题,提出了一种融合深度卷积神经网络和Swin Transformer网络的露天矿遥感图像超分辨率重建方法.首先,利用卷积神经网络和Swin Transformer网络将露天矿遥感图像映射到全局和局部特征空间,充分提取遥感图像的深层特征;然后,构造了一种基于注意力机制的多尺度特征融合网络,实现遥感图像局部和全局特征的深度融合,强化有效特征表达的区分能力;最后,将深度融合特征作为超分辨率解码模块的输入,重建出高分辨率的露天矿遥感图像.通过在自建露天矿区图像数据集和开源数据集上进行测试,试验结果表明:与当前主流的图像超分辨率重建算法相比,所提方法重构出的超分辨率图像具有较好的视觉感知,在均方根误差方面也低于其他对比方法.

    露天矿超分辨率重建深度卷积神经网络SwinTransformer

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    基于变形分数阶Lorenz混沌系统的煤岩界面图像分割方法

    周素静康楠余敏
    246-251页
    查看更多>>摘要：煤岩界面图像的精准分割对于确保煤矿安全高效开采具有重要意义.针对传统图像分割方法在处理复杂煤岩界面时的局限性,提出了一种基于变形分数阶Lorenz混沌系统的煤岩界面图像分割方法.该方法首先利用变形分数阶Lorenz混沌系统的复杂动力学特性生成混沌序列,通过对图像像素点进行扰动,增强图像的细节特征;然后,结合混沌序列的分布特性,对图像进行初步分割,获得候选分割区域;最后,采用自适应阈值分割方法对候选区域进行精细分割,提取出煤岩界面的准确边界.通过在多组煤岩界面图像上开展试验验证所提方法的有效性,试验结果表明:基于变形分数阶Lorenz混沌系统的图像分割方法在分割精度和鲁棒性方面均优于传统方法,能够更准确地识别煤岩界面,并具有较好的抗噪性能和计算效率,为煤岩图像处理提供了一种有效方法.

    图像分割变形分数阶Lorenz混沌系统煤岩界面自适应阈值混沌序列

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