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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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    融合眼视觉和改进多尺度Retinex的矿岩裂隙图像增强

    赵杰汪洪法周明
    252-257页
    查看更多>>摘要：准确有效地检测出矿岩裂隙对于实现矿岩体稳定性分析具有重要作用.针对深度网络对低光照条件下采集的低分辨率图像存在特征提取不充分的问题,提出了一种融合人眼视觉和改进多尺度Retinex的矿岩裂隙图像增强算法.首先,结合人眼视觉特征和小波变换算法对采集的矿岩裂隙低分辨图像进行预处理;然后,采用改进的多尺度Retinex算法从光照分量和反射分量方面估计噪声,并排除其对图像的干扰;最后,利用 CBAM(Convolutional block attention module)注意力机制强化去噪后的图像在通道和空间维度的表达能力,实现矿岩裂隙图像低分辨图像增强.试验结果表明:与传统的Retinex算法相比,改进的多尺度Retinex模型能够更好地提取图像细节信息,并且在保持自然观感的同时,增强了图像对比度,使得裂隙更加清晰可见.

    矿岩裂隙图像增强多尺度Retinex算法图像去噪小波变换CBAM注意力机制

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    基于流量分配的金属粉尘除尘器多孔介质滤袋结构优化研究

    刘奕歌陈雅蒋仲安杨向东...
    258-268页
    查看更多>>摘要：为解决金属粉尘除尘器过滤过程中流场分布不稳定、滤袋过滤效果不均匀,使部分滤袋出现提前破损的问题,运用Fluent软件,模拟滤袋清洁时,不同滤袋长度与直径对除尘室内流场分布的影响.通过分析比较滤袋表面平均风速,得出滤袋长度为 1 000 mm、直径为 150 mm时除尘器室内滤袋流场均匀性更优.再以滤袋出口过滤风速、最大流量不均系数为评价指标,模拟滤袋表面不同覆尘厚度下的过滤过程,确定出每条滤袋的过滤流量分配、气流均匀性的优劣,对部分评价结果较差的滤袋,提出 4 种过滤材料的优化方案.通过对比优化方案中每条滤袋的表面风速特征及流量分配均匀特性,结果表明:同时优化进风管口处的 2 条滤袋滤料为烧结金属丝网,优化出风管正下方滤袋滤料为金属纤维毡,其余滤袋采用原滤料的方案更佳,该方案使得滤袋过滤流场最大流量不均系数、综合流量不均系数分别降低 92.19%、92.05%,说明每条滤袋的过滤流量分配更一致,除尘室内风流分布更均匀、更稳定.优化后的多孔介质滤袋结构能更好地使滤袋寿命保持统一,并且将更有利于企业定期维护与整体更换滤袋.

    金属粉尘除尘器数值模拟流量分配滤袋优化

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    露天矿复杂地质区域不同排弃方式下排土场变形机理研究

    杜海瑞赵红泽郭帅
    269-274页
    查看更多>>摘要：露天煤矿复杂地质区域内排土场的稳定性关系到矿山的正常开采,合理的排弃方法可提高排土场稳定性.安家岭露天矿基底倾角突增、端帮偏折,通过构建三维地质模型对比分析顺倾排弃、端帮支撑式伪倾斜排弃两种方法建设的排土场变形差异,揭示其变形破坏机理.分析表明:排土场沿基底剪切变形滑动,受倾角控制以沉降为主,具有以台阶为单元的连续弧形特征,在排弃空间增大同时伪倾斜排土场变形小于顺倾排土场.顺倾排土场变形方向平行于坡向,位移与距端帮距离为负相关关系,Y向位移在基底形态作用下分两区成锥形分布,端帮支撑式伪倾斜排土场变形分为 3 区,基底侧与端帮侧分别在重力、侧向约束作用下发生偏转指向临空面,在基底形态与端帮约束下,变形集中在坡面中部,边界近似纺锤形.端帮支撑式伪倾斜排弃方法抑制了排土场变形,削弱了基底表面应力集中现象,端帮附近受上部排弃物的挤压及端帮形态的双重作用易发生剪切破坏.研究成果可为同类地质条件排土场、垃圾填埋场建设提供借鉴.

    排土场背斜基底端帮排弃方法

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    基于LSTM改进Transformer的煤自燃温度预测模型

    童保国姜福领毕寸光王亮...
    275-280页
    查看更多>>摘要：及时准确地预测煤自燃温度对于预防煤矿安全事故的发生至关重要,传统预测方法存在数据特征提取不充分的问题,提出了一种基于 LSTM 改进 Transformer的煤自燃温度预测模型.首先,利用长短时记忆神经网络(Long Short Term Memory,LSTM)从时间维度捕获给定煤自燃温度文本数据中的时序特征,强化模型对于时间序列数据的长距离依赖性建模能力;然后,将LSTM网络的输出作为Transformer网络的输入,充分利用Transformer网络的多头注意力机制对时序特征的上下文位置信息进行编码压缩,细粒度地捕获煤自燃温度文本数据在时序维度的特征全局关联性;最后,将集成LSTM上下文时序和Transformer位置编码强化后的特征作为全连接神经网络的输入,预测下一时刻的煤自燃温度.通过在开源的某矿煤自燃发火试验数据集上进行测试,所提模型在平均绝对误差(Mean Abso-lute Error,MAE)、平均百分比误差(Mean Absolute Percentage Error,MAPE)和均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)3 个指标上分别实现了 10.62、6.04%和 25.19%的性能值,优于当前主流的时间序列神经网络LSTM、GRU、Bi-LSTM,有一定的应用潜力.

    煤自燃温度预测TransformerLSTM时序维度位置编码

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    矿物载体絮凝对高碱高浊废水沉降性能的影响

    田德彬马文荣杜亮陈宏...
    281-285页
    查看更多>>摘要：隧道建设过程中产生的高碱高浊废水直接排放会严重危害生态环境.为解决该问题,以西藏红拉山某隧道斜掌子面废水为对象,分别研究了该水体的pH、SS、COD、TOC等水质情况,并对水体pH调节试剂进行了探究,筛选最佳pH调节试剂,研究了不同矿物材料载体絮凝对水体沉降性能的影响,并探究了影响因素.研究结果表明:水体的pH和SS远超排放标准,固体悬浮物主要成分为碳酸钙和二氧化硅,最佳pH调节试剂为硫酸氢钠;扬州土(产自扬州地区的膨润土,主要成分为蒙脱石)对水体絮凝沉降的促进效果最显著,可能因素为扬州土具有最佳颗粒尺寸,在沉降过程中矿物材料颗粒可以与絮体桥连形成较大絮凝体,还能通过重力作用加速絮体沉降;当扬州土的加入量为水体SS含量的 80%时,对水体沉降性能的促进效果最好.研究结果为高碱高浊废水的处理技术研究提供了新的思路和方法.

    载体絮凝硫酸氢钠沉降速率粒径分析扬州土

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    铅锌矿尾矿库不同生态修复模式下的土壤—植物重金属迁移特征

    王储卞梦阳姚淑华
    286-291页
    查看更多>>摘要：以紫花苜蓿、狗牙根、白茅为研究对象,分析植物体内重金属含量及其富集迁移特征,利用TOPSIS综合评价法对某铅锌矿尾矿库的不同生态修复模式进行了分析.结果表明:① Pb、Zn、Cu、Cd在不同草本植物不同部位含量不同,但总体表现为Pb最高,Zn和Cu次之,Cd最低.② 紫花苜蓿、狗牙根、白茅3 种草本植物Pb含量均表现为根部显著大于茎和叶(P<0.05),3 种草本植物的茎和叶则无显著差异(P>0.05).③ 不同草本植物各个部位 4 种元素含量也不同,紫花苜蓿和狗牙根表现为根>茎>叶,说明 4 种元素在紫花苜蓿和狗牙根内主要集中在根部;4 种元素在白茅体内不同部位富集程度不同,总体表现为Pb>Cu>Zn>Cd,富集系数小于 1.④ 3 种草本植物根系吸收的重金属向茎和叶的迁移程度不同,Pb的迁移系数小于 1,说明 3 种草本植物对Pb的吸收和迁移能力较弱;对于Zn和Cd,白茅的迁移系数分别高达 2.67 和 1.86,显著高于紫花苜蓿和狗牙根;对于Cu,3 种草本植物的迁移系数表现为狗牙根>紫花苜蓿>白茅,3 种草本植物之间差异性显著(P<0.05).⑤ 3 种草本植物由根部吸收的重金属较少地迁移至植物叶片,白茅对重金属的耐受能力较强.采用TOPSIS综合评价法对不同生态修复模式的评价结果反映出,紫花苜蓿、狗牙根、白茅混合为最佳模式.

    生态修复铅锌矿重金属尾矿库富集迁移植被恢复TOPSIS

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    玄武岩纤维和碳酸钙晶须增强磷建筑石膏性能研究

    乔欢欢舒朗
    292-300页
    查看更多>>摘要：为了克服改善磷建筑石膏力学性能差的缺点,选择玄武岩纤维(BF)和碳酸钙晶须(CW)作为增强材料,在磷建筑石膏中单掺BF和混掺BF与CW,研究磷建筑石膏抗折抗压强度、韧性、耐水性和拉伸强度的变化规律.结果表明,掺入 6、9 mm的BF对磷建筑石膏性能具有较优的增强作用,当 6 mmBF掺量为 1.5%时,抗折抗压强度分别比未掺BF的空白组提高了92.2%和32.0%.当掺入1.5%9 mm的BF时,韧性比未掺BF的空白组提高了76.9%,拉伸强度提高了31.1%;掺入不同尺度的BF均会使磷建筑石膏的耐水性下降.当固定6 mm的BF掺量为1.5%并掺入 1.0%的CW时,磷建筑石膏的抗折强度比单掺 1.5%6 mm的BF试验组提高了 9.6%;当CW掺量增加到 2.0%时,磷建筑石膏的韧性比单掺1.5%6 mm的BF试验组提高了27.7%;CW与BF搭配使用,有助于提高磷建筑石膏的极限拉伸应力和应变;混掺 1.0%6 mm的BF、1.0%的CW与混掺1.0%6 mm的BF、2.0%的CW的磷建筑石膏在拉伸过程中出现一定的伪应变强化效应,最大拉伸应变超过了 1.2%;CW与BF用量同时增加会增大磷建筑石膏的孔隙率,导致抗压强度下降.

    磷建筑石膏玄武岩纤维碳酸钙晶须力学性能耐水性

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    活性矿物掺合料对膨胀稳定性注浆材料性能的影响

    林荣峰付鹏陈璐张耀磊...
    301-306页
    查看更多>>摘要：针对高水灰比普通水泥注浆材料存在析水率高和结石体体积收缩等问题,以自制膨胀稳定性水泥注浆材料为研究对象,研究不同掺量的活性矿物掺合料对注浆材料流动性、凝结时间、抗压强度及自由膨胀率等的影响,并利用XRD对不同龄期内的结石体水化产物进行分析.试验结果表明:活性矿物掺合料的掺入增大了浆液的析水率和流动度,且延长了浆液的凝结时间,有利于提高浆液在被注介质中的可注性;当活性矿物掺合料掺量为 15%时,结石体抗压强度最高,63 d结石体的抗压强度达到 15.2 MPa;浆液结石体自由膨胀率受活性矿物掺合料的影响较小;在硫酸钠溶液中养护的活性矿物掺合料的结石体28 d抗折强度对比水中养护提高了3.2%～44.4%;活性矿物掺合料对浆液结石体性能的影响主要体现在钙矾石和氢化钙等水化产物的生成量;研究成果可为稳定性水泥基注浆材料的配制及选型提供科学指导.

    膨胀稳定性浆液活性矿物掺合料物理力学性能体积稳定性水化产物

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    钢渣基低碳胶凝材料的制备及其性能研究

    叶雁飞申振伟李明阳任晓健...
    307-312页
    查看更多>>摘要：为实现降碳增效目标,提高工业固废的资源化利用率,以钢渣微粉、S95 矿粉、粉煤灰、脱硫石膏等工业固废为原材料制备一种新型钢渣基低碳胶凝材料,探究钢渣基低碳胶凝材料的适宜配方,依据《混凝土用复合掺合料》(JG/T 486-2015)、《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GB/T 17671-2021)测试胶砂试件的力学性能,采用X射线衍射(XRD)、差热分析(TG-DTA)、扫描电子显微镜(SEM)等测试方法表征钢渣基低碳胶凝材料胶砂试件的组成及结构,揭示钢渣基低碳胶凝材料胶砂试件的水化机理.结果表明,普通硅酸盐水泥与钢渣基掺合料 5∶5 配比下,试件的力学性能均低于水泥与钢渣基掺合料 7∶3 配比下;在水泥与钢渣基掺合料 7∶3 配比下,胶砂试件活性指数均高于《混凝土用复合掺合料》(JG/T 486-2015)中一级的力学性能;钢渣基低碳胶凝材料最佳配比为水泥与 600 目钢渣基掺合料 7∶3 配比下,其胶砂试件养护 28 d的抗压强度为 47.47 MPa,活性指数为 100.8%;胶砂试件早期由针棒状AFt提供骨架强度,后期AFt持续生成,并进一步增长增粗,填充于C—S—H中,彼此包裹,相互支撑,进而提高了钢渣基低碳胶凝材料胶砂试件的力学性能.

    钢渣微粉水泥胶砂胶凝活性力学性能低碳

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