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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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    三点弯曲载荷下岩体偏置斜裂隙的应力强度因子

    王超伍永平赵自豪曹健...
    114-122页
    查看更多>>摘要：地下巷道(硐室)顶板常因弯曲离层而破断,其破断位置与裂隙几何形态和位置密切关联.为揭示裂隙对岩层断裂的影响,建立了岩体偏置斜裂隙的三点弯曲模型,定义了裂隙的偏置系数和贯通率,分析了裂隙偏置系数、倾角和贯通率三者之间的关系,基于力学平衡原理和σ-K关系导出了偏置斜裂隙与偏置竖裂隙应力强度因子K的关系式.同时分析了裂隙倾角、贯通率和偏置系数对应力强度因子的影响规律.该方法可为裂隙影响下巷道(硐室)顶板的张拉断裂提供判定依据.

    三点弯曲应力强度因子岩体偏置斜裂隙贯通率

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    考虑剪切的常规态近场动力学模型及岩体裂隙扩展演化规律研究

    冯强徐龙威刘炜炜赵子栋...
    123-130页
    查看更多>>摘要：岩体中复杂的裂隙结构严重影响了工程岩体的稳定性及破坏形态,开展其对裂隙岩体损伤破坏模式影响的研究具有重要的理论意义和工程价值.本文基于常规态型近场动力学(OSB-PD)理论构建了考虑剪切变形的改进型OSB-PD模型,并基于构建的考虑剪切变形的OSB-PD模型开展了裂隙岩体在单轴压缩条件下的裂纹扩展演化规律研究;提出了一种新的岩石非均质性模拟方法,重点研究了岩石的非均质性对不同预制裂隙角度下岩石裂纹扩展行为的影响.结果表明,预制裂隙角度对于含裂隙岩石裂纹扩展具有较大影响,且岩石的非均质性将大幅度地提升裂纹扩展速度.

    剪切变形裂隙扩展近场动力学质点偏移法非均质性

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    冻融循环下裂隙性泥岩的力学特性与细观损伤规律

    张颖丁兆洋
    131-136页
    查看更多>>摘要：冻融循环作用是加速岩石材料性能劣化的重要环境因素之一,也是影响露天矿边坡稳定性与安全性的重要隐患.为研究冻融循环作用下裂隙性泥岩的力学强度衰减特性和损伤效应,分别对经过0、5、10、20、50次冻融循环处理后的泥岩试样进行了单轴压缩试验和计算机层析CT扫描试验.同时,开展了扫描电镜试验对泥岩的微观损伤机理进行探究.试验结果表明:泥岩单轴抗压强度和弹性模量随冻融循环次数的增加逐渐降低,且衰减速度在0～10次冻融循环时最为显著,随后衰减速率逐渐变缓;二维CT图像显示冻融循环使泥岩试样的孔隙结构不断发育,孔隙率与循环次数和弹性模量分别呈指数关系和负线性相关,该现象说明泥岩细观结构损伤的累积与宏观力学特性衰减程度显著相关;在冻融循环作用下,裂隙性泥岩内部微观结构的损伤程度逐渐加深,裂隙的拓展和颗粒接触关系的改变是导致泥岩强度下降的重要因素.上述分析对于裂隙性泥岩分布地区的露天矿山边坡设计与施工有一定的参考意义.

    泥岩冻融循环细观结构力学特性机理分析

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    层理倾角与尺寸效应耦合作用下页岩致裂的数值模拟研究

    晏旭龙邬忠虎蓝宝锋姜海申...
    137-143页
    查看更多>>摘要：研究同种材料页岩不同尺寸及不同层理倾角下对其力学特性和破坏特征的影响,为黔北地区凤冈三区下寒武纪统褐色页岩在水力压裂下页岩气开采提供重要理论指导.基于RFPA2D-Flow软件构建页岩模型,控制围压为10 MPa,水压为8 MPa,石英含量固定为40％.设置4组高宽比为1、2、3、4,每组高宽比设置不同层理倾角为0°、30°、60°、90°.共计实验组数为16组,分析了层理倾角与尺寸效应对页岩应力—应变曲线特征、峰值强度、变形特征、和破坏特征的影响.研究表明:页岩基质的弹性模量与峰值强度皆具有尺寸效应,页岩的弹性模量与峰值强度受层理倾角影响显著,均表现出明显的各向异性.同高宽比作用下,随着层理倾角的增加,抗压强度呈"V"型曲线.基于不同层理倾角和高宽比试件的裂纹分布,可将破坏模式分为3种,即Ⅰ型、多折线型、火焰型破坏,所有模型以Ⅰ型破坏模式居多.高宽比为1、3和4时主要发生拉伸破坏,伴随少量剪切破坏,表明试件抗压不抗拉的特点,高宽比为2时,拉伸破坏与剪切破坏均衡,表明试件既不抗压也不抗拉的特点.

    页岩尺寸效应层理倾角力学特性破坏特征

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    基于颗粒流的裂隙砂岩腐蚀后裂纹扩展规律分析

    康志强王治磊冯江江辛东夫...
    144-151页
    查看更多>>摘要：基于颗粒流离散元法,对腐蚀后预制裂纹的砂岩进行双轴压缩试验,利用颗粒流PFC2D模拟分析不同化学腐蚀后裂隙岩石的裂纹起裂、扩展和贯通破坏规律.研究结果表明:溶液腐蚀后裂隙砂岩在双轴加载下,加载的侧压不同其应力—应变曲线的变化特征随着侧压加载越大,峰值强度越高.不同化学溶液腐蚀作用下翼形裂纹萌生的角度发生不同程度的变化,翼形裂纹及剪切裂纹萌生的数量及角度会产生明显的变化,其中盐酸溶液对岩石造成损伤程度最大.综合考虑化学腐蚀和力学特性,可以建立裂隙岩石的数值模型,进一步分析其在不同环境下的行为.这对于理解岩石的稳定性和在地质工程方面的应用具有重要意义.

    颗粒流预制裂隙化学腐蚀双轴压缩裂纹扩展

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    海南石碌铁矿石氢基矿相转化—磁选试验研究

    郭风芳韩跃新张琦高鹏...
    152-156页
    查看更多>>摘要：海南石碌铁矿石铁品位为52.45％,铁主要以赤(褐)铁矿形式存在,分布率达86.18％,少量以磁铁矿形式存在.为高效回收利用该矿石,采用氢基矿相转化(HMPT)—磁选工艺流程开展了系统的试验研究,并对适宜条件下的产品进行了化学成分、XRD和VSM分析.结果表明:试样在给矿粒度-0.074 mm占89.41％、HMPT温度525℃、HMPT时间10 min、总气体流量500 mL/min、H2浓度20％、HMPT产品磨矿细度-0.045 mm占69.68％的适宜条件下,经磁选获得铁品位65.26％、铁回收率95.39％的铁精矿.试验所获铁精矿较原重磁联合工艺铁精矿品位提高了2.7个百分点,铁回收率增加了30个百分点.研究不仅为海南石碌铁矿氢基矿相转化—高效分选工业应用提供技术支撑,还为其他复杂难选铁矿资源的绿色高效分选提供了参考依据.

    铁矿石氢基矿相转化磁选H2与CO摩尔比

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    次氯酸钠强化赤铜矿硫化浮选的影响及机理

    马英强于翔州罗进宋振国...
    157-162页
    查看更多>>摘要：表面适度氧化可以提高赤铜矿硫化浮选的效果.通过纯矿物浮选试验,探究了次氯酸钠对赤铜矿硫化浮选的影响,并采用X射线光电子能谱分析、矿物表面Zeta电位测定等方法,探讨了次氯酸钠强化赤铜矿浮选行为的机理.结果表明:与直接硫化浮选相比,次氯酸钠能使赤铜矿的硫化浮选回收率增加8.95个百分点;次氯酸钠能够促进赤铜矿表面的Cu(Ⅰ)组分转变为Cu(Ⅱ)组分,可以增强铜组分与硫化剂的反应活性,强化赤铜矿的硫化效果,对赤铜矿的硫化浮选具有促进作用.

    赤铜矿硫化浮选氧化剂强化硫化表面吸附

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    黄铁矿的氧化特性及氧化对其可浮性的影响

    陈瑜代淑娟李洪祥李鹏程...
    163-170页
    查看更多>>摘要：黄铁矿普遍存在于有色金属硫化矿中.黄铁矿易氧化,氧化后矿物表面的物理化学性质发生改变,进而影响矿物的可浮性.采用氧化试验、浮选试验及检测分析,研究黄铁矿的氧化特性及氧化对其可浮性的影响.单矿物氧化试验结果表明,黄铁矿在空气、水、过氧化氢或高锰酸钾水溶液中的氧化程度随着时间的延长而逐渐增大,矿物在过氧化氢和高锰酸钾水溶液中,氧化程度比在水和空气中大;单矿物氧化前后的浮选试验结果表明,黄铁矿在空气、水及过氧化氢水溶液中氧化后,回收率有升有降,在高锰酸钾水溶液中氧化后,回收率降低;黄铁矿与石英的人工混合矿(石英占比为1/3)浮选试验结果与单矿物试验结论相似;采用红外光谱(FTIR)、Zeta电位及X射线光电子能谱(XPS)等检测分析,研究了黄铁矿氧化及与丁基黄药作用机理,机理分析结果表明,丁基黄药在黄铁矿表面产生化学吸附作用,黄铁矿氧化后零电点向电位较低的方向偏移,与丁基黄药作用后零电点小幅偏移,黄铁矿中铁及硫均发生氧化作用.试验研究结果可为调控黄铁矿的可浮性、改善含黄铁矿矿石的浮选工艺提供参考.

    黄铁矿氧化浮选可浮性化学吸附

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    脉动高梯度磁选分离微细铜钼混合精矿试验研究

    杨康宁曾剑武杨晶黄会春...
    171-176页
    查看更多>>摘要：黄铜矿(顺磁性)和辉钼矿(逆磁性)存在微弱的磁性差异,可以通过高梯度磁选分离.采用SLon-100型周期式脉动高梯度磁选机,对金堆城钼业某铜钼混合浮选粗精矿(铜、钼品位分别为14.42％和12.40％、-0.019 mm产率83.80％)进行了黄铜矿与辉钼矿分离试验研究.结果表明,在脉动冲程为5 mm、脉动冲次为150 r/min、棒介质直径为1.5 mm、矿浆流速为2.0 cm/s、粗选磁感应强度为1.6 T、扫选磁感应强度为1.7T的条件下,经1粗1扫脉动高梯度强磁选,获得了产率48.64％、铜品位22.82％、钼品位4.40％和铜回收率77.82％的铜精矿,及产率51.36％、铜品位6.16％、钼品位19.96％和钼回收率82.73％的钼精矿,实现了有效的微细粒铜钼矿物分离.研究结果证明了脉动高梯度磁选分离微细粒铜钼混合精矿的有效性,可以为类似铜钼混合精矿的绿色分离提供指导.

    脉动高梯度磁选微细铜钼分离分离工艺

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    矿物表面解离度分析技术发展综述

    康贺李超叶小璐李国胜...
    177-182页
    查看更多>>摘要：矿物解离程度显著影响浮选分离效率,矿物在颗粒表面解离行为的精准解析是实现浮选过程高效调控的前提.总结了矿物加工领域常见的矿物表面解离度分析方法:基于扫描电子显微镜(SEM)的2D解离度分析、2D解离度的体视学修正和3D解离度分析方法(X射线显微断层扫描成像技术).2D解离度分析方法应用于低解离度粗粒连生体时存在体视学偏差,并且复杂共伴生颗粒的2D矿物解离度体视学修正仍面临挑战.2D解离分析适用于矿物单体解离或者高度解离的传统浮选处理的细颗粒,而对于矿物解离度较低的粗颗粒,3D解离度分析不存在体视学偏差,可提供更准确的表面解离度分析结果.

    表面解离度体视学校正X射线显微断层扫描(XMT)

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