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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。
正式出版
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    粤北铀矿控矿断裂活动年代学特征与找矿规律——以南雄断裂带为例

    赵佳楠刘冲昊邱际玮苏宏亮...
    158-171页
    查看更多>>摘要：为研究粤北地区铀矿控矿断裂活动特征和控矿规律以指导找矿,以南雄盆地北缘南雄断裂带为研究对象,通过野外地质剖面调查、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究和显微构造变形分析,讨论南雄断裂带活动特征和铀矿找矿规律.研究结果表明:南雄盆地北缘南雄断裂带在三叠纪的构造变形特征以韧性变形为主,岩浆期后热液石英脉和长英质脉于晚三叠世交切断裂带内花岗质糜棱岩和糜棱岩化花岗岩,脉体锆石 U-Pb 加权平均年龄分别为(230.2±1.7)Ma、(228.9±5.8)Ma和(210.0±2.1)Ma;断裂带内发育典型韧性变形显微构造特征,韧性变形运动特征以左行剪切为主,且具有高温变形和中低温变形 2 个阶段.认为南雄盆地北缘南雄断裂带内 210 Ma韧性变形区段不具备铀矿质沉淀的临界转换成矿机理条件,推断125～120 Ma和110～105 Ma韧性变形强烈并叠加同期区域伸展运动、基性岩脉侵入和铀矿化特征的区段可能是铀成矿有利区段.分析结果为进一步提高诸广山南部整装勘查区铀资源量提供了可行的找矿思路和有效的铀矿查证区段.

    铀矿南雄断裂带韧性变形电子背散射衍射锆石U-Pb年代学找矿规律

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    基于InSAR-COMSOL的露天矿边坡稳定性分析及形变预测

    李如仁葛永权李梦晨孙加瑶...
    172-182页
    查看更多>>摘要：露天矿地表形变特征的快速、准确分析及形变趋势精准预测是推进矿山绿色安全生产的重要保障.针对当前形变监测技术存在的时空采样率低、成本高,预测模型参数难确定等问题,以东鞍山露天铁矿为工程背景,提出了一种融合短基线子集干涉测量(SBAS-InSAR)技术和COMSOL有限元模拟的边坡稳定性分析和形变预测一体化方法.首先,利用SBAS-InSAR技术处理2018 年5 月—2020 年6 月获取的62 景Sentinel-1A升轨SAR数据,获取了该区域 2 a内地表形变时间序列,分析了其形变时空演化特征.然后,采用COMSOL Multiphysics软件模拟外界强降雨影响下的典型沉降区域边坡稳定性状况,探讨了坡体损伤裂化规律及形变机理.基于此,利用粒子群算法(PSO)优化长短期时间记忆(LSTM)网络,搭建了形变时序预测最优模型,开展典型沉降区的形变时序预测,并引入平均绝对误差和均方根误差作为预测精度评价指标.结果表明:矿区西部沉降相对严重,年均沉降速率高达 47.8 mm/a,形变速率与区域降雨量存在显著相关性.相较于传统形变预测模型,PSO-LSTM模型的 2 种误差至少降低了 14%和 36%,且能够有效反映采区地表形变波动趋势,为滑坡灾前预警提供了新思路.

    露天矿边坡稳定性分析SBAS-InSAR沉降预测PSO-LSTM

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    采动影响下浅埋输油气管线变形监测与风险性评价方法及应用实践

    张连贵刘峰建张鑫郭广礼...
    183-189页
    查看更多>>摘要：目前,我国油气资源主要以埋地管线的形式输送,穿越采空区时采动造成的地表移动变形必然会对埋地输油气管线产生一定的影响和危害.鲁皖管道济宁支线穿越兖矿能源集团股份有限公司东滩煤矿,与煤矿三采区3308 工作面最近水平距离仅 85 m.为保证鲁皖管道济宁支线在安全运行的前提下实现 3308 工作面安全高效开采,提出了浅埋输油气管线及地表变形监测与评价方法.基于 3308 工作面地表移动变形实测及管线应力监测数据,研究了鲁皖管道济宁支线沿线地表变形特征及对管道的影响,分析了采动影响下的管线监测应力变化,在此基础上对受采动影响埋地管线当前的风险性进行了评价并给出管线防护建议措施.结果表明:目前 3308 工作面开采造成的地表下沉及倾斜变形对管道变形影响较小,管道沿线地表的当前稳定性级别为Ⅳ级,危险程度较低;地表移动变形对管道应力状态有一定的影响,特别是初期开采区域距离管线较近,管道沿线地表下沉较活跃,导致管道轴向应力增大;对管道进行一定周期的应力监测,监测结果均低于管道预警规范的第三级阈值,管道运行始终处于绿色无风险范围内,后续需继续采取措施对采空区场地及埋地输油气管线进行变形监测和日常防护.研究结果对于埋地输油气管线下安全高效采煤具有一定的借鉴意义.

    开采沉陷输油气管线地表变形风险性评价管线保护

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    面向数字孪生的大型露天金属矿生产调度仿真分析

    周辰奥周科平张孝平徐继业...
    190-199页
    查看更多>>摘要：在金属矿山数字化生产变革的推动下,如何从未来生产预测角度出发,以提高总体生产效率为目的,面向数字孪生开展细节化生产仿真已成为亟待解决的难题.针对准确度高、操作性强、前瞻效果好的调度需求,构建了露天金属矿山数字孪生系统架构,阐明了基于生产仿真试验的矿山数字孪生应用路径.结合作业车间调度问题(JSSP)分析方法,分别基于周期总产量PT 最大和单设备产量均值PM 最大构建了铲运设备流调度仿真的目标函数,并设计了包含构建仿真模型、检验模型误差、设计仿真试验和分析试验结果等步骤的仿真试验流程.最后以攀西某铁矿山的第 5 年生产计划为例,基于目标函数分别对采场内部运输和全过程运输开展了仿真预测计算,共计算了 515种试验方案.模型计算的误差绝对值控制在 2%以内,综合考虑产能、设备负荷和设备工作效率等数据之间的均衡性,推荐设备方案 480 和 229 为最优方案.研究表明:设计的仿真试验流程及模型预测结果可靠,能够实现对调度方案的多角度评估,可以为大规模连续生产系统仿真的创新应用提供依据.

    露天矿山仿真数字孪生生产调度智慧矿山

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    基于空间句法的矿井应急疏散研究与应用

    李雯静陈曼丽姚囝尹东...
    200-208页
    查看更多>>摘要：地下矿井作业危险,空间拓扑结构复杂,因而矿山安全事故时有发生,合理的应急疏散路线规划以及疏散指示布置,能够有效提高井下人员的逃生效率,降低人员伤亡与财产损失.结合某地下矿井实例,基于空间句法和GIS网络分析搭建地下矿井巷道网络模型,从逃生人员的空间认知角度出发,利用标准化角度选择度值选取巷道网络模型中的前景网络和背景网络作为主要避险通道,为应急疏散指示标志布置提供参考;考虑巷道宽度、巷道类型、巷道坡度等巷道基础属性信息,并结合空间句法指标——标准化角度整合度,构建巷道网络应急脆弱模型,顾及巷道空间单元的稳定性,规划井下人员的最优认知路径,进而实现了多目标的地下矿井紧急疏散路线规划.该研究不仅能够为地下矿井的巷道布局设计提供建议,还可为地下矿井的应急疏散路线规划辅助决策、应急预案制定提供理论依据,同时为紧急避险系统的建设与完善提供新的思路.

    空间句法空间认知应急脆弱性当量长度巷道网络模型路径规划

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    基于移动机器人的矿山带式输送机自动检测方法

    冯亚军郑金松许路成
    209-214页
    查看更多>>摘要：目前,传统的带式输送机检测方法主要依靠人工巡检,存在人力成本高、效率低、易出错、漏检等问题.为此,提出了一种基于移动机器人的矿山带式输送机自动检测方法,使用移动机器人沿着带式输送机巡检,通过搭载的传感器和相机对带式输送机进行自动化检测,收集维修检查员所需的包括RGB图像等信息.将移动机器人的自动检测方法划分为 4 个关键部分,具体包括确定检测目标和参数、设计移动机器人的传感器和数据处理系统、制定检测路径和策略以及实时监测和报警处理.据此将矿山带式输送机自动检测过程分为移动机器人自动导航、移动机器人自动检测以及数据上传 3 个步骤.在模拟实际矿山生产环境中,对移动机器人的自动导航功能以及故障检测效率进行了试验分析.结果表明:所提方法有助于高效、准确地检测带式输送机状态,在检测到异常情况时及时报警,可为确保矿山安全生产提供一定的技术支持.

    移动机器人自动检测带式输送机智能矿山

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    基于CAN和REST物联网技术的智能矿山安全检测系统研发

    夏利玲孙翠玲张慧黄春香...
    215-220页
    查看更多>>摘要：针对矿井安全生产检测数据传输效率低下和共享性差的特点,综合考虑开发成本与工作环境要求,基于CAN(Controller Area Network)和REST(Representational State Transfer)物联网技术提出了智能矿山安全检测方法,设计了矿山安全检测判别程序,采用最大熵模型算法开发了数据信息预警程序.结合CAN总线技术,将多传感器信息进行有机融合并进行安全数据检测,将井下传感器设备相关信息经过判断分析后传输至总机.将所提安全检测方法进行了系统开发,并在淮北某矿进行了应用.结果表明:基于CAN和REST物联网技术的安全检测方法能够实现多点测量,并可随机增减检测设备,可实现数据实时传输和共享,有助于实现矿山安全实时检测.

    物联网智能矿山安全检测最大熵模型CAN总线

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    改进Retinex-Net的露天矿低质图像增强算法

    孟保威陈曦
    221-228页
    查看更多>>摘要：露天矿低质图像增强是无人驾驶宽体车感知系统的重要环节,单目相机获取的图像易受到矿区粉尘、雨雪雾、剧烈震动等多种因素影响.针对传统图像增强算法在处理露天矿图像时存在噪声大、图像颜色失真等问题,提出了改进Retinex-Net算法对露天煤矿图像进行增强.使用循环对抗生成网络和双通道残差网络来改进增强和去噪部分.循环对抗生成网络通过学习低光照图像和正常光照图像之间的映射关系,生成更自然和真实的增强结果.双通道残差网络通过同时处理亮度和色度信息,有效去除低光照图像中的噪声和伪影.试验结果表明:该方法在客观和主观评价指标上均优于现有方法.所提改进Retinex-Net算法为解决露天矿图像质量问题提供了一种有效方案.

    露天矿无人驾驶宽体车图像增强Retinex-Net

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    基于半监督学习和支持向量机的铀矿分选方法研究

    吴泽彬陈锐
    229-236页
    查看更多>>摘要：为了识别可冶炼铀矿石,提高资源利用率,采用X射线透射技术,并结合半监督学习算法—ITSVM,实现对铀矿的智能分选.同时为进一步优化模型性能,引入了亮暗校正方法以解决图像噪声问题,该方法通过归一化处理,将噪声图片中的每个像素点进行映射,从而提升图像质量.通过改进的直线凹点检测与切割算法和切片方法,攻克了支持向量机对多目标分类任务的难题,该算法通过检测像素点相对于直线的位置和距离,利用约束条件判断凹点,采用最小距离切割方法获得对应的切割线,再通过切片的方法将多目标检测问题转化为多个独立的单一目标检测问题.通过综合这 2 种优化方法,最终建立了ITSVM铀矿分选模型.通过X射线投射技术收集到的 2 000 张铀矿图片对该模型进行训练测试,并与SVM和TSVM模型进行结果对比.结果表明,经过亮暗校正,模型在检测铀矿的准确性方面提升了 2.9 个百分点;通过使用改进的直线凹点检测与切割算法和切片方法,使ITSVM模型具备多目标检测功能,模型对多目标铀矿图片检测的准确性达到 95.7%;在测试集上,ITSVM模型检测铀矿的准确性达到 97.3%.相比于SVM和TSVM,ITSVM在检测铀矿的准确性和持续优化模型方面具有更大优势,实验结果验证了ITSMV模型在铀矿分选领域的可行性.

    半监督学习ITSVM亮暗校正改进的直线凹点检测与切割算法

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    岩巷掘进工作面控风净化除尘系统设计与应用

    孙健胡胜勇郭舒云王晓光...
    237-243页
    查看更多>>摘要：针对岩巷掘进工作面压风风流携带迎头粉尘弥漫扩散造成粉尘治理难度大的问题,提出了掘进面"控风—净化"综合粉尘治理方案,构建了由湿式旋流除尘器、易装拆控尘装置、便移式负压风筒等组成的岩巷掘进面高效除尘系统,对比分析了除尘系统的不同安装方案对除尘效果的影响;综合考虑现场除尘效果与劳动强度,明确了湿式旋流除尘器最佳安装方案以及负压风筒与控尘装置的最优安装位置.在某矿辅运大巷岩巷掘进面进行了现场应用,结果表明:当负压风筒安装至通风风筒对侧,吸尘口距巷道迎头 3 m,控尘装置位于通风风筒压风口后方 5 m时,迎头高浓度粉尘在通风风筒压风、控尘装置控风及除尘器抽尘共同作用下被控制在迎头附近,并不断向负压风筒吸尘口运移最终被除尘器抽入净化,除尘器前方全尘和呼尘除尘效率分别达到 95.9%和 94.9%以上,除尘器后方全尘和呼尘除尘效率分别达到 96.5%和 95.4%以上,显著提升了巷道可见度,有效解决了岩巷掘进面通风造成的粉尘治理难题.

    矿井通风岩巷掘进工作面粉尘湿式除尘器除尘效率

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