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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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    围岩冻融劣化对季节性寒区隧道稳定性的影响研究

    冯强赵子栋刘海涛刘炜炜...
    199-209页
    查看更多>>摘要：围岩冻融损伤会造成衬砌受到的变形压力增大,对衬砌的稳定性造成不利影响,是季节性寒区隧道工程研究的一个关键问题.通过对砂岩的冻融循环试验和压缩试验得到不同冻融次数下的砂岩应力—应变曲线,然后通过应力—应变曲线得到围岩的变形参数和强度参数,最后将岩石力学参数变化规律嵌入ABAQUS软件中对冻融循环条件下的隧道长期稳定性进行数值分析,分别得到循环冻融 0、6、12、18、24 次下的围岩和衬砌的应力场及位移场.结果表明:① 随着冻融循环次数增加,围岩所受的最大主应力和最小主应力均呈线性减小;② 衬砌所受的最大主应力、最小主应力及衬砌位移均呈指数增大;③ 与未经冻融的情况相比,冻融循环 24 次后围岩的最大主应力、最小主应力分别减小了 43.69%、20.66%;④ 衬砌的最大主应力、最小主应力及拱顶最大沉降分别增大了 13.64%、15.75%、49.36%.在进行寒区隧道支护设计时,应考虑冻融作用下围岩自稳能力衰减而导致支护结构受力增大的问题.

    寒区隧道隧道稳定性冻融循环围岩应力场位移场

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    基于SPH-FEM耦合算法的台阶精准爆破延期时间研究及应用

    师文强王思杰杜文秀宝音吉雅...
    210-219页
    查看更多>>摘要：电子雷管在大型露天矿爆破中广泛使用,利用其精准起爆特性通过设置合理延期时间可有效改善爆破质量,对矿山生产降本增效具有重要意义.基于光滑粒子流体动力学—有限单元(SPH-FEM)耦合算法,利用LS-Dyna软件建立了多个巴润矿常规台阶尺寸的三维数值模型.针对电子雷管起爆条件下不同孔间和排间延时分别建立双孔、三孔SPH-FEM三维模型,从矿岩体SPH粒子应力和移动 2 个维度研究了被爆矿岩体的受力破碎、抛掷位移特征,并重点分析了不同排间延时下后排炮孔爆破漏斗的偏移角度.据此确定了最佳孔间、排间延期时间范围,并通过现场验证对比试验,选出了适合该爆区的最优延时.研究结果表明:在巴润矿现行孔排距条件下利用电子雷管精准起爆,孔间延时在 20～30 ms内可达到较好的破碎效果;排间延时大于35 ms时,先爆炮孔为后续炮孔提供新的自由面和抛掷空间,且大于 40 ms时应力趋于稳定;在现场验证试验中,试验区内边长1 m以下的破碎矿岩体占比达91%,较非试验爆区中同尺寸岩块占比提高了 14%,破碎效果得到有效改善.

    矿山爆破台阶爆破延期时间SPH-FEM耦合算法电子雷管

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    节理发育区巷道锚杆支护参数优化研究

    吕靖烨王美君李晟
    220-225页
    查看更多>>摘要：在节理发育区的地下硐室和巷道开挖过程中,锚杆支护会对巷道围岩应力分布有显著影响.为研究锚杆对巷道围岩主应力状态的影响,采用FLAC3D 软件对锚杆支护下的巷道围岩稳定性进行了模拟研究.基于HYPER-WORKS软件开发了一种分析应力重分布结果的处理方法,以克服在应力分布图中难以直接观察锚杆支护影响的问题.结果表明:锚杆支护作用能提高最小主应力,围岩承载性能明显增加;对于在硐室顶板、底板和四周侧墙安装的 3种支护形式,最大主应力增量分别为 3.61、6.28、6.88 MPa;锚杆预应力、长度和数量均会对围岩应力重分布造成影响.根据数值模拟结果对巷道锚杆支护参数进行了优化,优化后的锚杆预应力、长度和数量分别为 60 kN、2.0 m和 5根,优化后的锚杆支护设计能够有效提高巷道围岩稳定性.

    巷道围岩数值模拟应力重分布参数优化锚杆支护

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    单裂隙端面复合形貌影响下流体渗流特征

    张海波李伟娜郑军领
    226-231页
    查看更多>>摘要：自然储层裂隙端面在一定尺度下往往会表现出非匹配特征,由此产生的开度非均一分布对流体渗流行为具有重大影响.因此,厘清裂隙复合形貌特征对渗透性能的控制作用对于油气产能的准确评估至关重要.首先,结合岩石裂隙复合形貌特征,以解析推导方式确定了粗糙裂隙中阻碍流体运移的 2 种效应,分别是端面粗糙效应和开度粗糙效应;其次,在通过权重算法对粗糙裂隙端面间的非匹配行为进行二维表征的基础上,采用格子Boltzmann方法进行孔隙尺度模拟再现了非匹配粗糙裂隙中流体的运移过程,并据此系统分析了流体渗流的影响特征.结果表明:由于未考虑开度非均一分布的影响,导致了三重效应渗透率预测模型对渗透率的过高估计,且预测误差取决于端面非匹配程度;开度非均一分布在一定程度上阻碍了流体的有效运移,同时也间接削弱了裂隙的渗透性能,其削弱能力受控于开度相对粗糙度.

    非匹配行为三重效应模型粗糙裂隙格子Boltzmann方法裂隙复合形貌

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    干燥及饱水状态多孔玄武岩力学性质试验研究

    沈筠吴启一韩云飞许泽宁...
    232-236页
    查看更多>>摘要：多孔玄武岩具有典型的蜂窝气孔状构造,为了了解其工程特性,先对某多孔玄武岩的孔隙特征进行了分析,并开展了干燥与饱水两种状态下的单轴压缩、巴西劈裂和直剪试验.结果表明:多孔玄武岩存在大量大小且分布不均的孔隙,对岩石的力学性质有较大的影响.在饱水状态下,多孔玄武岩的单轴抗压和抗拉强度以及内摩擦角和黏聚力均有不同程度的降低;其破坏形式与干燥状态也有明显差异;劈裂试验软化系数低于单轴压缩试验.多孔玄武岩具有较高的孔隙率,其软化机制主要在于孔隙水压力和矿物颗粒摩擦弱化.饱水对多孔玄武岩的变形、强度以及破坏特征有明显的影响.

    多孔玄武岩CT扫描单轴压缩试验巴西劈裂试验直剪试验

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    四川某锂辉石矿智能预选抛废工艺研究

    罗仙平张燕何鹏宇张宏亮...
    237-242页
    查看更多>>摘要：为提高四川某锂辉石矿磨选给矿Li2O品位、降低选矿生产成本,采用图像智能分选机开展了智能预选抛废工艺试验,考察了入选粒度、矿石水洗与否、抛废率、皮带速度和吹喷方式等对分选效果的影响.结果表明:在给矿粒度为 60～10 mm、预先冲洗矿泥、抛废率为 31.88%、皮带速度为 0.5 m/s、采用"正吹"喷吹的条件下,获得了Li2O品位为 1.47%、Li2 O回收率为 96.03%的锂辉石合格矿,仅 3.97%的Li2O损失在废石中;图像分选机分选出的锂辉石合格矿总体呈亮黄色,而废石则呈黑色或白色;XRD结果显示,相较于原矿,锂辉石合格矿的锂辉石相明显增强,而废石中未见锂辉石相.表明智能图像选矿机可有效实现锂辉石和脉石矿物的智能分选,减少磨浮作业处理量,提高入磨料Li2O品位,降低生产成本,减轻浮选药剂的潜在环境危害.

    锂辉石图像智能分选机预选抛废智能选矿拣选

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    硅孔雀石硫化焙烧重构过程的机理研究

    吴冠达叶传勇孙永升魏欣蕾...
    243-249页
    查看更多>>摘要：针对典型氧化铜矿物硅孔雀石直接浮选难以回收的问题,以硫化焙烧的方式对其进行了硫化重构,考察了不同硫化焙烧条件对硅孔雀石浮选回收率的影响,并利用XRD、XPS、SEM-EDS等检测手段探究了硫化焙烧重构过程的机理.结果表明,硅孔雀石颗粒由外向内与硫蒸气发生硫化反应,表面生成的Cu2S硫化层将颗粒完全包裹,改善了丁基黄药的捕收效果,进而提高了浮选回收率.在S2 与CuSiO3·2H2 O物质的量之比 0.6、硫化焙烧温度 900℃、硫化焙烧时间 10 min的适宜重构条件下,硅孔雀石的浮选回收率指标达 83.94%.

    硅孔雀石硫化重构硫化焙烧浮选机理

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    铜钼分离过程中辉钼矿的多方式分散效果研究

    肖世洁邓荣东代旺赵睿祺...
    250-257页
    查看更多>>摘要：针对辉钼矿在浮选矿浆中易团聚并包裹黄铜矿,导致铜钼浮选分离困难的问题,通过光学显微镜和聚焦光束反射测量仪研究了超声波分散、机械搅拌和添加分散剂六偏磷酸钠 3 种方式对辉钼矿分散行为的影响;采用红外光谱、扫描电子显微镜、Zeta电位并结合浮选溶液化学技术对分散机理进行了研究.结果表明,3 种分散方式都可起到分散辉钼矿团聚体的作用,其中以添加六偏磷酸钠的效果最好;加入 400 mg/L六偏磷酸钠,不但能够有效降低辉钼矿团聚体的尺寸、减少其数量,还能降低辉钼矿团聚体内黄铜矿含量,使人工混合矿浮选钼精矿的铜含量由 3.86%降低至 2.73%;六偏磷酸钠在辉钼矿表面吸附并产生空间位阻排斥力,电离出的阴离子增大了颗粒间的静电斥力,致使辉钼矿表现出较好的分散行为.

    浮选铜钼分离团聚体六偏磷酸钠分散方式

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    云南某难选氧硫混合铜矿石的新型药剂浮选试验研究

    张锦仙马原琳杨林吕超...
    258-263页
    查看更多>>摘要：云南某氧硫混合铜矿石氧化率高、铜矿物嵌布粒度细、钙镁等易泥化脉石含量高,为充分利用该矿石资源,采用"铜硫混合浮选—混合精矿铜硫分离—混浮尾矿再选氧化铜"流程开展了新型药剂浮选试验研究.在磨矿细度为-0.074 mm占 85%的条件下,应用新型捕收剂KM23和起泡剂730A选出混合铜硫精矿,应用组合抑制剂石灰+LY分离浮选出硫化铜矿物,应用组合活化剂硫化钠+氯化铵浮选出氧化铜矿物,最终获得铜品位为 22.56%、铜回收率为42.91%的硫化铜精矿和铜品位为20.64%、铜回收率为27.18%的氧化铜精矿,铜综合回收率为 70.09%.有价金属银在铜精矿中富集,硫化铜精矿含银145.7 g/t、氧化铜精矿含银91.17 g/t.研究结果可作为该矿石开发利用的依据.

    氧硫混合铜矿石先硫后氧硫化浮选新型药剂

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    新疆某尾矿中重晶石的回收试验

    钱新宇钱玉鹏李旻阳
    264-268页
    查看更多>>摘要：为高效回收新疆某尾矿中的重晶石,在进行了试样性质分析的基础上,采用重—磁联合工艺开展了详细的选矿试验研究.结果表明,① 试样的BaSO4 品位为 34.85%,主要脉石矿物为方解石、石英、长石及赤褐铁矿等;BaSO4 主要富集于-200 μm粒级.② 试样在筛出+200 μm粒级的情况下,200～74 μm粒级采用细砂摇床 1 粗 1 精重选流程处理,-74 μm粒级采用矿泥摇床粗选+中矿再选闭路流程处理,重选精矿采用 1 次弱磁选+1 次高梯度强磁选流程除铁,最终获得BaSO4 品位为 90.65%、回收率为 71.35%的重晶石精矿,精矿达到了化工用重晶石一等品品质要求,可实现该尾矿资源的综合利用.

    重晶石重选磁选尾矿资源

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