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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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    基于改进D-S证据理论选择性集成的边坡稳定性评价

    张化进吴顺川李兵磊
    229-236页
    查看更多>>摘要：针对边坡稳定性预测算法选择困难和单个模型误判风险大的问题,建立了基于改进D-S证据理论选择性集成的边坡稳定性评价方法,为边坡稳定性初步评价提供方法依据.基于边坡稳定性主要影响因素,通过极限平衡法构建了大型边坡稳定性评价数据集.引入基于边界距离最小化的基学习器选择技术,提升选择性集成模型的泛化能力.提出了改进D-S证据理论融合基学习器信息,降低了选择性集成模型决策过程中的不确定性和模糊性,解决了现有边坡稳定性评价模型易误判和结果非一致性问题.仿真试验结果表明:改进D-S证据理论选择性集成方法无需复杂的数值建模与计算迭代过程,可直接客观地评判边坡稳定性状态,并从信息论角度给出边坡失稳概率.对比传统机器学习方法,该方法有效提高了边坡稳定性的预测准确率,同时降低了预测结果的不确定性,实现了速度快、精度高、稳健性好的广域尺度边坡稳定性评价.

    边坡稳定性D-S证据理论集成学习选择性集成失稳概率

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    基于GA-PSO混合优化SVR的边坡危岩体稳定性评价模型

    庞俊勇刘俊郑靓婧李瑶鹤...
    237-244页
    查看更多>>摘要：边坡危岩体稳定性评价是地质灾害防治的重要内容之一.传统的稳定性评价方法在求解复杂非线性问题时存在着精度较低、收敛速度慢等问题,为此,提出了一种基于GA-PSO混合优化支持向量回归(SVR)的边坡危岩体稳定性评价模型.首先,通过采集大量的实测数据和监测数据,建立了边坡危岩体的训练样本集;然后,将SVR算法引入稳定性评价中,利用其非线性映射性能拟合边坡危岩体的稳定性函数.为提高SVR模型的优化能力,将遗传算法(GA)和粒子群优化算法(PSO)相结合,形成了 GA-PSO混合优化算法,并用于求解SVR模型中的优化问题.选取了多个现场实际边坡危岩体工程案例进行了算法测试.结果表明:相对于传统方法,GA-PSO混合优化SVR模型能够准确预测边坡危岩体的稳定性,并且具有较高的精度和较快的收敛速度.

    边坡危岩体稳定性评价支持向量机回归算法遗传算法粒子群优化算法

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    基于无人机摄影测量的矿区地形三维重建及精度分析

    车巍杨秋翔
    245-249页
    查看更多>>摘要：矿区地形三维重建对于矿区地形分析及安全生产具有重要意义.针对传统重建方式存在效率低、数据更新速度慢、成本高等问题,提出了一种基于无人机摄影测量技术的矿区地形三维重建方法.该方法使用无人机进行低空拍摄,利用SIFT特征点匹配算法得到一系列匹配点,利用特征提取、空三测量、多视影像密集匹配技术,生成不规则三角网格和纹理映射,实现对矿区地形三维模型的自动重建.试验结果表明:在足够数量和合理选取地面控制点的情况下,所提方法可以获得较高精度的矿区地形三维重建结果;三维模型重建可以全面呈现矿区地形整体形态和局部细节特征,同时具有高效和低成本等优点.所提方法可为矿区环境保护及相关分析提供更准确、高效、可靠的地形信息数据源和技术支持.

    无人机摄影测量三维重建矿区地形SIFT

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    库水作用下弱胶结碎石土力学特性劣化规律试验研究

    王帝又王文松吴冠仲彭绍驰...
    250-259页
    查看更多>>摘要：弱胶结土广泛分布于金沙江两岸,其力学特性对水十分敏感.乌东德水库蓄水后,金沙江下游皎平渡渡口及山洞遗址将处于水下60～90 m处,开展库水对弱胶结土力学特性劣化规律的研究对于该遗址的保护具有重要意义.对皎平渡地区弱胶结土分别开展了干燥、天然、饱和、泡水7 d和泡水14 d状态下的直剪试验、携剪试验和三轴试验,分析了库水对弱胶结土力学特性的影响规律.结果表明,库水对弱胶结土力学特性的影响分为2个阶段:土体饱和前为第一阶段,主要受水的胶结和润滑等物理作用影响,弱胶结土的强度随含水率增大呈先升高后降低的演化规律;完全饱和后为第二阶段,受水的水解和溶解等化学作用影响显著,其力学特性劣化程度随浸水时长增加不断增大.此外,对比不同试验方法所得结果发现,试样制备过程中的扰动对弱胶结土强度测试结果有明显影响,整体上看,携剪试验的测试结果依次高于直剪试验和三轴试验.研究结果可以为皎平渡遗址保护工程等库水作用下的土工结构设计与防护提供依据.

    弱胶结碎石土浸水时长含水率强度遗址保护

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    鄂尔多斯红庆河采煤矿区生态需水研究

    姜庆宏张靖雯郑春丽王哲...
    260-266页
    查看更多>>摘要：鄂尔多斯红庆河煤矿区处在西部干旱半干旱内陆区域,由于煤炭开采导致生态环境问题较为突出,该区域水资源短缺、供需失衡,严重制约了矿区的生态恢复.在充分的自然概况调查基础上,将红庆河煤矿区生态需水划分为天然生态需水和人工生态需水2种类型.通过植被蒸散法对植被生态需水进行计算,使用马尔科夫链进行定性预测,利用灰色预测模型GM(1,1)进行定量预测.结果表明:以2020年为基准年,红庆河煤矿区总生态需水量为37.52×107 m3,天然植被每平方千米乔木、灌木、草地生态需水量分别为1.11×106、1.06×106、0.36×106 m3;人工生态需水量为1.39×107 m3.进一步对研究区生态需水进行定性、定量预测,规划年(2025年、2030年、2035年)矿区天然生态需水量相比基准年分别上升了 0.61％、2.57％和4.57％;人工生态需水量分别上升了 3.60％、11.51％和20.86％.研究结果可为该地区生态恢复中植被类型选择、水资源开发利用、合理调配水资源提供科学依据.

    生态需水灰色预测模型马尔科夫链定量预测

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    黄土区煤矸石排矸场重金属污染风险分析及评价

    张治国朱海东郑永红胡友彪...
    267-274页
    查看更多>>摘要：为了探究黄土区煤矸石长期堆存产生的重金属污染问题,以宁夏王洼煤矿排矸场煤矸石和土壤为研究对象,分析排矸场煤矸石和土壤的理化特性,测定煤矸石和底层土壤的重金属总量和有效态含量,并通过潜在生态风险指数法评估煤矸石堆积过程中存在的生态风险,明确底层土壤中潜在危害性突出的重金属元素.结果表明:①煤矸石和底层土壤均呈碱性,煤矸石堆底层10 cm和20 cm深度的土壤全盐量大于1.5 g/kg,呈轻度盐化水平,煤矸石的堆存对接触土壤层的盐分累积有一定的贡献.②煤矸石底层土壤中Cr、Cu、Pb、Ni、Zn、Cd、As和Hg这8种重金属元素总量平均值低于宁夏土壤背景值.煤矸石中除As元素外7种重金属总量均高于底层土壤、对照点黄土和宁夏土壤背景值,在底层土壤中Cr、Cu、Pb、Ni和Zn这5种元素有效态含量均高于对照点黄土.③基于底层土壤中8种重金属元素总量评价,单元素潜在生态风险指数(Eir)均低于40,综合潜在生态风险指数(RI)为85.83＜150,重金属元素生态风险等级均为Ⅰ级低生态危害水平.因此,宁夏王洼煤矿排矸场煤矸石的露天堆存对底层土壤重金属元素含量产生累积效应,但重金属生态风险等级为轻微水平,其中Hg和Cd元素是主要的生态风险贡献因子.研究结果可以为半干旱黄土丘陵区煤矿固体废物安全堆存和环境生态修复提供理论指导.

    煤矸石土壤重金属污染生态风险黄土区

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    基于响应面法的钒钛铁尾矿基地聚物配比优化

    聂少君韩秀丽刘磊孟广安...
    275-282页
    查看更多>>摘要：为促进钒钛铁尾矿高质量、规模化地有效利用,以钒钛铁尾矿为主要原料制备地聚物胶凝材料,采用响应面法Central Composite Design设计,研究n(SiO2)/n(Al2O3)、Na2CO3掺量和液固比对地聚物抗压强度的影响并揭示强度形成机理,通过构建回归模型探究各因素对抗压强度的影响程度,以获得性能最佳配比.结果表明,n(SiO2)/n(Al2O3)对地聚物抗压强度影响最大,液固比影响最小,且三者之间存在一定交互作用.钒钛铁尾矿与偏高岭土在碳酸钠激发作用下发生了聚合反应与水化反应,生成N—A—S—H凝胶与C—S—H凝胶等,同时钒钛铁尾矿的微集料效应对地聚物抗压强度也有一定贡献,故地聚物强度形成主要来自胶凝体与集料间紧密交织组成的致密结构.当n(SiO2)/n(Al2O3)=2.7,Na2CO3掺量55％,液固比0.25 mL/g时,地聚物抗压强度预测值为51.769 MPa,试验值为50.320 MPa,相对误差在合理范围内,证实了响应面法能有效优化配比并具有较好的预测能力.

    钒钛铁尾矿地聚物响应面法配比交互作用

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    聚丙烯腈纤维调控水泥基充填材料凝结硬化与力学性能研究

    谭琴戴勤友赵岩
    283-288页
    查看更多>>摘要：利用聚丙烯腈(PAN)纤维调控水泥基充填材料,对水泥基充填材料的凝结硬化时间、抗压强度、黏结强度、抗弯强度和抗拉强度进行了分析,研究了不同纤维掺量(0.5％、1％、1.5％)和不同长径比(100、200、300)的聚丙烯腈纤维对水泥基充填材料力学性能的影响.结果表明:当PAN纤维掺量为1.5％时,较CM组(不掺PAN纤维)的初凝和终凝时间分别降低了 11.1％和5.7％;PAN纤维水泥基充填材料的抗压强度随着PAN纤维含量增加而降低.与CM组相比,当PAN纤维体积含量为0.5％、1.0％和1.5％时,抗压强度分别下降了 13.0％、3.7％和7.4％;纤维掺量为1％、长径比为200的水泥基充填材料的抗弯强度较CM组增加了 78.6％,增幅最大.水泥基充填材料的黏结强度和抗弯强度先增加,然后随着PAN体积掺量和长径比增加而降低;随着PAN纤维掺入,水泥基充填材料的抗拉强度有所提高,与CM组相比,PAN纤维水泥基充填材料的抗拉强度提高了 36.4％～418.2％.

    充填材料聚丙烯腈纤维凝结硬化性能抗压强度抗弯强度黏结强度抗拉强度

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