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期刊信息/Journal information
矿业研究与开发
矿业研究与开发

周爱民

双月刊

1005-2763

kyyk81@263.net

0731-88670962 88631209

410012

湖南省长沙市麓山南路343号

矿业研究与开发/Journal Mining Research and Development北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是经国家科技部和新闻总署批准国内外公开发行的矿业技术类期刊，由中国有色金属学会和长沙矿山研究院主办。主要刊载采矿、地压选矿、爆破、矿山机电与自动化、矿山计算机应用、矿山环保、资源综合利用、特殊采矿及经营管理等方向的内容。主要面向矿山企业、科研设计、高等院校、矿业经营管理等部门的工程技术人员、管理干部和师生。
正式出版
收录年代

    含水层空间定向封存二氧化碳治理水害技术探讨

    李果陈军涛傅子群马庆...
    177-185页
    查看更多>>摘要：为有效防治矿井水害事故的发生,从CO2封存位置、封存条件和封存方式3个方面对CO2的封存和利用现状进行了深入研究,提出了一种含水层空间定向封存二氧化碳治理水害的技术,即在矿井注浆改造加固深部含水层时,把超临界CO2随浆液一起注入,实现CO2定向封存和水害治理同步进行.结果表明:超临界CO2不仅能加速浆液在注浆管中的流动,避免浆液黏稠发生堵塞,同时与矿井水及岩层中的Ca2+、Mg2+等离子反应生成CaCO3、MgCO3等固结物,能够有效封堵含水层中的裂隙和孔隙等导水通道,实现矿井水害和CO2矿化封存耦合治理.针对当前研究现状,对该技术治理水害过程中的注入方式、气水两相界面追踪、封存加固机制、超临界CO2浆液性能和封存效果评价5个方面的问题进行了深入分析,为碳封存和水害一体化治理提供了科学借鉴和防治思考.

    "双碳"目标含水层定向注浆CO2封存矿井突水

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    冻融循环下腐蚀砂岩裂纹扩展特征离散元法模拟研究

    康志强王治磊冯江江姚旭龙...
    186-195页
    查看更多>>摘要：随着气候变化的加剧,冻融循环及化学侵蚀对寒冷地区岩土工程的影响越来越大.因此,研究冻融下腐蚀裂隙岩体裂纹扩展规律对保障岩土工程的安全有重要价值.基于离散元方法,模拟分析了裂隙砂岩在冻融循环和不同化学环境下的裂纹扩展特征,研究了化学腐蚀对砂岩在冻融循环中裂纹扩展的影响.研究结果表明,随着化学环境的变化和冻融次数的增加,裂隙砂岩的孔隙度逐渐增大,容易发生裂纹扩展.其中,在酸蚀条件下裂纹扩展最为严重,在碱蚀条件下裂纹扩展较小,说明酸性环境更容易导致砂岩损伤.此外,模拟结果还表明,与单一冻融循环相比,在化学腐蚀作用下,裂隙砂岩的裂纹扩展速度更快,裂纹数量明显增多.研究结论可为深入理解砂岩冻融循环和化学腐蚀作用下的裂纹扩展机理提供参考.

    离散元软件冻融循环次数腐蚀裂隙砂岩双轴压缩试验裂纹扩展

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    基于DSCM增量分析的灰砂岩单轴压缩变形场演化特征研究

    王腾腾张苑玉范辉远蒋孝东...
    196-203页
    查看更多>>摘要：选用灰砂岩试件开展单轴压缩试验,在数字散斑相关方法(DSCM)观测变形场的基础上,采用增量分析方法计算得到不同应力增量条件下非均匀性指标、变形能密度和变形场等3个指标增量,对岩石峰前和峰后阶段的演化特征进行了研究.结果表明:峰前阶段变形局部化启动、空间非均匀性演化突增以及变形能密度突变时的应力基本一致;非均匀性指标增量非线性突变幅度与应力增量步距成正比,应力增量步距越大,突变启动应力越小,而变形能密度增量突变幅度与应力增量步距成反比;峰后阶段不同增量步距条件下的变形场增量演化均为峰后初期非线性波动,临近破坏发生突变,应力增量步距越大,突变幅度越大.

    数字散斑相关方法变形演化单轴压缩增量分析

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    基于预置射孔类岩石条件的模拟TBM刀头侵岩试验研究

    王宣万文黄煊祺赵延林...
    204-211页
    查看更多>>摘要：为了探究不同预制射孔参数对隧道掘进机(TBM)刀头破岩的影响,对不同预制射孔角度、孔间距和排间距的类岩石试件进行侵岩试验,分析了含不同预制射孔试件的侵入难度系数、峰值侵入力和侵入能耗的变化规律.结果表明:预制射孔的排间距从3 cm变化到5 cm,试件的侵入难度系数、峰值侵入力以及侵入能耗逐渐增加;孔间距从1 cm变化到3 cm,试件的侵入难度系数、峰值侵入力以及侵入能耗逐渐增加;预制射孔的角度从45°变化为90°,侵入难度系数、峰值侵入力以及侵入能耗呈先减小后增加趋势,当孔角度为60°时,侵入难度系数、峰值侵入力以及侵入能耗最小.

    隧道掘进机辅助破岩预制射孔侵岩试验侵入难度系数

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    基于FLUENT数值模拟的径向水射流钻头前端结构参数优化

    许亚优田佳阔戴兴茹康建宏...
    212-220页
    查看更多>>摘要：多孔射流钻头是地面水射流径向钻井技术的核心部件.针对现有研究未考虑前端结构参数对射流动力性能的影响,构建多孔钻头前端结构模型,基于FLUENT数值模拟软件,分析了射流速度、射流压力、湍流强度等水射流破岩性能参数.通过控制单一变量,研究喷嘴长径比、喷嘴排列紧密度等结构参数对径向水射流钻头射流动力特性的影响规律,进而优化多孔钻头前端结构参数.结果表明:中心喷嘴钻头形成的最大射流压力更大,可达不含中心喷嘴钻头的2.3倍,更利于破岩并保证破岩孔眼形状规则;圆弧形流道钻头中心喷嘴与侧向喷嘴之间的射流效果差异最小,射流压力较均衡,射流性能较好;中心喷嘴几乎不受布置半径影响,侧向喷嘴布置半径优选范围在3.5～4.5 mm,在布置半径为3.5 mm时,钻头射流能量较为集中,布置半径为4.0 mm时射流速度最大;中心喷嘴长径比为4.0时射流相对较稳定,湍流强度在距中心喷嘴出口 2～5 mm区间内低于23％,侧向喷嘴长径比为4.5时射流等速核最长,射流速度相对较大,湍流强度最小.

    水射流径向井多孔射流钻头孔眼参数结构优化数值模拟

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    基于遗传蚁群强化学习算法的露天矿运输路径优化试验研究

    苏树鹏
    221-227页
    查看更多>>摘要：针对复杂的矿山地形进行路径规划,容易陷入局部最优解的问题,融合遗传蚁群算法和强化学习算法的优点,提出了一种基于遗传蚁群强化学习算法的矿山运输优化模型,实现矿山运输路径的高效优化.首先利用遗传算法对解空间进行高效搜索,生成一组初始的运输路径以探索更广阔的解空间;其次引入蚁群算法,在搜索过程中发现最优解即最优运输路径;最后引入强化学习算法,通过模拟智能体的决策过程并根据环境反馈调整运输路径,使模型逐渐学习到更优的决策策略,在不断迭代的过程中逐步提高运输效率.经过试验验证,相较于传统遗传蚁群算法,遗传蚁群强化学习算法求得的最短运输距离缩短了20.06％,运输成本降低了12.60％,寻找最优路径的时间减少了51.55％.该优化模型能够有效地提高运输效率、降低运输成本,为矿山运输提供高效和环保的解决方案.

    露天矿运输遗传蚁群强化学习算法路径规划运输成本

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    智能机器人在深井爆破中的应用及发展趋势

    关开荣赵文琦
    228-235页
    查看更多>>摘要：随着浅部矿产资源逐渐枯竭,矿产资源深部开采将会成为一种常态."高地应力、高井温、高岩溶水压"环境对爆破施工带来了巨大的挑战,深井作业条件愈发艰苦,智能机器人的出现为深井爆破作业提供了新思路,从机器人导航技术、深度学习和通信技术3个方面阐述了智能机器人的技术基础,总结了智能机器人在爆破作业中的优势与难点,分析了智能机器人用于爆破事故处理的应用前景,提出了智能机器人未来应对复杂作业环境的重点研究方向与发展趋势:优化结构或提升补偿手段、传感器精度改良、参数的自适应控制、构建链式控制系统.研究可为智能机器人在推进智能爆破和深部矿产资源的安全高效开采中的应用提供优化思路.

    深部开采智能机器人爆破施工爆破事故处理

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    矿浆质量浓度对高方解石型萤石浮选效果的影响研究'

    祁忠旭高志勇肖舜元冯程...
    236-242页
    查看更多>>摘要：为探究矿浆质量浓度对高方解石型萤石浮选效果的影响,在明确磨矿细度为-0.074 mm含量占70％的条件下,通过粗选、扫选、精选、精粗选和精扫选阶段作业的矿浆质量浓度试验,系统研究了不同矿浆质量浓度对萤石回收率和萤石品位的影响.试验结果表明,适宜的矿浆质量浓度能显著提高萤石品位和萤石回收率,特别是在粗选阶段;针对方解石含量高、易泥化的问题,通过控制矿浆质量浓度、精粗选与精扫选的组合优化浮选流程,降低了中矿循环量,提高了资源利用效率;在最佳条件下,闭路试验获得了CaF2品位为97.84％,回收率为85.97％的萤石精矿.研究成果强调了矿浆质量浓度对提高浮选效率的重要性,为同类型的萤石选矿工艺提供了实践指导和理论支持.

    高方解石型萤石矿浆质量浓度浮选工艺品位回收率

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    基于自动矿物分析的锡石重选优化试验研究

    刘俊袁龙侯凯魏昱含...
    243-250页
    查看更多>>摘要：某选厂锡石摇床重选阶段出现的黑色矿物,对锡粗精矿品位产生了严重影响.为保证锡精矿的产品质量,采用矿物自动分析系统(MLA)开展了工艺矿物学研究,确定了该矿物的组成、含量、粒度分布、嵌布特征及有用元素的赋存状态.MLA分析表明,该选厂锡石摇床重选阶段中出现的黑色矿物中主要有价成分锡石的含量为1.12％;黑色矿物主要成分是黑柱石,占56.09％,其次是透辉石和绿帘石,分别占10.54％和6.35％;同时磁性矿物主要有磁黄铁矿、菱铁矿、磁铁矿、褐铁矿,主要以磁黄铁矿为主,占3.70％.基于MLA分析结果,调整优化了选矿试验流程,即对该黑色矿物利用高梯度磁选机在0.3 T磁感应强度下先进行磁选然后进行摇床重选.优化后,从黑色矿物中最终获得了品位分别为4.83％和4.19％的两种锡石精矿产品,回收率分别为86.11％和 51.06％.

    锡矿黑柱石矿物自动分析磁选摇床重选

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    固废基湿喷混凝土开发与工业应用

    曹斌冯亮武旭斌胡蜀威...
    251-256页
    查看更多>>摘要：随着矿山不断向深部发展,固体废弃物堆存问题日益突出,用固体废弃物代替绿豆石、河砂等作为骨料进行湿喷支护,既能有效缓解固体废弃物带来的安全和环保问题,又能降低湿喷支护成本.为了研究其可行性,进行了室内试验和工业试验,结果表明:在水泥掺量为350 kg/m3的条件下,铜渣作为骨料,28 d单轴抗压强度比绿豆石+河砂作为骨料的高52.9％,铜渣+破碎骨料湿喷混凝土 28 d单轴抗压强度比绿豆石+河砂的高39.7％;湿喷混凝土单轴抗压强度达到C15强度等级条件下,相比于用绿豆石+河砂骨料,用铜渣作为骨料,每立方米湿喷混凝土可以节省63元,用铜渣+破碎骨料作为骨料,每立方米湿喷混凝土可以节省50元.固体废弃物骨料湿喷混凝土工艺更简单,应用效果更好,经济价值更高,不仅解决了固体废弃物堆放问题,还具有良好的经济效益和社会效益.

    湿喷混凝土固体废弃物水泥掺量单轴抗压强度

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