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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。
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    露天煤矿火烧岩粉尘复合抑尘剂性能表征研究

    刘敬玉刘志华宗赫李忠飞...
    144-150页
    查看更多>>摘要：为有效解决露天煤矿开放空间采装过程中火烧岩粉尘严重污染的问题,利用羧甲基纤维素钠、氯化镁、柠檬酸和十二烷基苯磺酸钠作为单体材料,研制兼具黏结、吸湿、保湿和润湿功能的复合抑尘剂.采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜对抑尘剂进行微观表征,分析抑尘剂的黏结性、保水性、抗蒸发性、抗风蚀性及抑尘效率等性能.结果表明:在保证良好流动性的前提下,复合抑尘剂能有效提高火烧岩粉尘的亲水性和黏结性,能够在粉尘表面形成致密保护膜;25 ℃条件下,喷洒抑尘剂尘样在56 h时的含水率仍达28％,失水速率缓慢;55 ℃高温条件下,在16 h时,喷洒抑尘剂尘样的蒸发量约为喷洒水尘样的一半,抗蒸发性能显著;不同风力等级下,在50 min时,喷洒抑尘剂尘样最大风蚀率仅为28％.抑尘效率对比试验表明,研制的复合抑尘剂对全尘、呼吸性粉尘的抑尘效率均优于3种市售抑尘剂,比喷洒水分别对应提高2.3,1.6倍.自主研发的复合抑尘剂能够从岩料本质上改善火烧岩粉尘的理化性质,通过化学基团改性、表面黏结、长效保湿等作用能够有效控制火烧岩粉尘析出,实现采装过程的粉尘源头防治.

    露天煤矿火烧岩粉尘复合抑尘剂性能表征源头防治

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    露天矿地下涌水模拟与安全防治研究

    刘兴雷吴顺川韩龙强刘占全...
    151-156页
    查看更多>>摘要：露天矿的涌水量预测是制定矿山防排水疏干方案的必要前提条件.以巴润露天矿为例,通过分析矿区水文与工程地质资料,建立矿区三维地下水数值模型,以此为基础对矿区进行涌水量预测和涌水点区域水均衡分析.研究结果表明:矿区模拟涌水量为3903.2 m3/d,相较于"大井法",其预测结果更接近实际勘察结果,能更客观准确地反映矿山涌水情况;矿区东采场北帮28～39勘探线的第四系洪积、冲积含水层补排不均导致边坡渗水,据此提出仰斜式排水孔与截水沟联合治理方案.对28,32,36共3处勘探线边坡进行排水模拟,模拟结果显示:采用仰斜式排水孔可有效降低地下水位,减少坡面渗水,提高边坡稳定性.研究结果可为矿山水患治理提供理论参考.

    露天矿涌水量预测水均衡分析边坡排水数值模拟

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    对凹折式挡土墙设计推力的探讨

    王家豪高阳汪学清胡明明...
    157-163页
    查看更多>>摘要：挡土墙是整治矿山渣坡的主要措施之一,重力式挡土墙凭借其就地取材、施工方便、经济效果好的优点得到了广泛应用.重力式挡土墙样式繁多,但对于某些高度大于20 m的挡土墙,常规形式无法满足承载力和稳定性要求,实际工程中往往采用凹折式挡土墙.通过分析凹折式挡土墙的形状类型,对凹折式挡土墙墙后土体进行分块,根据块体的应力分析,推导得出凹折式挡土墙滑坡推力和主动土压力的计算公式,并将其应用于某锰渣填埋场2#渣坝.结果表明,天然工况、暴雨工况和地震工况下凹折式挡土墙的主动土压力数值远大于滑坡推力数值,3种工况下计算公式得到的抗滑移稳定安全系数均大于规范要求的抗滑移稳定安全系数,表明计算公式能很好地应用于凹折式挡土墙,也可以推广应用于墙背为弧形的特殊挡土墙.

    凹折式挡土墙滑坡推力主动土压力抗滑移稳定安全系数

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    基于改进YOLOv3的露天矿卡车目标检测方法

    王仁炎陆占国胡振涛邱景平...
    164-169页
    查看更多>>摘要：YOLOv3作为 目标检测算法中的优秀模型,在许多领域都得到了广泛应用.针对目前露天矿作业现场环境复杂和矿用卡车 目标尺度变化大的问题,提出 了一种改进的YOLOv3矿用卡车目标检测算法.在YOLOv3的Darknet-53骨干网络中加入第4个检测尺度,并将浅层网络上采样和深层网络进行特征融合,提高小 目标检测效果;通过K-means算法对先验框尺寸进行改进,获得适合矿用卡车的最优先验框;引入CIoU回归优化损失函数,提高检测精度.试验结果表明,改进后的YOLOv3矿用卡车检测模型的平均检测精度达到96.2％,相比原版YOLOv3模型提高了2.4％,且目标检测速度能够满足实时检测的需求.

    露天矿矿用卡车目标检测深度学习YOLOv3

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    基于多项式插值的电铲挖掘时间优化研究

    苏凯元吴娟林宝国王鑫...
    170-177页
    查看更多>>摘要：针对传统矿用电铲挖掘效率低、挖掘不平稳等问题,以WK系列矿用电铲为研究对象,在电铲的关节空间中,对其挖掘轨迹进行理论计算,优化分析,试验验证研究.首先,通过D-H法对电铲进行正逆运动学求解,并选择合理的挖掘轨迹;其次,采用分段多项式对其轨迹进行插值计算,并通过对比分析选择适合矿用电铲的插值方法;然后,在Isight软件中采用组合优化算法对分段多项式插值函数进行时间最短的轨迹优化;最后,通过搭建电铲试验样机平台,对优化后的轨迹进行试验验证.研究结果表明:4-3-3-3-4分段多项式插值方法适用于电铲的最优时间轨迹规划,组合优化算法提高了优化的效率和准确度,优化后电铲的挖掘效率可提高18.5％,且电铲试验样机能够在优化的最短时间内高效完成挖掘任务.研究结果可为提高电铲挖掘效率提供理论基础.

    矿用电铲轨迹规划分段多项式插值组合优化算法试验样机

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    基于视觉惯性融合的井下无人车定位方法研究

    远洋尤文博江松付信凯...
    178-185页
    查看更多>>摘要：同步定位与建图(SLAM)技术是矿山井下作业车辆实现复杂环境下 自主运行的关键技术之一.基于ORB-SLAM3的算法提出了一种视觉相机和惯性传感器融合的全局定位方法,通过地图点管理机制简化ORB-SLAM3算法中的特征点管理,提高了特征点匹配的准确性.试验结果显示,融合定位新方法在公开数据集的5个序列中,单目、双目以及双目+IMU的模式下平均分别提升了 50.5％、8.89％和77.46％,比上一代ORB-SLAM算法更具优势.在矿山井下实地测试中,融合定位新方法在最优模式下实现了更高的全局轨迹精度,全局轨迹误差仅0.4 m,在实际应用中不仅具有更优的性能,而且部署成本更低,有很大的潜力.

    视觉相机惯性传感器全局定位地图构建特征匹配

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    数字孪生驱动的带式输送机自移机尾远程监控技术

    林尔康张宏伟蒲忠辉肖卫...
    186-193页
    查看更多>>摘要：针对煤矿井下带式输送机自移机尾推进过程中存在智能化水平低、推进质量差以及状态监测困难等问题,开展了基于数字孪生技术的煤矿井下带式输送机自移机尾远程监控技术研究.首先,通过研究自移机尾在数字孪生五维模型上的应用,提出了 自移机尾数字孪生监控系统总体方案;其次,对设备机身和推移油缸进行姿态分析,在Unity3D中实现自移机尾的运动仿真;最后,建立自移机尾虚拟模型与远程控制界面,实现物理设备和虚拟模型的人机交互与协同.试验结果表明,自移机尾可在所构建的基于数字孪生技术的系统驱动下稳定迈步前移,设备运动状态可以在虚拟远程监控界面准确呈现,设备推进过程中的虚拟模型运动轨迹与物理设备的实际运动轨迹重合度达97.74％.研究结果可为智能矿山的远程监控技术发展提供借鉴.

    数字孪生带式输送机智能矿山自移机尾虚实同步控制远程控制

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    一种单参数同态滤波的煤矿井下图像增强算法研究

    梁燕华田训鹏芦君珂
    194-199页
    查看更多>>摘要：针对煤矿井下图像存在局部明暗差距较大、对比度低和特征细节信息损失等问题,提出一种适用于煤矿井下图像增强的改进同态滤波算法.首先,使用改进的单参数同态滤波算法,通过压缩低频、提升高频提高图像清晰度;将滤波后的图像转换至HSV空间下,使用对比度限制 自适应直方图均衡化(CLAHE)算法对亮度分量V进行调整;最后,进行HSV逆变换,得到RGB空间下的图像,完成图像的增强.仿真结果表明,该算法能有效改善光照不均匀对图像的影响,提高图像清晰度和对比度,在保留图像特征细节信息的同时,改善经典同态滤波对明暗差距大图像的过增强现象.

    视觉伺服控制系统井下图像增强同态滤波算法CLAHE算法

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    冲洗水压力对可调控组合旋流器分离性能的影响

    王杰杨润全许春璇赵鹏博...
    200-206页
    查看更多>>摘要：为实现旋流器高效分级的同时可在线调控,以Cavex旋流器为结构雏形,设计了一种组合旋流器,利用计算流体动力学数值模拟与试验相结合的方法,研究了冲洗水压力对可调控组合旋流器分离性能的影响.利用Fluent软件采用RSM+VOF模型对旋流器内部流场进行了模拟,对比分析了不同冲洗水压力下可调控组合旋流器压力分布和切向速度分布,并通过DPM模型对不同粒度颗粒运动轨迹进行了预测.分级试验研究结果表明,常规旋流器分级粒度调节困难,对于-0.045 mm粒级石英颗粒分级的汉考克综合效率最高为63.80％.可调控组合旋流器随着冲洗水压力的增加底流夹细减少,在冲洗水压力为0.02 MPa时对-0.045 mm粒级石英颗粒分级效率可达79.58％.研究结果证明了组合旋流器在分级效率与可调控两个方面比常规旋流器有明显的优势.

    组合旋流器冲洗水压力分级效率CFD数值模拟

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    难选低阶煤泥强化浮选分离试验研究

    李洋李懿江彭耀丽谢广元...
    207-214页
    查看更多>>摘要：针对低阶煤泥难选问题,开展了石圪台选煤厂难选低阶煤强化浮选分离试验研究.试验结果表明:煤泥中1.6～1.8 g/cm3密度级颗粒含量高导致其难以分选;低阶煤表面具有亲水性,单独柴油难以提高其可浮性,柴油与油酸钠协同作用时可增强低阶煤可浮性;六偏磷酸钠可提高脉石与煤颗粒之间的静电排斥作用,弱化细泥罩盖;采用磨矿促进煤与脉石矿物分离,以500 g/t油酸钠+4000 g/t柴油+500 g/t六偏磷酸钠为组合药剂进行低阶煤浮选强化,当精煤灰分为10％时,精煤产率可提高至56.95％,选择性指数提高了 3.55;磨矿联合柴油+油酸钠+六偏磷酸钠组合药剂可以显著提高难选低阶煤泥浮选分离效率.

    难选低阶煤浮选分离分步释放浮选药剂磨矿

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