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中国矿业
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月刊

1004-4051

magazine@chinamining.org

010-68332570

100044

北京市西直门北大街45号时代之光名苑2号楼901

中国矿业/Journal China Mining Magazine北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为专业技术性期刊。宣传党和国家有关矿业开发的法规及法律,反映我国矿产勘察与矿业生产建设的科研成果。读者对象矿产勘查与矿山建设方面的专家和工程技术人员、各级领导和管理干部。
正式出版
收录年代

    新时代地勘单位精细化管理研究

    刘定勇
    99-104页
    查看更多>>摘要:新时代下高质量发展为地勘行业提出了新的任务,也为广大地质工作者提供了新的发展机遇.尤其是在新一轮找矿突破战略行动的背景下,地勘单位要找准工作定位,主动承担任务.但当前地勘单位普遍存在同质化恶性竞争激烈、科技创新能力不足、新兴地质专业人才缺乏等问题,严重制约地勘单位的转型发展.因此,地勘单位应改变传统的管理模式,实现精细化管理,确保管理高效、科学,从而更好地促进发展.据此,分析了地勘单位精细化管理的含义、特征,以及地勘单位实现精细化管理的意义,并提出了地勘单位精细化管理应从加强目标设计与细化、严密规范制定制度和流程、增强目标执行力、加强各方沟通合作、问题导向与解决、注重细节管理等途径得以实现,以期通过精细化管理提升地勘单位核心竞争力,为地勘行业高质量发展做出贡献.

    地勘单位地质勘查精细化管理地质找矿高质量发展

    省域单矿种矿产资源资产价格调整因子及区域系数的确定:以重庆市建筑石料用灰岩为例

    成玉姝唐世林郑绪忠何权...
    105-112页
    查看更多>>摘要:矿产资源资产价格是实现资源价值化、摸清矿产资源资产底数、推行矿产资源资产化管理的重要前提.为进一步完善矿产资源资产估算方法,解决重庆市清查统计试点工作中存在的价格水平调整因子不全面、取值困难等问题,本文在梳理矿业权出让基准价和矿产资源资产清查价格影响因子的研究现状上,通过新增因子、深化因子和简化因子,立足重庆市三大分区实际,进一步提出矿产品价格、矿产资源禀赋条件及开采技术条件、交通运输条件、区位经济发展、区域生态功能和矿产品供求关系等影响价格水平的六个调整因子.以重庆市建筑石料用灰岩为例,通过专家评判法得到各区域建筑石料用灰岩资产价格调整系数:主城都市区 1.18、渝东北片区 1.05、渝东南片区 0.85,这为准确估算其经济价值奠定了基础.同时,本文提出的调整因子对重庆市其他矿种价格水平调整系数构建也有推广应用价值,为重庆市矿产资源资产经济价值估算提供了技术支撑,建立健全了所有者权益实现的矿产资源资产经济价值核算制度.

    矿产资源资产清查价格调整因子区域系数价格水平

    我国采矿业能源消费碳排放时空分异与驱动因素分析

    罗世兴
    113-121页
    查看更多>>摘要:采矿业的低碳发展是发展绿色矿业和实现矿业高质量发展的内在要求,对工业领域碳达峰碳中和具有重要意义.本文基于省域视角,运用排放因子法测度了 2004-2020年采矿业能源消费CO2 排放,利用基尼系数、泰尔指数和LMDI分解法探讨了其时空分异和主要驱动因素.研究结果表明:我国采矿业能源消费CO2 排放总量大且先升后降,主要来源于煤炭采选、油气开采行业以及原煤、天然气和柴油消费,单位产值CO2 排放先降后升,单位能耗CO2 排放缓慢下降.排放地域分布不均、差异较大,主要集中在山东、河北、河南、四川等地;排放差异经历快速上升(2004-2005年)→逐步缩小(2006-2013年)→稳步扩大(2014-2020年)的演变过程;差异主要来自四大区域内部,区域间差异贡献较小但持续提升.产值增长是行业碳排放增长的主要驱动因素,能源强度是关键减排因素,能源结构减排作用较弱.建议加快产业结构绿色转型,提高煤炭类能源清洁高效利用水平,进一步优化能源消费结构,聚焦重点区域和行业,加快综合利用先进技术、设备的研发与应用,大力发展矿业循环经济和推进绿色矿山建设,加强矿山生态保护修复.该研究可为绿色矿山建设、矿业低碳与高质量发展提供支撑和借鉴.

    采矿业碳排放时空分异驱动因素高质量发展

    边坡监测与治理技术在高寒矿区露天煤矿生态修复中的应用研究

    李聪聪王佟赵欣李飞...
    122-131页
    查看更多>>摘要:边坡治理是露天矿山生态修复中的重要内容之一.以青海木里矿区聚乎更区为例,针对高寒矿区露天煤矿的边坡问题识别、监测和治理开展了系统研究,通过遥感、物探、钻探及地表测量等手段研究了矿区内不稳定边坡发育特征及稳定性.研究结果表明:建立了以遥感技术为核心,辅以常规的地表监测、地质调查、物探及钻探等手段的"天空地时"一体化不稳定边坡探查监测体系,确定矿区内不稳定边坡发育特征及稳定性,为矿山修复治理针对性开展边坡治理提供依据;采用高危渣山降高减载和边坡减坡治理技术,对边坡台阶进行清坡处理,消除浮石和崩塌等灾害,对渣山削坡卸载,使采坑边坡和渣山边坡达到稳定状态;并以聚乎更 4号井南渣山为例,根据高密度电法探测和钻探验证,识别出了常年冻土上限和渣土层与原采坑基岩界线两个滑移面,确定后缘载荷过大是导致滑坡的主要因素,采取"后缘降高减载+边坡减坡+水系连通+综合监测"的治理方案,治理后既消除了对边坡前缘的载荷,又为后期植被复绿提供了稳定的立地条件.多期次动态监测表明边坡后缘已趋于稳定;边坡监测及治理技术在木里矿区生态修复治理中得到广泛使用,治理后的渣山边坡坡度控制均小于26°,有效消除了不稳定边坡对修复治理的影响,保障了矿山生态修复治理成效.

    矿山生态修复不稳定边坡边坡监测高寒矿区露天矿山

    基于SWOT分析的矿山生态修复治理EOD模式研究

    李高杨自安杜斌初娜...
    132-140页
    查看更多>>摘要:矿山的生态修复治理已成为亟需解决的生态环境和区域协调发展的关键难题.本文系统分析了政府和社会资本合作模式(Public-Private-Partnership,PPP模式)及工程总承包模式(Engineering-Procurement-Construction,EPC模式)在矿山生态修复治理中的现状,并基于SWOT分析法梳理出生态环境导向的矿山生态修复治理开发模式(Eco-environment-oriented Development,EOD模式)下矿山修复的内在优劣势和外部的机遇与挑战.研究结果表明,EOD模式可以很好地吸纳EPC模式和PPP模式的优点,将矿山修复工作融合到区域经济发展中,EOD模式的优势表现在促进区域融合发展、加速土地指标流转、废弃资源综合利用、经济增长与环境保护相协调、缓解政府治理环境的压力、国家部门政策支持,以及环境治理资金投入不断加大等方面.EOD模式在矿山生态修复治理方面的劣势主要表现为对于区位优势不突出的矿山难以起到很好的融资效果,进而实现经济效益,并且在利益分配方面也面临着尾矿处置权益边界不清晰和国家在生态修复过程中的制度缺陷等问题.

    矿山生态修复PPP模式EPC模式EOD模式SWOT分析

    基于机器视觉的矿用输送带纵向撕裂检测研究

    石耀慧史华伟王永振和佳聪...
    141-151页
    查看更多>>摘要:在煤矿运输系统中,输送带经常受到煤流中片岩、矸石、锚杆等尖锐的硬杂质冲击,易发生纵向撕裂.输送带一旦发生纵向撕裂,若未及时发现并停机将会导致极大的经济损失,甚至造成人员伤亡.针对目前输送带纵向撕裂视觉检测存在的检测准确率低、智能化程度低等问题,本文研发了一套基于视觉的矿用输送带纵向撕裂检测系统.首先,基于煤矿井下实际工况,设计多线激光发射器和工业摄像仪的布置方案,突出显著化了纵向撕裂特征,并提高了纵向撕裂检测的准确率,通过实验确定了最佳布置方案;其次,提出了分段线性变换与CLAHE结合的图像增强算法,提高了采集图像的质量;再次,利用基于SIFT特征提取的图像拼接算法和帽子函数加权平均融合算法,获得了高质量且完整的输送带下表面线激光图像;从次,提出一种基于改进Otsu阈值分割算法的多线激光中心线提取算法,通过实验对比,证明了该算法提取的中心线能够精准地反映激光线条线性特征;最后,提出了一种基于形态学的矿用输送带纵向撕裂特征提取与检测算法,利用连通域的数目判断输送带是否发生纵向撕裂.为了验证算法的优越性,搭建了矿用输送带纵向撕裂检测实验台,在无尘雾和模拟尘雾的实验室环境下进行了实验对比验证.实验结果表明,在无尘雾环境下,本文提出的方法准确率达到了98.6%;在尘雾环境下,准确率达到了97.9%,证明了该方法的先进性与实用性.

    机器视觉矿用输送带纵向撕裂中心线提取形态学特征

    Wi-Fi 7技术及其矿井应用

    姜玉峰
    152-157页
    查看更多>>摘要:随着矿山智能化建设的持续推进,井下网络的部署规模和应用场景在不断扩展,对无线通信的速率、时延、可靠性等提出了更高的要求.Wi-Fi 7是下一代的无线通信技术,对应于最新的IEEE 802.11be协议标准,能够为井下网络建设提供全新的无线通信解决方案.面向应用部署,本文从速率增强、低时延保障、干扰抑制方面分析了Wi-Fi 7的技术特性及效果.通过采用更大带宽、更高阶调制以及多用户MIMO等策略,Wi-Fi 7能够实现速率的显著增强,达到 30 Gbps的目标;通过引入多AP联合传输、多链路操作等机制,Wi-Fi 7能够形成可靠的低时延保障,达到低于 5 ms的目标;通过利用前导码打孔、协同OFDMA、空间重用等技术,Wi-Fi 7能够建立强大的干扰抑制能力,满足复杂环境的使用需求.针对矿山智能化建设,提出了以矿井PON+Wi-Fi 7为代表的网络架构,以及数字孪生工作面、装备远程控制等应用,同时分析了Wi-Fi 7与50G PON融合、与5G/5G-Advanced共存、与各类Wi-Fi协同的发展前景.可以预见,Wi-Fi 7大规模商用之后,将成为低成本、高价值的智能矿山信息基础设施.

    矿井通信Wi-Fi7速率增强低时延保障干扰抑制智能矿山

    不同单节理产状岩石力学性质数值模拟与强度预测模型

    许珂刘学生谭云亮李学斌...
    158-170页
    查看更多>>摘要:节理岩石力学性质对于各类岩体工程长期稳定具有重要意义,而岩石的力学性质受节理产状影响极大,甚至起决定作用.为研究节理产状对岩石强度和破坏模式的影响机制,基于节理产状参数准确预测岩石的单轴抗压强度,采用PFC软件建立了不同单节理产状的岩石数值模型,开展了一系列单轴压缩数值模拟试验,得到了节理尺寸和倾角对岩石力学特性的影响规律:随着节理尺寸增大,岩石破坏模式逐渐由沿一定角度的剪切破坏变为节理端部裂纹扩展破坏,单轴抗压强度逐渐减小;随节理倾角增大,当节理倾角小于内摩擦角时,岩石的单轴抗压强度逐渐减小,破坏模式主要是节理端部翼裂纹扩展破坏;当节理倾角超过内摩擦角继续增大时,岩石的单轴抗压强度则逐渐增大,破坏模式主要是沿一定角度穿切岩石或次生裂纹扩展的剪切破坏.在此基础上,结合损伤力学和断裂力学理论提出了单节理岩石单轴抗压强度预测模型,充分考虑了由单节理产状差异导致的不同破坏模式对岩石强度的影响,模型参数易于获取.经算例验证,模型具有较高精度,能够满足工程现场需求.

    节理岩石节理产状破坏模式强度预测模型内摩擦角

    基于正交切削理论的PDC钻头切削齿动态破岩温度分布

    李波何志波梁春平张古森...
    171-181页
    查看更多>>摘要:在油气钻探过程中,PDC钻头的动态破岩行为表现出高度的非线性特性,这一过程涉及复杂的位移场与温度场的耦合问题.在切削过程中,由摩擦产生的热量在切削齿上积聚,导致切削系统的温度显著上升.过高的温度会加速切削齿的磨损,甚至可能导致切削齿失效,从而对钻井效率产生负面影响并增加钻井成本.为了预测和分析PDC钻头切削齿破岩过程中的温度分布规律,并揭示其动态破岩特性,基于正交切削理论和岩石弹塑性力学,构建三维耦合位移场-温度场模型,用以模拟PDC钻头切削齿在破岩过程中的非线性动力学行为,分析不同切削参数和结构参数下切削力的大小和温度分布规律.研究结果表明:切削齿的高温区位于切削刃附近的椭圆区域内,且角度在以切削刃为中心的 90°~230°范围内;最佳的切削深度为 0.001 m,前倾角优选为 7.5°.此类参数设定可降低切削齿的磨损,同时避免高温失效,从而最小化切削力和最高温度.本文所提方法为研究PDC钻头整体结构设计和切削齿热损伤提供了理论依据和分析方法,使设计出的PDC钻头对复杂地层具有更好的适应性.

    油气钻探PDC钻头正交切削切削力温度分布

    大倾角大采高软弱顶底板工作面分区矿压规律研究

    房万伟李鹏杰李明鑫赵瑞...
    182-191页
    查看更多>>摘要:为研究内蒙古长城二矿大倾角大采高软弱顶底板复杂开采地质条件下,1305S工作面正常区、过渡区、卸压区的矿压显现规律及特征,建立了倾斜煤层采空区冒落矸石滑移充填数值模拟模型,采用数值模拟和现场实测相结合的研究方法进行研究.研究结果表明:沿倾斜方向,1305S工作面中上部所受垂直应力呈现出过渡区>正常区>卸压区的特点,工作面下部呈现出卸压区>过渡区>正常区的特点;1305S工作面推进过程中,平均周期来压步距为13.3 m,周期来压时支架工作阻力在 26.75~33.05 MPa之间,沿工作面倾斜方向顶板所受垂直应力总体呈现出工作面上部>中部>下部的特点;巷道工作面一侧的边帮变形量较大.现场实测结果表明,回风巷顶板监测最大移进量为 860.18 mm,运输巷顶板监测最大移进量为367.84 mm,两巷围岩移进量呈现出回风巷>运输巷的特点.

    大倾角煤层大采高开采岩块滑移充填分区矿压规律复合煤层