摘要:稀散金属碲是高新产业发展的支撑材料,其供应严重依赖铜矿石的开采,突出的供需矛盾已成为制约碲行业发展的关键因素。碲矿石和含碲电子废料是碲资源的潜在来源。在概述碲资源分布与开发利用现状的基础上,全面总结了阳极泥及冶炼渣、碲矿石和含碲电子废料中碲赋存状态及回收技术,分析了从不同物料中回收碲资源存在的问题,并展望了未来碲资源回收的研究发展方向。该研究为提升碲资源的开发利用水平提供参考和借鉴。
摘要:随着全球深部矿产资源开采深度不断增加,地温梯度效应引发的矿井热害问题已成为制约深井矿山安全高效开采的关键挑战。以中国典型深井矿山——三山岛金矿为研究对象,通过多尺度热参数动态钻孔耦合监测技术,系统分析了深部地热梯度的异质性特征及其热力学响应机制。结合区域地质背景与构造特征,揭示了地层岩性、大地构造活动及岩浆侵入对地温梯度分布的影响规律。研究结果表明,三山岛金矿恒温带位于 30~70m 深度,温度稳定于 13°C~15°C ,增温带地温随深度呈分段线性增长,线性拟合关系为 t=0.027h+4.922 5 在 -1100~-1700m 地温梯度显著升高,至 0.028~0.030‰ ,而更深部( -1700~-2000m )梯度略有降低,至 0.024~ 0.026qC/m ,预测 -2000m 深度岩温可达 58.9°C 。进一步分析表明,岩性热导率差异是地温梯度纵向非均质性的主要驱动因素,岩浆活动与区域构造背景则通过热流再分配加剧了梯度异常。本研究为深部矿山热害防控及地热资源评估提供了理论依据与技术支撑。
摘要:针对金川镍矿二矿区采场存在充填体单轴抗压强度分布不均及粗骨料高浓度胶结充填质量差的问题,开展了泵送减水剂种类和掺量对全尾砂-废石胶结充填体单轴抗压强度和振动扩散度的影响试验研究。分析了废石和尾砂的物化特性和颗粒级配,采用金川镍矿二矿区全尾砂一废石胶结充填系统工业生产中的技术参数,开展了不同养护龄期下添加泵送减水剂的充填体单轴抗压强度和振动扩散度测试研究,分别研究了不同种类减水剂和不同掺量对充填体性质的影响。研究结果显示,当添加 0.3%~1.2% 水泥掺量的泵送减水剂时,3d、7d和28d单轴抗压强度均有显著提高,确定 0.3% 水泥掺量的AK型脂肪族减水剂为比较合理的减水剂及掺量。
摘要:针对某破碎地下金属矿山进路式采矿中存在的断面成形质量差、超欠挖严重、炮孔利用率低及炸药单耗偏高等问题,在调研工程地质条件和既有爆破工艺的基础上,对掏槽方式、炮孔布置、炮孔深度、装药结构及起爆网络等关键爆破参数开展了现场试验与对比分析,提出了双阶同深分次掏槽技术与导爆管雷管接力式簇联起爆网络相结合的优化方案。通过减小周边孔间距、采用不耦合装药与光面爆破技术,有效控制了围岩损伤和巷道超欠挖,并在保证安全条件下实现了单循环较大进尺。应用结果表明:爆破参数优化后,整体炸药单耗由 2.93kg/m3 降至 1.876kg/m3 下降 35.9% ;总装药量下降 42.5% ;炮孔利用率由 82.1% 提高到 95.0% ,整体提升 15.7% ;日循环进尺提高 5.5% ,半壁孔痕率稳定在 76% 以上,断面超欠挖量控制在 10cm 以内。研究成果为类似地质条件下地下金属矿山进路式采矿的爆破参数设计与现场控制提供了可借鉴的工程实例和技术依据。
摘要:为应对地下矿井工作面用风需求,提出一种分支风量自适应调控方法。依据矿井通风三大基本定律建立地下通风网络数学模型,确定以最小风机功率为目标函数建立非线性规划模型,并利用罚函数法去约束化。通过风网灵敏度的相关知识确定最优可调分支集并确定风量调节范围,引入苔藓生长优化算法对风量寻优流程进行优化,并通过性能对比分析验证了该算法通风网络解算的收敛性能。基于矿井风量智能调控试验平台,对灵敏分支风量调控方案进行试验验证。设计了系统的总体结构,开发了相关的功能模块,调用IMGO对目标风量进行寻优,输出最优的调风方案与具体的调风参数,验证了基于灵敏分支风量调控方案的可行性与有效性。结果显示,利用IMGO算法求得的最优风机功率为 240.56kW ,平均风机风压为 2588.53Pa ,平均迭代次数为270次,平均迭代时间为 20.5s ,各项数据均明显优于其他两种优化算法。因此,改进后的苔藓生长优化算法在寻优性能和稳定性方面均有较大提升,能够提高地下通风网络解算的效率。研究结果为矿井通风网络的优化提供参考。
摘要:为研究逐孔起爆下台阶爆破破岩过程及爆堆的分布规律,基于岩石爆破分区理论和爆破漏斗形成过程,分析了球状药包的爆破破岩效应。通过PFC离散元软件,构建合理的数值模型,结合现场施工数据,研究了台阶爆破爆堆分布特征及爆破大块的运移规律。结果表明:处于台阶坡面和台阶顶部的岩石,破岩能量不足形成爆破大块,爆破大块多分布于爆堆底部和爆区边缘部分;前排孔的爆破作用为后排孔提供了充足的自由面,有利于爆炸应力波在自由面处的反射拉伸,提高破岩效率;爆堆底端爆破大块主要由台阶底端岩体不充分破碎所产生,这也是最终爆堆的分布中,爆破大块多集中于爆堆底端的原因,总体上数值模拟结果与实际爆破结果吻合程度较高。
摘要:通过信息化手段,采用计算机视觉和人工智能(AI)相结合的方式,建立一套驾驶行为自动识别和管控系统。利用人工智能的自主学习和深度学习能力,辅助视频监控和视觉分析,自动识别驾驶过程中驾驶员的疲劳、分心、不系安全带等风险行为,并通过语音、座椅振动等方式主动预警和提示,同时将预警信息传输至调度室,提醒调度人员分析和干预,提前采取有效措施避免事故发生。该系统对驾驶员在驾驶过程中的行为进行实时监控,自动判断驾驶员的精神状态,准确识别常见不安全驾驶行为,主动预警并保存影像记录。相比人工日常管理,有效解决了车辆行驶过程中驾驶室内不方便检查的问题,能实现 24h 全天候不间断工作,大大提高了工作效率。该系统的应用,很大程度规范了车辆运输作业过程,约束了驾驶员的不安全行为,能有效预防车辆事故的发生,降低矿山交通安全事故发生概率,大幅提升了矿山本质安全水平。
摘要:针对含砷硫难处理金矿石提出“强碱预氧化一氰化浸出一氰化尾渣浮选”协同工艺,采用液碱构建 pH?12 的高碱性环境,结合高压氧气强化技术,使含砷硫化矿物表面低价硫酸盐、亚砷酸盐及多硫化物钝化膜溶解,有助于金颗粒表面裸露,从而提高金浸出率。同时,氰化尾渣中含碑硫化物矿物表面得以更多裸露,从而提高了金浮选回收率。成功应用于选矿生产实践,金综合回收率比原工艺提高了9.12百分点,该工艺可为同类型复杂含砷硫金矿石的高效回收提供借鉴。
摘要:针对铜阳极泥传统预脱铜工艺中氧化剂引入杂质、常规空气氧化率低等问题,提出微泡空气氧化强化酸浸技术。研究以2种不同来源的铜阳极泥(YJN-1、YJN-2)为对象,以稀硫酸及分铜液为浸出剂,在自制微泡反应釜中系统考察了微泡空气氧化条件下铜、硒、碲、银的浸出行为。结果表明,在 85°C 、液固比5:1条件下,稀硫酸体系表现出规律性的浸出效果,反应3h后,2种铜阳极泥中铜的浸出率均不低于 94% ,碲与银也实现部分浸出,而硒几乎未被浸出,实现了金属的初步分离。相比之下,成分复杂的分铜液体系浸出规律性差且脱铜效果不佳。微泡空气氧化技术为后续贵金属回收创造了有利条件,具有良好的工业应用前景。
摘要:甘肃陇南北部高硅微细粒难浸金矿石采用直接氰化浸出工艺,金浸出率仅为 52.14% 。为进一步提高金浸出率,引入磁铁矿作为微波焙烧载体介质,开展微波载体焙烧一氰化浸出工艺研究。经微波载体焙烧预处理后进行氰化浸出,金浸出率提升至 75.04% ,较常规氰化浸出工艺提高了22.90百分点。后续对氰渣中的磁铁矿通过磁选工艺进行回收,磁铁矿回收率为 89.34% ,可实现载体介质的循环利用。该工艺不仅提高了金浸出率,同时还减少了煤炭或天然气等传统能源的使用,有助于实现金矿石的绿色高效回收与冶炼。
摘要:为探究强降雨条件下尾矿库浸润线的变化规律及溃坝后尾砂流的动态演进过程,以四川某尾矿库为工程案例,选取其原型范围内的关键区域,遵循相似理论建立尾矿库堆体溃坝模拟,采用相似模型,模型的几何参数设定为 3m×1m×1m 。研究了强降雨条件下浸润线变化规律及漫顶溃坝后下泄尾砂流的演进规律。结果表明:尾矿库漫顶破坏的演化过程可细分为4个阶段,即漫顶启溃、纵向切深、横向扩宽、冲淤平衡。在漫顶溃坝的起始环节,多初始溃口并存的现象具有一定发生概率。其主溃口的形成与侵蚀程度和水流大小密切相关;初始溃口出现的时间会随着降雨强度的增大而提前,但在溃口形成时,浸润线测管水位高度在不同降雨条件下呈现相反趋势,即80mm/h>100mm/h>120mm/h 。降雨初期,降雨强度对浸润线的影响存在空间差异性,干滩面远端与中部的浸润线受其影响较为突出,而坝体中部和前端的浸润线则基本不受降雨强度变化的明显干扰,即越靠近库尾,水分入渗量越大,致使该区域浸润线抬升速率明显高于坝体附近。
摘要:金属矿山井下空间结构复杂,不同视角采集的图像对同一目标的成像位置不同,导致图像中的目标位置偏移,影响人员跟踪定位准确性。研究提出了图像特征矫正下金属矿山井下人员跟踪定位方法。通过局部自适应Gamma矫正对井下图像进行预处理:利用灰度直方图、散点图及离散余弦变换提取图像光照分布特征,构建综合特征库,并采用K近邻算法匹配最优Gamma值,实现图像光照均匀化。引入混合高斯模型进行前景分割,通过动态更新背景模型有效分离目标与背景,提升目标识别准确性。在跟踪定位阶段,利用单应性矩阵分解与灭点计算,将多视角图像映射至参考平面生成多层融合图像,校正不同视角图像之间的几何畸变,使同一目标在不同视角图像中的位置信息一致,实现多目标初步定位;并进一步结合图割理论构建能量函数,通过时间滑动窗口优化轨迹关联,最终实现对井下多目标的鲁棒定位与连续跟踪。验证试验结果表明,该方法应用后可有效提高图像的信息熵和清晰度,且跟踪定位误差在10像素内,可以精准跟踪定位金属矿山井下人员,保证井下人员的安全。
摘要:为精准评价刚果(金)Kolwezi铜钻矿床复杂富水矿床的突水危险性,基于矿山水文地质条件,从地质构造特征、含水层水文地质特征、开采区与地表水体空间关系3方面选取断层充填物砂质占比、断层规模、单位涌水量、渗透系数、开采区与地表水体平面距离、开采区与地表水体垂向距离6项定量指标,构建突水危险性评价指标体系。通过层次分析法(AHP)确定指标权重,结合逼近理想解排序法(TOPSIS)对矿区突水危险性进行多因素综合评价。结果显示:露天采坑西部 F2 断层破碎带及东南部 F3 断层区域突水危险性等级指数分别为0.17(危险区)和0.87(较危险区),与揭露水文地质特征吻合。研究表明,AHP-TOPSIS模型可有效整合主客观权重,提升评价结果的科学性与可靠性,为类似矿山防治水工作提供理论依据。
摘要:在当前大数据时代背景下,人工智能正在快速演进并被广泛应用于地质领域。将地学大数据与人工智能方法相结合,进行矿产资源智能勘探预测,已成为世界范围内地质学者关注的重要前沿课题,具有显著的学术研究意义和实际应用价值。基于栖霞一蓬莱地区已完成的金矿勘查数据,采用窗口滑动法进行数据增强并构建训练数据集,利用二维卷积神经网络构建了智能矿产预测模型,通过匹配已知矿床窗口区域的特征和未知窗口区域的特征进行找矿预测。通过训练和试验,优选出效果最好的深度学习参数,实现了对栖霞一蓬莱地区的智能找矿预测,圈定的找矿预测区面积占总面积的 11.37% ,并进一步确定了3处金矿找矿预测区。通过地质、地球物理、地球化学综合分析,找矿预测区与前人对该地区的认识一致,验证了模型预测的准确性和可靠性。
摘要:苏鲁造山带是江苏固体矿产勘查工作的重点研究区域,矿体埋藏较深,导致研究相对匮乏。阐述了苏鲁造山带南缘的赣榆地区地层、构造及岩浆岩等地质特征,并通过土壤地球化学、激电中梯测量及激电测深等物化探手段,共圈定Mo异常8处,激电中梯异常11处。择优对物化探异常套合较好的激电中梯异常 ηs5 与化探Mo-2异常开展地表槽探查证及深部钻孔查证,共发现7条钼铜矿体,表明综合物化探方法在赣榆地区具有较好的找矿效果。在物化探工作的基础上,从断裂、蚀变与矿化、物探、化探等方面对赣榆地区找矿前景进行了重点分析。已发现矿体均赋存于北东向、北北东向断裂中,产状与断裂一致。矿化蚀变作用主要发育在岩体及断裂两侧,表明矿床形成与岩浆活动有关,金属矿化主要为黄铜矿化、辉钼矿化、黄铁矿化、磁黄铁矿化等。物化探异常与断裂、矿化蚀变及花岗斑岩套合良好,表明物化探异常、断裂及花岗斑岩等套合部位具有较大找矿潜力。
摘要:矿物蚀变,亦称围岩蚀变,是矿产勘探领域的重要找矿标志。利用遥感找矿技术提取矿物蚀变异常信息,能够在大范围内以低成本、高效率进行矿产资源勘探。以白云鄂博矿区为研究区,利用Landsat-8OLI和ASTER数据,将Landsat-8OLI全波段和AO数据耦合得到AOM数据。基于AOM数据,采用主成分分析法提取羟基矿物和铁染矿物的蚀变异常信息,并采用密度分割法对蚀变等级进行划分,结合地质图,圈定了5处成矿远景区。结果表明:耦合Landsat-8OLI和ASTER数据生成的AOM数据包含了更多的矿物蚀变异常信息。AOM数据在提取蚀变信息的细节方面表现更优,可以作为矿产资源勘探研究的重要技术手段。
摘要:陶勒盖金矿床为内蒙古乌拉特后旗新近发现的一处大型石英脉-蚀变岩型金矿床,矿体产于石炭纪石英闪长岩中,受北西西向及北北西向2组断裂控制。矿区热液成矿作用划分为4个成矿阶段:浸染状黄铁矿-石英阶段(I)、石英-黄铁矿( ± 方铅矿 ± 黄铜矿)阶段(Ⅱ)、石英( ± 黄铜矿 ± 黄铁矿)-方铅矿-闪锌矿阶段(Ⅲ)、石英-方解石阶段(IV)。矿区金成矿作用与二叠纪黑云斜长花岗岩关系密切,矿床成因属于中温岩浆热液型矿床。重点利用3DMine 软件对矿区北西西向7号及9号矿脉进行三维空间建模,结果表明:7号矿脉矿化较好部位主要集中于23号勘探线—15号勘探线与7号勘探线—0号勘探线,矿化呈现出水平方向上西向中等角度侧伏、垂向上分段富集规律;9号矿脉矿化较好部位位于11号勘探线—3号勘探线与15号勘探线—4号勘探线,矿化富集亦呈现出水平方向上西向中等角度侧伏、垂向上分段富集规律,均受成矿期北西西向控矿断裂右行逆冲运动方式控制。依据上述规律,圈定了可供7号及9号矿脉进一步探矿的深部找矿靶区6处。
摘要:研究旨在系统分析黑龙江省寒区废弃矿山生态退化特征及其对区域碳汇功能的影响,探索提升矿区碳汇能力的生态修复路径。通过现场调查、土壤采样及微生物群落测序等方法,对废弃矿山区域的植被覆盖度、土壤理化性质及微生物多样性进行了综合评估。结果表明,废弃矿山普遍存在土壤有机碳含量显著降低、结构破坏严重和微生物活性低等问题,微生物群落结构发生明显变化,植被恢复程度与土壤碳储量呈显著正相关。基于群落功能构建与碳循环强化思路,研究提出了以植被重建、土壤改良与微生物功能优化为核心的综合修复策略。在植被重建方面,优选山杨、樟子松、沙棘、紫穗槐、马葡和紫花苜蓿等具有较强适应性、抗逆性和固碳潜力的植物,构建多层次、多功能的群落结构,以增强生态系统稳定性与碳汇持续性;在土壤改良方面,通过施加腐殖酸、有机肥和生物炭等改良材料,改善土壤结构与团聚体形成,促进碳输入与稳定固存;在微生物功能优化方面,引入丛枝菌根真菌及功能性细菌,激活“植物-微生物-土壤”碳循环系统,促进碳的高效转化与储存。该综合策略可有效提升寒区矿山生态系统的碳汇功能,为废弃矿山生态修复与区域碳中和目标提供科学依据和技术支撑。