- 苏林海;覃泽宏;王卓涛;钱开龙;杜佳辉;马超;李永兴;张仕建;
某铅锌矿回采工程、开拓工程目前逐步向深地转移,需在超千米深高地压特殊条件下进行井下回风系统建设。建设主要包括地表井口相对0 m标高以下-1 106 m中段、-1 046 m中段和-1 276 m中段的3条垂直天井。施工采用反井钻机对井筒施工成形直径2 m的小断面井筒,再按照回风设计要求,结合高天井刷扩技术对井筒进行大断面扩孔至4 m,井口配套工程包括稳车硐室施工和稳绞系统设备的选定,施工过程采用Flac~(3D)软件对井筒进行应力评估并对应力集中部分进行补强支护。通过理论计算、工艺技术及配套设备的运用,千米深高地压高天井扩孔施工技术在该铅锌矿的成功应用,为国内深地高天井大断面扩孔工程提供了技术理论与实践依据。
2026年03期 v.47;No.516 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1932K] - 付琛;王健;张纯锋;杨世兴;鲍敏;刘鹏鹏;常德才;王勇;
充填挡墙作为充填作业不可或缺的组成部分,发挥着隔离采空区的作用,确保充填料浆被封闭在采空区内,防止其外泄带来的潜在风险。针对丰山铜矿充填料浆特性,对在不同充填高度情况下充填挡墙的侧向压力分布情况进行分析,得到充填挡墙总压力、最大竖向弯矩与一次充填高度变化关系,最终确定丰山铜矿井下一次充填高度不超过1.5 m。参考国内外矿山充填挡墙构筑经验,结合丰山铜矿实际情况提出钢筋混凝土挡墙、砖砌挡墙与钢支架柔性挡墙构筑技术,并结合矿山现有技术装备情况,确定3种充填挡墙的详细构筑工艺。简要分析了充填挡墙在丰山铜矿的应用情况,并确定后续充填挡墙构筑优化方向应为柔性挡墙。本研究通过对丰山铜矿充填挡墙构筑的理论与工艺进行研究,可为其他金属矿山提供工程经验。
2026年03期 v.47;No.516 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1343K] - 张倓;黄湛煐;向程龙;郑锂;杨涛;
胶结充填技术在矿山可持续发展上发挥着关键作用,准确预测其单轴抗压强度对于优化充填采矿和保障采场稳定安全具有重要意义。传统强度预测方法耗时且成本较高,为探索更高效的预测手段,基于162组含7个输入特征(尾砂掺量、粉煤灰掺量、水泥掺量、聚丙烯纤维掺量、纤维长度、料浆浓度及养护龄期)的试验数据,对比了DeepXDE、XGBoost、LightGBM和CatBoost4种机器学习模型。数据经过预处理后采用决定系数(R~2)、平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)对模型性能进行评估,结果显示DeepXDE模型性能最优(R~2=0.959 1,MAE=0.189 7,RMSE=0.263 6),显著优于其他对比模型。特征重要性分析表明,水泥掺量和料浆浓度是影响单轴抗压强度的主导因素。DeepXDE模型可作为矿山胶结充填材料单轴抗压强度的高效预测工具,为矿山智能充填设计提供重要参考。
2026年03期 v.47;No.516 26-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1297K] - 贠二伟;李小双;朱新龙;王兴智;张永龙;董福松;
金属矿山中急倾斜平行矿体回采稳定性是制约矿山井下安全生产的重要因素之一。以非洲某铜钴矿平行矿体为研究背景,对矿区水文、矿岩稳定性及矿体特征进行了分析,建立了急倾斜平行矿体三维数值模型,通过数值模拟对井下平行矿体单矿体开采、双矿体开采及其开采顺序进行了研究,分析了应力分布特征、位移分布特征及塑性区分布特征,探讨了动力扰动作用下单矿体开采、双矿体开采及不同开采顺序下的采场稳定性。研究结果表明:数值模型达到应力平衡状态后,不同上、下盘开采顺序下采场稳定性无明显差异变化,相比双矿体开采,单矿体开采具有更好的稳定性;采空区应力、位移分别沿顶、底板中心连线,弱矿化带中心大致呈旋转对称分布,其中最大位移约为16 mm,塑性区分布在采空区表面,最大延伸至10 m;双矿体间弱矿化带易发生剪切破坏,在开采中应关注弱矿化带的稳定性。
2026年03期 v.47;No.516 31-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1487K] - 何银东;张金坤;刘大兵;易云佳;
山东某地下金属矿山目前开采深度已超千米,已探明矿体埋深超2 000 m,为确保深部开拓工程的建成及深部资源的有效开发,以已完成施工的TK1~#探矿孔作为研究对象,基于声发射技术进行了深部地应力测量,获取了不同深度的地应力数据,在此基础上开展了不同深度岩体的岩爆倾向性分级评价,分析岩爆发生的内在机制并探讨防治措施。结果显示:不同深度的地应力方向基本一致,矿区水平差应力相对大小较当地平均水平偏高,当埋深小于1 000 m时,地应力基本在35 MPa以下;当进入深部特别是超过1 600 m时,水平主应力超过50 MPa,岩爆风险等级为强烈岩爆。这表明,矿区水平构造应力明显,地应力和岩爆倾向性指标整体上呈现随深度增加而增大的趋势,在进行深部开采前需要采取相应的支护与应力释放等措施。
2026年03期 v.47;No.516 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1336K] - 肖阳;陈晓博;杨超群;郑卫琳;卢星;曹阳;
为节约土地资源并降低尾矿库对周边环境的影响,探索了一种尾矿库加坝扩容新方法——“改良中线法”,即在原采用上游式尾矿筑坝法的尾矿库基础上,运用中线式尾矿筑坝法进行加坝扩容。基于该尾矿库原始地形资料,通过MADIS软件构建了符合实际地形的三维有限元模型,采用数值模拟方法分析“改良中线法”尾矿库的渗流规律,并利用强度折减法对尾矿坝的稳定性展开研究。结果表明:该尾矿库总水头与孔隙水压力分布符合尾矿库渗流的一般性规律,浸润线最小埋深满足规范安全要求;3种工况下坝体抗滑稳定性能均符合现行规范要求,整体处于稳定状态。“改良中线法”在继承传统中线式筑坝工艺优势的基础上,通过与上游式原有坝体的协同设计,既实现了尾矿库库容的有效提升,又保障了工程安全性能。研究成果可为类似尾矿库加坝扩容工程提供参考。
2026年03期 v.47;No.516 42-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1556K] - 黄敏;饶帝军;高忠;温晨;温嘉明;
为解决紫金山金铜矿采用粉末状爆破废石作为矿山道路面层时面临的雨天凹陷、泥化,晴天扬尘等问题,开展了自修复面层材料试验。确立评价标准后,利用初始无侧限抗压强度、饱水抗压强度和水稳性指数分析了自修复面层材料的强度性能和水稳性能。结果表明:在粉末状爆破废石面层中加入一定量生石灰可有效提升爆破废石面层的水稳性能,但其强度性能也随之降低,推荐生石灰掺量4%,在提升其水稳性能的同时保持有一定强度性能。随PAM掺量从0.025%增加至0.100%,试样的初始无侧限抗压强度、饱水抗压强度变化趋势相似,且在特定PAM掺量范围满足标准,水稳性指数先提升后降低,在PAM掺量0.075%时达最大。实际工程中掺入4%生石灰、0.075%PAM并设置拌合含水率11%制成的自修复面层可满足露天矿山道路面层的强度与水稳性能标准,同时可减少其微裂缝的产生。
2026年03期 v.47;No.516 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1268K] - 郑玄;鹿峰宾;秦香伟;宁霄峰;李新亮;石晓亮;殷传印;
针对某类卡林型金矿中金嵌布粒度微细(<5μm)、包裹率高(67.11%),且砷(0.40%)以毒砂形式存在而导致的极难浸出问题,开展了系统的工艺矿物学表征与浸出试验研究。结果表明,在磨矿细度-0.074 mm占比90%的常规氰化工艺下,金浸出率仅为32.14%,属于极难浸出矿石。为改善金矿物解离不充分及硫化矿物干扰问题,提出了“超细磨—氧化预处理—氰化浸出”联合工艺。该工艺通过超细磨将矿石细度提高至-0.010 mm占比80%,并结合纯氧气进行氧化预处理以分解硫化矿物。在溶解氧质量浓度为25 mg/L、氧化时间12 h的条件下,硫化矿物氧化率达60.24%。经预处理后开展氰化浸出试验,金浸出率由常规工艺的35.32%显著提升至64.29%。该工艺对微细粒包裹型难处理金矿资源的开发利用具有借鉴意义。
2026年03期 v.47;No.516 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1193K] - 于智勇;宋永辉;满慎源;徐文博;王晨阳;
针对某低品位碳质金矿常规氰化回收率低的问题,开展了碳质金矿与氰化尾渣协同焙烧的非等温动力学研究。在惰性N_2气氛下,采用热重分析法(TG-DTG)对混合样品进行多升温速率(5 K/min、10 K/min、15 K/min、20 K/min)的热解分析。通过结合无机理模型(Flynn-Wall-Ozawa与Kissinger-Akahira-Sunose)与机理模型(Coats-Redfern)进行动力学参数计算与模型识别,结果表明,协同焙烧过程可分为3个阶段,其核心质量损失阶段(转化率15%~70%)符合随机成核与生长机制,最概然动力学模型为Avrami-Erofeev函数,平均活化能为253.93 kJ/mol。该研究为协同焙烧工艺的温度与时间等关键参数优化提供了理论依据。
2026年03期 v.47;No.516 60-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1376K] - 高向宏;高菊;
针对蒙东某铜钼矿单一高碱度石灰浮选工艺存在铜钼金属回收率低、泡沫黏度大、管道易结垢及回水中Ca~(2+)含量超标等问题,开展低碱度组合抑制剂(石灰+BH506)浮选新工艺试验研究,通过系统条件试验与闭路试验,探究BH506与石灰复配的协同抑硫机制及其对铜钼浮选指标的影响规律。结果表明,在石灰(350 g/t)+BH506(70 g/t)、pH值为8.8的条件下,可获得铜品位18.62%、钼品位5.02%的铜钼精矿,铜、钼回收率分别达87.19%、84.94%,较原高碱度工艺分别提升0.12百分点和3.10百分点。该工艺石灰用量降低了82.50%,实现年节约药剂成本252万元,新增经济效益8 609.13万元。研究证实,BH506与石灰复配可协同强化黄铁矿抑制、优化矿浆浮选环境,为低碱度条件下铜钼高效浮选及矿山降本增效提供了可靠的技术途径。
2026年03期 v.47;No.516 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1265K] - 王路平;秦学强;徐政;孙美芬;赵娜;
甘肃某难选金矿石金品位为1.63 g/t、硫品位为2.25%,金主要以包裹金形式存在,嵌布粒度微细。针对该矿石性质,开展了系统的浮选试验研究,并进行了粗精矿再磨及药剂种类、用量试验,最终确定了最佳浮选工艺参数。闭路试验获得的金精矿金品位为18.11 g/t,金回收率为83.44%。与现场常规浮选所获金精矿金品位(12 g/t)相比,金品位提高了6.11 g/t,金回收率与现场基本持平。研究表明,粗精矿再磨有助于提高含金矿物的解离度,从而提升了金精矿金品位。但该矿石中金矿物多呈微细粒包裹形态赋存于硫化矿物中,即使细磨也难以实现金与硫的有效分离,导致金精矿金品位难以显著提高。该研究为现场生产提供技术依据。
2026年03期 v.47;No.516 73-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1411K] - 王吉;董新芳;徐培强;刁玉东;
在全球矿业面临能耗与效率双重压力的背景下,高压辊磨机作为一种高效的破碎技术,在金矿选矿领域的应用日益广泛。系统阐述了高压辊磨机基于颗粒层压碎原理的工作机制,分析了其相较于传统圆锥、颚式破碎机在单位能耗、处理能力及产品特性方面的显著优势,并探讨了辊压力、辊速及给料粒度等关键参数的选择原则。结果表明:高压辊磨机破碎产品具有更高的-0.074 mm细粒级占比,并通过产生网状微裂纹显著降低矿石邦德功指数,平均下降15%~20%,从而为后续磨矿与浸出工序创造有利条件;高压辊磨机能降低碎磨综合能耗并促使金浸出率提升;针对应用中存在的辊面磨损、物料含水率及黏土含量高等问题,提出了材料优化与工艺控制的解决方案。高压辊磨机具有节能、增效及改善矿物解离的特性,对于处理低品位、嵌布复杂的金矿石资源,提升全流程技术经济指标具有重要价值,是推动金矿选矿工艺绿色升级的关键技术之一。
2026年03期 v.47;No.516 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1136K]