L型充填管道料浆输送压力损失及优化研究

全尾砂料浆管道输送作业中，料浆管道底部磨损问题比较严重，极大地影响了料浆管道的使用寿命。结合唐山某铁矿全尾砂料浆L型管道充填现状，以L型管道输送压力损失最小为原则进行研究，选择灰砂 比为1∶4、1∶6、1∶8，配比浓度为54%、58%、62%的充填料浆作为试验对象，以3、5、7 m/s为料浆流动速度，采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件，基于3D数值模型计算了管道直径为70、80、90、100 mm 4种情 况下的压力损失，分析了压力损失的影响因素并进行了优化研究。结果表明：管道直径越大，45°截面的压力越大，L型管道压力损失与管道直径呈二次多项式函数关系，管道直径减小到70 mm或增大到100 mm，都会 加速L型管道底部的磨损。为延长矿山L型管道服务时间，最大限度减轻管道底部磨损，建议该矿山L型充填料浆输送管道直径取85 mm，料浆流速3 m/s，灰砂比1∶4，质量浓度64%。     

考虑壁面滑移效应的充填料浆管道输送阻力研究

为了探究壁面滑移效应影响下的充填料浆管道输送阻力的变化特征，建立了考虑壁面滑移效应的管道输送模型，利用Comsol数值模拟软件分析了料浆浓度、管径及灰砂比对管道阻力损失的影响。研究表明 ：①模型计算结果的相对误差在合理范围内，该模型用来计算考虑壁面滑移效应的充填料浆管道输送阻力是可靠的；②考虑壁面滑移效应的情况下，各因素对管道阻力的影响程度依次为管径>质量浓度>灰砂比，管径 增大，壁面剪切作用力减小，颗粒迁移运动变缓，滑移效应减弱，管道输送阻力降低幅度减小；③在不同浓度范围内料浆滑移层厚度的主控因素不同，导致输送阻力随浓度增大的幅度不同；④灰砂比较低时，管道输 送阻力的增长速率较低，随着灰砂比增大，管道输送阻力快速增大。以冀东地区某矿山为研究背景进行了数值模拟，得到充填料浆管道输送的最佳参数为质量浓度66%、68%，灰砂比1∶8。     

露天台阶深孔爆破合理超深数值模拟分析

为了研究露天台阶深孔爆破超深对矿岩破碎效果的影响,基于ANSYS/LS-DYNA有限元数值模拟的方法对不同底盘抵抗线条件下超深对岩石破碎的影响进行了初步研究。结果表明,台阶深孔爆破存在临界超深,当超过该值后,作用在台阶坡底处应力值的增幅变小,爆破能量利用率显著降低。通过对应力变化规律的分析得到了临界超深值的范围,可为工程实践提供设计参考。     

秸秆纤维型植被混凝土边坡防护基材初期抗剪强度试验研究

针对边坡防护过程中产生的基材局部性张拉、开裂、垮落等问题，以秸秆纤维作为基材改良剂，考虑水泥与秸秆纤维2个因素，考察基材7 h、1 d、3 d、7 d、14 d、28 d抗剪强度特征。试验结果表明：水泥掺量的增加与养生龄期的延长可以提高未掺入秸秆基材的剪应力，秸秆纤维的掺入可以提高基材延性，延缓基材剪切破坏过程，且增加秸秆掺量可有效提高各配比基材的剪应力和黏聚力，但对内摩擦角效果并不明显，其11%水泥基材中4%秸秆掺量7 h剪应力较0%秸秆增大54.68%，黏聚力增大136%，较3 d剪应力增大42.15%，黏聚力增大206%；秸秆纤维对植被混凝土基材剪切强度的增大并非线性，而是随养生龄期的延长与水泥掺量的增加出现一定的弱化，其11%水泥基材中4%秸秆掺量28 d剪应力较0%秸秆降低了18.83%，黏聚力降低32.87%，较14 d剪应力增大11.84%，黏聚力降低15.73%，其弱化程度与水泥掺量和养生环境密切相关。     

重金属污染土壤植物修复效果评价方法 ——高光谱遥感

重金属污染土壤修复是当今全球生态修复中面临的一项难题。植物修复因其成本低、环保等优点在重金属污染土壤治理中展现出良好的应用前景。高光谱遥感技术可以高效、无损、实时地获取植物的生理生化参数信息，可为评价植物修复效果提供技术支撑。阐述了高光谱遥感技术在重金属污染土壤植物修复中的应用进展，探讨了高光谱遥感反演植被理化参数含量的估算模型，并对基于微分光谱、基于“三边”参数、基于植被指数等估算模型进行了分析比较，为有效评价矿区植物修复效果提供参考。     

全尾砂充填料浆管道阻力损失探究及优化

充填采矿技术因其自身的特点，在矿山领域得到了大力推广，确定合理的充填料浆配比方案和充填系统管道输送技术参数，是确保整个充填系统能够安全、高效和稳定运行的重要前提。以唐山某铁矿为例，选择灰砂比1∶8的充填料浆为试验对象，以140 mm、160 mm、180 mm、200 mm、220 mm、240 mm、260 mm为试验管道直径，分别配比浓度为68%、70%、72%、74%的充填料浆，对充填料浆管道阻力损失影响因素进行分析，并对其进行优化。研究结果表明：管道阻力损失与管径呈反比例函数关系，料浆浓度越高，管道阻力损失越大；管径增大到240 mm和260 mm时，管道底部料浆流速过快，会加速底部管道磨损；为实现矿山生产中的采充平衡，建议该矿山输送管径为200 mm或220 mm，料浆输送浓度为70%。     

冀东鞍山式磁铁矿磨矿动力学研究

通过对冀东鞍山式磁铁矿进行不同磨矿时间下磨矿产品粒度分布试验,研究其磨矿动力学行为。研究表明:通过对粒度范围内多个窄粒级动力学常数的曲线拟合,获得的磨矿动力学方程式对不同磨矿时间下筛上累积产物含量的预测精度较高;磨矿过程中,当磨矿细度大于1 mm时,冀东鞍山式磁铁矿磨矿动力学参数k值随磨矿粒度减小而变小的变化趋势与矿粒越细裂纹越少、磨矿越困难的规律是一致的,而当磨矿细度为-1+0.5 mm粒级时,存在对硬度较低、较易磨的磁铁矿和辉石的优先选择性粉碎,所以为避免过粉碎、节约磨矿成本,在该类矿石选矿时应采用阶段磨矿阶段选别工艺,将单体解离的磁铁矿及时选出。     

巷道岩爆过程能量演化特征实验研究

开展双轴加载条件下巷道岩爆声发射监测实验,分析巷道岩爆过程宏观破坏特征,并与现场岩爆发生过程进行对比研究;借助声发射能量参数,分析岩爆宏观破坏过程能量积聚、释放规律及能量的时间效应,重点探讨水平载荷对岩爆过程能量演化规律的影响,进一步从能量的角度揭示巷道岩爆的发生机制。研究结果表明:巷道岩爆存在平静期、颗粒弹射、岩片剥落伴随颗粒弹射、爆裂喷射4个典型阶段特征,但在颗粒弹射、片状剥离现象后会出现"短暂平静期",即巷道岩爆经历了平静期→颗粒弹射→短暂平静期→岩片剥落伴随颗粒弹射→短暂平静期→爆裂喷射的演化过程。巷道岩爆过程平静期对应能量的积聚过程,颗粒弹射、岩片剥离伴随颗粒弹射和剧烈喷射对应能量的释放过程,而"短暂平静期"内能量发生机制与水平载荷有关。一方面,水平载荷增大,岩爆孕育过程积聚的能量显著增加,为岩爆发生提供了足够的动力源;另一方面,水平载荷增大,"短暂平静期"内能量由积聚过程逐渐转变为释放过程,导致颗粒弹射到剧烈喷射阶段能量持续释放,且能量释放速度加快;上述两方面的综合作用致使高水平载荷下岩爆孕育过程聚集的大量能量在短时间内快速释放,从而诱发突发性强、破坏性大的岩爆灾害,同时预测的难度也加大。     

充填料浆固结过程对裂隙岩体力学性能影响的实验研究

为了探究深部工程中充填料浆的固结过程对裂隙岩体力学性能的影响,以某矿深部花岗岩为例,基于含裂隙充填岩石、含裂隙未充填岩石、完整岩石的单轴压缩试验,结合3种岩石脆性评价指数,系统地研究了充填料浆的固结过程对裂隙试件力学指标、应变能转化机制、岩石脆性程度的影响。研究结果表明,3种工况试件的应力-应变曲线大多属Ⅱ型,含充填料浆的裂隙试件,其抗压强度低于完整岩石、高于未充填裂隙试件;随料浆固结时间的延长,裂隙试件的强度呈增加趋势,弹性模量呈现一定的时效性。渗入岩石内部的料浆增强了组合试件吸收应变能的能力,且随着固结时间的延长、料浆浓度的升高,试件的吸收应变能能力逐渐增强;在峰值应力附近,试件的可释放弹性应变能快速转化为耗散应变能,耗散应变能则用于岩石的失稳破坏。随料浆固结时间的延长,组合试件的脆性程度逐渐增强,而当灰砂比为1:8、固结时间为7d时,组合试件脆性程度最低。     

从煤矸石中回收黄铁矿的选矿工艺研究

在对煤矸石矿石性质分析的基础上,采用摇床和浮选对煤矸石中的黄铁矿进行了可选性试验研究。结果表明,当磨矿至-0.074 mm占60.00%,采用摇床粗选、中矿再选的工艺流程,可以得到品位36.70%,回收率51.90%的硫精矿。浮选试验采用石灰为抑制剂,硫酸为p H调整剂,硫酸铜为活化剂,丁基黄药为捕收剂,2#油为起泡剂,经浮选预先处理、1次粗选、2次精选的浮选闭路实验流程后,最终获得了硫分39.67%,回收率82.50%的硫精矿。