铁尾矿粒径和湿度因子对高光谱特征参量影响

利用地物光谱仪(350～2500 nm),在实验室对不同粒径、不同干燥状态的铁尾矿样本的可见光-近红外反射光谱特征进行观测,采用小波变换去除噪声并进行包络线去除将光谱数据归一化后,通过光谱特征参量分析及光谱匹配分析,研究铁尾矿可见光-近红外波段范围内的光谱反射特征及其特征识别波段。试验结果显示,铁尾矿的反射率随粒径的减小逐渐增大;0.40μm、0.55μm、2.22μm、2.30μm左右的光谱吸收特征不受样本粒径、干湿状态的影响,在其所处的吸收波段范围内,样本间的匹配分值较高,在进行光谱识别时,可作为光谱的敏感特征优先考虑。     

基于近红外光谱和支持向量机的露天采场铁矿类型识别方法探究

铁矿是支撑国民经济的主要矿产资源,露天开采是铁矿获取的主要开采方式。基于近红外光谱的露天采场磁、赤铁矿及典型围岩分类识别建模研究是实现露天采场快速精准区划的基础。文中通过光谱分析的方法,利用SVC地物光谱仪对鞍千矿露天采场的多个岩矿样本进行了光谱测试,以支持向量机算法为建模方法建立了磁、赤铁矿及典型围岩的分类识别模型。最终的分类结果用六折六次交叉验证的方法检验其分类精度,结果表明,支持向量机算法对岩矿的平均分类精度为98.3%,平均Kappa系数为0.965,对磁、赤铁矿平均分类精度为93.1%,平均Kappa系数为0.79,为基于便携式光谱仪或机载成像光谱仪进行露天采场铁矿石类型的确定提出了新方法。     

煤岩界面的高光谱识别原理

为研究以物性成分为辨识依据的煤岩高光谱识别技术,对来自我国不同煤矿生产线的煤岩试样在350~2 500 nm波段范围进行了反射光谱的采集。通过分析代表性样品的光谱反射率曲线,得出了煤岩的主要吸收谱带,发现了岩在2 200 nm附近表现为强吸收,而煤在此波长点附近吸收不明显,原因为岩中含Al-OH振动结构的矿物含量较高,而煤中此类矿物含量较低。以此2 200 nm附近煤岩吸收差异性为煤岩识别的基本原理,通过初步预处理和包络线去除预处理的方法,在全波段和2 150~2 250 nm吸收谷特征谱带,采用了4种识别算法模型,对训练集光谱数据进行训练,预测测试集光谱类型。测试集试样类型总体识别精度达到90%左右,且具有较好的一致性,识别速度达到毫秒级,实时性好,这些原理和识别方法为实际工程应用提供了参考。     

关于不同波段磁赤铁矿近红外光谱的去噪研究

在近红外光谱实验中,由于各种因素的影响,每条光谱都会受到噪声的影响,且同一条光谱的不同波段内也会存在不同程度的噪声。为探究不同波段不同程度的噪声对近红外光谱数据去噪的影响,文中采用三种平滑方法对磁赤铁矿近红外光谱进行分波段去噪处理,并采用信噪比和均方误差的比值作为评价标准对去噪结果进行分析。实验结果:在不同波段不同程度噪声影响下磁赤铁矿近红外光谱的最佳平滑去噪方法不同,且去噪效果出现一定规律性变化。实验结果表明三种平滑方法在不同波段不同程度噪声影响下具有各自的去噪优势,这为不同波段不同程度噪声影响下去噪方法的选择提供依据,提出一类由不同平滑去噪方法组合而成,且去噪效果比单一平滑去噪方法更加优异的磁赤铁矿近红外光谱数据的去噪方法组合。     

基于多光谱遥感的裸土土壤含水量反演研究

矿区排土场的土壤含水量监测研究在矿产资源开发、生态恢复及干旱预警等方面具有重要意义。以我国东部草原区胜利露天矿北排土场土壤为试验材料,使用Spequoia多光谱相机和ECH2O土壤水分传感器对4种不同深度（1 cm、3 cm、5 cm、10 cm）的土柱样本每天10:00至14:00持续监测,采集到4个波段（550 nm、660 nm、735 nm、790 nm）处的土壤光谱反射率和土壤含水量数据,分别使用偏最小二乘回归法、岭回归法、反向传播（BP）神经网络三种方法建立单波段或多波段光谱反射率组合作为反演因子的土壤含水量反演模型。结果表明,偏最小二乘回归法、岭回归法反演精度较低,R2最高仅为0606。以绿（550 nm）、红边（735 nm）、近红外 （790 nm）三波段组合作为反演因子的反向传播神经网络（G-R-N-BP）模型反演效果最佳,其对1 cm、3 cm、5 cm、10 cm深度土壤含水量反演模型的决定系数（R2）分别为0866、0800、0975、0911,均方根误差（RMSE）分别为0333、0361、0103、0315,最佳反演深度为5 cm。本研究为矿区地表水分监测提供了重要的理论依据与实践应用价值。     

综放工作面煤岩近红外光谱特征与机理

为研究综放工作面不同赋存位置的煤与岩石近红外光谱曲线特征和吸收机理,从同煤集团塔山矿综放工作面采集煤与岩石钻芯,按赋存位置的差异将煤与岩石钻芯依次分为:3～5号煤层夹矸、2号煤层夹矸、直接顶岩、基本顶岩、3～5号煤层所含煤,2号煤层所含煤,共计六大类、27种煤与岩石试样。在实验室利用AVANTES近红外光谱仪分别获取27种煤与岩石试样在长波近红外波段(1 100～2 500 nm)的反射光谱曲线。通过X射线衍射、X射线荧光、工业分析等实验手段分别测定煤与岩石试样的矿物成分、元素含量、工业成分含量。同时为研究煤与岩石光谱曲线特征差异的普适性,依次采集山西、山东、宁夏、内蒙古等矿区的22种煤与岩石试样,并分别获取其在长波近红外波段(1 100～2 500 nm)的反射光谱曲线。通过对塔山矿综放工作面煤与岩石试样的光谱特征和吸收机理以及不同矿区煤与岩石试样的光谱特征研究表明:①煤层夹矸与顶板岩相比,煤层夹矸的吸收特征和曲线斜率绝对值偏小,主要是因为煤层夹矸中相对较多的不透明炭质物质遮蔽了无机离子在其特征波长处的吸收特征。虽然煤中基质(主要是C,H,O元素组成的有机物)是其矿物的5.3倍,但是...     

融合主成分分析与光谱角匹配的 金铜矿遥感探测方法

针对金铜矿高光谱遥感探测中存在的数据量大、数据处理繁琐等问题,融合主成分分析与光谱角匹配方法,提出了一种金铜矿遥感探测方法。该方法首先采用主成分分析法对金铜矿高光谱遥感数据进行降维处理,然后利用光谱角匹配法对目标光谱进行匹配,从而实现对金铜矿进行遥感探测的目的。在福建紫金山金铜矿区进行实地取样,进行可见光-近红外光谱测试分析,采用所提方法对高光谱遥感数据进行处理,并对样品进行了金、铜矿及围岩识别试验。结果表明：所提方法能够有效简化金铜矿遥感高光谱数据处理流程,使得实测遥感光谱原始数据从973个波段简化为6个主成分,利用该6个主成分进行光谱角匹配时,大大简化了计算过程,且光谱信息损失较少,岩（矿）样品识别成功率达到了74%,表明该方法在金铜矿高光谱遥感探测方面有一定的适用性。     

基于光谱曲线相似度的可见光-近红外波段辉钼矿主矿物分布特征快速识别方法研究

矿石中矿物组成及其嵌布特征与破碎磨矿效果关系密切，识别矿石的主矿物分布特征可以实现对选矿给料的合理分配，但常规的化学检测及物相分析需要一定的时间周期，导致原矿数据采集滞后。本文尝试将光谱成像数据分析方法应用于原矿矿石的矿物组成及分布特征快速识别，为矿石性质的原位测试提供基础。以辉钼矿矿石为研究对象，制备岩石薄片样品，确定主要矿物组分并采集样品的高光谱数据，分析石英、钾长石、黄铁矿、黑云母的光谱曲线特征；计算豪斯多夫距离与欧氏距离，通过光谱曲线相似度计算识别不同种类矿物并考察其空间分布特征。研究结果表明：石英、钾长石、黄铁矿、黑云母等矿物在可见光-近红外波段内（400～1 000 nm）可以采用光谱曲线相似度算法对光谱曲线间的差异性进行量化，实现矿石种类的有效区分，进而通过统计分析获得矿石中主矿物的颗粒团块粒径大小及其空间分布。两种算法的计算结果具有一定的一致性，但相比较而言，欧氏距离在识别微细颗粒时具有更高的精度。本文研究成果丰富了矿石原矿性质分析方法，为矿山改进矿石加工工艺、实现节能增效提供了依据。     

贵州某铝硫共生矿石的定名与黄铁矿的单体解离度

为了充分认识并利用贵州某铝硫共生矿石,采用Leica-DM2700P型偏光显微镜对矿石进行了岩矿鉴定。结果表明:11#样品为泥—微晶结构、块状构造的硬水铝石质硫化铁质岩;2#样品为泥—微晶结构、块状构造的硫化铁质硬水铝石质铝质岩;2矿石中有用矿物为黄铁矿、硬水铝石;3矿石破碎粒度越细,黄铁矿的单体解离度越高,6~2 mm、2~0.6 mm粒级几乎不可见解离的黄铁矿单体,0.6~0.2 mm、0.2~0.075 mm粒级黄铁矿的单体解离度分别为24.41%、30.54%;4矿石中较细粒的黄铁矿的存在对黄铁矿的解离度影响较大,可以通过将矿石破碎到0.075 mm以下来提高黄铁矿的解离度。     

崩落矿岩散体流动规律研究

从崩落矿岩散体物理力学性质出发,对矿岩散体流动规律进行了理论分析,把矿岩散体流动规律研究分为两个过程：整体流动和细小颗粒渗透流动。通过试验探明了放出体形和大小受矿石块度组成的影响情况;同时,采用不同矿石颗粒和废石颗粒组成,对覆盖岩层下放矿进行室内试验,分析了废石层细小颗粒渗透的过程和机理,以及细小颗粒渗透作用对放矿贫化的影响,为放矿贫化研究提供理论和试验依据。     

混联二自由度机械臂的运动学研究

提出了一种混联机械臂,该机械臂是串并联混合机构,具有串联机构工作空间大和并联机构承载能力高的优点,可以实现较大活动空间内对重物的搬运仓储。对该机械臂进行了自由度分析,得到该机械臂的自由度为2,具有平面内的一个移动和一个转动自由度。基于几何解析法分析了该机构的运动学正反解,并且给出了5组正反解分析数值算例,验证了正反解分析的正确性。     

煤中镜质组反射率的测定

介绍了煤中镜质组反射率的测定原理及在测定过程中应注重的问题,从镜质组富集程度的差异性、样品处理、镜质组颗粒鉴别、测试条件和技术方法等方面探讨了其反射率测定的影响因素,并概括论述了煤中镜质组反射率在生产实践中的确定煤级、指导炼焦配煤等实际应用。     

某高速公路岩石单轴抗压强度结果的不确定度评定

依据JTG E41—2005《公路工程岩石试验规程》,结合工程项目实例,对岩石单轴抗压强度进行了试验,对试验结果采用JJF 1059—2012《测量不确定度评定与表示》进行分析与评定,了解测试中造成误差的因素,结果显示影响该项目单轴抗压强度试验的主要因素来源于样品的不均匀性和压力试验机的测量。     

磨机筒体螺栓孔漏料问题分析

对球（棒）磨机筒体衬板螺栓孔漏料、螺栓易松动及断裂原因进行了深入分析,找出了问题的根本所在,提出了处理措施,并给出了全新的结构方案。     

复杂管类零件空间尺寸加工误差分析

介绍某柴油机排气过渡管的加工工艺,分析空间尺寸较多的复杂管类零件的加工工艺及角度误差对空间尺寸的影响。通过角度在公差范围内的微量调整,解决了排气过渡管由于毛坯铸造及加工时找正存在的误差而造成气口处壁厚不均的问题。     

矿柱流变对采空区顶板稳定性的影响

为研究岩石流变特性对采空区长期稳定的影响,基于Reissner厚板和流变力学理论构建了矿柱-顶板流变力学模型,并推导出顶板沉降位移关于流变时间的关系式;依据不同边界条件将顶板破坏过程划分为固支、固支-简支、简支和内部破坏四个阶段。研究结果表明:所建立的流变力学模型可用于对采空区稳定时间的预测,并为采空区及时处理提供参考。     

影响横轴式掘进机截割机构振动特性的因素分析

在横轴式掘进机截割机构横向截割的刚体动力学模型基础上,利用计算机模拟方法获得其在不同参数下的振动特性曲线,并分析了截割头质量、悬臂质量、液压系统刚度及阻尼变化对掘进机截割机构振动特性的影响,为研究横轴式掘进机的振动特性,改进机器设计创造了条件.     

煤矿提升机齿轮箱振动分析

提升机作为煤矿中的重要设备,其故障率对于煤炭的安全高效生产有着极为重要的作用。在详细分析了煤矿提升机工作环境和工作特性的基础上,建立了提升机齿轮箱振动的数学模型,分析了速度和载荷变化情况下的提升机齿轮箱振动的特点,分析了变工况条件下齿轮箱故障信号的分布特征,为变工况条件下提升机齿轮箱的故障诊断提供了一定的理论基础。