基于分形理论的富钴结壳微地形可视化实现

海底富钴结壳矿床的开采,需要实时掌握富钴结壳矿区的微地形特性。全文首先通过线形变换,把富钴结壳矿区所测的原始数字高程数据映射到[0,1]区间;然后,根据微地形的分形特性,采用常见的中点位移法对微地形高程数据进行分形插值,并进行三角网格剖分,在VC 环境下,利用OpenGL三雏图形标准,编程绘制出海底微地形图。整个系统编程算法精练高效、界面友好,并通过实验验证,仿真地形形象逼真、真实可靠,为实现深海微地形可视化提供了解决途径。     

富钴结壳采矿车微地形行走技术的研究现状

富钴结壳采矿车需要在复杂的海底矿区微地形上采集钴结壳,前提是解决微地形行走技术问题。针对富钴结壳微地形特点和物理特性,提出了富钴结壳采矿车的基本性能要求,总结了国内外富钴结壳采矿车的发展历程、结构型式设计并进行了综合评述,提出了富钴结壳采矿车亟待解决的关键技术问题和主要发展方向。     

适应富钴结壳微地形的采矿头控制系统设计及试验研究

大洋富钴结壳富含战略金属钴等元素,极具开采价值。然而富钴结壳厚度的变化及其赋存的海底微地形的复杂性使得其开采比较困难。为现有的适应富钴结壳微地形的采掘机构合理搭建控制系统,并针对该系统设计有效的控制算法成为目前的关键技术。针对采矿头的特点,对其控制系统的研究与设计,控制系统共由5部分组成:液压系统、微地形检测装置、通讯装置、控制和监测装置及数据存储装置。根据深海实际开采要求采用了广泛用于采掘机械的微控制器和监视器,设计了参数模糊自整定PID控制器。在深水池进行了模拟料切削试验。结果表明,该控制系统各部分协调性好,具有适应微地形的能力。     

应用SolidWorks软件对海底钴结壳微地形仿真

本文运用易学易用的三维设计软件SolidWorks2003对深海富钴结壳的微地形进行仿真,仿真的微地形比成本昂贵的海底照片更具直观性,且我们还可以在仿真微地形上进行操作。如计算钴结壳的体积含量与模拟切削实验等。     

洋底富钴结壳矿床微地形和物理特性

在收集了大量洋底富钴结壳开发资料的基础上，详细介绍了洋底富钴结壳矿区的微地形和矿床赋存特征，介绍了结壳层、基底层以及海洋沉积物的物理特性；这些特性对采矿机的工作原理选择与工作机构设计和具体组织开采作业具有重要意义。     

大洋富钴结壳中钴的赋存状态研究

采用扫描电镜、光学显微镜、化学选择性溶解等方法研究了大洋富钴结壳中钴的赋存状态。研究结果表明,该样品中钴的品位为0.21%,钴绝大部分赋存在铁锰水合氧化物中,未发现钴的独立矿物。溶解试验表明,大洋富钴结壳中钴的溶解与锰的浸出基本同步。     

适应富钴结壳微地形的采矿头失控故障分析

富钴结壳富含战略金属钴等元素,其表面一般有微地形起伏。介绍了深海集矿机滚筒式采矿头的控制系统原理及相应的控制器。分析了滚筒式采矿头易出现的故障、故障原因,提出了若干切实可行的解决办法,并在实验中加以验证。     

富钴结壳开发动态

富钴结壳(Cobalt-rich ferromanganese crusts)是继多金属结核、锰结核之后被人类发现的又一深海矿产资源,由于其所处深度比锰结核浅,并且战略金属钴的含量较高,因此多数发达国家和少数发展中国家对钴结壳展开了调查和开发研究。文章主要介绍了德国、美国、日本、中国、韩国等国的调查情况。     

基于能量相关搜索法的海底钴结壳微地形探测方法研究

在相干声纳硬件结构及数据采集方式的基础上, 结合具体的深海钴结壳探测环境和技术要求, 确定了换能器基本布局, 探讨了信号采集与处理方法, 利用能量相关搜索法对回波信号进行分析和计算, 得出超声波实时照射下的海底表面微地形高程数据, 为海底采矿车智能化开采提供实时、快速的最佳切削深度参数。经过理论分析与实验室初步验证, 结果表明,该方法切实可行。     

板状富钴结壳浮选优化试验研究

在"十五"期间所开发板状富钴结壳浮选流程的基础上,进行了药剂制度的优化,优化后的工艺可以获得较高的浮选指标,该工艺流程为下一步富钴结壳的工业化生产提供了技术保障。优化后的选矿指标为:富钴结壳精矿含钴、锰分别为0.51%、17.82%,钴、锰的回收率分别为96.07%、96.65%。     

滚筒式采矿头最佳切削位姿的建模

用滚筒式采矿头在起伏不定的微地形上切削海底富钴结壳时，需按开采要求确定其切削厚度。就滚筒的切削深度及姿态问题或称滚筒最佳切削位姿问题建立了数学模型，并给出了数学上的原型解答与简化解答。此问题的建模对于钴结壳厚度及微地形起伏的检测也具有重要指导意义。     

无底柱分段崩落法放矿截止品位的研究趋势

为寻求无底柱分段崩落采矿法合理的放矿截止品位，众多研究者进行了大量的研究，提出了多种理论和方法．对有关文献进行综合分析后，将截止品位放矿的研究成果归纳为3大类，即单一截止品位放矿、组合截止品位放矿，无贫化或低贫化放矿。通过研究分析，认为单一截止品位放矿方法与其他两种方法相比，在理论上没有优势和发展潜力。     

电动轮自卸车车厢结构有限元建模与分析

通过测绘建立电动轮自卸车车厢结构的三维实体模型,采用壳单元、焊接单元和实体单元实现车厢结构的有限元网格划分,在归纳车厢工作载荷特征的基础上,建立了车厢结构有限元模型。针对典型载荷工况对车厢结构进行了有限元分析,获得了车厢结构的应力场和位移场分布,计算结果符合车厢使用损坏情况,对车厢的结构改进与制造维修具有指导意义。     

大洋富钴结壳熔炼合金的锈蚀浸出及除铁研究

采用锈蚀浸出工艺处理DY95-9 航次大洋富钴结壳熔炼合金粉末, 研究了浸出酸量、浸出时间及催化剂对合金中钴镍铜等有价金属浸出率的影响。在最佳锈蚀浸出条件及经除去浸出液中的少量铁后钴镍铜锰的浸出直收率分别为93.68%、94.55%、91 .73%和95 .62%, 而几乎全部的铁、磷、碳和钼等进入浸出渣中, 锈蚀浸出过程中铁基本不耗酸。     

风化壳淋积型稀土矿除杂渣中分步回收稀土和铝的研究

提出了一种从风化壳淋积型稀土矿除杂渣中分步浸出回收稀土和铝的工艺。在40 ℃、液固比10∶1条件下用8 mol/L NaOH浸出除杂渣,铝浸出率约为96%,而稀土仍保留在滤渣中。再在40 ℃、液固比10∶1条件下用1 mol/L HCl浸出碱浸后的滤渣,稀土La和Y浸出率分别达87.09%和72.01%。酸浸液经草酸沉淀得草酸稀土,滤液与碱浸液混合得氢氧化铝,稀土和铝总回收率分别为78%和97%。该工艺对资源利用和环境保护具有重要意义。     

工程钻进钻杆的实验模拟与仿真研究

本文以100m以内工程钻进的钻杆柱为研究对象,以TH50C-T钻机为实验平台,利用建模试验与CAE有限元仿真软件ANSYS进行分析.在考虑接头影响和钻头几何尺寸条件下对钻杆柱进行分析,得到的钻杆柱结构与钻压、扭矩、变形及各测点应力之间关系具有意义的认识,对钻杆认识的全面性提供有力的保障,为钻杆的优化设计提供重要的参考依据,对工程钻进具有一定的指导意义.     

上向水平分层废石充填法在东大山铁矿的应用

东大山铁矿多年来主要围绕分段采矿法进行倾斜中厚矿体开采,矿石回收率一直在49.25%～55%之间、贫化率在29.92%～33.37%之间徘徊。分析表明,采用分段采矿法开采,大量的采场底盘损失是造成矿石回收率低的主要原因;此外,由于矿体形态复杂,分段采矿法的灵活性低,顶柱和间柱不能回收是造成矿石回收率低的又一原因。根据矿体开采技术条件和矿山的实际情况,提出了上向水平分层废石充填法并进行了工业试验,结果表明,采矿回收率提高到83.6%以上、贫化率降低到21.62%,经济效益显著。该法对类似矿山有一定的借鉴作用。     

损失率、贫化率对某露天铀矿战略排产技术经济指标影响研究

某露天铀矿山自生产以来,实际损失率和贫化率大于可行性研究阶段取值,严重影响战略排产。本文根据历史生产数据,制定以26%贫化率和8%损失率为基准的11种损失率、贫化率影响分析测算方案,运用Whittle软件,选用Psedoflow算法和Milawa NPV算法对11种方案进行境界优化和战略排产,分析损失率、贫化率对净现值、生产成本、服务年限、剥采比等技术经济指标的影响。研究结果表明：贫化率对废石量、净现值、水冶成本等指标影响较大,结合目前生产实际,贫化率与行业标准的差距较大,开采过程中加强贫化控制,将提升生产效益;1号采坑北部区域境界、水冶成本、采出矿石量等指标受贫化率影响最为明显,设计中单独作为一个分期,最后进行开采,并需进行补充地质勘探;损失率对回收金属量、采出矿石量和净现值影响较大,但生产实际损失率与行业标准差异较小,总体对生产影响一般。