职业院校学生选矿技能赛项的探索与实践——以昆明冶金高等专科学校参赛为例

以昆明冶金高等专科学校参加各类选矿技能赛项的实践为例,就职业院校学生选矿技能赛项的竞赛组织与实施、竞赛的积极意义、竞赛存在的问题与建议等进行了分析与探索,以期对高职院校学生技能赛项工作有一定的借鉴与参考作用。

露天煤矿高台阶抛掷爆破爆堆形态模拟

为了研究高台阶抛掷爆破爆堆形态的模拟方法,在总结、分析大量的现场生产试验数据的基础上,完成了高台阶抛掷爆破爆堆形态的分类和高台阶抛掷爆破爆堆形态模拟的Weibull模型的建立。模拟结果表明:模拟爆堆曲线能与实测曲线较好地吻合,模拟结果较准确,爆堆始点爆破漏斗深度h为台阶高度的0.17～0.38倍,Weibull曲线参数α取值在0.919 3～1.245 0,β取值在1.185 9～1.832 4。

露天煤矿的台阶高度对抛掷率的影响

以黑岱沟露天煤矿为例,在理论分析和现场实验的基础上,探讨台阶高度对抛掷爆破效果的影响。现场实验结果表明:爆堆最远抛距和抛掷率随台阶高度的增加而增大,爆堆形态也变得更平滑;随台阶高度的进一步增加,抛掷率增大的幅度逐渐减小。当炸药单耗q=0.70 kg/m3,台阶高度H>37 m时,随台阶高度的增大,抛掷率的提高不明显,甚至是停留在47%左右,此时单靠提高台阶高度来获取较高抛掷率的方法将受采场条件和钻采机械设备的限制。

氩离子抛光-环境扫描电镜在页岩纳米孔隙研究中的应用——以辽中凹陷JX地区沙一段为例

微观孔隙结构是页岩气储层研究的重点,但传统扫描电镜无法识别机械抛光中造成的不规则形貌。利用氩离子抛光—场发射环境扫描电镜方法对辽中凹陷JX1-1地区沙一段(E_3s^1)页岩储层孔隙进行了研究。结果表明,该页岩形成于裂谷裂陷后热沉降背景下的半深湖—深湖环境,黏土矿物含量高,有机质丰富,决定了其孔隙以矿物基质孔中黏土矿物片间孔、黏土集合体内矿片间孔和有机质孔发育最好,油气地质意义最大;黏土矿物片间孔是片状的黏土矿物通过边缘和面、边缘和边缘、面和面之间的定向—半定向接触搭接形成,呈狭长的菱形、蜂窝状和不规则状,大小在0.5~5μm之间;黏土集合体内矿片间孔为黏土矿物在自身转化及压实作用中形成的,一般为弯曲的缝状孔,宽度介于30~500 nm范围内,长度数可达2~50 nm;页岩在热演化过程中,有机质大量向烃类转化,形成了大量的有机质孔,多呈片麻状、不规则状、凹坑状、椭圆状,大小在0.2~2μm之间。该研究对该区页岩气勘探层位选取、资源潜力评价和勘探开发具有一定的指导的意义。

基于AUTODYN的岩石中爆炸鼓包运动模拟

为研究爆破漏斗试验过程中模型自由面的鼓包运动特征,根据相似准则,制作黑岱沟露天煤矿岩石的相似材料模型,并进行了爆破漏斗试验,测得爆破漏斗深度、开口半径和体积。基于AUTODYN构建了爆破漏斗试验的等比例计算模型,并对比数值模拟结果与试验实测数据后发现,两者的爆破漏斗半径、深度较为一致。经提取模型中设置的测点的位移、速度和加速度时间历程曲线,分析后得出,岩石中爆炸鼓包运动受爆炸冲击波、爆生气体、碎石间相互碰撞及地心引力的综合作用,且鼓包经历了加速、减速、匀速、二次加速、减速的运动过程。

中国页岩气勘探开发现状及北美页岩气的启示

美国页岩气的突破,持续引发世界主要页岩气储量国家的页岩气开发热潮和战略布局,在全球掀起了一场轰轰烈烈的"页岩气革命"。加快我国丰富的页岩气资源的勘探开发,对于改善能源结构和保障能源安全具有重要意义。在大量文献调研的基础上,介绍了我国页岩气勘探开发历史及现状,分析了北美页岩气成功开发对我国的启示。我国页岩气起步较晚,经过了北美页岩气跟踪分析阶段(2005年以前)和页岩气地质条件研究、"甜点区"评选与评价井钻探及勘探开发前期准备阶段(2005-2010)。中国基本完成海相页岩气工业化开采试验、海陆过渡相与陆相页岩气勘探评价(2010-2015),正有序向海相页岩气规模化开采、海陆过渡相与陆相页岩气工业化开采试验阶段(2015至今)递进。中国目前探明页岩气地质储量5 441.29×10~8m^3,建立了涪陵、威远、长宁—昭通3个海相页岩气工业化生产示范区,延长陆相页岩气生产示范区和富顺-永川合作开发区。2015年中国页岩气产量为44.6×10~8m^3,已成为继美国和加拿大之后全球第三大页岩气生产国,其贡献主要来自四川盆地五峰组—龙马溪组海相页岩气的规模生产。此外,南方海相页岩发现多层系含气,需要进一步评价;海陆过渡相页岩气展现出一定的勘探前景;陆相页岩气还未形成稳定工业产量,前景并不明朗。虽然北美页岩气的成功经验值得借鉴,但中国页岩气有着自身的特色之处。中国要实现页岩气的规模开发还有很长的路要走,首先必须要克服深层页岩气勘探开发技术难点,在核心技术与装备需取得突破。此外,政府的政策扶持与严格的环境监管对我国页岩气产业的发展亦至关重要。

场发射扫描电镜在现代河流沉积石英颗粒表面形态特征研究中的应用

石英具有稳定的物理化学性能,能够较好地保存各种地质营力在搬运和沉积过程中形成的微观形貌特征。这些表面形态特征可以用来反映沉积物的源区、搬运动力、沉积环境与演化历史等信息。利用场发射扫描电镜对黄河下游边滩沉积物中石英颗粒表面形态特征进行了观察研究,并统计计算了35种表面形态特征出现的频率分布。结果表明,其发育机械成因、化学成因及机械+化学成因3大类共22种表面形态特征。其中V型撞击坑大量出现;棱角—半棱角轮廓、中贝壳状断口、直形阶梯、溶蚀坑、中浮雕和高浮雕一般发育;圆形轮廓、小贝壳状断口、大贝壳状断口、弓形阶梯、曲型脊线、平行节理面、翻板、新月型撞击坑、定向溶蚀坑、溶蚀裂缝、低浮雕和弓形曲型多边形裂纹少量出现;碟形坑和黏附颗粒极少量出现。其总体表面形态特征表明其搬运时间和长距较短,在流水中并未经过长期磨蚀,棱角轮廓被保留,表面形态改造程度较弱,表面起伏程度较高。其机械形态组合说明石英颗粒处于高能水动力条件下搬运,发生过强烈地机械碰撞与磨损。发育的溶蚀坑证明搬运水体化学性质活泼,石英颗粒在受到强烈机械作用的同时,化学作用亦十分明显。获得了典型河流沉积的标志性形态特征:颗粒一般均有磨圆,以半棱角轮廓为主,随搬运距离越远磨圆度越高;表面起伏程度较高,以高、中浮雕为主;最重要的特征是机械成因形成的V型撞击坑大量发育;各种大小的贝壳状断口及阶梯共生在一起,较发育;水下化学作用明显,溶蚀现象大量出现,溶蚀坑较发育。该研究弥补了国内现代河流沉积物石英颗粒表面研究空白,虽然这些微观形貌的深层意义还有待进一步研究,但这将为沉积过程及其环境意义的研究提供新的思路和证据。

滇东会泽地区下寒武统筇竹寺组黑色岩系微量元素地球化学特征及其古环境演化

黑色岩系在全球分布广泛,层位稳定,对于探讨地球浅部的化学元素的分布规律与机制,重塑地球演化的历史和过程、开发利用矿产资源及保护环境等方面具有重要意义。通过对滇东会泽县大海乡老林村下寒武统筇竹寺组黑色岩系剖面的系统采样和微量元素地球化学分析结果表明:①微量元素Pb、Zn强烈富集,B、Cu、V、U相对富集,Sr强烈亏损;w(Th)/w(U)值明显低于大陆地壳平均值,说明该样品总体受到的风化程度低,可以用来反映古环境及其演化信息。②w(B)/w(Ga)值反映古水体盐度变化为咸水→半咸水→淡水→半咸水,经历了一个先降低再升高的过程。③亲氧元素Sr强烈亏损,指示筇竹寺组沉积时期还原环境占主导地位;w(V)/w(V+Ni)值表明该沉积时期古水介质总体为水体分层不强的厌氧环境,下部沉积泥质灰岩和粉砂质白云岩时经历了短暂的氧化环境,中上部沉积碳质页岩时经历了短暂的硫化环境。④w(Sr)/w(Cu)值指示该沉积时期古气候总体为温暖潮湿,下部沉积时期经历了短暂的炎热干旱气候,这与下部具高盐度咸水和氧化的古水介质相对应。此研究对于该区黑色岩系矿床形成背景的探讨、矿产资源勘查及页岩气选区评价具有一定的指导意义。

观天厂铜矿倾斜薄矿体开采工艺研究

针对观天厂铜矿倾斜薄矿体回采时采场出矿的疑难问题,对开采工作线沿矿体倾斜下向推进的原采矿方案改进为沿矿体伪倾斜面向上阶梯式回采的优化采矿方案;介绍了倾斜矿体沿伪倾斜面布置采场时,采场伪倾斜面与矿体走向之间夹角的确定方法;并在矿山进行了实践和推广运用。结果表明:该采矿工艺可将凿岩、支护和运搬3个工序同时进行作业,可大幅提高采矿效率,确保采场出矿的安全性,减少采准工程量,采矿成本降低了14.1元/t,具有较高的实用价值与经济效益。

济源盆地中侏罗统马凹组上段混合沉积特征及其控制因素

陆源碎屑与碳酸盐混合沉积是一种沉积机理特殊而又有重要意义的沉积现象。目前陆相地层的混合沉积研究相对薄弱。混合沉积在豫西济源盆地中侏罗统马凹组上段较发育,本文综合应用沉积学、沉积地球化学、古生物地层学方法对其特征及控制因素进行了研究。结果表明,研究区马凹组上段发育泥质灰岩、灰质泥岩和含灰泥岩等多种岩性组成的成分混合沉积和由其夹层或互层组成的结构混合沉积,较干燥炎热气候条件及弱氧化-弱还原的半咸水环境有利于混合沉积发育,混合沉积是古构造、古气候和物源供给共同控制的结果。本研究对于充实沉积机理理论有一定的意义,亦为陆相混合沉积研究提供了一个较好的实例。

豫西伊川地区中元古界兵马沟组泥质岩地球化学特征及其环境与物源示踪

华北克拉通南缘古-中元古代构造-沉积演化的俯冲说、裂解说之争由来已久,兵马沟组作为熊耳群形成后的第一套碎屑沉积岩层,对解释上述过程有重要意义。该文通过对豫西伊川地区的兵马沟组泥质岩微量及稀土元素的地球化学特征分析,探讨了其沉积环境、物源,进而揭示了其发育的大地构造背景。结果表明:(1)兵马沟组泥质岩稀土元素含量高,球粒陨石标准化后轻重稀土分异明显,δEu负异常,δCe异常不明显,富集Rb、Th、La、Ce、Nd、Zr、Hf等,较上地壳平均值富集Sc、V、Cr、Co、Ni、Rb;(2)Ce_(anom)指数、V/V+Ni反映了泥质岩沉积时的还原环境,Sr/Ba、B/Ga表明其为由陆相至海相的过渡型沉积;(3)Cr/Zr、Th/U等元素比值关系反应其物源无深部物质加入,La/Yb-Ce、Co/Th-La/Sc图解表明物源为中酸性火山岩及少量稳定陆壳物质;(4)Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10图解表明其物源主要来自大陆岛弧。综合上述分析结果,结合区域地质信息,可以得出中元古界兵马沟组形成于大陆岛弧弧后盆地,熊耳群分布区为中元古代俯冲成因的大陆岛弧区。

黄铁矿解抑活化机理研究现状及进展

含有黄铁矿的多金属矿物浮选分离一般先采用石灰抑制黄铁矿以更好地选别其他有用金属矿物,随后再综合回收黄铁矿。为获得较好的回收指标,需对受抑制的黄铁矿进行解抑活化处理。在矿业工程领域,关于石灰抑制过的黄铁矿解抑活化机理等相关内容得到了广泛研究并取得一定进展。本文综合评述了影响黄铁矿可浮性的主要因素、不同种类活化剂对黄铁矿的活化机理及黄铁矿机械活化效应等相关研究进展,为今后黄铁矿资源高效加工理论与应用研究的进一步发展提供参考。

梁花阱铜矿急倾斜中厚矿体开采工艺研究

梁花阱铜矿V号矿体属急倾斜中厚矿体,原采用分段凿岩阶段矿房法开采,上盘围岩局部不稳固发生坍塌,废石混入造成出矿品位达不到入选要求。针对原采矿方案存在问题,设计了切顶锚杆护顶中深孔留矿法采矿方案,将矿体沿厚度方向分为2层同时自下而上推进开采,靠上盘分层超前靠下盘分层一定距离,在靠上盘分层开采面下方的工作面中完成凿岩、爆破、护顶等作业。该采矿方案在矿山进行了采矿实验并取得成功,同原采矿方案比较,其千吨采切比减少了0.84m/kt,综合回收率提高了3.2%,采矿工效提高了3.3t(/工班),生产能力提升了80t/d,大块率下降了4.9%,采矿直接成本下降了1.8元/t。该采矿方案对类似开采条件的矿山具有应用与推广价值。

基于EMD-HHT和小波理论的地下浅孔爆破振动规律研究

为了深入研究爆破振动波的传播规律,基于EMD-HHT和小波理论分析了金沙矿业官房矿区402矿段的爆破振动信号。结果表明:爆破振动信号的优势能量频率带和能量分布时间主要集中在50 Hz、0.65 s以内,爆破振动能量的最大值为0.0111 cm^(2)/s^(2),能量分布主要呈正态分布,在频率为20 Hz时能量分布达到了峰值,占爆破振动能量的11.8%,爆破振动信号的最大瞬时能量随着最大单响药量的增加逐渐加大。

云南省富有机质页岩的形成环境及分布

在大量文献调研的基础上,探讨了云南省页岩发育的地质背景,总结了页岩形成时代和特点,明确了勘探开发的目标层位,研究了潜质页岩的形成环境和分布规律.结果表明,下寒武统筇竹寺组、下志留统龙马溪组、上志留统玉龙寺组和上三叠统须家河组可作为勘探开发的重点层位.筇竹寺组潜质页岩主要形成于陆棚环境,主要分布在滇西保山地区、滇中北部、滇东、滇东北和滇东南广大地区;由于大规模海退,龙马溪组潜质页岩仅分布在滇西保山地区、滇中北部和滇东北北部地区;因为滇东及滇东北地区继续发生大面积海退,玉龙寺组潜质页岩局限于曲靖、马龙、昆明、澄江一线;须家河组潜质页岩形成于陆相环境,主要分布于滇中分区和滇西兰坪-思茅地区.

上向分层进路充填采矿法在木利锑矿的应用

采用分层崩落法对木利锑矿主矿体进行回采,存在地表陷落、机械化程度低、贫化率较大、通风条件差和坑木消耗大等问题。针对以上问题,设计采用了上向分层进路充填采矿法对主矿体进行回采,并在矿山进行了采矿实践,结果表明该采矿方法可克服以上缺点,获得了较好的经济效益,对同类矿山的生产具有一定的指导意义。

某难选低品位铜矿的选矿工艺研究

在不同磨矿细度下,对云南某低品位铜矿原矿进行磨矿细度条件试验及流程对比试验,结果表明采用粗磨入选—粗精矿再磨流程,矿石入选细度70%-200目,可获得铜精矿铜品位22.00%、回收率83.72%的分选指标。

某铁矿留矿与阶段空场联合采矿法应用

针对某铁矿具体情况,提出了采用浅孔留矿与阶段空场联合采矿的方案,并在矿山进行了采矿实践。结果表明该方法可大大降低矿山后期选矿成本,原矿采选综合成本降低了20元/t,取得了一定的应用价值与经济效益,为特殊矿石类型的分采提供了新思路。

红泥坡铜矿地下开采对地表尾矿库影响的预测

为了确保地表尾矿库的稳定,采用有限差分程序FLAC3D模拟地下矿体开采对地表尾矿库的影响,计算矿体开采过程中地表及建筑物的变形量,并参照我国评判建筑物破坏等级的标准进行评判。通过模拟结果表明,岩层移动是一个自下而上传递的动态过程,地下开采对地表金智尾矿库产生的下沉变形大,为56cm,同时地表也产生了大量塑性扰动区,说明金智尾矿库处于不稳定的状态,在井下开采之前须闭库停止使用。

品位估值的自适应径向基神经网络构建技术

在简要分析常用储量计算方法与BP神经网络预测方法存在缺陷的基础上,分析了径向基神经网络隐层节点参数在映射机理上与地质统计学方法理论上的一致性,以及其权系数能解析方式求解、可避免网络训练过程陷入局部最优乃至不收敛现象的特征,提出了构建径向基函数神经网络进行矿床品位估值模型的研究思路。通过多方案分析,得出了待估点三维坐标及周围样品点个数是影响径向基函数神经网络模型估值精度的主要因素,给出了输入节点变量空间的基本配置方式——3个坐标加周边8个样品点品位。针对实际工程中样品空间较大的特征,分析了隐层中心、宽度等参数需根据输入变量自适应构造的必要性,以及利用正则化正交最小二乘的前向选择法的可行性。利用开发的具备用户自定义和交互式输入参数的计算机软件,构造了两种不同的品位估计模型。验证试验表明:基于样本空间自适应构建的径向基函数神经网络,建模速度快、可靠性强,平均估值误差最大为3.09%,且正则化参数对模型的估值精度影响较大,考虑了该参数的模型估值效果更好。