某微细粒复杂难选金矿尾矿工艺矿物学研究

某微细粒复杂难选金矿原矿中金品位为1.91 g/t,浮选尾矿的金品位为0.43 g/t,金回收率在81.5%左右。为查清尾矿中金的损失状态和制约金回收率的主要因素,提高金的回收率,采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、工艺矿物学自动分析仪(BPMA)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)等手段对尾矿系统开展工艺矿物学研究。分析结果表明,尾矿中的金矿物主要为银金矿,其次为自然金;金矿物主要以与黄铁矿裸露连生金、黄铁矿裂隙金、黄铁矿与脉石粒间金形式产出,少部分以脉石包裹金形式存在;金矿物整体粒径小,绝大部分分布于1~10μm;金的载体矿物主要为黄铁矿,黄铁矿粒度多小于0.038 mm,单体解离度仅为4.60%;磨矿细度-0.074 mm含量占100%时,裸露金的占有率为55.81%,裸露金中大部分仍然与黄铁矿连生。黄铁矿单体解离度低以及大部分裸露金与黄铁矿连生是金损失的主要原因,通过提高磨矿细度,尾矿中的金才可能得到进一步的回收。但提高磨矿细度回收尾矿中的金时,应注意磨矿均匀度,在保证金及载体矿物尽量单体解离的同时,防止矿石泥化。

充填体宏细观多尺度温度-强度耦合特性研究

尾砂胶结排放技术作为尾砂处置利用的一种新形式,主要应用在干旱少雨的地方,充填体长时间暴露于高温环境中,围绕这一特点,针对尾砂胶结充填体开展了多尺度温度-强度耦合特性研究。研究结果表明:水化反应早期,高温养护能够促进胶凝材料水化反应,从而提高充填体强度,但对充填体后期强度会造成负面影响;高温养护对充填体早期和后期的水化产物量呈现出不同的影响,但并不会影响水化产物的种类。水化产物的增加会使得充填体的结构更致密、颗粒之间的联结更为牢靠,细观上表现为SEM图像呈现出的结构更为紧凑,宏观上则表现为强度的提升和孔隙率的降低。

河南嵩县庙岭金矿矿体赋存规律及深部找矿预测

河南嵩县庙岭金矿位于华北陆块南缘熊耳山-外方山贵金属及多金属成矿带上,是受断裂控制的中低温热液矿床。目前该矿山保有资源严重不足。为取得深部找矿预测突破,缓解生产压力,以成矿构造研究为切入点,进行构造行迹分析及赋矿规律总结。研究结果表明,F8含矿构造带具右行压扭性力学性质,构造带延伸较稳定;构造带内矿体赋存与构造带产状变化关系密切,沿构造带走向上矿体的有利赋存位置位于构造带的走向偏转部位、分支复合部位、构造交会部位及局部构造膨大部位,倾向上矿体的有利赋存位置为构造带倾角由陡变缓的缓倾斜段,且矿体空间分布具向右侧伏特征。结合靶区验证成果,认为F8含矿构造带向深部仍有稳定的延伸,带内仍存在明显的矿化线索,具有进一步找矿潜力。

河南省洛宁县吉家洼金矿工程地质建模

针对吉家洼金矿工程地质条件日趋复杂的现状,利用Datamine和Leapfrog软件构建了矿区岩性、断层和节理裂隙的实体模型(Wireframe),并将岩性、断层和节理裂隙的定性或定量参数进行标准化赋值,获得矿山工程地质块体模型(Block),为矿山生产提供精细化指导。矿区岩性分为3类,分别为黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩和辉绿岩,将空间点岩性的抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等力学参数标准化后赋值,形成岩性块体模型。断层参数指空间点与断层的距离,利用动态椭球体技术和距离幂次反比法将距离标准化后赋值,形成断层块体模型。节理裂隙块体模型是利用普通克里金法将空间点的节理裂隙密度标准化后赋值而获得。在此基础上,分别赋予地层、节理裂隙和断层权重30%、30%和40%,并将标准化后的数据相加形成工程地质块体模型,用ENZONE字段表示,值为0~100,代表工程地质综合参数从差到优。研究表明:构建的吉家洼金矿工程地质模型显示矿区SN向断裂两侧、断层下盘84800N两侧和上盘85300N两侧的ENZONE值偏低,约60,预示工程地质条件差,后期矿山设计和生产中应予以重视。

组锚注浆控底技术在底鼓治理中的应用

为了解决软岩巷道的底鼓问题,提出了组锚注浆控底技术。通过数值模拟及现场矿压监测,对某矿120石门采用组锚注浆控底技术的效果进行了分析与研究,结果表明:组锚注浆技术能够有效减小巷道底鼓量,同时帮顶变形量小,控底效果良好,巷道围岩最大主应力分布状态得到改善,锚索的高抗拉强度优势得以发挥。

基于MATLAB定量分析采场复杂力学问题的方法研究

以煤矿地下开采实测数据或数值模拟输出数据为基础,以采场顶板"梁模型假说"为背景,利用MATLAB软件在曲线拟合、多项式插值、微积分和求方程解等方面的强大功能,将实测或数值计算得出的采场顶梁载荷的离散数据拟合成曲线函数,并通过积分找出梁上剪力和弯矩的分布曲线,求出剪力值和弯矩值,同时通过求根的方法解出剪力和弯矩最大值,找出剪力和弯矩最大值的位置,实现采场顶梁受非线性分布载荷作用下的复杂力学问题的定量分析,为预测顶梁破坏提供了更为精确的方法。

机械化上向水平分层充填法在低品位缓倾斜多层金矿脉开采中的应用

对于低品位、缓倾斜的多层金矿脉开采一直是采矿工作中的难点,目前安全高效且低贫损的成功开采案例极少。柿树底金矿缓倾斜矿体品位极低,多条矿脉分支复合严重,开采技术难度极大,多年的空场法开采遗留了大规模的采空区群,严重威胁深部采场作业的安全,因此,需转型升级为安全高效的充填采矿法。经过多个方案的技术对比,优选机械化上向水平分层充填法作为主体开采方案,配置凿岩台车、铲运机等机械化装备减少人工成本,采用单步骤间隔回采、非胶结充填工艺等,最大程度降低充填成本,实现了低品位、缓倾斜多层金矿脉的安全高效、低贫损和低成本开采。机械化上向水平分层充填法在柿树底金矿的成功应用,为国内外低品位、缓倾斜、多层金矿脉的安全高效开采提供了新的思路。

复杂采空区条件下井下通风系统模拟仿真与优化

庙岭金矿井下采空区规模庞大,大量的废弃巷道和未处理采空区,导致井下通风风流紊乱、漏风量大、通风效果差、主扇运转效率低。基于变权重与可变模糊集耦合模型对现有复杂采空区进行了稳定性风险评估,通过对安全风险较大的采空区进行充填治理、对风险一般的采空区和废弃巷道进行封闭,大大减少了漏风和串风现象。增设459 m平硐作进风通道,将原单翼对角式通风系统优化为双翼对角式通风系统,大大缩短了通风线路,改善了进风质量。基于Ventsim的矿井通风网络模拟与仿真,解算了容易时期和困难时期机械通风所需的风压。在充分利用现有风机和新增少量采掘工程的基础上,有效改善了风流质量,保障了通风效果,节约了系统改造投资成本。

嵩县庙岭金矿:科技创新筑防线

手机扫码识辨风险、安全隐患及时排查、井下生产实时监控、双重预防体系考核……河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院下属的嵩县庙岭金矿充分利用现代信息技术排查安全隐患,全方位落实安全措施,逐步形成主动防范安全意识。安全管理标准化在嵩县庙岭金矿的车间、矿硐以及各个科(室),墙上都有一个蓝色背景、黑色线条的二维码图案,打开手机扫一扫,就能清楚地了解金矿风险点的安全状况。

河南省庙岭—九仗沟金矿带矿化富集特征及深部找矿远景评价

庙岭—九仗沟金矿带位于华北陆块南缘熊耳山—外方山地区,该金矿带内金矿床多为断裂控制的中低温岩浆热液型金矿床。为评价其深部找矿远景,采用成矿构造分析的研究思路,对该金矿带含矿构造开展了详细的野外调查和室内综合研究,发现主含矿构造具有右行压扭性力学性质,结合构造形态与矿体赋存特征,提出庙岭—九仗沟金矿带深部具有进一步找矿潜力。

不稳固缓倾斜薄至中厚矿体上向进路充填采矿法

针对不稳固缓倾斜薄至中厚矿体开采技术难题,通过调研类似矿体采矿方法,确定采用上向进路充填采矿法,采取二期进路分层交叉接顶压顶和先期导硐后期扩压回采工艺,采用土工布钢骨架式柔性透水式充填挡墙。通过工业试验,上向进路充填采矿法采矿贫化率≤4.3%,采矿损失率≤3.7%,进路生产能力≥105 t/d,取得了良好的技术经济指标,适用于赋存形态复杂的不稳固缓倾斜薄至中厚矿体。

河南省嵩县庙岭-九仗沟金矿带F_(8)含矿构造成因探讨

庙岭—九仗沟金矿带位于华北陆块南缘熊耳山—外方山地区,沿该金矿带F_(8)含矿构造断续产出9个金矿段。由构造切割关系判定,F_(8)含矿构造形成年龄晚于157 Ma,呈现压扭性力学性质,为近东西向挤压运动的结果。结合大地构造背景、构造空间分布特征及区域构造岩浆活动事件,认为F_(8)含矿构造应为伴随燕山期花岗质岩浆侵入而形成的晚侏罗世—早白垩世构造岩浆活动的产物,沿F_(8)含矿构造向深部仍存在大规模成矿的可能,具备开展进一步深部找矿预测的基础。

冻融循环对全尾砂固结体强度与微观孔结构的影响

通过实验室试验,对冻融循环作用下全尾砂固结体强度与孔结构演化规律进行了研究。以含有自制胶凝材料TC-Ⅰ的全尾砂固结体为试验对象,运用抗折抗压试验机与压汞仪分别对标准养护条件下与冻融20次后的试件进行了力学与压汞试验,并通过理论推导得出损伤量D。研究结果表明:养护3d时的强度低于其冻融20次的强度,7d后的强度有所反超;标准养护条件下的孔隙率、总孔隙量、孔总面积、平均孔径4个全尾砂固结体内部孔结构参数均随养护时间的增长而减小,冻融循环20次后的孔结构参数变化规律与之相反,且其推导出的损伤量D与强度关系为:D=-0.184σ+0.5479;从强度与孔结构参数变化规律可以看出,35g/L的防冻剂掺量降低了冻融循环对全尾砂固结体的破坏作用。

厚煤层大采高开采端面稳定性分析

为了对厚煤层大采高端面稳定性有个正确的认识,采用理论分析和数值模拟方法,对厚煤层大采高开采端面稳定进行研究,得出支架工作阻力、煤岩体的力学性质、煤层倾角是端面稳定的主要影响因素。同时提出控制端面稳定的相应措施,通过顶板注浆,提高顶板的强度、适当提高支护阻力是防止端面冒落的有效措施。