基于CNAS体系标准的LIMS创新实践

LIMS是一种专为实验室设计的信息管理系统。矿山企业引入该系统有助于实现检测业务的数字化管理。然而,市面上通用的LIMS软件普遍存在与CNAS体系结合不紧密、流程管理不严谨、行业适用性不强等缺陷,无法满足矿山行业实验室的特殊需求。为此,结合CNAS质量管理体系要求以及矿山化验检测业务特点,研发了一款符合金属矿山行业特点的LIMS系统,对传统化验检测业务管理模式进行了全面改造和提升,内容涵盖业务管理、检测流程、结果汇总、报告管理、报告溯源和CNAS体系运行管理等多方面。该系统引入了样品类型、设备类型、化验岗位、再现性限设置以及报告权限设置等概念,并建立了关联关系,能够批量委托检测任务、灵活设置用户报告审批权限。根据关联关系,系统可自动将检测任务分配到特定的检测班组和化验岗位,自动计算检测项目的再现性限,判断平行检测结果是否超差,确定重验方式及平均结果的计算方法。此外,系统还利用LT-IoT数据采集平台,实现了分析仪器、天平、温湿度计、二维码等数据的自动采集,确保数据准确性、完整性和可追溯性,有效避免了传统手工录入导致的错误和不确定性。应用效果表明:该系统的研发与应用可以为金属矿山行业提供了一个高效、严谨、规范化的实验室信息管理系统,有助于提高检测业务的数字化管理水平,为行业的数字化转型提供强有力支持。

凡口铅锌矿深部通风系统测定与三维仿真优化研究

为改善凡口铅锌矿深井通风条件,对深部通风系统进行了风量、风阻的测定与需风量的计算,深部通风系统总进风量为330.38 m^(3)/s,总回风量为345.95 m^(3)/s;矿井深部总风阻为0.0123 N·s^(2)/m^(8)。为解决其深部各中段及各工作面之间风量分配不合理、通风线路长且阻力大的问题,提出了4种优化方案并进行了三维仿真模拟。结果表明:深部通风系统的优化改造应选择“增加进、回风措施井+设置多级机站”的方案,既能够实现不同中段、采场风流的按需分配,也能够增加进入各个中段及分段采场的风量,适应未来生产需求。

基于长程时空特征与多尺度外观特征的锌精选工况识别

锌精选作为锌浮选的最后一道流程,其工况直接决定锌浮选最终产品质量。现有基于卷积网络的浮选工况识别方法具备挖掘隐藏特征的能力,取得了良好效果,但仍存在表征能力有限、模型参数大等问题。为此,提出了基于长程时空特征与外观特征的锌精选工况识别模型。首先,提出基于分离三维卷积网络(Separable 3D Convolutional Neural Network,S3D CNN)与注意力机制的泡沫视频相邻帧间短程时空特征提取方法,获得特征聚焦的泡沫视频相邻帧间短程时序信息。然后,在短程时空特征的基础上采用双向卷积长短时记忆网络(Bi-directional Convolutional Long Short-Term Memory,BiConvLSTM)提取泡沫视频帧间的长程时空特征,获取泡沫视频帧间的长程动态时序信息。最后,采用基于残差网络和迁移学习的二维卷积网络提取泡沫图像的多尺度外观特征,并融合长程时空特征,对锌精选工况进行识别。实验结果表明,与现有卷积网络方法相比,所提模型在工况识别精度和模型参数上性能更佳。

某高氧化率硫化铅锌矿混合浮选试验研究

针对某硫化铅锌矿氧化率高、现场浮选指标低的问题,采用石灰+CD⁃2(800 g/t+300 g/t)为黄铁矿抑制剂、CD⁃1+水玻璃(600 g/t+600 g/t)为脉石抑制剂、硫化钠(500 g/t)为硫化剂、硫酸铜(500 g/t)为活化剂、丁基黄药(200 g/t)为捕收剂、松醇油(21 g/t)为起泡剂,经两段粗选、两段扫选、一段精粗选、两段精选、两段精扫选的优化闭路浮选,混合精矿中铅品位和回收率分别为16.25%和65.05%,锌品位和回收率分别为27.69%和92.49%。与原工艺流程生产指标相比,铅品位和回收率分别提高了2.24个百分点和9.36个百分点,锌品位和回收率分别提高了1.57个百分点和5.14个百分点。

矿井机电硐室排热风流与喷淋液滴热湿传递研究

为了解决矿井机电硐室热害问题,基于局部排热降温方案,研究风流与喷淋液滴热湿传递规律,通过引入体积换热系数,建立两相流热湿传递模型,并推导单个液滴粒径演变方程。利用上述理论关系,结合试验数据,开展数值仿真,量化液滴粒径及速度、水气比、风速和相对湿度对热湿传递的影响。研究结果显示,体积换热系数是空气流速、液滴粒径及速度和水气比的函数;减小液滴粒径不仅可以有效增大气液接触面积,还可以增大体积对流换热系数,但也加快了气液相对速度的衰减,减弱了两相掺混强度,进而引起体积换热系数迅速衰减,影响热湿传递进程和速率;存在临界粒径,使得液滴空气在减湿冷却过程中气液终态温湿度趋于一致。基于工程背景,得到在排热风温为50℃,喷水初温为25℃条件下,临界液滴粒径为243μm,喷水室临界尺寸为0.6 m时,可使风温降低10℃。研究结果可为矿井机电硐室降温提供重要理论依据。

凡口铅锌矿电机车全自动无人驾驶系统开发及应用

针对凡口铅锌矿-650运输水平电机车无人驾驶系统进行设计。通过电机车本体改造、全自动无人驾驶系统、视频监控系统、信集闭系统、障碍物检测系统、自动装卸矿系统、人车联动安全保障系统等系统建设,形成基于5G技术的凡口铅锌矿-650运输水平井下电机车无人驾驶系统。该系统依托5G网络技术,通过计算机自动控制和远程遥控控制相结合,完成电机车的无人驾驶和自动控制,实现了地表远程监控,下达生产任务后,便可按任务计划自动循环装卸矿,直至任务完成。改善驾驶人员工作环境、减少作业人员、降低生产人员劳动强度、提高生产力与安全水平。

凡口铅锌矿大结构参数采场围岩稳定性分析

为保障矿山安全生产前提下的尾砂有效堆存,针对凡口铅锌矿狮岭南Shn-455 m和狮岭Sh-600 m 2个大结构参数采场,采用理论模型、极限平衡法、Mathews稳定图解法、数值模拟技术研究了采场围岩的稳定性。分析结果表明:基于矿山需求和工程经验设计的采场结构参数能够使采场围岩保持稳定状态,Shn-455 m和Sh-600 m采场顶板岩体稳定概率分别为89.8%和88.5%。在保证顶板岩体95%稳定概率的要求下,进一步将Sh-600 m和Shn-455 m采场允许暴露的采场顶板走向长度确定为53.6 m和50.8 m。经数值模拟分析,优化后的采场结构参数在采场开挖前后均能保证采场岩体具有较小的沉降量,但仍可以通过采取支护措施的方法减少采场周边岩体塑性区的发育,确保大结构参数采场处于稳定状态。研究成果对保证凡口铅锌矿安全生产有重要理论和实践指导意义,也能为同类工程设计施工提供参考。

聚丙烯酰胺对黄铁矿浮选行为的影响及其机制研究

随着环境保护法规的日益严厉和矿山绿色发展的日益需要,选矿废水的回用成了矿山发展的必然要求。选矿废水的回用不可避免地在浮选流程中引入了残余药剂,如絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM),进而对矿物的浮选,如黄铁矿的浮选造成的影响。探究了阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)对黄铁矿浮选行为的影响并揭示了其影响机制。研究结果表明,APAM显著降低了黄铁矿的浮选回收率,不利于黄铁矿的浮选回收。APAM大量吸附在黄铁矿表面,阻碍了后续捕收剂乙基黄原酸钾(KEX)的吸附,进而抑制了黄铁矿的浮选。APAM在黄铁矿表面存在着化学吸附作用,APAM通过分子结构中的酰胺基与黄铁矿表面氧化产物(FeOOH、Fe_(2)(SO_(4))_(3))中的Fe^(3+)活性位点作用,进而吸附于黄铁矿表面,抑制矿物的浮选。

等离子粉末堆焊工艺研究现状与进展

等离子粉末堆焊是近年来在制造业中被广泛应用的一种快速涂层及修护制备技术,具有速度快、焊接质量好、堆焊层材料种类广、工艺变异性对性能影响小等优点,在工程机械、矿山开采、石油钻探、煤矿开采等耐磨抗腐蚀领域有着重要应用。本文系统综述了等离子粉末堆焊的原理、发展以及合金粉末、堆焊工艺对堆焊层组织性能影响的研究现状,指出了我国等离子堆焊技术目前存在堆焊粉末成分体系较少、相关工艺基础理论研究薄弱以及检测评价手段单一等问题和不足,提出了从体系和技术上创新材料设计思路、通过正交试验探究最佳工艺、开发新型堆焊工艺以及完善检测手段并形成系统堆焊评价体系的建议。

基于特征融合宽度学习系统的锌浮选过程工况识别

浮选工况是浮选操作的重要判断依据,如何准确地识别浮选工况对浮选性能的提升有重要意义。基于机器视觉方法是浮选工况识别的主流方法,通常采用大数据技术在浮选工况数据集上建立浮选表层泡沫特征与浮选工况之间的关系模型,工况识别效果与工况数据集密切相关。一旦出现数据集中未包含的新工况,难以获得满意的识别效果。为此,针对当前大部分工况识别方法自适应性不足的问题,以锌精选为例,提出一种基于多特征宽度学习的锌浮选工况识别方法,以增量学习方式自适应新出现的工况。首先,根据多特征的不同特性,构建基于多特征宽度学习的锌精选工况识别模型;然后,在浮选状态变化和精选槽故障导致模型识别准确率降低时,通过拓宽特征层、增强层以及输出层的方式调整网络结构以进行增量学习。试验结果表明,基于多特征宽度学习系统的锌浮选工况识别方法具有良好的工况自适应性能,应用价值良好。

隐伏岩溶管道流的空间分布及径流特征——以凡口铅锌矿山为例

凡口铅锌矿山隐伏岩溶发育,地下水径流带易发育岩溶管道,地面塌陷活动频繁、生态破坏严重。岩溶管道基本位于逆冲断裂F203的上盘,受构造控制作用明显,在背斜轴部尤为发育。研究发现岩溶管道的分布与岩溶发育程度呈正相关关系,方向以东西向、北西向为主。多源示踪试验证实岩溶管道呈树枝状,集中径流带两侧交错发育低角度支流,存在明显的分支、复合现象。岩溶管道内,地下水径流速度186~546m/h,径流量9151 m^(3)/d。研究结果可为矿山工程建设、环境保护提供科学依据。

闪速浮选机在广东某铅锌矿回收伴生金的应用

针对广东某硫化铅锌矿选矿过程中伴生金流失严重的情况进行了闪速浮选机用于一段粗磨选矿应用研究。结合该硫化铅锌矿中伴生金的赋存特性,进行了不同磨矿分级方式的工业试验研究。工业试验结果表明:在一段磨矿排矿直接用于闪速浮选-浮选尾矿进入旋流器分级-分级溢流进入铅浮选条件下,可实现高品位的闪速浮选金精矿的稳定产出,相比于生产改造前,铅精矿中金平均回收率由工业改造前的33.14%提升至53.16%,经济效益显著。

CO_(2)活化铅锌浮选尾矿中黄铁矿试验研究

为避免浓硫酸运输、存放以及使用等方面存在的安全问题,对凡口铅锌矿选硫给矿开展了CO_(2)取代硫酸的选硫试验。试验结果表明:CO_(2)能充分地活化黄铁矿,并且活化速率快;经过2粗2精1扫闭路试验,可获得硫品位46.89%、硫回收率91.43%的高品质硫精矿。CO_(2)取代硫酸作为活化剂减少了生产安全隐患,对选矿厂达到“双碳”目标具有一定的积极意义。

某铅锌矿选矿厂技术改造的特点浅析

本文主要介绍某铅锌矿选矿厂通过技术升级改造,简化碎磨流程,大幅减少设备台数,优化铅锌浮选工艺流程,减少磨浮生产系列,提高选矿厂自动化信息化智能化水平,减少岗位人员,提高生产效率,提升精矿产品价值,改善作业工作环境,企业取得了良好的经济效益和社会效益。同时,通过其选矿厂技术升级改造诸多特点的分析和介绍,对需进行类似技术升级改造的选矿厂具有一定的借鉴作用。

水幕降尘技术在金属矿井作业中的应用与改进

金属矿井在作业期间会产生大量的粉尘,这些粉尘对人体健康有较大的危害,极易导致作业人员身患职业病。而且,粉尘会影响作业器械正常运行,严重时还会引发粉尘爆炸事故。基于此,对水幕用水进行净化处理,提升净水效果,确保水幕高效应用。通过优化改进水幕降尘技术,在降尘剂的辅助下,高效发挥其降尘效果,确保矿井下作业安全,实现企业效益最大化。

基于强化学习算法的矿物抓斗称重数据实时自动查询方法

数据量越大自动查询的弊端越明显,影响矿物抓斗称重数据的查询精准度,对此,本文设计了基于强化学习算法的矿物抓斗称重数据实时自动查询方法。基于强化学习算法,构建称重数据自动查询空间模型,扩大称重数据实时自动查询的状态空间,打破矿物抓斗称重数据查询的局限性。生成矿物抓斗称重数据自动查询匹配序列,将空间模型中的自动查询数据与查询关键字相匹配,确定实时自动查询的称重数据是否有效,避免数据实时自动查询的疏漏。实验结果表明,该方法的精准度更高,能应用于实际生活中。

基于多场耦合分析和微震监测的岩体失稳预警

针对当前岩体失稳预警多从单个角度入手,缺乏对灾害孕育内在机理的深入考虑,开展基于多场耦合分析和微震监测的岩体失稳预警研究。建立考虑损伤的岩体多场耦合模型,并编制相应的解算程序。对微震活动性参数与岩体稳定性之间的关系进行分析,建立多参量预警指标体系。基于D-S数据融合理论,构建多场耦合分析和微震监测融合的岩体失稳预警模型。以某地下矿山采场为研究对象,应用多场耦合模型及其解算程序进行采动响应特征分析,运用微震实测数据验证多场耦合分析的正确性。通过构建的预警模型对采场岩体失稳进行预警,预警结果与现场实际情况吻合,验证了预警模型的有效性。

铅银渣中铅矾浮选试验研究

针对某冶炼厂铅银渣中铅品位17.55%的细粒级铅矾进行了浮选回收试验研究。结果表明,采用液固比为2 mL/g的清水对铅银渣清洗过滤两次,在浮选给矿浓度30%,pH调整剂氧化钙用量500 g/t、抑制剂硅酸钠用量2 000 g/t、捕收剂水杨羟肟酸用量1 500 g/t、起泡剂松醇油用量75 g/t,浮选时间4 min的条件下,经一粗一扫三精、中矿顺序返回的浮选闭路流程,获得了精矿铅品位47.18%、铅回收率76.39%,有效回收了铅银渣中的有价金属铅矾,为该铅银渣的有效利用提供了技术依据。

基于Factsage的金属硫化矿尘爆炸过程产物分析

为研究金属硫化矿尘爆炸的过程与产物,预防与控制其粉尘发生爆炸,在20 L爆炸球中开展金属硫化矿尘爆炸试验,发现存在磁黄铁矿含量越高爆炸产物颜色越红的现象。为揭示这一现象的本质,应用XRD对爆炸产物进行分析,基于Factsage软件模拟计算黄铁矿矿尘与磁黄铁矿矿尘爆炸过程。结果表明:产物中含有的Fe2O3是主要致色原因;最终产物除固体Fe2O3外还存在气体SO2,SO3,反应中间过程主要固体产物为Fe2(SO4)3;在磁黄铁矿与黄铁矿含硫量相同或质量相同时,Fe2O3的生成量磁黄铁矿较黄铁矿多,且磁黄铁矿含硫量越多Fe2O3生成量越多,模拟计算结果与试验现象一致,研究结果可为分析金属硫化矿尘爆炸过程提供理论与数据支撑。

凡口铅锌矿狮岭南深部矿床地质特征及找矿方向

广东韶关凡口铅锌矿狮岭南区段的开拓工程已延伸至-550m中段,矿体呈现尖灭趋势。为查明深部区域地层矿化特征、构造控矿特点,并指导深部寻找盲矿体,通过收集分析中上部各中段地质资料,并与地质勘查资料对比,利用坑道设计并施工了9个孔深300 m左右的坑内探矿钻孔,进一步查明了狮岭南深部地质特征,并在F_3断裂下盘探获多条盲矿体。F_3断裂既是导矿构造,也是重要控矿构造,其下盘至F_(203)断裂之间的夹持带为狮岭南深部有利成矿空间。