检索结果-内蒙古大学图书馆

金属矿山 2018年第4期47卷 11-17页

作者：马旭明倪文徐东北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室北京100083 北京科技大学能源与环境工程学院北京100083

充填胶结剂是胶结充填技术在矿产资源大规模开发和深度开采中得到广泛应用的关键。水泥作为最常用的胶结剂,存在生产能耗大和充填成本高等问题。使用具有潜在胶凝活性的工业固体废弃物制备胶结剂不仅可以降低成本、提高充填材料的性能... 详细信息

充填胶结剂是胶结充填技术在矿产资源大规模开发和深度开采中得到广泛应用的关键。水泥作为最常用的胶结剂,存在生产能耗大和充填成本高等问题。使用具有潜在胶凝活性的工业固体废弃物制备胶结剂不仅可以降低成本、提高充填材料的性能且可以增加固体废弃物的综合利用率。按照工业固体废弃物的类别分别介绍了钢渣、高炉矿渣、粉煤灰和有色冶金渣在胶结剂中的应用。工业固体废弃物胶凝活性的激发方法主要为物理激发和化学激发,分别讨论了2种激发方法的激发机理和应用。最后,分析了工业固体废弃物制备胶结剂时对充填材料的强度、稳定性和环境安全性等性能的影响。

关键词：胶结充填充填胶结剂工业固体废弃物胶凝活性

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高地应力硬岩下双孔并行隧道相似模型试验及数值模拟

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工程科学学报 2017年第5期39卷 786-793页

作者：赵宇松高永涛宋伟超北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

基于相似模拟理论,通过试验台架设计、监测系统设计、加载系统设计和岩体模型制作等流程,完成了双孔并行隧道模型试验系统的研制工作;试验中实时监控模型各关键位置的位移变化、应力变化及隧道岩壁破坏情况.研究表明,试验观测结果与基于... 详细信息

基于相似模拟理论,通过试验台架设计、监测系统设计、加载系统设计和岩体模型制作等流程,完成了双孔并行隧道模型试验系统的研制工作;试验中实时监控模型各关键位置的位移变化、应力变化及隧道岩壁破坏情况.研究表明,试验观测结果与基于Mohr-Coulomb模型所得数值模拟结果相对误差较大,而基于Plastic-Hardening模型进行数值模拟计算时,所得岩土体屈服状态和变化规律与相似模型试验结果吻合度较高.综合各方面分析研究结果,认为Plastic-Hardening模型能够更为精确合理的反映实际工程及试验中岩土体状态的真实变化情况,可为相似地质条件下的双孔并行隧道施工及维护提供重要参考.

关键词：双孔并行隧道相似材料模型 Mohr-Coulomb模型 FLAC^3D Plastic-Hardening模型 FLAC

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基于尖点突变理论的充填体下采空区安全顶板厚度计算模型

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岩石力学与工程学报 2017年第3期36卷 579-586页

作者：徐恒王贻明吴爱祥李芳芳高维鸿北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

充填体下采空区顶板结构普遍存在于利用充填体进行回采的矿山。为了保证矿山的作业安全,合理确定充填体荷载作用下顶板厚度参数具有重要意义。在分析充填体下采空区顶板结构形成及破坏机制的基础上,建立该顶板结构的稳定性力学模型,应... 详细信息

充填体下采空区顶板结构普遍存在于利用充填体进行回采的矿山。为了保证矿山的作业安全,合理确定充填体荷载作用下顶板厚度参数具有重要意义。在分析充填体下采空区顶板结构形成及破坏机制的基础上,建立该顶板结构的稳定性力学模型,应用尖点突变理论分析其失稳的力学机制。依据顶板结构尖点突变模型失稳的充分条件和必要条件,推导得到充填体下采空区顶板极限厚度值表达式。结合某铅锌矿工程实例,计算得到矿山安全顶板厚度应大于11.48 m,在数值模拟验证和实际生产中,取顶板厚度值为12 m。验证结果表明:尖点突变理论可以有效阐释充填体下采空区顶板结构失稳的力学机制,而将其运用到顶板或类似结构的稳定性分析和参数设计中是合理可行的。

关键词：采矿工程尖点突变模型厚度计算数值模拟

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铜炉渣活性激发实验研究及水化机理分析

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中南大学学报（自然科学版） 2017年第9期48卷 2498-2505页

作者：吴爱祥姜关照兰文涛刘娟红薛杨北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

为了实现铜炉渣的回收利用,通过机械活化和碱激发的方式制备铜炉渣胶凝材料,并利用X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和矿渣玻璃体分相结构模型对铜炉渣水化机理进行分析。研究结果表明:当比表面积为520 m^2/kg时,铜炉渣净浆试... 详细信息

为了实现铜炉渣的回收利用,通过机械活化和碱激发的方式制备铜炉渣胶凝材料,并利用X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和矿渣玻璃体分相结构模型对铜炉渣水化机理进行分析。研究结果表明:当比表面积为520 m^2/kg时,铜炉渣净浆试样的7 d和28 d强度分别达到2.4 MPa和3.3 MPa;当灰砂比为1:1时,铜炉渣全尾砂充填料的7 d和28 d强度分别达到0.7 MPa和1.0 MPa,满足当地矿山充填的要求。水化初期,炉渣玻璃体中的富钙相和高钙石灰共同水化生成了Ca(OH)2,其进一步与富硅相反应生成C-S-H凝胶等水化产物。随着水化反应的继续进行,试样内部的孔隙逐渐被水化产物填充并缩小至孔状,浆体结构更加致密。

关键词：铜炉渣机械活化碱激发充填胶凝剂水化机理

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铝离子对氧化亚铁硫杆菌活性及浸出黄铜矿的影响

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稀有金属 2017年第8期41卷 943-948页

作者：许晓芳林海董颖博北京科技大学能源与环境工程学院金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

以氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans,At.f)为研究对象,研究了铝离子浓度对黄铜矿浸出体系At.f菌氧化活性、黄铜矿表面吸附细菌数量以及铜浸出率的影响,并对其之间内在联系进行了考察。研究结果表明,浸出体系铝离子浓度在... 详细信息

以氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans,At.f)为研究对象,研究了铝离子浓度对黄铜矿浸出体系At.f菌氧化活性、黄铜矿表面吸附细菌数量以及铜浸出率的影响,并对其之间内在联系进行了考察。研究结果表明,浸出体系铝离子浓度在所研究的0~20 g·L^(-1)范围内,对细菌氧化活性的影响有明显差异。铝离子浓度为1 g·L^(-1)时,细菌氧化活性最好,浸出15 d后,体系氧化还原电位便可由381 mV升高到588 mV左右,Fe^(2+)氧化率达到98.49%,体系pH值由2.11下降到1.44;超过1 g·L^(-1)后,细菌氧化活性逐渐降低,Fe^(2+)氧化率下降,铝离子浓度为20 g·L^(-1)时,浸出45 d后,体系氧化还原电位仅为400 mV左右,Fe^(2+)氧化率也仅为40%左右。矿物表面吸附细菌数量、浸出体系铜浸出率均随铝离子浓度增加先升高后降低,铝离子浓度为15 g·L^(-1)时,浸出体系铜离子浸出率最高,可达71.39%,矿物表面吸附细菌数量也最多,表明铜浸出率与矿物表面吸附细菌数量正相关。

关键词：铝离子氧化亚铁硫杆菌活性铜浸出率吸附菌

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胶结充填采矿协同资源化利用垃圾焚烧飞灰固化机理研究

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金属矿山 2018年第3期47卷 196-200页

作者：杨恒倪文马旭明高巍许成文巴浩静北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室北京100083

为确定低成本、安全、高效处置危废城市垃圾焚烧飞灰(MSWI)的方法,以钢渣微粉、矿渣粉、脱硫石膏、垃圾焚烧飞灰和尾砂为充填材料,进行了砂浆流动性能和胶结充填料强度试验,根据胶结充填料强度确定了胶凝材料的最优配比,并通过X射线衍射... 详细信息

为确定低成本、安全、高效处置危废城市垃圾焚烧飞灰(MSWI)的方法,以钢渣微粉、矿渣粉、脱硫石膏、垃圾焚烧飞灰和尾砂为充填材料,进行了砂浆流动性能和胶结充填料强度试验,根据胶结充填料强度确定了胶凝材料的最优配比,并通过X射线衍射(XRD),红外(FTIR)和扫描电镜(SEM)分析了净浆试块的微观结构和水化产物。试验结果表明,当垃圾焚烧飞灰掺量为15%、钢渣微粉掺量为4%、脱硫石膏掺量为14%、矿渣粉掺量为67%时,料浆的流动度为260 mm,满足自流型胶结充填的流动性需求,充填料试块28 d的抗压强度为24.54 MPa,满足矿山充填强度要求;充填料试块养护28 d重金属离子浸出浓度全部低于饮水标准;冶金渣-垃圾焚烧飞灰胶凝材料水化产物主要有钙矾石、C—S—H凝胶和Friedel盐。

关键词：垃圾焚烧飞灰全固废胶结充填矿渣

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酸化硫化矿尾矿中锌、砷细菌溶出的影响因素

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湖南大学学报（自然科学版） 2017年第6期44卷 125-132页

作者：林海周义华董颖博徐卫娟徐锦模王亮北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

针对铅锌尾矿产生的重金属污染来源问题,以青海某铅锌尾矿和氧化亚铁硫杆菌为研究对象,采用静态模拟试验研究了细菌浸出体系极端酸化硫化矿尾矿中锌、砷溶出的不同环境影响因素,分析不同时期重金属释放规律及释放的主要原因,以期为铅锌... 详细信息

针对铅锌尾矿产生的重金属污染来源问题,以青海某铅锌尾矿和氧化亚铁硫杆菌为研究对象,采用静态模拟试验研究了细菌浸出体系极端酸化硫化矿尾矿中锌、砷溶出的不同环境影响因素,分析不同时期重金属释放规律及释放的主要原因,以期为铅锌尾矿的重金属污染防控提供理论依据.结果表明,Zn的溶出量与溶液初始pH的关系为pH2.0>pH3.5>pH4.5,呈负相关.矿物浓度越大,单位质量矿物接触氧含量越少,Zn,As溶出越少;与不加亚硫酸钠体系相比,重金属释放规律明显不同,亚硫酸钠的添加会提高溶液pH值,抑制Zn,As溶出.Zn,As溶出均表现为两个阶段,前期以酸解、氧化还原作用为主,后期由于吸附、共沉淀作用及生成的新物质CaSO_4晶体和钙磷石覆盖在矿物表面使溶出量减少.原电池效应和Zn对酸性条件更敏感是溶出量Zn大于As,Zn优先于As溶出的主要原因.

关键词：铅锌尾矿氧化亚铁硫杆菌微生物溶出重金属释放

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胶结充填体超声波波速损伤演化试验

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金属矿山 2018年第9期47卷 41-46页

作者：程爱平张玉山戴顺意董福松武汉科技大学资源与环境工程学院湖北武汉430081 冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室湖北武汉430081 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

胶结充填体在荷载作用下的损伤演化规律对其稳定性控制具有重要意义。为了研究胶结充填体损伤演化规律,运用损伤力学理论,构建基于超声波波速的胶结充填体损伤演化方程;结合超声波监测试验,研究胶结充填体在荷载作用下损伤演化与超声波... 详细信息

胶结充填体在荷载作用下的损伤演化规律对其稳定性控制具有重要意义。为了研究胶结充填体损伤演化规律,运用损伤力学理论,构建基于超声波波速的胶结充填体损伤演化方程;结合超声波监测试验,研究胶结充填体在荷载作用下损伤演化与超声波波速之间的关系;通过声发射试验,结合试验所得声发射能量以及振铃次数,验证胶结充填体在荷载作用下的损伤演化规律。研究表明:胶结充填体的超声波波速值曲线、损伤值曲线以及基于声发射的能量、振铃次数曲线均与应力—应变曲线变化规律吻合,基于超声波波速的胶结充填体损伤演化方程能较好地表征充填体损伤演化规律。研究结果可为胶结充填体矿柱的稳定性控制提供理论指导。

关键词：胶结充填体力学理论损伤演化超声波声发射

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基于循环系统的膏体浓密机底流调控及其数学模型

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工程科学学报 2017年第10期39卷 1507-1511页

作者：杨柳华王洪江吴爱祥张连富陈辉北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 中国黄金协会北京100083

为了保证浓密机在高料位下不压耙,一般通过增设循环系统使料浆始终处于活化状态,降低耙架运行阻力.然而,目前循环参数对底流的影响规律不明确,造成系统的设计及应用缺乏科学依据,为此开展了循环参数对底流的调控研究.分析循环系统的作... 详细信息

为了保证浓密机在高料位下不压耙,一般通过增设循环系统使料浆始终处于活化状态,降低耙架运行阻力.然而,目前循环参数对底流的影响规律不明确,造成系统的设计及应用缺乏科学依据,为此开展了循环参数对底流的调控研究.分析循环系统的作用原理,将循环系统作用范围划分为两大区域,揭示循环参数对底流的调控机制,运用微积分原理对区域内的底流体积分数变化进行求解,最终建立浓密机底流调控数学模型.最后,利用该模型对底流循环实验参数进行验证.研究结果表明:开启底流循环后,底流体积分数开始降低并最终趋于稳定,底流体积分数差随着循环流量及循环高度增大而增大,体积分数变化幅度为0.7%~2.2%,稳定所需时间随流量及高度增加而减小.该理论模型完全吻合验证结果函数,为循环系统的设计及运行提供理论依据.

关键词：浓密机底流调控机制循环参数数学模型

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露天转地下采场围岩及覆岩变形破坏特征研究

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地下空间与工程学报 2018年第5期14卷 1359-1371,1386页

作者：李小双赵奎张东明支学艺江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000 江西理工大学江西省矿业工程重点实验室江西赣州341000 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 重庆大学资源及环境科学学院重庆400045

以云南磷化集团有限公司晋宁磷矿为依托背景,借助数字照相量测技术,通过相似材料模拟试验,对20°、50°两种不同倾角条件下,露天转地下开采后,地下采场围岩与覆岩的变形破坏特征及动态演化过程进行了系统研究。结果表明:(1)地... 详细信息

以云南磷化集团有限公司晋宁磷矿为依托背景,借助数字照相量测技术,通过相似材料模拟试验,对20°、50°两种不同倾角条件下,露天转地下开采后,地下采场围岩与覆岩的变形破坏特征及动态演化过程进行了系统研究。结果表明:(1)地下采场围岩及覆岩的变形演化过程可划分为局部小范围微动、线性持续增大以及整体非线性剧烈垮塌3个阶段;(2)矿体倾角由20°增至50°后,边坡与地下采场围岩及覆岩的变形整体趋缓,采动影响范围小幅度缩减,沉降曲线则由非对称槽型变为碗型;(3)采场矿柱回收过程中,地下采场围岩及覆岩发生突发性失稳,呈现出明显的"多米诺骨牌效应"。

关键词：露天转地下地下采场围岩及覆岩变形破坏特征动态演化过程相似材料模拟

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