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《礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)》“深部、深海礦產(chǎn)資源勘探與開(kāi)發(fā)” 專(zhuān)欄征稿啟事

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2024年第44卷第9期

凍融循環(huán)對不同飽和度紅砂巖力學(xué)特性和破壞特征的影響

于超云, , 吳祥業(yè)

DOI:

摘要： (37) HTML (0) PDF (4.93 MKB)(181)

Abstract:

在廣泛寒區工程中,巖體的凍融破壞是一種無(wú)法忽視的自然災害.為探究?jì)鋈诃h(huán)境對寒區巖體工程穩定性的影響,以寒區紅砂巖為對象,開(kāi)展不同凍融次數(0,10,20,30次)和不同飽和(0摔踱、20％、40％夏爱、60％、80％坐搔、100％)巖石的單軸壓縮試驗,并對巖樣進(jìn)行SEM 微觀(guān)結構分析.研究表明:隨著(zhù)凍融循環(huán)次數和飽和度的增加,紅砂巖的裂紋閉合應力σcc隐轩、起裂應力σci讯蒲、損傷應力σcd、峰值應力σc和抗凍系數Kfm 均逐漸降低,內部損傷逐漸加劇;紅砂巖試件破壞形態(tài)由斜剪破壞和張拉破壞逐漸向""X""形破壞轉變,并伴有少量碎塊剝落;循環(huán)往復的凍融作用致使巖石內部原有微裂隙擴展和新裂紋出現,揭示了砂巖在不同凍融條件下的損傷演化特征.研究成果可為寒區巖體工程的穩定性及巖石的力學(xué)性質(zhì)研究提供一定參考."
改性示蹤阻化液的滲潤-阻化性能研究

高志新, , 徐效棟, 陳玉, 李文林, 孫路路

DOI:

摘要： (62) HTML (0) PDF (1.56 MKB)(198)

Abstract:

為解決阻化劑防火技術(shù)在應用過(guò)程中阻化材料滲透性差、滲流范圍難以監測等技術(shù)難題,在研究的阻化材料中添加具有滲潤作用及熒光示蹤作用的羅丹明B。通過(guò)接觸角測定試驗、真三軸煤體滲流試驗、熱重分析試驗,對增潤阻化材料進(jìn)行了滲潤性能和阻化性能的相關(guān)測定螃腺。研究發(fā)現:添加羅丹明B可提高原有阻化液的滲潤性能,并且仍具有優(yōu) 良的阻化性能慌凯。當羅丹明B添加量在0.1‰時(shí),其滲潤、阻化性能最優(yōu),接觸角相較于未經(jīng)處理的煤樣降低了40.56°,滲透率提高70％左右,干裂溫度提升80.13 ℃,著(zhù)火溫度提高40.2℃.研究結果對滲潤范圍的快速表征及原位阻化工藝的發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用。
厚硬頂板直覆型沿空巷道沖擊失穩機理及防治研究

左昊, 張廣有, 周澤森, 李仕賓, 曲治,

DOI:

摘要： (55) HTML (0) PDF (7.18 MKB)(258)

Abstract:

基于厚硬頂板直覆型沿空巷道沖擊失穩問(wèn)題，以山東某礦63上06工作面沿空巷道為工程背景败潦，采用現場(chǎng)實(shí)測、理論分析、數值模擬相結合的研究方法辛慰，分析直覆型頂板破斷特征、釋能機制及沿空巷道沖擊失穩能量判別準則，闡明厚硬頂板直覆型沿空巷道沖擊失穩機理。研究結果表明:厚硬頂板直覆采場(chǎng)“板-殼”覆巖結構失穩演化具有周期長(cháng)践涧、覆巖運移控制范圍廣及頂板破斷動(dòng)載突出的特征，相比一般巷道，厚硬頂板直覆型巷道受動(dòng)載擾動(dòng)影響更加突出往果；受直覆型厚硬頂板大范圍懸頂影響，“板-殼”覆巖結構運動(dòng)將會(huì )增加沿空巷道超前靜載，同時(shí)會(huì )向下傳遞劇烈動(dòng)載假歇，兩者共同作用使直覆型厚硬頂板破斷產(chǎn)生超強動(dòng)載，從而引起巷道發(fā)生沖擊失穩；現場(chǎng)實(shí)例表明萨臣，直覆型厚硬頂板初次破斷尺寸為58m，破斷釋放能量3.5×１107 J，傳遞至巷道的能量為8.9×105 J唱较，周期破斷尺寸為28m冒奔，釋放能量為1.7×107 J，傳遞至巷道的能量為4.36×105 J，小于63上06沿空巷道臨界沖擊能量1.25×106 J然磷，表明常規條件下直覆型厚硬頂板初次破斷或周期破斷不會(huì )誘發(fā)巷道沖擊失移；提出了“工作面勻速或低速開(kāi)采＋直覆厚硬頂板深孔爆破預裂＋強化超前支護”的綜合防控對策，并在煤礦現場(chǎng)進(jìn)行了工業(yè)性試驗。研究成果可對類(lèi)似工程地質(zhì)條件下厚硬頂板直覆型沿空巷道沖擊失穩防控提供一定參考触擎。

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某地下破碎礦多中段協(xié)同開(kāi)采技術(shù)研究

李進(jìn)華, 趙文環(huán)

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Abstract:

云南某錫礦414礦體破碎，原采用分段崩落法自上而下逐中段回采，由于該采礦方法無(wú)法滿(mǎn)足與日俱增的生產(chǎn)需求庄吼，欲轉型為多中段多點(diǎn)作業(yè)的充填協(xié)同開(kāi)采模式英岭，提出對破碎礦體充填采礦方法進(jìn)行研究，確保礦山能夠順利達產(chǎn)。結合現場(chǎng)開(kāi)采技術(shù)條件圾框，創(chuàng )新性得提出了在本中段底柱位置提前構筑下中段頂柱的分段鑿巖階段空場(chǎng)嗣后充填采礦法两涉，并根據414典型中段的礦體特征劃分不同的采區，各采區設計不同的回采方案、順序、采場(chǎng)結構參數和充填體強度，從多方面多角度切實(shí)解決了破碎礦體的多中段多點(diǎn)協(xié)同開(kāi)采難題坊帆。運用結果證明，優(yōu)化后414礦體滿(mǎn)足了礦山原定的500t/d的生產(chǎn)需求，且貧化率和損失率相對于原采礦方法均有減小侦副，井下工人的作業(yè)安全性也得到了相應保障，未出現頂板垮冒的現象。
1
大型銻礦區生態(tài)修復工程對地下水中銻遷移釋放的影響機制

蘭建梅

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Abstract:

湖南錫礦山生態(tài)修復工程解決了礦山廢棄地的銻污染問(wèn)題,但關(guān)于生態(tài)修復工程對地下水銻含量演化的影響研究較少。通過(guò)對2016與2023年采集的錫礦山地下水樣品,運用水化學(xué)對比和水文地球化學(xué)模擬等方法,分析了生態(tài)修復前后地下水水化學(xué)和銻含量的變化規律毫争。結果顯示：(1)生態(tài)修復對礦區3個(gè)不同灰巖裂隙含水層中的銻含量均有不同程度的影響,其中佘田橋組和錫礦山組受采礦活動(dòng)和人類(lèi)活動(dòng)影響更顯著(zhù),銻濃度普遍增高；下石炭統組含水層由于地下水水位埋深較深且存在隔水層,銻含量降低凳怨；(2)生態(tài)修復前后Sb的來(lái)源具有較強的分異性,遷移轉化受大規模的覆土、覆綠工程影響明顯；(3)生態(tài)修復工程改變了氧化還原環(huán)境,加快了地下水中Sb(Ⅲ)的氧化。研究成果可為礦區生態(tài)修復工程中的重金屬污染防治提供科學(xué)依據。
1
新型礦泥抑制劑在國外某銅鉬礦浮選中的應用研究

張慧, 韓遠燕

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Abstract:

巴基斯坦某銅鉬礦主要有價(jià)元素為銅、鉬棉磨、金丛铅、銀四種,含量分別為0.55%、0.01%蒋畜、0.1g/t、1.15g/t夕期。礦石中易泥化脈石礦物絹云母纵聚、綠泥石等含量較高,導致銅精礦品位不高穆刻。為解決該問(wèn)題,本研究采用新型抑制劑CD-B抑制泥化脈石礦物,經(jīng)過(guò)三次粗選、粗精礦再磨再選,可獲得含Cu 26.76%、Mo 0.451%的銅鉬混合精礦,Cu回收率為94.49%,Mo回收率為77.48%。其中含Au 2.06g/t殃智、Ag 32.66g/t,Au回收率為40.17%,Ag回收率為55.38%。新藥劑CD-B為小分子有機物,零毒性,藥劑單耗低,屬于高效綠色環(huán)保藥劑狮杨。
1
基于DEM-CFD耦合的立式螺旋攪拌磨粉磨性能研究

鄒德芳,

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Abstract:

立式螺旋攪拌磨機因其高效節能、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，逐漸取代傳統球磨機用于細磨、再磨及超細磨作業(yè)，并引入選礦行業(yè)。為了分析立式螺旋攪拌磨機結構參數對粉磨性能的影響雕零，采用離散元（DEM）和計算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）耦合的方法對其粉磨性能進(jìn)行研究。首先邀抠，構建立式螺旋攪拌磨機數值模型，并分析粉磨過(guò)程中介質(zhì)動(dòng)力學(xué)特性變化規律；其次，基于試驗臺開(kāi)展粉磨試驗，以螺旋攪拌器驅動(dòng)轉矩為指標驗證仿真模型的準確性险胰；然后，仿真分析結構參數（磨機底隙、側隙和攪拌器螺旋升角）對磨機粉磨性能的影響，并提出一種綜合評價(jià)粉磨性能的方法瞬系；最后，通過(guò)多元變量分析妒穷，研究了各參數對粉磨性能的影響程度。研究表明，磨機底隙饰婶、側隙和攪拌器螺旋升角對磨機粉磨性能有顯著(zhù)影響，變量敏感度排序為磨機側隙辆它、底隙、攪拌器螺旋升角。上述研究為立式螺旋攪拌磨機優(yōu)化設計提供了依據和參考。
1
大冶鐵礦全尾砂充填料漿流變參數與輸送特性研究

張增貴, 譚玉葉

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Abstract:

管道輸送是礦山充填系統的關(guān)鍵組成部分，充填料漿流變參數是管道輸送設計的依據。以大冶鐵礦全尾砂充填料漿為研究對象酗绽，通過(guò)流變試驗及Fluent數值模擬軟件對其流變參數及管道輸送特性進(jìn)行了研究。試驗結果表明料漿質(zhì)量濃度在60%~70%時(shí)，剪切應力與剪切速率的擬合關(guān)系曲線(xiàn)符合H-B模型變化規律带超；隨著(zhù)料漿濃度的增加兔座，該擬合關(guān)系曲線(xiàn)變化規律由H-B模型向Bingham模型轉變；大冶充填料漿為剪切增稠型流體，其屈服應力和黏度系數與料漿質(zhì)量濃度呈指數關(guān)系英妓。數值模擬結果表明：料漿質(zhì)量濃度達到65%以上時(shí)，管道出口靜壓力開(kāi)始呈對稱(chēng)分布肴颊，料漿流動(dòng)狀態(tài)相對穩定馋袜；管道阻力損失與料漿質(zhì)量濃度和料漿流量呈正相關(guān)菌硅，當料漿質(zhì)量濃度達到68%時(shí)篇确，阻力損失開(kāi)始大幅增加瓤错。以上研究結論，可為礦山充填系統管道輸送參數設計提供理論依據及指導。
1
酸性環(huán)境和粉煤灰添加量對硫鋁酸鹽基注漿材料早期強度形成的影響研究

劉興, 孔少奇

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Abstract:

為研究酸性條件下不同粉煤灰添加量的硫鋁酸鹽基注漿材料的強度形成機制,結合單軸抗壓、XRD物相分析、TG熱分析和MIP壓汞測試等方法對其早期強度發(fā)展和微觀(guān)結構演化進(jìn)行了表征分析矢空。結果表明,注漿充填體中粉煤灰含量較少時(shí),其單軸抗壓強度受酸性環(huán)境影響發(fā)生的損益值較小,這是因為鋁膠被H+腐蝕剝離降低結晶壓和酸性環(huán)境阻礙高鈣粉煤灰活性Al的溶出減少鈣礬石生成泽本。此外,粉煤灰添加量增大和酸性環(huán)境提高了固化充填體的閾值孔徑和孔隙率(中孔和大孔的孔隙體積),致使充填體水化早期強度降低誉尖。在實(shí)際注漿加固時(shí),應充分考慮酸性環(huán)境和外添加劑對膠凝體系的凝結速率和固化體的早期強度的負面效應,以保障煤巷注漿加固效果琢歇。
1
一種新型硫抑制劑在銅硫分離中的應用

魯路林, 張行榮

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Abstract:

在銅硫浮選分離過(guò)程中兄春，通常使用石灰作為黃鐵礦抑制劑。盡管其價(jià)格低廉，但大量添加石灰容易產(chǎn)生管道堵塞、環(huán)境污染等問(wèn)題。因此，為了部分或者全部替代石灰，開(kāi)發(fā)了一種新型硫抑制劑PN應用于銅硫分離。通過(guò)浮選試驗、接觸角測量完域、紫外光譜、紅外光譜(FT-IR)、X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)、掃描電鏡-能譜分析（SEM-EDS）等方法對其浮選性能和吸附機理進(jìn)行了系統研究餐茵。得出以下結論：在單礦物浮選試驗中，PN抑制劑對黃鐵礦具有良好的選擇性抑制作用，而對黃銅礦的抑制幾乎無(wú)影響。人工混合礦分離試驗結果表明即崇，在低堿條件下（pH = 8）、PN抑制劑用量為5 mg/L、丁黃30 mg/L衩凤、甲基異丁基甲醇（MIBC） 10 mg/L時(shí)，實(shí)現了最佳的分離效果东抹，獲得了銅品位為31.3%，回收率為92.9%的銅精礦玩般。此外，接觸角分析結果表明，吸附PN抑制劑后尤仑，黃鐵礦表面的親水性能在得到提升，而對黃銅礦影響不大落萎。SEM和FT-IR進(jìn)一步證實(shí)PN抑制劑在黃鐵礦表面發(fā)生了物理吸附。以上研究結果表明余舶，PN抑制劑對黃鐵礦有著(zhù)良好的抑制效果，能夠在銅硫分離時(shí)替代石灰。
1
不同降雨條件下離子型稀土礦邊坡入滲深度監測與穩定性分析

方棱, 李俊杰

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Abstract:

降雨是誘發(fā)邊坡發(fā)生滑坡的主要因數之一,特別是離子型稀土礦原地浸礦后修繕的邊坡。針對不同降雨條件下離子型稀土礦邊坡的入滲特性及其穩定性進(jìn)行了分析,以離子型稀土礦邊坡為研究對象,利用邊坡土壤濕度監測數據和有限元模擬技術(shù),分析了降雨量蒂胞、降雨持續時(shí)間與降雨類(lèi)型對邊坡穩定性的影響嫡蛤。研究表明,根據降雨時(shí)間分布特點(diǎn),將有效降雨類(lèi)型可以劃分為單峰型、集中型践蛮、多峰型和均勻型量淌；集中型和均勻型降雨事件中,入滲深度超過(guò)10 cm和60 cm的次數分別為15.63%和1.04%,以及17.71%和5.21%腰袱；而單峰型和多峰型降雨事件中,入滲深度超過(guò)10 cm和60 cm的次數分別為37.50%和8.33%,以及29.17%和11.46%；隨著(zhù)降雨持續時(shí)間的增加,集中型和均勻型降雨條件下邊坡穩定性系數呈現先緩慢下降后快速下降的趨勢,而單峰型和多峰型降雨條件下邊坡穩定性系數呈現先快速下降后緩慢下降的趨勢焊夸。本研究可以為降雨條件下離子型稀土礦邊坡坡面入滲特性分析及降雨型滑坡災害防控提供理論依據杨趣。
1
高階段充填采場(chǎng)頂板穩定性及支護參數優(yōu)化研究

王社光, 王立杰

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Abstract:

在地下金屬礦山開(kāi)采中,采場(chǎng)頂板穩定性直接關(guān)系到高階段充填采場(chǎng)的整體安全。本文以中關(guān)鐵礦2類(lèi)不同高度采場(chǎng)為工程背景,采用現場(chǎng)測試和數值模擬相結合的方法,通過(guò)測試未受采動(dòng)影響下預控頂巷松動(dòng)圈范圍,確定合適錨桿長(cháng)度,并通過(guò)模擬不同錨索支護方案,對比分析了采場(chǎng)頂板變形情況,確定了錨索布置參數塞俱。結果表明:(1)-170 m水平和-200 m水平預控頂巷幫部松動(dòng)圈范圍約為1.4-2.3 m、1.6-2.0 m,確定錨桿長(cháng)度為2.4 m作彤；(2)隨著(zhù)錨索排距的減小,上覆巖層的變形量持續減少。30 m采場(chǎng)控制效果增長(cháng)百分比的平均值分別為37.15 %父晶、37.50 %、26.25 %,60 m采場(chǎng)控制效果增長(cháng)百分比的平均值可得36.65 %、34.00 %汽宜、30.35 %。綜合考慮經(jīng)濟成本及施工強度,確定30 m和60 m高度的采場(chǎng)預控頂巷內錨索排距分別為2.5 m和4.0 m淹真。
1
氧化石墨烯對硫鋁酸鹽水泥基注漿材料性能影響研究

趙鈺彬, 廖霖

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探究了在硫鋁酸鹽水泥基注漿材料中摻入氧化石墨烯（GO）后，注漿材料早期力學(xué)性能和后期耐久性的改變。通過(guò)宏觀(guān)性能測試發(fā)現回象，隨著(zhù)GO摻量的增加最域，漿液的流動(dòng)性逐漸減小舵素，GO的摻入對硫鋁酸鹽水泥基注漿材料的力學(xué)性能有顯著(zhù)提升作用武学。試驗結果表明馒狡，當GO摻量為0.01%、0.03%、0.05%、0.07%時(shí)膏精，7天抗壓強度分別提高了4.7%、14.1%狭装、13.3%份浆、11.7%聚霜，其中，當GO摻量為0.03%時(shí)，材料的力學(xué)強度提升效果最為顯著(zhù)剥滥，表明GO對硫鋁酸鹽水泥基注漿材料水化反應有顯著(zhù)的促進(jìn)作用，0.03%為最優(yōu)摻量。通過(guò)微觀(guān)XRD和SEM分析發(fā)現盾摹，GO僅促進(jìn)了水化反應陪腌，但不會(huì )生成新的水化產(chǎn)物。由于GO在微觀(guān)結構中的橋聯(lián)阻斷作用港庄，提升了硫鋁酸鹽水泥基注漿材料的穩定性半歉，使得材料在井下環(huán)境中的耐久性能有所提高虑椎。研究結果表明，GO不僅能夠提高硫鋁酸鹽水泥基材料的早期強度，還能增強其長(cháng)期使用性能睁母，這對進(jìn)一步提升硫鋁酸鹽水泥基注漿材料的耐久性能具有一定的理論意義和工程應用指導價(jià)值。
1
大直徑深孔空場(chǎng)嗣后充填法采場(chǎng)充填體合理強度

席世強, 楊寧

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Abstract:

采場(chǎng)充填體設計的合理性對于礦山生產(chǎn)的安全和效率至關(guān)重要。以某鋰輝石礦淺埋礦體采用的階段大直徑深孔空場(chǎng)嗣后充填法為背景,結合理論計算與FLAC_^3D數值模擬對采場(chǎng)充填體合理強度進(jìn)行研究,探究了采場(chǎng)充填體內部的應力、位移與地表的沉降變形規律。研究結果發(fā)現：充填體內主應力會(huì )隨著(zhù)開(kāi)采的進(jìn)行逐漸增加,應力主要為壓應力,在上下部更加明顯鲸锻。充填體強度變化對主應力峰值影響不大,但強度的增加減小了應力輻射范圍。隨著(zhù)充填體強度提升,對采場(chǎng)頂板下沉的抑制增強,減少了下沉空間并限制了頂板變形,其對頂板的約束效果優(yōu)于地表狡相。充填體內位移受開(kāi)挖擾動(dòng)影響,呈階梯狀變化蝴趾。在采場(chǎng)充填體頂、底部10m強度為2.5MPa,中部為1.5MPa時(shí),地表監測線(xiàn)的最大傾斜變形、曲率耕蚜、水平變形均滿(mǎn)足安全規程允許的地表沉降對構筑物影響的要求瘦苞。
1
津巴布韋某磁赤鐵礦選礦試驗研究

何湛

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津巴布韋某鐵礦石Tfe品位為42.01%，針對該磁赤鐵礦布粒度細买立，礦石中硅酸鹽礦物含量較高的特點(diǎn)，為最大限度實(shí)現鐵資源的回收壮邪，采用先磁選再浮選的工藝流程進(jìn)行試驗研究。試驗考察了磁選流程的磨礦細度罢蕴、再磨細度琅束、磁場(chǎng)強度觉渴，以及礦漿pH部竟、玉米淀粉用量讹俊、石灰用量苛萎、捕收劑用量對弱磁尾礦的浮選行為的影響庸伤。在磨礦細度-0.037mm 81%毕骡，弱磁作業(yè)再磨至-0.037mm 90%呈硕，強磁作業(yè)再磨至-0.037mm 85%的條件下，經(jīng)四次弱磁一次強磁獲得弱磁精礦Fe品位62.26%尚递、回收率12.25%；強磁精礦Fe品位51.32%、回收率64.76%的選礦指標；對強磁精礦進(jìn)行采用自研捕收劑CK-T1反浮選試驗，在礦漿pH為11、淀粉用量為500g/t、石灰用量為800g/t、CK-T1用量300g/t的條件下川无，進(jìn)行“一粗兩精兩掃”反浮選閉路試驗，獲得鐵精礦Fe品位65.95%、回收率81.45%的指標，精礦產(chǎn)品指標良好喊杉，較好的實(shí)現了該磁赤鐵礦的回收，該研究結果為此礦石提供了可行的技術(shù)途徑掐场，同時(shí)對其他同類(lèi)礦石具有一定的參考價(jià)值。
1
基于多維擴張輕量化YOLOv9的礦用安全帽檢測方法

鐘彬

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Abstract:

礦井下的環(huán)境較為復雜，監控設備易受到噪聲轮糊、光照以及粉塵等因素干擾烹卒，導致YOLOv9算法在檢測礦井下人員安全帽佩戴情況時(shí)存在精度低、漏檢和誤檢等問(wèn)題坎践。為此抒寂，提出一種基于YOLOv9算法的多維擴張輕量化模型MD-YOLO，旨在提升安全帽檢測的準確性和實(shí)時(shí)性佑菱。MD-YOLO模型首先引入MEMCSPELAN模塊來(lái)替換原有的RepNCSPELAN4模塊，使模型在檢測安全帽時(shí)獲取更大的感受野，增強捕獲全局特征的能力，從而更精準地定位目標嵌赠，同時(shí)降低計算成本。其次累贤，使用改進(jìn)后的PD-Dyhead檢測頭替換YOLOv9中的檢測頭撼嗓，增強模型對多尺度特征的學(xué)習能力，在提高計算效率的同時(shí)進(jìn)一步提升對小目標和容易誤檢目標的分辨能力。最后使用EMA-SlideLoss函數作為模型類(lèi)別分類(lèi)的損失函數，改善YOLOv9模型在處理樣本不平衡問(wèn)題上的不足氨肌，提高算法的魯棒性。實(shí)驗結果表明，相較于YOLOv9算法屎媳，MD-YOLO模型的平均檢測精度達到92.5%，比YOLOv9模型提高了2.8%从垢，參數量減少了26.6%，檢測速度提高了27%峰峭。MD-YOLO模型在準確率和實(shí)時(shí)性方面均優(yōu)于對比算法，滿(mǎn)足了井下工作人員安全帽佩戴檢測的需求。
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基于WOA-DBN的支架載荷分類(lèi)預測研究

魯杰

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Abstract:

在煤礦生產(chǎn)中，工作面冒頂事故與液壓支架直接相關(guān)罩旋。依據這一理論，提出了一種基于多源數據融合的預測模型级零，用于預測液壓支架的載荷。通過(guò)研究煤層頂板來(lái)壓變形特性理論、液壓支架的組成及工作原理役脐、承載理論以及工作面工況對液壓支架的影響，分析載荷變化的影響因素，并對關(guān)鍵受力元件進(jìn)行數據采集洁付。采用K均值聚類(lèi)算法對數據的特征進(jìn)行聚類(lèi)分析，對載荷進(jìn)行分類(lèi)預測建模裸影。利用鯨魚(yú)優(yōu)化算法（Whale Optimization Algorithm, WOA）分別優(yōu)化長(cháng)短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò )（Long Short-Term Memory, LSTM）和深度信念神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )（Deep Belief Network, DBN），建立WOA-LSTM串聯(lián)式預測模型和WOA-DBN串聯(lián)式預測模型。結果表明独周，WOA-DBN模型在對20#液壓支架前立柱載荷預測中，MAE平均絕對誤差分別降低了0.2287、0.2064穿颤、0.0677；RMSE均方根誤差分別降低了0.2129、0.1953、0.0725弯遮。在對20#液壓支架后立柱載荷預測中，MAE平均絕對誤差分別降低了0.3031风踪、0.2446给罩、0.2054；RMSE均方根誤差分別降低了0.2919、0.2464彪壳、0.2389王左∶岫担可見(jiàn)棋弥，WOA-DBN串聯(lián)式預測模型更適合載荷預測且精度更高。
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基于DIC方法的NSCB脆性試樣抗拉性能及斷裂特征研究

劉龍飛, 吳俊杰

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Abstract:

為研究預制裂隙長(cháng)度對不同巖石材料抗拉性能及裂隙變形特性的影響，選擇花崗巖、中砂巖、石灰巖3種典型脆性巖石的半圓切槽試樣（notched semi-circular bending，NSCB）進(jìn)行了加載試驗涎花，運用數字散斑技術(shù)監測了試樣破壞過(guò)程中的變形萝擦。結果表明：巖石試樣的斷裂韌度與抗壓像样、抗拉強度及彈性模量等力學(xué)參數正相關(guān)，NSCB試樣的承載能力與已存在的裂縫長(cháng)度呈負相關(guān)风捌。當裂紋長(cháng)度超過(guò)一定值（a≥3mm）時(shí)壁拉，NSCB試樣的承載力與裂紋長(cháng)度呈負指數關(guān)系。NSCB試樣的變形特性也顯著(zhù)受巖石晶體結構和微裂紋分布的影響罚随，巖石礦物質(zhì)的膠結程度越高锯蛀，結構越致密，微裂隙不發(fā)育，則起裂應力高，破壞前的變形程度較小龄章，反之亦然。上述研究結果對于進(jìn)一步認識巖石材料裂隙擴展機理及預測其擴展范圍有重要意義团甲。
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不均衡數據下融合優(yōu)化算法和CNN-LSTM模型的巖爆烈度等級預測

鄭來(lái)耀, 梁鵬

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Abstract:

針對巖爆烈度等級預測模型構建時(shí)樣本數據不均衡和預測準確度不高的問(wèn)題怯漾，在巖爆樣本數據均衡化策略下，融合貝葉斯參數優(yōu)化算法（BO）和多頭注意力機制（Mutilhead-Attention），提出了一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )（CNN）和長(cháng)短期記憶網(wǎng)絡(luò )（LSTM）的巖爆烈度等級預測模型（BO-CNN-LSTM-Multihead-Attention）次设。收集國內外224組巖爆案例，選取彈性變形能指數 W_et，巖石應力系數σ_θ/σ_c以及巖石脆性系數σ_c/σ_t作為預測指標。采用Box-Cox變換和支持向量機合成少數類(lèi)過(guò)采樣技術(shù)（SVM SMOTE）鞋既，分別對巖爆樣本數據進(jìn)行正態(tài)化和平衡化處理，將經(jīng)過(guò)處理的數據集輸入CNN-LSTM預測模型進(jìn)行訓練和預測，并逐步使用貝葉斯參數優(yōu)化算法、多頭注意力機制對模型進(jìn)行優(yōu)化扭享。結果表明：Box-Cox變換與SVM SMOTE過(guò)采樣可以有效減少離群點(diǎn)和數據不平衡對模型的影響家漂，增強數據集可分性但邓。貝葉斯參數優(yōu)化算法能快速得到模型的最優(yōu)超參數組合，多頭注意力機制能提升模型的預測精度，加入貝葉斯參數優(yōu)化算法和多頭注意力機制，CNN-LSTM模型預測準確率由83.33%提升至95%。在Box-Cox變換和SVM SMOTE過(guò)采樣使巖爆樣本數據均衡化策略下，建立的BO-CNN-LSTM-Multihead-Attention巖爆烈度分級預測模型具有很大潛力，能有效提升巖爆烈度預測在樣本數據不均衡情況下的精度，具有較高的可行性和實(shí)用性。
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某鉛鋅礦分段鑿巖階段礦房法采場(chǎng)穩定性研究

黃德鏞, 段澤鋒

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Abstract:

收稿日期:2024-7-29
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基于煤矸石改良的西北某礦區土壤重構研究

曹珊, 劉衡秋

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Abstract:

針對西北礦區表土稀缺和固廢資源化不足問(wèn)題巩检，開(kāi)展以礦區煤矸石為基質(zhì)的土壤重構技術(shù)研究鸿吆。選用來(lái)自陜西銅川某煤礦的煤矸石（CG）、巖土剝離物（RS）和表土（TS）為原料教蝶，按不同比例混合配制成重構土壤進(jìn)行苜蓿（Medicago sativa L.）盆栽試驗雌昆。結果表明不同配比條件下的重構土壤理化性質(zhì)有所差異（P<0.05）广莉，總體上重構土壤增加了土壤養分和含水率，更有助于苜蓿的生長(cháng)發(fā)育聘识。與TS相比，重構土壤的pH下降了0.59~1.32确垫，有機質(zhì)、全氮和速效鉀分別增加了6.20~61.63 g·kg-1、0~0.29 g·kg-1和0.50~41.70 mg·g-1芥玉，有效磷降低了0~1.43 mg·g-1。研究表明CG 40%和RS 15%的處理對苜蓿的生長(cháng)最有利，苜蓿最高株長(cháng)為54.60 cm绅这，最長(cháng)根長(cháng)為23.20 cm鸭叙，鮮重和干重最大分別為14.8142 g和4.8495 g。以上結果說(shuō)明以CG為基質(zhì)形成的重構土壤對開(kāi)展西北地區礦山植物修復具有可行性，為CG綜合利用提供了新選擇侣背。
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灤州某鐵礦隔水礦柱尺寸優(yōu)化與穩定性分析

盧宏建

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Abstract:

河北灤州鐵礦床多賦存含水豐富厚大第四系下部沉積變質(zhì)巖中，同時(shí)存在大尺度斷層構造，合理確定第四系隔水護頂礦柱厚度和斷層隔水礦柱寬度是礦山安全生產(chǎn)的前提。以冀東灤州典型充填法開(kāi)采礦山為工程背景活喊，通過(guò)理論分析對礦山隔水礦柱尺寸優(yōu)化的基礎上，運用大型有限元數值計算模型對優(yōu)化尺寸進(jìn)行了穩定性評價(jià)呐贴。結果表明：設計礦體開(kāi)挖充填后位移最大值影響區域高度未侵入第四系下風(fēng)化層；最大、最小主應力均為壓應力，未發(fā)生拉應力區域，未超過(guò)圍巖抗壓強度，接近風(fēng)化層抗壓強度；風(fēng)化巖未產(chǎn)生塑性區破壞單元。斷層和礦柱整體位移敏感區域分布在0~30m；斷層和礦柱主應力均為壓應力伞剑，未發(fā)生拉應力；斷層與圍巖接觸區域壓應力達到塑性強度，礦柱區域主應力未超出礦柱強度赤万；斷層與礦柱接觸區域，斷層與圍巖接觸區域局部產(chǎn)生塑性區丧忍，未形成貫通區域堵坞。礦山-110m以上礦體留設為護頂礦柱，滿(mǎn)足風(fēng)化巖層隔水開(kāi)采安全要求；斷層北側留設100m嗽交、南側留設60m隔水礦柱，滿(mǎn)足隔水開(kāi)采安全要求。研究方法和結論可為類(lèi)似礦山地下開(kāi)采過(guò)程中隔水礦柱留設和評價(jià)提供有意義的參考價(jià)值。
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地下礦山上向扇形中深孔爆破爆堆控制技術(shù)研究

張杰

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Abstract:

科學(xué)合理地控制地下礦山爆破爆堆形態(tài),對于提高出礦效率和保障開(kāi)采作業(yè)安全具有重要的意義。針對上向扇形中深孔爆破中礦巖分散堆積胚委、作業(yè)安全風(fēng)險高及礦巖鏟裝過(guò)程復雜等問(wèn)題,運用爆破破巖理論分析了巖石爆破新生自由面形成機制,并推導了形成爆破自由面的最小延期時(shí)間計算公式。采用LS-DYNA數值模擬軟件構建了上向中深孔爆破FEM-SPH耦合模型,分析了不同起爆順序的巖石爆破拋擲規律榕籽。結果表明：合理的延時(shí)爆破間隔能有效地降低爆破拋擲效應,對于提升破巖效率、優(yōu)化爆破塊度及控制爆堆集中拋擲等具有積極作用；新生自由面在首爆孔起爆后約15～20 ms時(shí)基本成型,中間孔先起爆凯辆、兩邊孔后起爆的方案可顯著(zhù)提高爆堆集中度裁鸦。研究可為上向扇形中深孔爆破爆堆控制提供參考依據和實(shí)用指導歉活。
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