2007年, 第27卷, 第2期　
刊出日期：2007-04-25

  

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采矿
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  有岩爆倾向深井矿山采矿巷道的失稳模式分析及其控制技术

  杨承祥, 罗周全

  矿冶工程. 2007, 27(2): 1-4.

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  冬瓜山铜矿深井具有高应力(30～38 MPa)、存在岩爆倾向的特点。根据原岩应力测量、岩石物理力学试验、岩体结构调查、数值模拟计算以及工程实际, 详细分析了处于各类岩体中的采矿巷道的失稳模式, 针对采矿巷道的岩体特性、工程部位及其作用以及预测破坏模式, 提出了不同的支护方式及参数, 取得了较好的效果。
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  柘溪水电站开关站边坡变形分析

  梅松华, 赵海斌, 刘路平

  矿冶工程. 2007, 27(2): 5-8.

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  柘溪水电站扩机过程中, 为保证扩机厂房东端开关站边坡稳定, 采用截面积分别为2.5 m×8 m和4 m×8 m的挡土墩进行支护。在挡土墩的施工开挖过程中, 因为挡土墩的截面积比较大, 加之边坡填渣的性状差, 开关站边坡监测下沉变形较大, 且变形速度加快, 引起开关站线架上外侧电缆被拉直。为评估在整个挡土墩施工期间, 开关站边坡及地表的变形状态、变形量级、变形影响范围, 在充分利用现有工程地质资料和试验结果的基础上, 建立挡土墩开挖支护的三维数值模型, 根据施工开挖期间得到的边坡上外观监测变形信息, 采用FLAC 3D软件, 设计了12组参数样本, 通过位移反分析的方法获得了开关站边坡内人工堆积物的变形参数, 在此基础上进行挡土墩开挖施工过程仿真模拟, 通过计算分析, 得到了一些对设计和施工都有意义的结果。
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  悬臂式采矿车越障性能研究

  邹吉炎, 刘少军, 黄中华, 朱浩

  矿冶工程. 2007, 27(2): 9-13.

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  研究了悬臂式铰接结构采矿车的越障机理, 分析了悬臂位置对采矿车越障性能的影响。使用按比例缩小的实验车数据, 计算了不同悬臂位置参数下的极限越障坡度, 同时根据计算结果, 对相关参数进行了优化; 建立了基于优化后的结构参数的实验车虚拟样机系统, 并对该虚拟样机的越障过程进行了仿真分析。研究表明, 摩擦系数μ=0.4时, 该实验车可越过极限坡度为50°、垂直高度大于车轮直径的障碍物。结构参数优化后, 其越障极限坡度可达65°。
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  煤矿重大事故模拟虚拟现实系统的开发与应用

  王兵建, 周心权, 王海燕, 张亚伟

  矿冶工程. 2007, 27(2): 14-17.

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  以某煤矿重大瓦斯爆炸事故为例, 利用Vega和VC⁺⁺软件环境开发了煤矿重大事故模拟虚拟现实系统。结果表明: 利用该系统可以生动形象地描述事故发生过程和事故原因, 有助于事故调查、分析和认证; 同时把事故“保存”下来, 在安全培训中重现事故场景, 可以提高培训效果。该系统可为煤矿重大事故分析、事故汇报、安全培训等提供新的技术支持。
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  广州市RJ-1地铁上盖基坑及其周边环境监测研究

  胡贺松, 彭振斌, 罗大生, 陈伟, 杨庆光

  矿冶工程. 2007, 27(2): 18-21.

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  广州市RJ-1地铁上盖基坑围护结构采用地下连续墙及密排的人工挖孔桩作支护, 内设一层混凝土支撑的支护方案。通过对该基坑挡土桩及地下连续墙水平位移监测(测斜)、支撑轴力监测、地下水水位观测、角点桩水平位移观测以及周围建(构)筑物沉降观测, 确保了基坑施工安全, 并对监测结果进行了分析研究。
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  膨胀型软岩巷道支护技术研究

  王卫军, 李树清, 潘长良

  矿冶工程. 2007, 27(2): 22-24.

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  以牛马司煤业公司水井头矿-300东大巷的软岩支护问题为研究对象, 在测试软岩矿物成分的基础上, 分析了膨胀型软岩巷道变形的机理和围岩控制方法, 提出了锚网喷注的联合支护方案。工业试验表明,该技术取得了良好的支护效果和经济效益, 对同类软岩巷道具有一定的借鉴作用。
选矿
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  金岭铁矿选矿厂尾矿絮凝沉降的研究

  张去非

  矿冶工程. 2007, 27(2): 25-29.

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  选择非离子型聚丙烯酰胺、明矾、糊精、高岭土、羧甲基纤维素、十二烷基苯磺酸钠、明胶为絮凝剂, 分别对山东金岭铁矿选矿厂尾矿进行了絮凝沉降试验, 遴选最佳絮凝剂及其最佳用量, 并进行了混合絮凝剂试验。结果表明, 非离子型聚丙烯酰胺能显著提高尾矿絮凝沉降速度, 效果最佳。考察了以非离子型聚酰烯酰胺为絮凝剂时, 尾矿酸碱度、矿浆温度对尾矿絮凝沉降的影响, 研究表明, 在中性或弱碱性状态下尾矿更容易絮凝沉降; 而矿浆温度对尾矿絮凝沉降影响极小。
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  生物基起泡剂的合成及选煤应用性能研究

  王杰, 聂容春, 徐初阳, 张晓明, 张永刚, 周伟, 李明

  矿冶工程. 2007, 27(2): 30-32.

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  以可再生资源淀粉和天然脂肪醇为原料, 采用间接法合成生物基浮选药剂——烷基糖苷(APGs), 并对其反应机理进行研究。红外光谱检测结果显示, 在1 500～1 650 cm^-1和1 100～1 000 cm^-1附近都有C—O—C键的骨架振动峰和C—O键及C—O—C键的伸缩振动峰, 证明了糖苷结构的存在。采用最大气泡法测定不同浓度烷基糖苷水溶液的表面张力, 检测其起泡性能和稳泡性能, 结果表明烷基糖苷具有良好的表面活性。
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  酒钢桦树沟红铁矿预选研究及应用

  张志荣, 刘千帆

  矿冶工程. 2007, 27(2): 33-36.

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  为了有效抛除酒钢选矿厂桦树沟铁矿石中混入的上下盘围岩, 恢复地质品位, 减少不必要的运输费用, 在全面回顾建厂以来预选工艺和设备改进历程的基础上, 通过永磁强磁机对酒钢红铁矿进行预选研究, 取得了较好的精矿品位和回收率, 指标稳定, 设备容易操作, 工艺简单, 成功的实现了工业化生产, 减少了运输成本和选矿加工费用。
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  钼铅锌矿选冶的试验研究

  魏宗武, 韦旭

  矿冶工程. 2007, 27(2): 37-39.

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  针对某难选的钼酸铅、锌混合矿, 采用水浸-加温碱浸-浸渣浮选的联合选冶流程进行试验研究, 结果表明: 采用先浸钼后浮铅锌的选别流程是可行的并取得较好的分离效果, 为资源综合利用提供有效依据。
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  某卡林型金矿锑金分离试验研究

  周洪源, 黄云平, 赵祖乔, 唐士科

  矿冶工程. 2007, 27(2): 40-43.

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  对某含锑卡林型金矿进行了锑-金分离研究。使用新型抑制剂KM8抑制毒砂, 提高了分离效果, 简化了流程, 能获得锑品位大于52%, 回收率85%～90%的指标, 锑精矿夹带金损失0.8%～1.0%。
冶金
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  低温对储氢合金及电解液性能的影响

  陈人杰, 李丽, 吴锋, 邱新平, 陈实

  矿冶工程. 2007, 27(2): 44-46.

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  选用镍氢动力电池负极材料储氢合金为研究对象, 观察在常温、低温条件下循环后储氢合金电极表面各元素分布、粒度变化, 并提出电解液电导率变化及隔膜失效也是镍氢电池早期失效的一个重要原因。实验结果表明, 经低温循环失效后, 合金表面一些活泼元素在电解液中发生腐蚀反应, 如Co, La, Mn, Al等, 其中Mn、Al溶解损失严重。合金原粉颗粒的平均大小为23.6988 μm, 而经25 ℃、-20 ℃下循环实验而失效的电池负极合金粉颗粒的平均粒径分别为4.1874、4.5151 μm, 说明负极已发生严重的粉化现象。
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  二次砷碱渣清洁化生产技术工业试验

  陈白珍, 王中溪, 周竹生, 胡干武, 仇勇海

  矿冶工程. 2007, 27(2): 47-49.

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  以锑精炼产生的含砷9%、含锑2%、含碱40%左右的二次砷碱渣为原料, 在液固比为3∶1、90 ℃以上搅拌浸出3 h, 过滤后得到砷锑渣和浸出液。在浸出后液中加入脱锑剂A, 在60 ℃条件下搅拌反应3 h, 过滤后得到锑酸钠。在脱锑后液中通入二氧化碳, 在45 ℃左右搅拌反应3 h, pH值达到中性后, 过滤得到碳酸氢钠; 在95 ℃以上条件下返溶碳酸氢钠, 产出碳酸钠。在脱碱后液中加入试剂B, 在55 ℃左右搅拌反应3 h, 过滤后得到无水砷酸钠; 脱砷后液返回浸出工序。产品锑酸钠中锑含量在40%左右, 碳酸钠中砷含量小于1.5%, 砷酸钠中砷含量在24%以上。二次砷碱渣清洁化生产技术实现了浸出后液中的砷、锑、碱的全分离, 对于环境保护及资源的综合利用具有重要的现实意义。
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  不同超声波频率下熔体处理方法对Al-1.65%Si铸锭除气的影响

  李军文, 桃野正, 田汤善章

  矿冶工程. 2007, 27(2): 50-53.

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  研究了不同超声波频率下熔体处理方法对Al-1.65%Si铸锭除气的影响, 如: 没有添加除气剂和超声波处理、只添加除气剂不进行超声波处理、铸锭底部强冷情况下既添加除气剂又进行超声波处理的情况。分析了超声波除气的原因。研究结果表明, 采用适时的超声波振动处理与铸锭底部强制冷却相结合的方法, 可显著地降低铸锭内的含气量, 提高铸锭密度。
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  烧结气流布料工艺研究

  常亮亮, 许斌, 姜涛

  矿冶工程. 2007, 27(2): 54-57.

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  根据流体力学原理并结合烧结现场设计了气流布料装置, 研究了气流速度及物料水分含量等工艺参数对烧结混合料偏析效果的影响。试验结果表明, 对于本研究的物料及气流介质而言, 气流速度为50 m/s时物料的偏析效果最好; 且当物料的水分含量适中时(本研究中为8.5％), 气流更易对物料的偏析效果产生有效影响, 使物料得到较好的偏析效果。烧结杯验证试验结果显示, 气流布料后, 转鼓强度为61.08%, 与普通布料烧结时的转鼓强度61.05%基本一致, 垂直烧结速度及利用系数分别为21.51 mm/min和1.558 t/(m²·h), 较普通布料条件下的20.08 mm/min和1.401t/(m²·h)分别显著提高了7.1%和11.2%; 固体燃耗降低了4.11 kg/t。
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  温度对铟锡氧化物(ITO)前驱体择优生长形貌的影响研究

  吴茵, 廖红卫, 陈曙光, 龙春光

  矿冶工程. 2007, 27(2): 58-60.

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  采用水热法制备铟锡氧化物(ITO)前驱体粉末, 着重研究了温度对前驱体粉末择优取向生长形貌的影响。采用粉末X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)以及视频光学显微镜考察了各种温度下合成的前驱体的相结构、形貌, 由此推断出其择优取向生长机理。结果表明, 温度对前驱体的相结构和形貌影响非常显著, 在113 ℃下合成的前驱体的择优取向最为明显, 该温度下前驱体的生长主要沿着[100]晶向择优取向并且具有最好的空间交叉棒形貌。
材料
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  双辊铸轧区内流动凝固传热的有限元模拟

  王文明, 钟掘

  矿冶工程. 2007, 27(2): 61-63.

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  将铸轧区内处于不同状态的金属视为广义流体, 实现了铸轧区流动凝固传热过程的统一数学描述, 建立了铸轧区等效厚度几何模型和有限元模型, 提出了热流密度沿铸轧方向线性递减分布的宏观假设, 并运用有限元法对计算模型进行了耦合求解, 揭示了铸轧区内温度场的分布规律, 对合理制定铸轧工艺规程具有重要参考价值。
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  喷射沉积Al-Si/SiCp复合材料干滑动磨损机理的研究

  滕杰, 陈振华, 陈鼎, 傅定发

  矿冶工程. 2007, 27(2): 64-67.

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  通过MM1000摩擦磨损试验, 研究了喷射沉积Al-Si/SiCp复合材料在干滑动状态下的摩擦磨损特征, 并对摩擦层的显微组织和形貌进行了观察, 同时对磨损机理进行了分析。结果表明,随着基体中硅含量的增加, 复合材料的磨损率大大降低, 另外, 致密化处理可进一步改善铝基复合材料的耐磨性能。随复合材料硬度的增加, 磨损机理由严重磨粒磨损向轻微磨粒磨损转变。
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  碳纤维含量对铜-石墨电刷电磨损性能的影响

  黄守国, 宗争, 彭春球

  矿冶工程. 2007, 27(2): 68-70.

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  为进一步改善铜-石墨复合材料电刷的导电和耐磨性, 提高其使用寿命, 研究了在不通电和通电2种条件下, 碳纤维含量对铜-石墨电刷磨损量的影响。结果表明, 电磨损时, 在电刷和换向器间形成一层润滑膜, 可降低粘着磨损。随碳纤维含量的增加, 电刷的电磨损量降低; 当碳纤维含量大于0.5%时, 电刷电磨损量增大。在同一磨损时间条件下, 电刷的电磨损量约为机械磨损量的2～7倍。电刷在电磨损过程中有极性的差异, 正刷的磨损量大于负刷的磨损量。
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  铜基复合材料受电弓滑板摩擦磨损及电阻率的研究

  刘军, 严红革, 陈刚, 涂川俊, 陈振华

  矿冶工程. 2007, 27(2): 71-74.

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  针对目前受电弓滑板与接触网导线构成的特殊摩擦副存在磨损严重、电弧敏感度高、机械性能较差的缺陷, 研制了一种具有减摩耐高温和导电性能优良的耐热铜基受电弓滑板材料。采用MG-2000型高速高温摩擦磨损试验机, SX1934(SZ-82)数字式四探针测试仪, XJL-03型金相显微镜, JSM-6700F扫描电镜等仪器测试并分析了其热摩擦磨损、电性能及显微组织。结果表明: 添加改性PI树脂在300 ℃环境温度下摩擦60 min平均磨损量和摩擦15 min的摩擦系数分别为4.6×10^-5 g/m和0.112,低于改性前的13.8×10^-5 g/m和0.114, 而且电阻率为3.3 μΩ·m, 要小于同类复合材料电阻率(10 μΩ·m)。
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  非化学计量比Li_1+xNi_0.8Co_0.2O₂结构和性能研究

  谷亦杰, 孔环, 黄小文, 崔洪芝, 吴惠康, 杜洪彦, 张洪涛, 周恒辉, 魏清

  矿冶工程. 2007, 27(2): 75-77.

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  共沉淀法合成了层状Li_1+xNi_0.8Co_0.2O₂(x=0和 0.05), 采用XRD和电化学方法对其进行了研究。与LiNi_0.8Co_0.2O₂相比, Li_1.05Ni_0.8Co_0.2O₂有较高的放电容量和较差的循环性能。与LiNi_0.8Co_0.2O₂放电容量微分曲线相似, Li_1.05Ni_0.8Co_0.2O₂在4.15 V存在负峰, 随着循环次数的增加, 4.15 V负峰峰位明显向左移。与LiNi_0.8Co_0.2O₂放电容量微分曲线不同, 层状结构Li_1.05Ni_0.8Co_0.2O₂的4.15 V负峰峰高随循环次数的增加而增高, 循环过程促进了Li_1.05Ni_0.8Co_0.2O₂结构转变。
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  纯钽片晶粒大小控制与深冲性能

  姜国圣, 王志法, 崔大田, 张行健

  矿冶工程. 2007, 27(2): 78-80.

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  采用粉末冶金与电子束熔炼法制备纯钽锭坯, 坯料经过锻造、轧制成0.3 mm板材, 测定了2种方法制备的纯钽的再结晶温度, 研究了不同再结晶退火工艺对晶粒大小及其深冲性能的影响。结果表明,粉末冶金法制备的纯钽片的再结晶温度为1 200 ℃, 电子束熔炼的纯钽片的再结晶温度为800～900 ℃。2种钽片分别采用不同的退火工艺都可获得50～100 μm的晶粒, 其深冲件的表面质量良好。
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  CaF₂对Mg-12%Li-1%Al合金组织和性能的影响

  易庆喜, 黄长清, 肖凡平, 陈振华

  矿冶工程. 2007, 27(2): 81-83.

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  试验熔制了Mg-12%Li-1%Al合金,研究了添加少量的CaF₂对合金组织和性能的影响。通过显微观察可知, 被还原元素Ca对显微组织中的β相(bcc)有细化作用,Ca主要富集在晶界处,合金中的晶界网格为Ca和Al的富集物,为Al₂Ca化合物。显微组织细化机理可以认为, 由于Ca在晶界处的吸附作用极大的抑制了晶粒的长大而使其细化。室温下进行轧制板材拉伸测试, 结果表明,置换出来的元素Ca可以提高合金的强度和塑性。
企业经济与管理
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  OCQ量表在国有矿山企业中的实证研究

  颜爱民, 李志坚, 邢华伟

  矿冶工程. 2007, 27(2): 84-88.

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  在对OCQ(organizational culture questionnaire)量表研究的基础上, 结合中国国有企业的文化特质, 融入矿山企业的行业特点, 形成测量矿山企业文化的40个结构化问题, 并归纳为8个维度, 分别是目标愿景、核心价值、实用主义、领导行为、和谐、员工发展、创新改革和关注客户。在进行问卷调查的基础上, 对量表进行了实证研究, 分析了中国矿山企业文化的现状。