2009年, 第29卷, 第2期　
刊出日期：2009-04-25

  

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采矿
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  基于集对分析的矿山地质环境影响评价研究

  蒋复量, 周科平, 李向阳, 肖建清, 邓红卫

  矿冶工程. 2009, 29(2): 1-4.

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  为更好地对矿山地质环境影响进行综合评价, 针对衡山白果地区石膏矿的特点建立了评价指标体系, 并采用层次分析法确定各指标权重。将集对分析理论(SPA)用于石膏矿的地质环境影响评价中, 对12个矿山的20个开采区域进行了计算并与已有的矿山地质环境影响评估报告进行了对比分析, 发现两者对90%的被评价区域的评价结论是一致或者基本一致的, 证明了集对分析理论适合于石膏矿的评价。研究还表明, 集对分析使评价实现了定量化, 得出的结果更准确。这项研究为矿山地质环境影响评价及矿山安全管理工作提供了一条新途径。
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  基于FLAC及神经网络的岩体力学参数反分析

  王鹏, 周传波, 郭廖武, 梅林芳, 李扬

  矿冶工程. 2009, 29(2): 5-8.

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  以大冶铁矿高陡边坡为例, 应用差分法、正交设计和BP神经网络建立了边坡岩体物理力学参数反分析方法。按照正交设计要求选取不同物理力学参数, 用FLAC^3D差分程序建立模型并计算得出相应的BP神经网络分析样本, 对样本进行了BP网络训练, 再将现场监测数据作为输入样本值, 对岩体力学参数进行了神经网络反分析, 分析结果满足工程要求, 表明该反分析方法的可行性和精确性。
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  软土地基沉降预测模型分析与研究

  康洪, 彭振斌

  矿冶工程. 2009, 29(2): 9-11.

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  介绍了软土地基沉降预测中常用的指数曲线模型和双曲线模型。通过工程实例, 应用指数曲线模型和双曲线模型对沉降观测数据进行了最终沉降量和后期沉降的预测, 讨论了两者的适用性和局限性, 证明了指数曲线模型比双曲线模型在预测最终沉降量和沉降曲线拟合方面更加准确和适用。
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  顶板周期来压与采场瓦斯涌出的关系研究

  蔡建德, 李战军, 李化敏

  矿冶工程. 2009, 29(2): 12-15.

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  通过现场监测研究了顶板周期来压与采场瓦斯涌出变化之间的关系, 并对工作面超前支承压力变化和采空区老顶垮落对瓦斯流动的影响进行了分析。结果表明, 支承压力变化影响煤壁瓦斯的涌出, 采空区内瓦斯的分布与距工作面距离有关, 周期来压时采场瓦斯涌出量的增大是工作面超前支承压力变化和采空区老顶垮落共同作用的结果。
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  基于开采环境再造结构稳定性判别与支护设计

  谢建兵, 朱和玲, 周科平, 杨念哥, 龙腾腾

  矿冶工程. 2009, 29(2): 16-18.

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  在综合评价现有岩体稳定性评判方法的基础上, 选用普适性较好的弹塑性位移相对比值判别方法作为岩体稳定性的判据。将该方法应用到新疆喀拉通克铜镍矿, 得出在采矿过程中其结构顶板会失稳破坏的结论; 设计采用预应力长锚索对顶板进行支护, 并运用FLAC^3D软件对锚索支护网度进行优化设计。研究结果表明, 当采用4 m×6 m锚索支护时, 弹塑性位移比值θ_a=0.91, 远小于结构破坏的临界值, 能维持顶板稳定性; 同时该方案下塑性范围及锚索最大轴力变化较小, 故得出4 m×6 m锚索支护为最佳支护方案。
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  残采孤岛工作面轻放开采研究

  陈海波, 李伟, 孟宪锐

  矿冶工程. 2009, 29(2): 19-21.

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  通过矿山压力观测, 分析了某煤矿高应力区残采孤岛轻放工作面液压支架支护阻力的循环变化规律、工作面沿倾斜方向上的压力分布特征以及顶板及顶煤的活动规律。研究结果表明, 工作面轻放支架支护参数合理, 支架适应性良好, 对高应力区应用轻放开采回收边角煤柱安全可靠。
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  基坑工程勘察数据时效性分析

  周斌, 张可能, 樊丽

  矿冶工程. 2009, 29(2): 22-24.

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  通过室内土工试验和现场原位测试, 对一基坑事故前后的岩土工程环境变化、岩土体参数变异进行了对比研究, 结果表明现场勘察数据具有时效性, 在基坑工程方案设计时应予以考虑, 以避免类似事故的发生。
选矿
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  表面活性剂对铝土矿选矿尾矿流变性的影响

  刘桂华, 黄亚军, 张明, 李小斌, 彭志宏, 周秋生

  矿冶工程. 2009, 29(2): 25-28.

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  采用SEM、粒度分析、Zeta电位和光学显微镜分析等手段, 研究了表面活性剂对铝土矿选矿尾矿流变性的影响规律。结果表明, 铝土矿尾矿粒子细、形貌不规则, 浆液属假塑性流体。随着尾矿浓度的增加, 浆液的粘度增加, 同时稠度系数和流变指数也增加, 说明随着尾矿浓度的增加, 粒子间的相互作用增强, 浆液的网状结构得到强化。随着剪切速率的增加, 粘度降低, 出现了剪切稀化现象。加入短链阴离子表面活性剂可使粒子Zeta电位略有增加, 浆液粘度也略有增加, 而加入长链阴离子表面活性剂虽可略降低粒子的Zeta电位, 但显著的氢键和范德华力会强化粒子间的相互作用, 使粘度明显升高。加入短链阳离子表面活性剂会发生明显的电荷中和现象, 使得粒子的Zeta电位明显降低, 强化了粒子间的相互作用, 使浆液粘度增加。加入长链阳离子表面活性剂可促进粒子的聚集(或絮凝), 降低浆液的粘度。这些结果为尾矿的输送、堆存和尾矿库的安全提供依据。
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  某铁矿石选择性絮凝脱泥-阳离子反浮选脱硅工艺 研究及工业应用

  刘苗华, 石云良

  矿冶工程. 2009, 29(2): 29-31.

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  采用选择性絮凝脱泥-阳离子反浮选工艺流程对某细粒铁矿石进行了试验研究。结果表明, 采用选择性絮凝脱泥-阳离子反浮选流程闭路试验可获得铁精矿品位为65.50%, 回收率为83.09%的较好指标。依据试验室试验参数, 在年处理量15万t的小型选矿厂进行了工业生产调试。采用多段脱泥, 可以解决矿泥对浮选的影响。现场获得铁精矿品位64.77%, 回收率78.65%的工业指标。
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  基于交流阻抗技术的磁黄铁矿活化浮选研究

  覃武林, 孙伟, 张英, 刘润清

  矿冶工程. 2009, 29(2): 32-35.

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  采用活化浮选及交流阻抗技术研究了硫酸和草酸对被石灰抑制后的磁黄铁矿的活化效果和活化机理。浮选试验证实硫酸与草酸均能活化磁黄铁矿, 草酸的活化效果优于硫酸。交流阻抗研究表明硫酸与草酸对磁黄铁矿的活化机理表现在两方面: 一是提高磁黄铁矿表面自身氧化电位, 阻碍亲水物质进一步产生; 二是去除吸附在磁黄铁矿表面的亲水物质, 使之露出新鲜表面。磁黄铁矿表面电阻R_s随硫酸和草酸用量增加而降低, 表面法拉第反应电阻R_p随硫酸和草酸用量增加而增加, 该结果与浮选试验结果一致。
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  西藏某铜铅锌硫化矿浮选工艺研究

  刘安荣, 唐云, 陈福林

  矿冶工程. 2009, 29(2): 36-39.

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  根据西藏某铜铅锌硫化矿矿石的性质, 分别研究了磨矿粒度、捕收剂及工艺流程对浮选的影响。在磨矿粒度为-0.074 mm占67.00%条件下, 以乙黄药和乙硫氮的混合物为捕收剂, 采用一粗一精两扫闭路浮选工艺流程, 获得混合精矿中铜、铅、锌的品位分别为13.81%、16.74%、22.41%, 回收率分别为95.47%、93.85%、94.04%。
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  湖南某闪锌矿选矿试验研究

  刘之能, 覃文庆, 刘三军

  矿冶工程. 2009, 29(2): 40-42.

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  对湖南某闪锌矿进行了选矿试验研究。研究了磨矿粒度、捕收剂种类及用量、活化剂用量对选别效果的影响, 结果表明, 磨矿粒度为-0.074 mm粒级占68.2%, 使用丁基黄药为捕收剂, 硫酸铜为活化剂, 一粗三精一扫闭路流程可获得锌精矿品位61.88%、回收率90.02%的较佳的浮选指标。
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  某难选高磷赤褐铁矿提铁降磷选矿试验研究

  艾光华, 余新阳, 魏宗武

  矿冶工程. 2009, 29(2): 43-45.

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  云南某铁矿石铁矿物主要以赤褐铁矿形式存在, 磷含量0.586%, 属于高磷难选铁矿石, 采用常规单一选矿方法难以获得令人满意的选别指标。试验采用还原焙烧-磁选-反浮选工艺流程处理该矿石, 获得了铁品位为61.72%、磷含量为0.20%的铁精矿, 铁回收率为67.48%, 为类似难选高磷赤褐铁矿的开发利用提供了新的思路。
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  从选矿厂洗矿水中回收镍金属的工艺探索

  崔商哲

  矿冶工程. 2009, 29(2): 46-49.

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  采用重选-浮选联合工艺对吉恩镍业选矿厂洗矿水进行了资源回收, 现场技术改造实践表明, 该工艺用于洗矿水资源回收是可行的, 效益显著, 具有一定的推广价值。
冶金
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  粒度对高铁三水铝石型铝土矿烧结性能和烧结矿 显微结构的影响

  朱忠平, 姜涛, 黄柱成, 李光辉, 张元波, 庄剑鸣

  矿冶工程. 2009, 29(2): 50-54.

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  以某高铁三水铝石型铝土矿为原料, 研究了铝土矿粒度对烧结矿产质量指标的影响。结果表明, 原料的平均粒度增加, 烧结矿转鼓强度和成品率均降低。当平均粒度为1.6～2.4 mm时, 垂直烧结速度大于30 mm/min, 利用系数大于1.3 t/(m²·h), 转鼓强度大于68.5%, 成品率大于80.0%, 平均粒度在1.8 mm左右时垂直烧结速度和利用系数达到最大值。原料的粒度对烧结矿矿相影响不大, 但对矿物组成有影响。烧结矿粘结相主要由含铝硅的铁酸钙和含铁硅的铝酸钙组成, 当粘结相中铝铁原子比Al/(Al+Fe)小于0.2时形成铁酸钙; 当Al/(Al+Fe)比值大于0.2时形成铝酸钙。平均粒度增加, 烧结矿中铁酸钙含量减少, 铝酸钙增加, 铁酸钙由针状、片状向不定形状发展。铁酸钙的含量及铁酸钙的形状决定烧结矿强度。
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  铁碳复合球团直接还原试验研究

  张旭, 张建良, 郭豪, 柏凌

  矿冶工程. 2009, 29(2): 55-58.

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  根据转底炉工艺高温快速还原的特点, 在实验室模拟生产条件, 以烧结常用铁矿粉和还原剂(焦粉或煤粉)为原料进行了压球直接还原试验研究, 讨论了焙烧温度、C/O摩尔比、焙烧时间、球团粒径等工艺参数对球团还原后金属化率和强度指标的影响, 并对不同原料条件下焙烧特性进行了基础研究。结果表明, 在焙烧温度1 350 ℃、C/O比1.15、焙烧时间25 min、球团粒径25 mm条件下金属化率达到85.33%, 球团抗压强度达到2 240 N/个。
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  菱铁矿和褐铁矿球团制备技术研究

  李骞, 杨永斌, 姜涛

  矿冶工程. 2009, 29(2): 59-62.

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  对菱铁矿和褐铁矿精矿进行了造球、焙烧试验研究, 结果表明, 在菱铁矿精矿中配加褐铁矿的同时配加磁铁矿, 既可提高生球强度, 又可提高爆裂温度。链篦机-回转窑焙烧该球团时, 操作难度大, 球团矿质量差。采用烧结法焙烧菱铁矿和褐铁矿球团时, 因高温保持时间短而导致球团强度低, 配入磁铁矿后, 既延长了高温保持时间, 又提高了成品率、转鼓强度和抗压强度, 同时由于增加预热段可改善烧结指标。用带式焙烧法焙烧菱铁矿和褐铁矿球团时, 获得了成品率为98.26%、利用系数为0.654 t/(m²·h)、转鼓强度为80.65%和抗压强度为1 762 N/个的球团矿。研究成果为我国菱铁矿和褐铁矿的开发利用提供了新思路。
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  泥型废弃铜矿的细菌浸出试验研究

  龙腾发, 张志勇, 余丽娟

  矿冶工程. 2009, 29(2): 63-65.

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  研究了细菌对Cu²⁺、Fe²⁺离子的耐受性能及其氧化活性, 对泥型废弃矿进行了细菌浸出研究。结果表明, 细菌对Cu²⁺、Fe²⁺有较强的耐受性能, 但要保持其高效的氧化活性, 其浓度应分别控制在2 g/L和4 g/L以内。泥型废弃矿经脱泥处理后, 采用柱浸和堆浸法, 50 d后铜的浸出率高达62.2%和65.5%。
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  不同电解工艺条件对铝电解槽温度场 分布影响的计算机模拟

  肖忠良, 刘丹, 湛雪辉

  矿冶工程. 2009, 29(2): 66-69.

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  针对国内某铝厂240kA铝电解槽, 利用ANSYS软件实现参数化建模过程, 建立了铝电解槽的电热模型。在此基础上通过改变铝液高度、极距高度、炉帮厚度、覆盖料厚度等电解槽工艺参数, 分析不同工艺条件下铝电解槽内温度场的变化规律, 为降低电解电压和节省电能消耗提供依据。
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  Z型光亮剂酸性镀铜工艺及机理研究

  吕重安, 郑雅杰

  矿冶工程. 2009, 29(2): 70-74.

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  研究了Z型光亮剂作用下酸性光亮镀铜工艺及其电化学作用机理。Z型光亮剂酸性光亮镀铜体系适宜工艺条件为: H₂SO₄用量为160～220 g/L、CuSO₄·5H₂O用量为80～100 g/L、PEG-6000用量为0.400～0.500 g/L、Cl^-浓度为(40～80)×10^-6、Z型光亮剂用量为8～12 ml/L、温度10～40 ℃、电流密度1～3.5 A/dm²。采用Z型光亮剂酸性镀铜, 镀层结晶细致、光滑、平整, 40 ℃时电流效率为98.7%, 其电化学极化区间为-70.18～-201.4 mV, 交换电流密度(i_o)为6.34×10^-4 A/cm²。电化学极化实验证明Z型光亮剂具有增大极化作用, 有利于形成细晶和起到光亮作用。
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  高碳镍钼矿的浸出试验研究

  朱军, 王彦君, 李营生

  矿冶工程. 2009, 29(2): 75-78.

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  采用焙烧原矿-碳酸钠浸出焙砂-硝酸浸出碱浸渣工艺对某高碳镍钼矿进行了钼、镍浸出研究, 并确定了各阶段的主要工艺参数, 原矿在550 ℃下焙烧4 h后, 进行碱浸出, 碱性浸出剂Na₂CO₃用量为8%、液固比为3∶1、40 ℃下浸出2 h后, 再对碱浸渣进行酸浸, 酸性浸出剂HNO₃浓度为35%, 液固比为3∶1, 70 ℃下浸出2 h, Mo的总浸出率达到92.72%, Ni的浸出率达到97.18%。
材料
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  炭系电热涂料的制备及其自控温性能研究

  夏金童, 涂川俊, 陈振华, 吴旭升, 焉国宝

  矿冶工程. 2009, 29(2): 79-82.

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  针对传统有机型电热涂料及常用无机型电热涂料涂层电热性能不稳定等问题, 采用复合型炭系粉料作为主要导电材料, 掺杂一定体积比的金属组元, 以共混无机粘结剂为基体, 在耐热载体表面预埋超薄电极后, 用特制涂覆法工艺成型后经二次固化, 制得在安全电压下即具有优良电热性能的自控温炭系电热涂层。用SEM电镜对涂层微观结构和粒子分布状态进行表征; 用SX1934(SZ-82)数字式四探针测试仪和YD05A型电参数测定仪对电热涂层进行电学、热学等性能的测试。研究结果表明, 采用改质磷酸盐化合物为粘结剂, 以石墨/炭黑/金属粉混合物为导电填料制得的电热涂层的体积电阻率稳定, 其表面发热温度具有可控性; 研究还发现, 在室温为23±2 ℃, 电压为36 V, 通电60 min, 导电填料含量为30%的炭系电热涂层的表面发热温度稳定在126.6 ℃左右。
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  烧结工艺对原位生成Mo₂C/Cu基复合材料力学与 导电性能的影响

  左可胜, 席生岐, 周敬恩

  矿冶工程. 2009, 29(2): 83-85.

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  针对常规烧结方法难以实现强化相与基体相界面良好结合的特点, 采用常压烧结、热压烧结、等离子活化烧结(PAS)3种不同烧结方式制备原位生成Mo₂C强化铜基复合材料。利用X射线衍射仪对Cu-Mo-C机械合金化粉末进行了研究, Cu-Mo-C合金粉末在900 ℃以上温度条件下, 原位反应生成Mo₂C; 对3组试样扫描电子显微镜及光学显微镜研究结果表明, PAS能够实现合金粉末与基体的良好结合, 试样性能优于其他烧结方法试样。对复合材料进行了性能测试, 等离子活化烧结铜基复合材料强度为452 MPa, 电导率为84%IACS。
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  不同碳量对以Fe³⁺为铁源合成的LiFePO₄/C 电池正极材料性能的影响

  湛雪辉, 孙伟, 刘辉, 王增辉, 周随安, 李飞

  矿冶工程. 2009, 29(2): 86-89.

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  用流变相法制备了LiFePO₄/C电池正极材料, 利用XRD、SEM和EDS等技术对产物的微观结构和形貌进行了分析, 并采用恒流充放电、循环伏安(CV)等测试技术测试了其电化学性能。重点探讨了不同碳量对LiFePO₄正极材料晶体结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明, 制得的复合材料环境友好, 具有平稳的3.4 V左右的充放电电压平台, 导电性能和大电流充放电性能优良。
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  采用BP神经网络和挤压形状因子 预测挤压力与挤压出口温度

  莫建虎, 李落星, 周佳, 何芯, 向冬霞

  矿冶工程. 2009, 29(2): 90-94.

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  结合数值模拟和BP神经网络, 研究了挤压形状因子对挤压过程中挤压力和挤压出口温度的影响规律。采用DEFORM-3D软件模拟了14组不同挤压形状因子的镁合金型材挤压变形过程, 得到挤压力和挤压出口温度变化曲线。采用MATLAB软件建立了挤压力和挤压出口温度预测BP神经网络, 选取5组数值模拟结果作为训练样本, 以挤压形状因子和挤压行程为输入变量, 挤压力和挤压出口温度为输出变量, 对网络进行训练。采用训练后的网络对训练样本以外的4组挤压形状因子下的挤压力和挤压出口温度进行预测, 结果表明预测得到的结果与数值模拟得到的结果相吻合, 最大误差小于2%。
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  室内地表对热源厂房自然通风潜力影响研究

  邹声华, 翁培奋, 李孔清

  矿冶工程. 2009, 29(2): 95-98.

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  基于传热传质理论和自然通风基本理论, 应用现场测试和数值模拟的方法, 研究了地表对热源厂房自然通风的影响。在稳态条件下, 采用k-ε湍流模型, 计算了不同工况下的厂房通风状况, 结果表明, 不同的地表对自然通风的影响是不同的, 厂房内的地面采用吸热性能好的材料构筑, 会增强地表效应; 地表效应得以充分体现的最大室外风速为1.5 m/s。研究结果为进一步挖掘自然通风潜力提供了新途径。
工程与设备
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  DF-5740型快中子水分仪在酒钢的应用

  林长林, 肖宪东, 潘忠明

  矿冶工程. 2009, 29(2): 99-101.

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  介绍了快中子水分仪的基本结构和工作原理, 叙述了DF-5740型快中子水分仪在酒钢烧结厂的应用情况。实例证明, 快中子水分仪能准确测量烧结料的水分, 并且可以与烧结水分控制系统进行匹配使用, 实现自动加水, 显著提高各项生产指标, 经济效益可观。
企业经济与管理
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  动态物流联盟绩效的动态模糊层次评价研究

  刘丹, 王雄

  矿冶工程. 2009, 29(2): 102-105.

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  设计了动态物流联盟绩效评价指标体系, 并以动态的观点, 结合AHP法与模糊综合评价法, 建立了动态物流联盟绩效的动态模糊层次评价模型, 应用实例说明了该方法的可操作性和有效性, 为动态物流联盟绩效的动态、定量评价提供了一条切实可行的途径。
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  投资项目的灰局势决策方法及应用

  郭镇宁

  矿冶工程. 2009, 29(2): 106-108.

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  基于灰色系统理论, 建立了建设项目的灰局势决策模型以及实施步骤, 给出了不同极性样本的统一效果测度空间。以某煅烧高岭土技改项目为例, 从多方案中优选出满意方案进行决策, 取得较好的应用效果。
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  北京云冶矿业有限责任公司成本控制的探讨

  张春

  矿冶工程. 2009, 29(2): 109-111.

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  阐述了企业成本控制的必要性。以北京云冶矿业有限公司为例, 基于现有企业成本构成, 提出了降低成本的途径。通过一系列措施, 在市场物价飞涨的情况下, 使得云冶公司的生产成本得到了控制, 为企业扩大发展奠定了基础。