基于YOLOV8的高磁铁矿输送带异物检测技术研究

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作者 张紫欣 涂福泉 +3 位作者 陈向东 高路萍 王涛 白云 《黄金科学技术》 北大核心 2025年第1期193-201,共9页

在矿山复杂环境中,高磁性矿输送带异物检测面临场景干扰严重、识别难度大的挑战,针对高磁性矿中异物边缘信息易丢失和实时响应难度大的问题,提出了基于YOLOV8的深度学习图像检测方法。首先,建立输送带异物数据集,采用暗通道去雾技术对... 在矿山复杂环境中,高磁性矿输送带异物检测面临场景干扰严重、识别难度大的挑战,针对高磁性矿中异物边缘信息易丢失和实时响应难度大的问题,提出了基于YOLOV8的深度学习图像检测方法。首先,建立输送带异物数据集,采用暗通道去雾技术对数据进行预处理,提升图像清晰度;然后,结合YOLOV8的网络特性,引入动态注意力机制,并用蛇形卷积代替普通卷积,允许模型在处理输入数据时动态地分配注意力,同时捕捉到更广泛的局部和全局特征;最后,改进动态检测头来灵活适配多尺度和多方向的检测需求,以提升模型的适应性并降低参数计算量。试验结果表明:基于YOLOV8的异物检测模型平均检测准确率达到96.4%,召回率为91%,平均检测时间仅为29 ms,完全满足矿山皮带运输现场对精准检测和实时性的要求。 展开更多

关键词 异物检测 磁性矿输送带 动态监测 YOLOV8 图像去雾 蛇形卷积

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大冶铁矿同阶段崩落法转充填法开采隔离间柱合理宽度确定 被引量：10

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作者 王刘宝 刘艳章 +3 位作者 尹东 姜维 张国权 蔡原田 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第5期89-94,共6页

为保障同阶段崩落法转充填法开采顺利过渡,过渡段处须设置竖向隔离间柱。以大冶铁矿龙洞采区-170 m同阶段崩落法转充填法梯形隔离间柱为研究对象,将其简化为变惯性矩固支梁,并以间柱的水平应变量允许值为判据,初步确定梯形隔离间柱上端... 为保障同阶段崩落法转充填法开采顺利过渡,过渡段处须设置竖向隔离间柱。以大冶铁矿龙洞采区-170 m同阶段崩落法转充填法梯形隔离间柱为研究对象,将其简化为变惯性矩固支梁,并以间柱的水平应变量允许值为判据,初步确定梯形隔离间柱上端的初始宽度。以梯形隔离间柱上端的初始宽度为基础,采用数值模拟方法,计算了不同梯形隔离间柱上端宽度与不同充填体灰砂比协同作用下的充填采场顶板围岩沉降量,并对不同灰砂比下梯形隔离间柱上端宽度与顶板围岩最大沉降量进行了数据拟合,由顶板围岩允许沉降值得到与不同充填体灰砂比协同匹配下的梯形隔离间柱上端的合理宽度。数值计算结果表明:与充填体灰砂比分别为1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12协同匹配的梯形隔离间柱上端合理宽度分别为16、19、21、25、29 m。研究成果可为合理确定矿山同阶段崩落法转充填法开采过渡段隔离间柱宽度提供参考。 展开更多

关键词 隔离间柱 崩落法转充填法 灰砂比 顶板围岩沉降

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高压辊磨对大冶铁矿碎磨能耗及分选的影响 被引量：7

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作者 王中才 陈兴 +2 位作者 韦东 陈铁军 白光星 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第2期81-85,共5页

为解决大冶铁矿入磨粒度粗、能耗高的问题,对原细碎产品进行了高压辊磨破碎试验,确定适宜的高压辊磨工艺参数为:辊间压力10 MPa、给料水分2%、辊面转速0.26 m/s。高压辊磨闭路试验结果表明,高压辊磨细碎可明显降低磨矿能耗、提高矿物解... 为解决大冶铁矿入磨粒度粗、能耗高的问题,对原细碎产品进行了高压辊磨破碎试验,确定适宜的高压辊磨工艺参数为:辊间压力10 MPa、给料水分2%、辊面转速0.26 m/s。高压辊磨闭路试验结果表明,高压辊磨细碎可明显降低磨矿能耗、提高矿物解离度。对高压辊磨和颚式破碎所得产品分别进行了磨矿⁃浮选试验,结果表明,高压辊磨能提升浮选产品回收率,铜、铁、硫回收率分别提高2.56、1.93、1.44个百分点。 展开更多

关键词 铁矿 高压辊磨 破碎 浮选

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长江中下游鄂东南矿集区铁山矿床钴的赋存状态及富集规律研究

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作者 国显正 张雪辉 +3 位作者 周涛发 范裕 汪方跃 黎慧钟 《岩石学报》 北大核心 2025年第8期2571-2586,共16页

钴是我国关键金属矿产资源,主要产自岩浆型和热液型矿床中,其中矽卡岩型矿床是重要的钴矿床类型之一。长江中下游成矿带是我国重要的一条多金属成矿区带,产出大量的矽卡岩-斑岩型矿床,伴生钴、硒、碲等多种关键金属。鄂东南矿集区铁山... 钴是我国关键金属矿产资源,主要产自岩浆型和热液型矿床中,其中矽卡岩型矿床是重要的钴矿床类型之一。长江中下游成矿带是我国重要的一条多金属成矿区带,产出大量的矽卡岩-斑岩型矿床,伴生钴、硒、碲等多种关键金属。鄂东南矿集区铁山矿床是该成矿带的一典型矽卡岩型铁铜矿床,铁矿石资源量超过1.6亿t,铜金属量67万t,伴生钴品位0.017%。然而,该矿床中关键金属钴的赋存状态不清、富集规律不明,不仅制约了其钴资源的开发利用,而且也限制了其钴成矿作用的认识。本文以铁山矽卡岩型铁铜矿床中的钴为研究对象,在矿床地质特征研究基础上,通过全岩地球化学、TIMA、LA-ICP-MS等测试分析手段,查明钴的赋存状态,包括独立矿物和类质同象替换两种,前者有硫铜钴矿和辉砷钴矿;后者则以类质同象形式进入黄铁矿、磁黄铁矿晶格替代铁元素。在矿石尺度和矿物尺度理清了钴的富集规律,其中磁黄铁矿矿石、含铜磁铁矿矿石和黄铁矿矿石中钴明显发生了富集,就矿石尺度而言,其全岩地球化学含量均大于200.0×10^(-6),表明钴的富集与硫化物黄铁矿和磁黄铁矿密切相关;从矿物尺度而言,据LA-ICP-MS分析,黄铁矿和磁黄铁矿中Co含量分别介于292.3×10^(-6)~16054×10^(-6)、445.9×10^(-6)~497.9×10^(-6)。结合前人已有工作,综合探讨了钴的富集机制,认为铁山矿床成矿流体演化经历了矽卡岩阶段和硫化物阶段,温度降低和磁铁矿沉淀引起的流体Co/Fe比值升高、氧逸度降低是控制铁山矽卡岩铁矿钴独立矿物以及钴进入载体矿物富集沉淀的主要机制。本文研究对查明铁山矿床钴的矿化规律以及矿山钴资源评价和综合利用提供了依据,同时也丰富了矽卡岩型钴矿床成矿作用的认识。 展开更多

关键词 钴 赋存状态 富集规律 铁山矿床 矽卡岩型矿床

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基于粗粒化CFD-DEM耦合的球磨机钢球级配优化

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作者 唐良彪 涂福泉 +3 位作者 徐淼 陈向东 高路萍 白云 《烧结球团》 北大核心 2025年第2期87-94,142,共9页

球磨机在选矿过程中扮演着关键角色,其性能直接影响后续分选效率和经济收益。本文针对球磨机性能优化方法所存在的高成本和低效率问题,提出了一种基于粗粒化CFD-DEM双向耦合方法研究钢球级配对研磨效率的影响。该方法使用粗粒化模型将... 球磨机在选矿过程中扮演着关键角色,其性能直接影响后续分选效率和经济收益。本文针对球磨机性能优化方法所存在的高成本和低效率问题,提出了一种基于粗粒化CFD-DEM双向耦合方法研究钢球级配对研磨效率的影响。该方法使用粗粒化模型将原始系统中一定数量的粒子由粗粒系统中较大的粒子表示。通过模拟不同钢球级配方案,分析了不同矿石粒度的比能量消耗和球磨机总功耗。试验结果表明,推荐方案一[m(■80)∶m(■60)∶m(■30)=40∶25∶35]的总功率消耗比现场方案[m(■100)=100]低7.5%,耗散功率低5.2%,且在破碎[8,3] mm和[3.0,0.5] mm矿石颗粒时,累积比功率最高,破碎效果最佳。粗粒化CFD-DEM双向耦合方法的应用有效降低了大规模颗粒系统的计算开销,提高了球磨机研磨过程模拟的计算效率,为球磨机优化设计提供了更高效的实践指导。 展开更多

关键词 球磨机 钢球级配优化 粗粒化CFD-DEM耦合 数值模拟 磨矿效率

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某铁矿管道自流输送分析及管道磨损研究 被引量：14

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作者 郭沫川 谭玉叶 +1 位作者 楚立申 周家祥 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期39-43,共5页

对某铁矿充填系统的管流输送进行了输送参数确定及管道磨损研究,采用经验公式得出料浆临界流速及运输管道的临界管径,并运用Fluent进行数值模拟分析,找出料浆在输送过程中对输送管道磨损较为严重的部位。结果表明,铁矿料浆质量浓度62%~... 对某铁矿充填系统的管流输送进行了输送参数确定及管道磨损研究,采用经验公式得出料浆临界流速及运输管道的临界管径,并运用Fluent进行数值模拟分析,找出料浆在输送过程中对输送管道磨损较为严重的部位。结果表明,铁矿料浆质量浓度62%~68%时,临界流速0.806~0.831 m/s、输送管道直径0.207~0.209 m条件下可实现自流输送;料浆流动过程中速度与压力最大值集中在管道中心线附近,但在各拐点处的管段料浆流速与压力会产生突增,且最大值在拐点内侧管壁;在拐点后一段管道内料浆流速与压力值先增大后减小,最大值由靠近下管壁逐渐回到管道中心线附近;整个输送管道中磨损较为严重的部位出现在弯管内侧及其接下来的一段管道的下管壁。 展开更多

关键词 管道输送 采空区 全尾砂 膏体充填 自流输送 充填系统 管道磨损

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考虑边界约束影响的充填挡墙厚度确定方法及应力分布规律研究 被引量：2

7

作者 程爱平 杜澳宇 +2 位作者 尹东 石劲 王平 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第6期199-211,共13页

不合理的边界加固方式会导致充填过程中挡墙边缘抗弯能力弱化进而影响采场安全。基于此,为了确定合理的充填挡墙厚度,探讨边界约束对充填挡墙稳定性的影响,将挡墙结构简化为4类薄板模型。以第一强度准则为判断依据,提出了不同边界约束... 不合理的边界加固方式会导致充填过程中挡墙边缘抗弯能力弱化进而影响采场安全。基于此,为了确定合理的充填挡墙厚度,探讨边界约束对充填挡墙稳定性的影响,将挡墙结构简化为4类薄板模型。以第一强度准则为判断依据,提出了不同边界约束模式下充填挡墙厚度确定方法。结合大冶铁矿工程实际,探讨了不同边界约束模式下充填挡墙应力分布规律,并通过解析几何和数值模拟对本文理论模型进行了验证。研究结果表明:①挡墙最小厚度与充填高度、充填料浆容重呈正相关关系,与挡墙抗拉强度呈负相关关系,增加挡墙抗拉强度有利于挡墙稳定性;②挡墙内外侧拉伸应力分布存在明显差异,外侧呈X型分布,内侧呈O型分布,边界抗弯能力弱化会导致拉伸区域拓展,增加挡墙边界弯矩可以有效防止挡墙破坏;③数值模拟获取的应力分布规律与解析几何分析结果高度一致,进一步验证了本文充填挡墙厚度确定方法的可靠性,结果可为类似采场充填挡墙参数优化提供参考。 展开更多

关键词 充填挡墙 边界约束 薄板模型 最小厚度 数值模拟

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温度与灰砂比对尾砂胶结充填体力学及损伤特性的影响 被引量：2

8

作者 胡谱达 刘艳章 +5 位作者 李凯兵 黄诗冰 王文杰 田琴 张军 张增贵 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第6期890-900,共11页

温度与灰砂比是影响尾砂胶结充填体力学及损伤特性的2个重要因素。利用某金属矿全尾砂制备不同灰砂比(1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12)(质量比,下同)全尾砂胶结充填体试样,经不同温度(20、35、40、45、50℃)养护后对试样进行单轴压缩... 温度与灰砂比是影响尾砂胶结充填体力学及损伤特性的2个重要因素。利用某金属矿全尾砂制备不同灰砂比(1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12)(质量比,下同)全尾砂胶结充填体试样,经不同温度(20、35、40、45、50℃)养护后对试样进行单轴压缩、波速和孔隙率测定试验,获得试样的应力-应变关系曲线及物理力学参数。基于应变等价原理,建立损伤演化方程和损伤本构模型,研究温度与灰砂比对充填体力学及损伤特性的影响,并结合灰色关联分析法探究两者影响的差异。研究表明:充填体抗压强度及弹性模量随温度的升高先增加后减小,随灰砂比的增大而增大,并在温度为45℃、灰砂比为1∶4时达到最大;通过本构模型理论值与试验实测值的对比验证了模型的可靠性;灰色关联分析的结果表明,温度对波速、孔隙率和峰值损伤的贡献率大于灰砂比,对抗压强度和弹性模量的贡献率小于灰砂比。研究结果可为矿山绿色充填开采设计提供参考。 展开更多

关键词 温度 灰砂比 尾砂胶结充填体 力学特性 本构模型 灰色关联

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切割井中深孔孔内分段爆破一次成井数值模拟 被引量：3

9

作者 姜维 谭铖 +2 位作者 姚囝 张国权 文仁均 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第4期1-9,共9页

为分析中深孔孔内分段爆破一次成井的爆破效果,采用ANSYS/LS-DYNA有限元数值模拟软件,对孔内分段装药和不分段装药2种不同装药结构下中深孔爆破切割井处应力变化、损伤区域进行模拟计算研究。结果表明:孔内分段装药爆破时切割井中部两... 为分析中深孔孔内分段爆破一次成井的爆破效果,采用ANSYS/LS-DYNA有限元数值模拟软件,对孔内分段装药和不分段装药2种不同装药结构下中深孔爆破切割井处应力变化、损伤区域进行模拟计算研究。结果表明:孔内分段装药爆破时切割井中部两侧应力更集中,炸药爆炸产生的应力波更多的作用于炮孔顶部岩石处,使其受到的应力更大;分段装药时炮孔下层炸药首先起爆为上层炸药爆炸创造了良好的自由面,炸药爆炸产生的能量更多作用于岩石两侧及顶部,导致其损伤区域高度更高,模型底部产生的裂纹较密集,并且模型外侧边界处裂纹衍生的数量以及裂纹宽度和长度明显较高,证明孔内分段装药对切割井爆破一次成井具有更优的效果。最后,应用此方案在矿山现场成功施工1条高度为13.2 m、断面为2.1 m×2.2 m的切割天井,表明该方案具有较好的工程意义和推广价值。 展开更多

关键词 切割井 中深孔爆破 孔内分段爆破 数值模拟 岩石损伤

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废石尾砂交替充填采场复合支撑体应力协调研究 被引量：3

10

作者 王其虎 张光权 +1 位作者 叶义成 姜维 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期96-103,共8页

为解决废石尾砂交替充填采场中复合支撑体的不均匀承载问题,以典型废石尾砂交替充填采场为例,采用有限元数值模拟方法,分析复合支撑体内部的不均匀承载特征,进一步探讨协调废石尾砂交替充填采场应力的可行方法及其适用性,提出基于柔性... 为解决废石尾砂交替充填采场中复合支撑体的不均匀承载问题,以典型废石尾砂交替充填采场为例,采用有限元数值模拟方法,分析复合支撑体内部的不均匀承载特征,进一步探讨协调废石尾砂交替充填采场应力的可行方法及其适用性,提出基于柔性接顶的应力协调方案,并通过弹性力学分析和数值模拟验证应力协调方案的有效性。结果表明:废石尾砂交替充填采场的支撑荷载大部分集中在相对刚性的废石充填体上,而尾砂充填体未充分发挥其承载作用,不利于复合支撑体的安全稳定;采用基于柔性接顶的应力协调方案,可通过较小厚度的柔性接顶有效改善复合支撑体的不均匀承载状态,提高充填体的支撑效率。 展开更多

关键词 采场 废石尾砂充填 复合支撑体 不均匀承载 应力协调

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高海拔地区采矿方法多属性决策优选与实践 被引量：8

11

作者 韩冲冲 谭玉叶 +2 位作者 陈迪云 戚伟 宋卫东 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第9期9-17,共9页

为满足高海拔开采条件下的地下金属矿山采矿方法选择的特殊要求,提出了基于变权重理论的采矿方法多属性决策优选方法。首先,采用层次分析法,以技术、经济、劳动生产率、资源利用率、安全和环境等因素为准则,构建了采矿方法优选多属性决... 为满足高海拔开采条件下的地下金属矿山采矿方法选择的特殊要求,提出了基于变权重理论的采矿方法多属性决策优选方法。首先,采用层次分析法,以技术、经济、劳动生产率、资源利用率、安全和环境等因素为准则,构建了采矿方法优选多属性决策评价指标体系,并以果洛龙洼金矿急倾斜薄矿体为例,通过工程类比法初步选择了采矿方法优选的备选方案。其次,构造了采矿方法优选多属性决策矩阵,并采用合理的标准化方法进行了矩阵规范化处理。然后,通过层次分析法获得评价指标的常权权重,在此基础上考虑高海拔开采条件对采场生产能力、特殊环境适应程度、人工劳动强度及工作面安全性等评价指标的特殊要求,基于变权理论,通过状态向量函数对各评价指标权重进行动态调整,使权重逼近真实状态,以正确反映工程实际需要。最后,通过TOPSIS逼近理想解的排序法,得出各备选方案的优越度。研究表明:在考虑了待选方案指标状态值的均衡性、对过低指标的惩罚及较优指标的激励条件下,3种待选采矿方案中,方案A_(1)(中深孔分段嗣后充填法)、方案A_(2)(浅孔留矿法)、方案A_(3)(削壁充填法)的优越度分别为62.1%、57.2%和37.3%,方案A_(1)中深孔分段嗣后充填法为最优采矿方法。优选结果符合工程实际,所提方法为地下金属矿山采矿方法优选提供了新思路。 展开更多

关键词 金属矿山 高海拔地区 变权重理论 多属性决策 层次分析法 采矿方法优选

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高阶段嗣后分层胶结充填体强度及结构优化研究 被引量：7

12

作者 熊朝辉 谭玉叶 +1 位作者 楚立申 宋卫东 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第3期35-42,共8页

为解决高阶段嗣后分层胶结充填体强度设计保守导致充填成本过高的问题,以大冶铁矿矿岩—充填体力学参数为基础,通过3种力学理论模型进行了分层胶结充填体强度需求解析计算。开展了以充填次数与分层结构为影响因素的充填体强度影响规律研... 为解决高阶段嗣后分层胶结充填体强度设计保守导致充填成本过高的问题,以大冶铁矿矿岩—充填体力学参数为基础,通过3种力学理论模型进行了分层胶结充填体强度需求解析计算。开展了以充填次数与分层结构为影响因素的充填体强度影响规律研究,得到了胶结充填体强度与充填次数之间的数学模型及折减系数。采用FLAC^(3D)软件进行了二步骤采充时序的数值模拟搜索计算,得到了中间层充填体的黏聚力及强度需求的最小数值解,并在此基础上对高阶段嗣后分层胶结充填体的灰砂比及分层结构进行了优化。研究成果有助于大幅减少矿山胶结剂用量,降低充填成本,可为类似矿山进行充填体结构及强度优化设计提供参考。 展开更多

关键词 充填开采 分层胶结充填体 强度需求 结构优化 数值模拟 高阶段

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高压辊磨超细碎对铜铁共生矿分选的影响 被引量：1

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作者 陈兴 陈铁军 +2 位作者 韦东 黄春源 张涛 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第4期61-64,68,共5页

为探究高压辊磨超细碎对铜铁共生矿分选的影响,对其进行了高压辊磨超细碎分选试验,结果表明,高压辊磨产品相比颚式破碎产品粒度小且均匀;高压辊磨破碎产品出现了明显的晶界裂纹;磁选抛尾试验中,高压辊磨产品比颚式破碎产品磁选精矿铁品... 为探究高压辊磨超细碎对铜铁共生矿分选的影响,对其进行了高压辊磨超细碎分选试验,结果表明,高压辊磨产品相比颚式破碎产品粒度小且均匀;高压辊磨破碎产品出现了明显的晶界裂纹;磁选抛尾试验中,高压辊磨产品比颚式破碎产品磁选精矿铁品位提高了0.4个百分点、回收率降低了0.8个百分点,铜品位提高了0.01个百分点、回收率提高了2.11个百分点;浮选试验中,高压辊磨产品比颚式破碎产品浮选粗精矿铜品位提高了0.21个百分点、回收率提高了1.84个百分点;浮选粗选尾矿磁选试验中,高压辊磨产品比颚式破碎产品精矿铁品位提高了1.11个百分点、回收率提高了2.45个百分点。高压辊磨破碎比颚式破碎更有利于铜品位的提升和铁精矿的回收。 展开更多

关键词 高压辊磨 超细粉碎 含铜铁矿 单体解离度 浮选 磁选 抛尾

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