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本发明涉及一种矿山充填用CaO‑MgO‑SiO2‑H2O胶凝材料及其制备方法。其技术方案是：以60～80wt％的预处理铁尾矿微粉和20～40wt％的预处理磷尾矿微粉混合，得第一混合料；向第一混合料中加入占第一混合料5～10wt％的硅微粉、1～5wt％的氢氧化钠和100～200wt％的水，混合，得第二混合料；将第二混合料的pH值调节至11～13，磁力搅拌，得浆料；将浆料固液分离，对分离后的固体冷冻，干燥，在800～1000℃条件下保温1～3h，随炉冷却，粉磨，制得矿山充填用CaO‑MgO‑SiO2‑H2O胶凝材料。本发明具有资源化率高、生产成本低和工艺简单的特点，所制制品的强度符合《有色金属采矿设计规范》(GB 50771—2012)的规定，充填浆体泌水率低，附加值高。
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本发明公开了一种基于计算机视觉的矿山人员监控系统及方法，矿山人员监控系统中：视频采集系统，包括多个搭载在云台上的摄像头，摄像头分别实时采集矿山周围环境的视频数据，将视频数据实时传输到云端服务器中的数据库进行存储；人员识别系统，用于获取云端服务器数据库中存储的视频数据，提取视频关键帧，利用深度学习神经网络预训练模型进行人员识别，并标识人员；人员跟踪系统，对视频关键帧建立背景模型，对人员进行跟踪标识，最终合成处理视频，通过数模转换装置传输到监控显示器进行实时显示。本发明能自动化识别矿山环境人员，减少人工检查监控视频时间，高效判断非法采矿行为进行预警。
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本发明提供一种移动设备人员接近监测报警系统，包括设置在矿车上的至少4个基站，和随人员携带的标识卡；其中，每4个基站不在同一平面内，建立空间三维坐标系，确定每个基站的坐标和报警区域的坐标；所述的报警区域为预设的与矿车在一定距离以内的危险区域；每个基站包括基站通讯模块和基站控制模块；每个标识卡包括标识卡通讯模块、标识卡控制模块和报警模块；标识卡控制模块用于根据接收到的各个基站发送的信号、采用双向测距法计算出本标识卡的坐标并发送给各个基站，当本标识卡的坐标位于报警区域内时发送报警指令给报警模块和各个基站。本发明能够精确测距定位人员携带的移动设备，防止采矿设备伤害矿工。
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一种绳锯开采穿绳孔钻孔对接的方法，涉及采矿非爆开采领域。该绳锯开采穿绳孔钻孔对接的方法包括以下步骤：使用钻杆内设有声波发生器的钻头对矿山岩层的开采台阶进行钻孔获得第一钻孔；利用至少三个声波接收器接收钻孔过程中声波发生器发射的声波信号；对接收的声波信号进行处理和计算得到钻头钻孔时的三维定位坐标；根据钻头钻孔时的三维定位坐标绘制得到钻孔三维坐标轨迹图；对矿山岩层的开采台阶进行钻孔获得第二钻孔，并在钻孔过程中根据钻孔三维坐标轨迹图修正钻孔角度，使第二钻孔和第一钻孔对接。本申请提供的绳锯开采穿绳孔钻孔对接的方法实现了钻孔对接过程的可视化，提高了钻孔对接的精度和钻孔对接效率。
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一种用于石材荒料的开采,矿山或土石工程施工的专用装置,该装置是由同步启动系统,装置主体,压力源体,密封函料构件构成的由爆发产生超高压,据巴斯加定律工作的专用装置,实现外部发生爆发超高压而内部工作效果和目的。与现有方法、机具相比本装置结构简单轻便,所采荒料成本最低而又无内裂纹,其荒料成形尺寸可任意选择。装置设计理论是可靠成熟的,技术是可行先进的。用于土石工程施工能保证质量,特别是逐道施工也将好用。
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本发明公开了一种基于掌子面切槽的应力解除爆破方法，该方法在传统切槽爆破法和传统应力解除爆破法的基础上，不需要单独布孔，而是将原来的掘进爆破孔进行适当的重排和孔深加大，爆破出一个椭球面型掌子面及弧形爆破松动区，从而实现应力解除和掘进开挖同步进行，且能充分利用围岩本身所储存的应变能的新的施工工艺。可广泛应用于高地应力条件下矿山、水利水电、交通等领域的深埋隧洞开挖或深部采矿过程中强烈岩爆的主动防治，能大幅提升岩爆防治的效果，应用前景广阔。
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一种地下矿多采场环境生成方法，涉及采矿领域。该地下矿多采场环境生成方法包括以下步骤：采集目标采场内采样点的环境物理量变化数据；将采集到的环境物理量变化数据整理成数据库；根据数据库中的环境物理量变化数据构建神经网络并进行训练，神经网络的输出参数为采样点的应力和位移；采集目标采场的邻近采场内多个采样点的部分环境物理量变化数据，输入神经网络得到对应采样点的其他环境物理量变化数据，其他环境物理量变化数据包括应力和位移。本实施例提供的地下矿多采场环境生成方法能够采用较低的成本完成采场大范围内的空间环境和物理环境情况生成工作，保障矿山生产活动的安全进行。
本发明涉及一种FDEM‑Voronoi颗粒模型的能量数值计算方法，本发明目的是针对高应力环境下硬岩破裂模式表征和能量计算缺乏有效数值计算方法问题，在有限元‑离散元耦合数值方法(FDEM)框架下，提供一种FDEM‑Voronoi颗粒模型，表征深部硬岩隧洞或洞室开挖区应力诱发张拉和张剪断裂机制，并基于该模型发明了破裂过程中应变能、动能、断裂能、摩擦耗能等等能量成分的数值计算方法。可用于水电、采矿、交通和铁路等行业的深部地下隧洞(道)和硐室(群)高应力诱发破裂与岩爆能量释放过程中能量评估领域。
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本发明属于湿法冶金领域，公开了一种风化壳淋积型稀土矿二次原地浸出回收稀土方法；将一次原地浸出的风化壳淋积型稀土矿闭矿处理一段时间，然后疏通原有的注液井和导流孔，并在四个相邻的注液井之间开设新注液井，然后向新注液井后注入浸取剂对矿体进行二次原地浸出，所得二次浸出液经导流孔汇入集液池；最后沉淀回收稀土。本发明可有效回收矿体残留的稀土和浸取盲区的稀土，显著提升原地浸出采矿的稀土回收率，并可充分利用一次原地浸出的浸出设施统，具有显著的经济效益和环境效益。
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本发明涉及一种矿山废水中铜离子的处理方法，包括将天然磁黄铁矿颗粒或矿渣与硫酸反应生成硫化氢；将硫化氢通入含铜离子的酸性矿山废水中，形成硫化物沉淀，固液分离，即得到去除铜离子的滤液和硫化铜沉淀。本发明还提供一种利用所述的处理方法处理含铜废水的处理装置。本发明提供的矿山废水中铜离子的处理方法，利用磁黄铁矿或者矿渣，通过其非氧化溶解产生的硫化氢来处理含铜废水，能够节省成本高昂的硫化剂，废水中铜离子的去除率高达90％以上，不仅节省了成本，还为为磁黄铁矿的采矿和提取铁矿节省了成本，将两个工艺合二为一，整体减少了污染，提高了生产效率。
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本发明属于激光表面改性技术领域，公开了一种宽光束、可调送粉角的快速高效半导体激光熔覆装置，包括半导体激光器(1)、光束整形与菲涅尔聚焦系统(2)、可调宽光带送粉头(3)、送粉器(6)、高速机床(5)、六轴联动机器人(4)及中央控制系统(9)，光束整形与菲涅尔聚焦系统(2)用于将激光整形并聚焦成宽光带激光；可调宽光带送粉头(3)用于向待处理的大型轴型工件表面输送粉末及宽光带激光；工件直径大于1000mm，长度不低于10m。本发明通过对关键组件的结构及其设置方式进行改进，可针对石油管道、海洋装备、天然气输气、采矿、隧道掘进等大型轴型工件进行外表面强化与表面修复，强化表面耐磨耐腐蚀性能，大幅度提高其使用寿命。
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本发明属于采矿技术领域，公开了一种采空区安全处置方法，包括：获取采空区的水渗流体积，并基于所述水渗流体积搭建水循环系统；将所述采空区内的渗流水抽取到地上供暖系统；将地上供暖系统的回流水泵送到所述采空区内。本发明提供的采空区安全处置方法，通过将采空区作为地热供暖系统的热源，通过循环水将地底热量带走，降低热量积累，从而避免残矿自然以及由之导致的衍生物污染和爆炸风险。
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本发明涉及一种用于物理模拟试验的微型自动化支护系统，属于岩土工程技术领域。所述的支护系统由微型锚杆支护装置和微型喷层喷射装置组成，微型锚杆支护装置由锚杆夹具，传动系统，护罩，微型旋转电机等组成，微型喷层喷射装置由喷嘴，输送管，齿轮箱，导向管，喷射机等组成，微型自动化支护系统可以完成物理模拟实验隧洞开挖的支护操作，克服物理模拟实验中在狭长、小洞径的隧洞中手动支护的困难，对“围岩”任一位置进行锚杆支护和喷层支护，对“围岩”进行任一指定厚度的喷层材料的喷射，提高物理模拟实验操作的效率和准确性，本发明可广泛应用于物理模拟实验中交通隧道、采矿巷道和水电站地下厂房等地下开挖隧洞的支护中。
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本发明涉及一种适于在岩石等脆性物上已钻成的垂直或倾斜的孔内进行刻槽的重力式大口径孔内刻槽工具。它由刀头,能前后滑动的刀片、与刀片相对应设置的尾翼及绳索紧固装置构成。通过绳索将刀头与一具有导向槽板的提升机构相联接,即可自动快速有效地对较大口径孔尤其是深孔进行刻槽。该工具结构简单,进退刀灵活,使用操作方便,适于采矿、石材开采、水利、道路开掘等定向爆破领域使用,可增加炮孔的间距,得到平整和规则的爆破面。
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本发明公开了基于筛分法仿真的岩石爆破块度测量方法，包括如下步骤：1)将岩石样本平铺在空地上，取样量拟按毎次爆破取3～5组，每组的取样量不小于1500kg；2)对每一组岩石样本进行扫描，获得岩石样本的精细化3D‑CAD数据；3)将精细化3D‑CAD数据导入离散元软件中进行3D重构，并对筛分过程进行仿真模拟，获取岩石样本的块度分布；4)多次仿真模拟试验，利用作图法对筛分统计结果进行处理，得出爆堆岩石的块度分布曲线、不均匀系数以及曲率系数。通过对爆堆岩石样本扫描并采用离散元软件对筛分过程进行模拟仿真，解决了现场筛分面临的工作量大的问题，降低了成本，避免了对现场的正常采矿、开挖作业的影响，同时具有精度高等优点。
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本申请涉及一种矢量布齿牙轮钻头，属于石油天然气和采矿钻井领域的牙轮钻头技术领域，牙轮钻头包括：牙轮钻头上至少设有一个牙掌和一个牙轮，牙掌的顶端设有螺纹，牙掌的底端设有轴径与牙轮转动连接；牙轮的同一齿排上布设有若干切削齿，同一齿排上若干切削齿中至少有一个切削齿的齿顶方向与其余切削齿的齿顶方向不同，以使若干切削齿形成矢量布齿齿排。本申请牙轮钻头的矢量布齿齿排上的切削齿的齿顶以不同方向布设，减小单颗切削齿的破碎面积，可有效提高切削齿的攻击性，提高钻铣桥塞的效率。同时可有效强化切削齿的韧性和强度，减少切削断裂现象。从而达到提高单只钻头钻塞效率、钻塞数量和延长牙轮钻头的使用寿命。
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本发明涉及采矿行业矿工安全保障技术领域，特指一种井下工作面空气净化与环境调控移动式新设备，包括行走装置、隔离装置、通风除尘与降温装置、喷雾装置、监控装置与供氧装置，行走装置由机动汽车基础组件构成的车载平台，包括车头、车身、轮胎与发动机组，隔离装置、通风除尘与降温装置、喷雾装置、监控装置与供氧装置均设于车载平台上。通过行走装置的车载式设计，集空气净化和环境调控的功能，调节特定工作面的环境至矿工最适合工作条件，其结构简单，运行方便，不仅能实现在无轨开采巷道中的机械化控制，同时能有效实现工作面的环境监控、降尘降温、空气优化等功能，根本保障矿工井下作业时的生命健康。
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本发明属于采矿工程和建筑材料技术领域，具体涉及一种矿山充填胶结材料及其制备方法。其以钢渣、矿渣、工业副产石膏为胶结剂，尾矿砂作为充填骨料，加水混合搅拌均匀而成，原料干基按照重量百分比为钢渣1%～7%，矿渣5%～12%，工业副产石膏2%～10%，尾矿砂75%～90%，各原料干基重量百分比之和为100%；加水调至充填料浆的质量浓度在65%～75%之间。本发明的有益效果是：强度较高；工艺简单，流动度大，适用于自流充填；充填料浆组分中没有水泥或水泥熟料，也未添加外加剂，100%使用固体废弃物，尾矿砂的利用率高，生产成本非常低廉。
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本发明涉及一种矿洞掘进水平进给开采设备，包括作业框架，作业框架的内部安装有驱动装置，驱动装置的左右两侧对称连接有锁紧装置，锁业框架的左右两侧从前往后依次交错设置有伸缩孔与安装槽。本发明可以解决现有水平矿洞在开采掘进过程中存在的以下难题a、掘进机对水平矿洞进行开采矿石时产生的力度大，普通的进给设备无法保证掘进机在作业中的稳定性，容易因为工作稳定性的问题导致掘进的方向出现偏差，影响矿石开采工作的顺利进行，b、传统的进给设备体积大，在矿洞内移动困难，工作范围有限。
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本发明公开了一种深埋隧洞应力解除预裂爆破方法，该方法利用常规钻爆掘进方案中平行于开挖进尺方向的周边孔或缓冲孔为应力解除孔，从而减少工作量、加快施工进度、降低围岩的损伤范围；根据围岩主应力水平及方向优化应力解除孔爆破参数；起爆时，率先起爆应力解除孔，使开挖掌子面靠近外侧一定范围内岩体预先破碎得到能量释放，从而在隧洞主体开挖时达到应力集中区向深部围岩扩展和降低围岩能量释放率的目的，充分保证应力解除效果，同时，也可降低掏槽孔、崩落孔爆破时对保留围岩体造成的损伤，最终实现岩爆发生率的大幅降低。本发明可广泛应用于高地应力条件下采矿、水利水电、交通等领域的深埋隧洞的钻爆开挖。
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本发明公开了一种可调节矿体尺寸、倾角的端部放矿相似模拟试验装置及其使用方法，该试验装置包括斜杆、上横杆、下横杆、立杆、上短横杆、下短横杆、底板、底部横撑、侧面背板和正面背板；利用平行四边形的不稳定性，四根斜杆和两根上横杆、两根上短横杆可绕右侧斜杆底部螺孔进行旋转，下横杆上有角度刻度，在预定角度位置安装立杆，待斜杆、上横杆旋转达到立杆位置后，再与立杆连接进行固定。斜杆、上短横杆、下短横杆与对应上横杆、下横杆之间的连接位置均可自由调节，上横杆、上短横杆与立杆间的连接位置也可自由调节。本发明具有结构简单、成本低、安装简便、可调节矿体倾角和厚度的特点，适用于地下崩落法采矿的放矿相似模拟试验领域。
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耦合超声场和电磁场在提高金属材料寿命上的应用，包括：将被处理的零件固定在卡具上，卡具的一端连接超声换能器，将固定好零件的卡具及超声换能器放入一个高频电磁感应线圈中，再将装有零件、卡具和超声换能器的高频线圈放置在一个低频励磁线圈中，工作时，被处理的工件同时接收三部分的能量：磁能、电能和机械能。本发明可广泛应用于电子行业、机械加工行业、采矿业、 建筑业、汽车行业等领域的各种金属材料处理，工件的使用寿命显著提高。
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本申请涉及一种壳体防磨损的牙轮制造方法及牙轮钻头，属于石油天然气和采矿钻井领域的牙轮钻头技术领域，所述方法包括以下步骤：牙轮毛坯件经加工成型后进行表面渗碳处理并形成渗碳层；渗碳后，在齿圈上镶入切削齿的位置表面去除全部或部分渗碳层并形成若干个平面或沉孔；淬火后，在所述平面或沉孔上加工齿孔，齿孔加工完成后，在齿孔中镶入切削齿。本申请牙轮表面渗碳后不完全清除齿圈表面的渗碳层，而只在齿圈上镶入切削齿的位置表面去除全部或部分渗碳层。根据本申请牙轮制造方法制造出的牙轮钻头可有效提高牙轮外表面强度，提升齿圈的耐磨性，防止齿圈早期磨损而导致的切削齿脱落，从而延长钻头使用寿命。
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一种用于矿山采矿及地面工程爆破用的新型无 梯粘性炸药及其制造方法。该炸药同微孔粒状硝铵、 水、甲基胺硝酸盐、羧甲基纤维素钠、柴油、铝粉、硫磺 按照一定的比例配合，冷加工混匀即成。具有工艺简 单，综合性能好，成本低，无梯恩梯成分、返粉少、成药 快，对厂房设备没有特殊要求，矿山可自行加工，间歇 式或连续生产皆可。
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本发明涉及采矿领域。一种采空区膨胀材料预应力充填的方法，其特征在于它包括如下步骤：1）预应力充填材料的制备：按各原料所占质量百分数为：过烧氧化钙粉体20%～80%、水20%～50%、充填骨料0%～60%以及0%～5%添加剂，将过烧氧化钙粉体、水、充填骨料和添加剂搅伴混合，得到预应力充填材料；2）矿山根据实际需要，在采空区内全部充入预应力充填材料或在充入部分矿山原先使用的充填材料的基础上，将预应力充填材料通过充填管充入采空区，直至采空区的顶部。预应力充填材料进入采空区一定时间后体积发生膨胀，在充填满整个采空区后，还会对周边的岩体产生一定的预应力。该方法及其充填材料不但解决了矿山充填接顶难题，充分限制周边岩体的变形和位移，改善围岩的应力分布，还为深部开采和复杂地应力环境下的开采创造良好的条件。
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本发明涉及一种提高工业废碱渣浆液沉降后强度的方法，包括如下步骤：称取300g碱渣置于容器中，加入200mL卤水，将其搅拌成碱渣浆液；依次加入10～50g的蒙脱土，10～50g的废磷渣，20～100g的脱硫石膏，搅拌均匀备用；用200mL卤水溶解0.05～4g高分子絮凝剂，将高分子絮凝剂溶液倒入容器中，静置10～15天，待浆液澄清后，分别用压缩机和十字板剪切装置弹簧测力器测定浆液下层沉淀物的抗压扭力和剪切扭力。采用该方法，可以提高工业废碱渣的使用强度，为采矿溶腔回填方面提供了一条可行的方法。
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本发明公开了基于FLAC3D计算矿区地表最大水平变形的方法，该方法包括以下步骤：首先利用FLAC3D软件中的list命令提取三维矿区数值模型节点的坐标和位移信息，再利用Excel从中筛选出地表节点，并以文本文件的形式输出矿区地表节点的坐标和位移信息；随后利用Surfer软件对输出的矿区地表节点信息进行插值，生成离散、等间距的矿区地表x方向与y方向位移的点阵；再利用Matlab编程语言实现对矿区地表最大水平变形的求解，进而实现地表最大水平变形等值线的绘制，最终为划分采矿活动对于地表建筑物的影响范围提供了依据。
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本发明公开了添加使用低镁资源生产烧结矿的方法，属于选矿烧结技术领域。其中，所用低镁资源来自矿山采矿后剥离的互层矿以及白外矿，将低镁资源破碎混合后，作为低镁混合熔剂，再与含铁物料、钙质熔剂和固体燃料进行配料和混料，得到烧结混合料。完成制粒后的烧结料经烧结机布料、点火烧结、破碎、筛分，得到成品烧结矿。本发明利用互层矿全部代替或大部分代替白云石来生产烧结矿，在保证烧结矿最佳MgO含量的同时，降低烧结矿燃料单耗，实现了固废资源化利用，保护环境，降低成本。
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