摘要：基于外加腔体约束方法,对铝土矿中Al、Si两种元素的激光诱导击穿光谱(LIBS)实验参数进行了优化研究。通过设置压强、激光能量、延迟时间等参数,使用传统LIBS和外加腔体约束LIBS(CC-LIBS)分别对铝土矿样品进行激光烧蚀,选择SiⅠ288.15 nm和AlⅠ308.21 nm作为特征谱线对最优实验条件进行了分析。结果表明:压强为150 MPa时,谱线强度偏差最小;能量为80 mJ时,采集到的特征谱线信噪比(SNR)最大;延迟时间为1μs时,Al、Si两种元素得到的SNR最优,从而确定了最佳实验条件。与传统的LIBS相比,CC-LIBS采集到的特征谱线强度、SNR都有所提高,为铝土矿中Al、Si元素的检测提供了新的实验依据与思路,具有一定的参考价值。

摘要：针对激光诱导击穿光谱自吸收影响铝土矿定量检测精度的问题,提出基于等离子体电子温度与电子密度的自吸收校正方法,建立了双重自吸收校正模型,实现了铝土矿主要元素的发射光谱自吸收校正。通过激光诱导击穿光谱(LIBS)技术激发铝土矿元素光谱,结合NIST库筛选出铝土矿样品中Al、Si、Fe、Ti元素的主要特征谱线,并利用元素能级性质选定内参考线,通过比较玻尔兹曼图决定系数(R2)与自由定标激光诱导击穿光谱(CF-LIBS)定量分析精度,验证了提出的自吸收校正模型的可行性。通过计算等离子体电子温度确定谱线自吸收系数,完成谱线的第一次校正,结果显示Al、Si、Fe、Ti元素含量的准确性分别提高了5.21%、5.94%、11.28%和5.62%;利用谱线展宽理论及电子密度,完成了谱线的第二次校正,结果显示主要元素含量的准确性进一步提高了3.19%、4.26%、4.49%和3.37%。经过两次校正,样本中各元素的玻尔兹曼拟合系数得到了很大改善,定量分析精度得到了提高。

摘要：铁矿石是非常重要的矿产资源,它的开发利用对钢铁产业的发展有很大的影响,铁矿石的选检与分类是冶金行业必不可少的环节,不同种类的铁矿石及其品质会直接影响与其他物质的配比,因此对铁矿石的选检分类研究在冶金行业具有重要意义。激光诱导击穿光谱技术(LIBS)是近年来发展起来的一项成分检测技术,具有无损、快速、原位在线检测等优点,在化学成分检测及样品分类领域有一定的优势。为了提高铁矿石的分类精度,提出将激光诱导击穿光谱技术与机器学习相结合对赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、云母赤铁矿、磁铁矿、磁赤铁矿、鲕状赤铁矿、黄铁矿、钴磁铁矿、磁黄铁矿等10种天然铁矿石进行分类研究。在研究中,首先通过激光诱导击穿光谱技术烧蚀10种天然铁矿石样品获得其对应的光谱数据;然后通过设定阈值的方法选定最大光谱强度对应的10个光谱特征;最后通过KNN、RF、SVM机器学习模型对选定的特征光谱进行分类训练及测试。结果表明:KNN、RF、SVM三种机器学习模型的分类准确度分别为83.0%、80.7%、90.3%。从分类准确度可以看出,激光诱导击穿光谱技术与机器学习相结合可以实现对铁矿石的快速、精确分类,这将为冶金行业的铁矿石选检分类提供一种全新的方法。

摘要：我国煤下铝土矿资源储量极其丰富,约占全国铝土矿储量的50%以上,随着国内浅地表铝土矿资源逐渐消耗殆尽,地下铝土矿特别是煤下铝开采将成为铝资源开发的发展趋势和必然选择。针对目前煤铝共采过程中存在的岩层活动相互影响问题,提出煤下铝土矿逐巷充填护顶与置换开采方法:将每个铝土矿柱划分为多条采巷,采巷开采完毕后立即充填以达到及时护顶与控制岩层活动的目的,每条采巷按设计顺序依次进行开采与充填作业,实现铝土矿柱与充填体的置换开采,最终保障铝土矿与上部煤层均正常开采。研究成果成功应用于山西华兴铝业有限公司奥家湾铝土矿,充填接顶效果良好,顶底板位移量控制在20 mm以内,可有效控制铝土矿采后的岩层活动,保障上覆煤层连续性,实现煤下铝土矿对上覆煤层的保护性开采;充填后能及时有效护顶,提高采场整体稳定性,解决常规铝土矿软弱直接顶控顶的技术难题;铝土矿采出率由45%提高至78%,矿石贫化率控制在5.06%,且充填设备小型化、便携化,安装在井下,占地面积小,成本低,整体技术经济效益显著。形成了一套适应于现场的完整的逐巷充填护顶与置换开采技术体系,技术可行、经济性好,可为实现煤铝共采提供技术支持,具有较大的推广应用前景。

摘要：液氨储罐是脱销系统的重要组成部分,但在运存储和检修过程中极易发生破损和爆裂从而引起氨气的泄露,对人体造成伤害。本文从氨气易溶解于水的原理出发,设计了液氨储罐水置换的方案,分析了该方案的优势与不足并提出解决方案。

摘要：某铝土矿位于高山与平原相接的丘陵地区,属沉积型矿层,设计采用空场采矿法进行开采。矿区地表有少量的建筑物及构筑物,为对其进行保护,在采场采空区内需留有合理的矿柱支撑采空区顶底板,并对留设的矿柱尺寸、间距以及对地表位移的影响等进行了探讨,以期对类似条件的生产实践提供指导。

摘要：为提高铝土开采的效率和安全性并解决铝土开采过程中开采率低的问题,以奥家湾矿区为研究对象,在分析其地质、水文等条件的基础上,分析了该矿区当前的开采现状,并结合矿区特点提出了采用锚杆护顶的全面采矿法和锚杆护顶房柱采矿法,并完成了开采工艺对应设备的选型设计。

摘要：山西A铝土矿属于沉积型铝土矿床,采用房柱法开采,要实现矿石采出率与采场稳定性关系的平衡,合理设计采场参数是关键。以该矿实际地质开采条件为工程背景,采用理论分析与数值模拟的方法,在留设矿柱宽度为4 m固定不变的前提下,对比分析了3种不同留采比(分别为1∶1、1∶1.5、1∶2)开采方案下的采场稳定性。研究结果表明:随着矿房开采宽度的增大,矿柱竖直应力峰值逐渐增大并且应力向矿柱内部集中,顶底板位移与塑性破坏区也随之增大。留采比1∶1.5(留设矿柱宽度4 m,开采矿房宽度6 m)为该矿最优的矿柱与矿房留采比,可最大限度提高矿石的采出率,同时保障采场的稳定性,可为山西省铝土矿安全高质量开发提供理论支持。

摘要：本文通过现场数据采集、现场测试以及数值模拟等,对氢氧化铝焙烧炉的气固分离技术以及传热技术进行了系统研究,开发了3500t/d氢氧化铝焙烧炉。其整体设备结构紧凑,单位投资及系统能耗低于同类装置。此焙烧炉产能可达4000t/d,为国内单台产能最大的氢氧化铝焙烧炉,满足了氧化铝生产线不断增大的需求。

摘要：巷道围岩的变形破坏本质上是能量积聚、耗散及释放综合作用的结果,是能量驱动下的一种状态失稳现象,揭示巷道围岩能量分布规律有利于岩石工程的安全评价和稳定性分析。基于经典弹塑性理论及能量守恒定律,分析了巷道围岩弹性变形能、耗散能和外力功之间的关系,揭示了外力功与能量的演化规律。采用FLAC^(3D)内嵌的Fish语言编程及二次开发,完成FLAC^(3D)能量计算的功能拓展,并通过算例验证了所开发的能量模块的准确性和合理性;将此能量模块应用于巷道工程,实现了对巷道围岩弹性能量场、耗散能量场的可视化分析,探究了不同断面形状、尺寸对巷道围岩能量场分布及演化规律的影响,且巷道围岩耗散能集中区与主破坏位置基本吻合。从能量角度分析巷道围岩的稳定性,对巷道吸能支护设计具有重要理论意义和应用价值。