采·掘

• 煤矿井下固控泥浆循环系统应用研究

  刘洪刚;王定琪;

  针对煤矿井下钻孔塌孔、卡钻、流体循环等技术难题，研发了一种固控泥浆循环系统并对其进行工业性试验。分析了钻孔层位和岩性，发现其垂深为100m，有断层，水敏性黏土矿物占比最高达86%。使用固控泥浆循环系统开展试验，在钻至250m处时，因地层出水导致钻孔液性能和钻屑返出量降低，起拔压力骤增(最大为16.3MPa)，调整钻孔液性能后系统恢复正常；在钻至350m处时，遇断层，进一步调整钻孔液性能后成功穿过该断层。对过滤后钻孔液内残余钻屑进行粒径分析，发现受钻孔液黏度、黏土颗粒中电荷和有机质与胶体的影响，钻孔液中残余钻屑最大粒径为39μm，且80%的钻屑粒径集中在0～23μm。结果表明，该泥浆固控循环系统能有效应对水敏性、破碎性等复杂地层的成孔问题，解决了大垂深钻孔的返渣问题，并实现钻孔液的循环利用。

  2025年09期 v.53;No.621 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1304K]
  

• 悬臂式掘进机稳定支撑装置分析与研究

  唐兴华;

  为解决悬臂式掘进机作业过程中产生的反作用力危害掘进机安全的问题，基于掘进机的工作特点，建立了切割头的力学模型；通过研究各种反作用力的来源，探索了各种反作用力的相互关系和计算方法，并提出了平衡各种反作用力的措施。结果表明，切割过程中会产生不同方向的反作用力，需根据其作用方向设置不同方向的稳定支撑装置予以平衡。

  2025年09期 v.53;No.621 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1312K]
  

提·运

• 井下无轨胶轮车受限空间MIC-ResNet-LSTM自定位技术

  李林林;

  由于井下空间受限，无轨胶轮车的运动姿态具有高度动态性，在加速、减速、转弯、爬坡、下坡等多种复杂运动状态中，车辆的姿态(如横滚角、俯仰角、航向角)快速变化，容易造成误定位。为此，研究了井下无轨胶轮车受限空间MIC-ResNet-LSTM自定位技术。在受限空间内建立载体坐标和井下坐标，更新胶轮车运动状态下横滚角、俯仰角、航向角变化的实时姿态。结合MIC-ResNet技术，提取更新姿态的定位特征向量。基于定位姿态特征，利用LSTM技术构建自定位模型，计算定位标准和实际定位结果之间的平均绝对误差，对误差进行自适应校正，输出定位结果。结果表明，在相同时段下，设计的定位技术误定位次数在4次以下，其他2种方法均在4次以上，这提升了井下无轨胶轮车定位的准确性。

  2025年09期 v.53;No.621 9-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1695K]
  

• 基于SVM的矿井提升机安全风险监测方法

  李伟;姜进成;王磊;刘德路;郭盼盼;

  为了有效实现矿井提升机运行过程安全风险监测，提出了基于支持向量机的矿井提升机安全风险监测方法。首先，收集大量的矿井提升机运行数据，统计分析数据中的速度、载重、温度等参数与提升机运行参数之间的相关性关系。然后，利用主成分分析法提取出关键数据作为样本数据，将提取到的样本数据和事故数据分别作为正负样本，建立基于支持向量机的分类模型。依据该模型的分类预测结果定量计算相应的风险值，实现安全风险监测过程。试验表明，利用该方法得到的监测结果的效果较好，在实践应用中具备较高的可靠性。

  2025年09期 v.53;No.621 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1565K]
  

破·磨

• 流程模拟方法确定球磨机补球方案的应用实践

  李志平;

  针对当前球磨机补球方案普遍存在补多大球和补几种球等问题，通过分析影响球磨机补球方案的球磨功指数、钢球冲击破碎能量与冲击破碎频次、进出料粒度分布和钢球磨损规律的4个关键因素，以某铅锌矿球磨闭路流程为例，系统介绍流程模拟方法，确定球磨机补球方案并进行应用。经应用试验研究显示，该方法在保证磨矿产品细度不变的条件下磨矿单位功耗降低8.23%，“过磨”产品占比降低4.77%，钢球消耗降低16.7%，衬板寿命提升20%；补2种球径比补1种或3种球径的磨矿效果更好。证明了流程模拟方法用于指导生产实际中的装补球改善磨矿效果的科学性和可靠性，可为广大工程技术设计人员提供参考。

  2025年09期 v.53;No.621 21-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1531K]
  

• 大型单缸旋回式破碎机粉尘侵入机理及工艺优化研究

  李铁兵;张陆昊;黎晓;李登辉;王果山;张发;

  全球大型铜矿、铁矿、铀矿等硬岩初级破碎工序普遍采用单缸旋回式破碎机作为转动主设备，润滑系统对破碎机的平稳运转至关重要，但矿山生产环境中的粉尘侵入润滑系统是一个长期存在的问题。结合纳米比亚湖山铀矿发生的多起粉尘侵入润滑系统事件，在对国内外同类案例分析的基础上，深入研究粉尘侵入的机理；结合湖山铀矿及国内外大型矿山实施的多项针对性工艺改进成果，归纳出6种常见的失效模式，并提出针对性的工艺优化建议；其中多项工艺优化项目已在纳米比亚湖山铀矿实施，大幅提升了破碎机润滑系统的可靠性，为大型矿山单缸旋回式破碎机润滑系统粉尘侵入的故障分析及治理提供了参考。

  2025年09期 v.53;No.621 27-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1715K]
  

• 高压辊磨机在顽石破碎工艺中的应用研究

  张文博;赵亚伟;董节功;薛宏超;吕冠男;

  较难破碎的顽石限制了半自磨系统的生产能力，增加了磨矿设备的生产能耗。基于顽石对半自磨工艺生产状况的影响，介绍了 2 种顽石破碎工艺及其应用，采用圆锥破碎机和高压辊磨机进行顽石破碎更有利于优化半自磨系统的生产状况。通过国内某铜矿选矿厂碎磨工艺优化改造实例，分析了磨矿设备的工业运行状况。研究发现，高压辊磨机作为第二段顽石破碎设备，可有效降低半自磨系统单位功耗。

  2025年09期 v.53;No.621 33-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1377K]
  

分·选

• 基于视频AI的带式输送机大块煤检测方法研究

  戴国伟;

  带式输送机上的大块煤会导致煤流堵塞、堆煤，引发输送机倾倒事故。矿井运输环境光照不均，煤体间相互遮挡，现有算法存在大块煤检测精度不足的问题。提出了一种基于YOLOv5s的带式输送机大块煤检测方法。首先，选取DsLMF公开图像数据集内含有大块煤的图像，人工标注以制作数据集；其次，选择YOLOv5s作为基础视觉框架完成算法训练，并采用双向特征融合策略实现大块煤跨尺度的特征融合；最后，将模型文件与井下视频流同时输入大块煤检测框架进行检测。现场试验表明：基于YOLOv5s算法的大块煤检测算法，A_m值高达0.98644，满足井下大块煤检测的精确度要求。

  2025年09期 v.53;No.621 37-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1436K]
  

• 选煤厂浮选自动控制系统设计及应用

  刘树成;

  针对常村选煤厂浮选系统自动化程度低、参数监测不完善等问题，提出智能化技术改造方案。增设了传感器与在线仪表，实时采集矿浆质量分数、流量、浮选槽泡沫厚度等参数，并基于BP神经网络构建加药预测模型，结合OPC通信技术实现数据交互与闭环控制。改造后，系统采用蠕动泵精准加药，结合专家系统与PLC控制模块优化参数。应用结果表明，起泡剂与捕收剂用量分别降低11.1%和13.6%，吨原煤总药剂用量减少12.3%，尾矿灰分稳定性显著提升，有效提高了精煤产率，降低人工依赖，经济效益显著。

  2025年09期 v.53;No.621 41-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1379K]
  

通用

• 基于ANSYS的环锤破碎机隔振平台动态特性分析

  冷阳;李清;陈钢;

  以环锤破碎机隔振平台为研究对象，采用ANSYS有限元软件建立三维模型，并对隔振平台进行模态、谐响应和应力分析。研究结果表明，环锤破碎机隔振平台的固有频率与激振源的频率存在显著差异，可有效规避共振风险；在剩余不平衡力的持续作用下，隔振平台各支承点在各方向上的振动位移低于可能引发安全隐患与运行故障的临界值，展现了良好的稳定性；隔振平台应力云图上未出现应力水平相对较高的区域，而少部分应力较集中的区域则需要加强保护措施，为隔振平台的设计优化提供了参考。

  2025年09期 v.53;No.621 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1749K]
  

• 冲尘机器人液压制动系统设计研究

  王成锋;

  根据煤矿安全规程要求，结合冲尘机器人工作特性，对冲尘机器人液压制动系统关键元件参数进行理论计算与选型；利用 AMESim 液压仿真软件，建立了冲尘机器人液压制动系统仿真模型；根据实际工况，对其行车和驻车制动性能进行了仿真分析。仿真结果表明，所设计的冲尘机器人液压制动系统满足设计要求和煤矿安全规程规定。该研究对提高冲尘机器人作业安全性和除尘效率具有重要的意义。

  2025年09期 v.53;No.621 51-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1393K]
  

• 基于竹壁微观结构的矿用自卸车驾驶室面板的减振研究

  张建广;庞培琪;韩斌慧;孟杰;

  针对复杂工况下矿用自卸车驾驶室面板振动能量积聚、结构位移大的问题，基于竹壁维管束梯度分布的仿生原理，提出一种多孔对称约束粘弹性阻尼夹层结构。通过理论建模与有限元仿真手段，揭示了阻尼损耗因子与剪切模量正相关，与孔隙率和弹性模量呈先增后减的非线性规律，并采用正交试验法优化了阻尼层厚度、材料及弹性层孔径参数。仿真结果表明，相较于传统面板，新型结构在振动激励下，最大位移量降低了81.3%，振动衰减时间缩短了11.1%，且质量减少了37.2%，实现了宽频带振动抑制与轻量化协同优化。该研究为工程车辆板型结构的高效减振设计提供了一种新型方案和计算方法，可显著提升驾驶室的稳定性，对恶劣工况下装备的减振技术具有一定的参考价值。

  2025年09期 v.53;No.621 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1541K]
  

• 中联润世露天煤矿智能矿山建设应用实践

  谢国良;韩铁良;达勒别克·努尔兰;李园园;郑宁宁;刘光伟;

  针对煤矿智能化建设发展不平衡、不充分等问题，中联润世露天煤矿结合自身实际，分别从智能化建设的基本要求、智能化系统常态化运行以及数据深度分析与应用3个方面进行智能矿山建设。从安全、高效、减人、提效的角度出发，先后建设了透明地质煤质系统、采掘设备模拟仿真系统、智能地测设计系统、无人驾驶分析系统；从资源管控、资源分布、人员安全高效培训、采矿精细化设计以及无人驾驶智能决策等方面分别进行了应用研究。煤矿智能化系统的投入使用，提升了露天煤矿在地质、设计、培训、安全生产等方面的效能，为其他露天矿山智能化建设提供了参考。

  2025年09期 v.53;No.621 60-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1522K]
  

经验

• 自磨机超长螺栓旋合问题的分析

  赵继红;倪国强;

  <正>自磨机是以被粉碎物料本身作为研磨介质的磨矿设备，应用范围较广，主要用于铜矿、钼矿、铅锌矿和稀有金属矿等方面的磨矿处理。长旋合螺栓主要用于自磨机关键件中端盖和中空轴直径的紧固连接，其旋合长度直接决定了大型自磨机运行的稳定性~([1])。因此，如何实现螺栓的超长旋合一直是众多专家学者关注和研究的对象。

  2025年09期 v.53;No.621 66-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1042K]
  

• 基于CFD渣浆泵流量偏小工况下过流部件的优化与应用

  胡自强;周贤武;吴强波;

  <正>渣浆泵是一种输送固液两相流的特殊泵，广泛 应用于电力、冶金矿山、选煤洗煤、水力疏浚等工业领域。其作为一种重型设备，能耗较高，磨损较大，提升其效率和耐磨性能意义重大~([1-2])。在渣浆泵过流件设计领域，已有多位学者通过 CFD 等模块进行仿真拟合~([3-4])，分析了渣浆泵的磨损及流动特性。

  2025年09期 v.53;No.621 68-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1129K]
  

• 基于六杆机构的多运动模式矿用特种机器人设计

  王伦;马英;张德生;杜毅博;魏存跃;佟友;

  <正>当前井下作业平台主要包括轮式、履带式与纯 飞行式 (无人机) 3 类。轮式与履带式机器人载荷大、续航长，但在坍塌碎石、积水坑洼及急转弯等复杂地形中易陷车或机动受限~([1-2])。作为三维机动工具，无人机可轻松跨越障碍并实现快速部署，尤其适用于高空裂隙检测、瓦斯与温湿度分布监测以及灾害点位图像回传等任务。

  2025年09期 v.53;No.621 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1574K]
  

• 中厚煤层综采工作面喷雾负压二次降尘装置设计与应用

  杨俊磊;

  <正>液压支架作为综采工作面的核心设备，主要功能是支撑顶板、隔离采空区，为采煤工作人员提供安全作业环境。采煤机完成割煤作业后，液压支架需及时进行降柱前移，从而对悬空顶板起到支撑作用。煤(岩)体等在矿山压力与支架支撑力的联合作用下发生破碎，产生大量粉尘；支架在降柱移架过程中因收缩、震动等因素，导致大量粉尘从支架侧护板缝隙落下，严重污染下风侧采煤工作面的作业环境~([1])。

  2025年09期 v.53;No.621 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1331K]
  
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