A DFT study on the effect of lattice impurities on the electronic structures and floatability of sphalerite

The electronic structures of bulk sphalerite containing 14 typical kinds of impurities were studied by density-functional theory (DFT). The calculated results show that the presence of Cd, Hg, Ga, Ge, In, Ag, Sn, Pb and Sb could increase the lattice parameter of sphalerite. Ag, Sn, Pb, Sb, Cd and Hg impurities narrowed the band-gap and increased the conductivity of sphalerite. Moreover, Mn, Fe, Ga, In, Sn and Sb impurities changed the semiconductor type of sphalerite from p-type to n-type. All of the impurities except Cd and Hg made the Fermi level shift to higher energy and led to the occurrence of an impurity state in the forbidden band.Analysis of the frontier molecular orbital showed that the impurities Mn, Fe, Cu, Ge, Sn, Pb and Sb contributed greatly to the highest occupied molecular orbital (HOMO) and greatly influence the nucleophilicity of sphalerite. On the other hand, the impurities of Fe, Cu, Co, Ni, Cd and Ga greatly contributed to the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) and greatly affected the electrophilicity of sphalerite. The interactions of O₂ and xanthate with sphalerite are discussed. Results suggest that Mn, Fe, Ni, Cu, Sn and Pb impurities favored the oxidization of sphalerite; however, the impurities of Cd, Hg, Ga and In had the opposite effect. Impurities of Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Hg and Pb could enhance the reactivity of xanthate with sphalerite.     

玲珑金矿田53、56、58、55、108号脉支脉找矿研究及成矿预测

随着深部中段的探矿工程实施揭露,玲珑金矿面临着资源紧张、矿石品位明显下降的现状。面对现实,玲珑金矿在探矿方面灵活运用“依矿找矿,上下兼顾,不放边角,边探边采”的思路,加大了矿山上部、深部及周边探矿力度,针对西山矿区的几条主要生产矿脉,进行新的探矿分析研究,特别是根据中深部获得的新地质资料,大胆尝试改变以往探矿工程布局,加密探矿网度,筛选出浅部老中段沿脉工程漏掉的临近平行单体支脉,同时又在部分主脉不同的线位区域发现了可开采规模的交汇支脉,改变了以往西山矿区部分矿脉单脉规律排列的认识,从而对支脉的成矿规律及脉群交汇处成矿靶区进行研究分析验证,取得了良好的探矿效果。     

浅述矿山总图台阶式竖向布置

在山区或高丘陵建厂的总图设计中,总图的竖向设计多采用台阶式布置形式,场地台阶式布置增加了场地的不稳定性,同时边坡治理、场地排雨水、综合管网的难度性增大,各标高与工艺流程的协调会因工程不同带来局限性或适应性。针对总图台阶式竖向布置的特点,以矿山所建选厂为例,分析了其台阶式场地竖向布置的特点,根据该选厂场地的地形地势,对选厂的功能区域进行了合理的划分,并介绍了台阶的连接、整平和排雨水方式,以供类似工程参考借鉴。     

基于主成分分析法的松软煤体煤尘润湿特性研究

矿井煤层产尘与煤体坚硬程度密切相关,而深部含瓦斯煤体往往呈现松软煤层的特征,为了研究松软煤层煤体润湿性的影响因素,以对粉化松软煤体产尘进行治理,以衡量煤样润湿性强弱和评价粉尘灾害的重要指标接触角为主线,从淮北煤田7个突出矿井选取了7种松软程度不同的煤样进行煤-水接触角测定,通过工业分析、煤与瓦斯基础参数测定、孔隙结构测定和红外光谱定量分析试验,采用主成分分析法系统探讨了松软煤体煤尘的润湿特性和主要控制因素。研究结果表明:松软煤体的润湿性主要取决于煤的灰分、水分、孔容、比表面积、坚固性系数、羟基含量,且影响程度依次减弱;其中灰分、水分、孔容、比表面积、羟基含量与接触角成负相关,是煤的亲水因素,而坚固性系数与接触角呈正相关,是煤的疏水因素;煤体强度越低,煤体越松软,煤-水接触角越小,煤的表面润湿性越好;通过主成分多元回归分析方法的结果得出灰分与煤-水接触角的相关程度最高,是煤表面润湿性的主控因素;瓦斯在煤层赋存过程中影响煤体的强度,瓦斯的吸附、放散作用促进原生裂纹的开裂和新生裂纹的产生,导致煤体物理化学性质的改变,间接影响了煤的润湿性。     

基于目标管理的煤矿企业机关务实高效工作机制建设研究

工作作风作为一个队伍的精神底色,是一个组织精神风貌的直接体现。针对煤矿机关管理人员而言,其作为安全生产管理责任的主体,是链接领导层及执行层的关键层级,承担着上传下达、检查落实、协调反馈等重要作用,如何建立煤矿机关务实高效工作机制对矿井的安全生产起到至关重要的作用。鉴于此,本文以目标管理理论为研究基础,审视当前煤矿机关务实高效工作机制建设现状,基于目标管理分析问题产生的根源,着重从强化党建引领作用,夯实思想政治理论基础；加强学习意识,提升业务技能管理水平；完善责任制及追责机制,推动作风建设常态长效等方面对煤矿机关务实高效工作机制建设进行研究。     

新形势下内蒙古超低品位矿产资源开发利用分析

内蒙古对超低品位矿开发利用的主要对象是金、铅、锌和铁矿几个矿种,主要集中在巴彦淖尔市、包头市、乌兰察布市和赤峰市,年生产能力占比约为57.72%,已经超过一半。但是内蒙古对超低品位矿开发利用的地区多数分布在生态环境敏感的区域,存在生态破坏严重难恢复、碎石排放量大难治理、政策滞后、产能落后、社会风险难防范等主要问题。本文从内蒙古超低品位磁铁矿勘查开发利用现状入手,结合新形势下"创新、协调、绿色、开放、共享"五大理念和"去产能、去库存、去杠杆、降税费、补短板"五大任务提出了以创新为动力,以关键工艺技术突破为前提,科学利用超低品位矿产资源;以绿色为标准,提高开采准入门槛,严守生态环境底线;以储备为常态,以时间换空间,有效调节资源供给,实现矿业可持续发展;深化供给侧改革,优化政策措施,有效防范各类社会风险的政策建议。这些建议对内蒙古乃至全国在新常态下科学谋划超低品位矿产资源开发利用,实现矿业科学发展有一定的现实意义。     

调整剂对菱锌矿浮选矿浆流变性的影响研究

Study on The Effect of Regulators on Slurry Rheological Properties in Floatation of Smithsonate     

复合材料矿车车箱的可行性与先进性研究

矿车是矿山运输和提升中的主要设备,实现结构轻量化是提高运输效率的重要途径,也是绿色矿山建设的需要。基于对矿车主要性能的要求,从矿车制动距离、运行速度、矿车车箱与矿物的粘连性、矿车的腐蚀和矿车动态稳定性方面,对矿车主要部件——车箱目前存在的问题进行了分析,探讨了应用复合材料代替钢板制作复合材料矿车车箱的可行性,提出了基于复合材料的解决方案。通过充分的理论和翔实的数据,论证分析了复合材料车箱在轻量化、表面质量、耐腐蚀、减振降噪以及制造工艺等方面的先进性,并简析了其经济性。研究表明,复合材料是一种可用于矿车车箱制造的理想材料。它可以有效实现矿车的减重、节能、延寿和增效。     

CO_2对煤升温氧化燃烧特性的影响

为了掌握CO2气体防治煤自燃的特性,采用TG-DSC联用分析系统测定煤样在不同CO2体积分数、不同升温速率时反应引起的质量、能量变化,研究CO2对煤升温氧化燃烧过程的影响。通过分析煤升温氧化燃烧过程的TG-DSC曲线,确定了煤氧化燃烧过程的特征温度变化规律,实验表明:煤样变质程度越高,TG曲线越向温度高的方向移动;特征温度T1,T2,T3在不同CO2/空气混合条件下失重曲线差异较小,在失重温度T4时,CO2体积分数越大,其TG,DTG曲线差异越大,着火温度、质量变化速率最大温度点及燃烬温度点延后。CO2体积分数影响了煤样放热强度,CO2体积分数越低,DSC曲线越陡,放热强度越高;CO2体积分数越高,曲线平缓,放热量小,燃烧点放热峰向高温区移动,反应得到了抑制。通过动力学分析计算得出:煤样在空气氛围下的活化能和频率因子均大于在通入CO2气体后,随着CO2体积分数的升高,表观活化能和指前因子减小速度加快,但反应速率常数也减小,表明CO2抑制了煤的氧化燃烧。     

新疆第五次煤田火区普查成果分析

相较于2013年新疆开展的第四次煤田火区普查成果,新疆新生煤田火区增加,部分未治理的煤田火区面积扩大以及责任主体灭失,给新疆煤炭工业的能源基地建设、井田划分、矿区规划、矿井安全生产、生态环境保护带来严重影响。2019年,新疆开展了第五次煤田火区普查,以新疆第五次煤田火区普查结果为研究对象,分析了新疆煤田火区的特点、变化原因、危害和影响。新疆煤田火灾存在分布广、发展快、新火区产生快、易发煤火风险区域多等特点,煤田火区的持续燃烧造成损失煤炭资源、污染大气环境、破坏土壤环境、污染水资源、易发地质灾害等危害。针对上述特点和危害,提出了新疆煤田火区治理措施,为新疆煤田火区治理规划提供了基础资料和决策依据。     

群力煤矿首采面优化设计

基于群力煤矿首采面瓦斯治理时间长,巷道工程量大,矿井达产搬家次数多等问题,通过对首采工作面保护层开采区域防突措施、井巷工程量和工作面推进度等方面进行分析与研究,优化首采工作面设计,有效减少井巷工程量,缩短工期,减少初期投资,更有利于矿井尽快投产和安全生产。     

永磁直驱电机在带式输送机上的应用研究

针对传统带式输送机传动装置由多种设备组成造成的满载启动困难、驱动效率较低、设备运转过程中出现故障率高、运转时噪音大、且后期人工对机器维护频繁且维修费用高昂等问题,引进了永磁直驱电机对井下带式输送机传动装置的改造。永磁直驱电机取代传统的机械驱动装置,其直接驱动传动滚筒带动胶带机运转,使传动系统结构中无齿轮,减少了设备之间机械传动效率的消耗,效率得到了很大的提高、运转过程中噪音降低了很多,安装十分方便,而且无需工人进行日常维护、检修,从而节约了大量的人力物力成本。永磁直驱电机的成功研发,为带式输送机的发展开拓了新的篇章。     

全球白银资源供需格局与价格影响因素分析

白银作为重要的贵金属,兼具工业属性和金融属性。本文分析了白银的供给,需求,成本与价格。其中供给方面,总结了白银的储量和集中度,全球主要的白银矿山的情况,白银的产量及主要来源,主要的白银矿业公司产量。需求方面,总结了白银的需求结构,在工业需求方面做了进一步的分析。最后在成本与价格方面,介绍了白银的三种成本,长周期历史价格回顾,价格的长中短周期的影响因素。     

球磨机衬板失效原因分析及优化对策研究

衬板是影响球磨机工作性能的关键部件,基于资源开发对衬板的需求不断增长,研究衬板失效问题具有重要意义。本文选取衬板材质、衬板结构、球磨机充填率、介质配比、矿浆浓度、磨机处理量等因素,综述了每种因素对衬板失效的影响过程。在此基础上,从优化衬板力学性能、降低介质对衬板伤害、减少矿浆腐蚀等角度阐述优化方案,分别提出优化衬板材质及改变不同衬板热处理工艺、优化衬板形状、精确介质配比、调整磨机充填率、控制矿浆浓度、球磨机处理量合理化等降低衬板失效的重要对策。最后,对衬板未来可能的研究方向进行展望。为弱化衬板损耗、降低衬板失效发生频率延长衬板使用时间的保护衬板工作提供参考。     

高浓度胶结材料在空洞型采空区中的堆积扩散规律试验研究

以大空洞采空区充填治理技术为出发点,选取水泥为胶凝材料,标准砂为骨料,对不同骨料和胶凝材料配比条件下高浓度充填浆液的堆积扩散性能进行研究。结果表明,堆积密度测定仪、倒置混凝土塌落度试验仪、常规混凝土塌落度筒测定的同种参数配比的高浓度浆液的堆积形态可分别概化为“凸”字形、“凹”字形和圆弧形。随着骨胶比的增加,浆液的堆积时间呈增加趋势,浆液塌落度明显减小,浆液堆积高度呈增加趋势,堆积浆液底面直径呈减小的趋势。骨胶比在2.6~3.0时,某一骨胶比下,注浆高度越小,注浆孔孔径越小,浆液堆积高度越大,浆液堆积体底面扩散直径越小,所形成的“凸”字形堆积体更有利于大空洞采空区充填治理中结构的稳定和材料的节约。     

煤矿企业网络安全中的“云中防线”探讨

随着科技的高速发展,现在企业都开始进入计算机控制时代。由于计算机技术的成功运用,使得煤矿企业的管理更加自动化和智能化,也提高了工作中的安全指数。但是有利也有弊,网络中存在着许多威胁,比如病毒、木马、间谍软件、垃圾邮件等,给依赖于网路的煤矿企业带来很多损失。因为来自web的威胁具有双重特性,即渗透性和利益驱动性。所以,对网络安全的管理需要引起企业的高度重视,做好应对web威胁的防御工作,为企业争取最大的利益。     

复杂地质条件下巷道围岩失稳变形原因分析

以山西天地王坡煤业有限公司3209放顶煤工作面软岩临空巷道围岩失稳变形为背景,从围岩强度、地应力、岩体结构特征、地下水、岩层倾角、相邻工程、巷道形状、巷道跨度、施工工艺、施工质量等10个因素考虑,采用层次分析法对各影响因素进行综合分析,给出各影响因素权重值的总排序,为巷道围岩稳定性控制提供一定的理论依据。     

阜新市经济转型的战略问题及对策

经济转型是资源型城市发展的普遍规律,是关于城市与区域发展的系统工程。阜新市经济转型要区分一般性发展条件和比较优势条件,发挥即将形成的交通区位优势、近海优势和充分利用国家给予的经济转型试点城市的优惠政策;注意解决经济转型过程中的战略性问题,包括城市定位与发展方向、城市规模与空间布局、产业结构调整与扩大就业、产业转型与城市转型的协调、深化国企改革与发展民营经济、城乡经济一体化发展与区域合作、水土资源保护与生态环境建设、城市与区域基础设施改造和建设。     

中国镉资源现状分析及可持续发展建议

镉是一种重要的有色金属,广泛的应用于工业领域。进入21世纪以来,随着轻、重工业的快速发展,全球镉消费量大增。我国是世界镉资源大国,储量和产量均居世界首位。本文在分析我国镉资源分布、特征、储量、产量及消费的基础上,提出了我国镉资源开发利用过程中存在的环境污染严重、回收利用率低和产量过大等问题。对此,提出增强环保意识,提高应对能力;重视回收再生,充分循环利用;严格控制产量,提高采选冶技术的可持续发展建议。     

长汀矿区矿坑涌水量模糊水文地质比拟法预测

基于长汀矿区勘探资料,分别从含水层组特征、断裂构造带水文地质特征、地下水补给、径流、排泄特征、矿井充水类型等方面对该矿区的水文地质条件进行了分析,结果表明:1矿区侵蚀基准面以上的主要充水来源为大气降水、接触裂隙水和断层接触水;2矿区侵蚀基准面以下的主要充水来源为接触裂隙水和断层接触水;3矿区地下水补给主要来源于大气降水,浅部可直接获得补给,深部通过裂隙和断层间接获得降水补给。在上述分析的基础上,基于矿区用水量实测资料,采用模糊水文地质比拟法、传统水文地质比拟法预测的矿坑涌水量分别约为44.69,46.73m3/h。尽管模糊水文地质法的预测结果略小于传统水文地质比拟法,但由前者充分考虑了降雨量、水头降深、开采面积、给水度、渗透系数和补给水源等因素,故其预测结果相对于传统水文地质比拟法而言可靠性更强。分析结果对于精确预测该矿区矿坑涌水量,确保井下安全开采有一定的参考价值。