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Wetting front migration model of ion-adsorption rare earth during the multi-hole unsaturated liquid injection

Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2024年第2期16卷 483-496页

作者： Yu Wang Xiaojun Wang Yuchen Qiu Hao Wang Gang Li kaijian hu Wen Zhong Zhongqun Guo Bing Li Chunlei Zhang Guangxiang Ye Jiangxi Key Laboratory of Mining Engineering Jiangxi University of Science and TechnologyGanzhou341000China School of Resources and Environment Engineering Jiangxi University of Science and TechnologyGanzhou341000China School of Civil Engineering and Surveying&Mapping Engineering Jiangxi University of Science and TechnologyGanzhou341000China Ganzhou Nonferrous Metallurgy Research Institute Ganzhou341000China

In the process of ion-adsorption rare earth ore leaching,the migration characteristics of the wetting front in multi-hole injection holes and the influence of wetting front intersection effect on the migration distance of wetting fronts are still ***,wetting front migration distance and leaching time are usually required to optimize the leaching *** this study,wetting front migration tests of ionadsorption rare earth ores during the multi-hole fluid injection(the spacing between injection holes was 10 cm,12 cm and 14 cm)and single-hole fluid injection were completed under the constant water head *** the pre-intersection stage,the wetting front migration laws of ion-adsorption rare earth ores during the multi-hole fluid injection and single-hole fluid injection were *** the postintersection stage,the intersection accelerated the wetting front *** using the Darcy’s law,the intersection effect of wetting fronts during the multi-hole liquid injection was transformed into the water head height directly above the ***,based on the Green-Ampt model,a wetting front migration model of ion-adsorption rare earth ores during the multi-hole unsaturated liquid injection was *** analysis results showed that the proposed model can accurately simulate the infiltration process under experimental *** research results enrich the infiltration law and theory of ion-adsorption rare earth ores during the multi-hole liquid injection,and this study provides a scientific basis for optimizing the liquid injection well pattern parameters of ion-adsorption rare earth in situ leaching in the future.

关键词： Ion-adsorption rare earth ore Multi-hole unsaturated liquid injection In situ leaching Intersection effect Calculation model

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渗透水压作用下全尾砂胶结充填体的三轴力学特性及演变机制

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有色金属科学与工程 2024年第3期15卷 422-431页

作者：柯愈贤曾杰胡凯建沈阳虞松涛马永超江西理工大学应急管理与安全工程学院江西赣州341000 赣州市多灾种综合应急技术创新中心江西赣州341000 江西省矿业工程重点实验室江西赣州341000 赤峰中色白音诺尔矿业有限公司内蒙古赤峰024000

为了明确渗透水压作用下全尾砂胶结充填体的三轴力学特性及演变机制,对全尾砂胶结充填体开展了不同渗透水压作用下的三轴力学试验和扫描电镜试验,分析了渗透水压对全尾砂胶结充填体的三轴力学特性和微观结构特征的影响规律,并基于损伤... 详细信息

为了明确渗透水压作用下全尾砂胶结充填体的三轴力学特性及演变机制,对全尾砂胶结充填体开展了不同渗透水压作用下的三轴力学试验和扫描电镜试验,分析了渗透水压对全尾砂胶结充填体的三轴力学特性和微观结构特征的影响规律,并基于损伤理论和有效应力原理建立了渗透水压作用下全尾砂胶结充填体的损伤本构模型。研究结果表明:随着渗透水压的增加,全尾砂胶结充填体峰值应力与弹性模量均呈线性减小趋势,且随着灰砂比的增加,渗透水压对峰值应力的弱化作用逐渐减弱,对弹性模量弱化作用逐渐增大;渗透水压会劣化全尾砂胶结充填体内部结构,加速微孔隙与微裂纹的产生与发展,全尾砂胶结充填体内部结构的分形维数随渗透水压增大而增大;通过试验数据对建立的渗透水压作用下全尾砂胶结充填体的损伤本构模型进行验证,两者的应力-应变曲线较为吻合,表明建立的模型能较好地描述渗透水压作用下全尾砂胶结充填体的三轴力学行为。研究结果可为富水矿山全尾砂胶结充填体三轴力学性能指标设计提供一定理论指导。

关键词：全尾砂胶结充填体渗透水压灰砂比三轴试验力学特性

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Effect of the in situ leaching solution of ion-absorbed rare earth on the mechanical behavior of basement rock

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Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2022年第4期14卷 1210-1220页

作者： Wen Zhong Jian Ouyang Daoxue Yang Xiaojun Wang Zhongqun Guo kaijian hu School of Resources and Environmental Engineering Jiangxi University of Science and TechnologyGanzhou341000China State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering Institute of Rock and Soil MechanicsChinese Academy of SciencesWuhan430071China Jiangxi Province Key Laboratory of Mining Engineering Jiangxi University of Science and TechnologyGanzhou341000China School of Civil and Surveying Engineering Jiangxi University of Science and TechnologyGanzhou341000China Key Laboratory of Development and Application of Ionic Rare Earth Resources Ministry of EducationGanzhou341000China

A clear understanding of the evolution characteristics of leaching solution’s damage to the basement rock of ion-adsorbed rare earth deposits is essential in the in situ leaching *** this study,some laboratory tests were carried out to investigate the deterioration behavior and failure mechanism of rock under the erosion of leaching *** this purpose,granite specimens were soaked in the leaching solution for different periods and then some physical and mechanical parameters were *** experimental results show that the strength of the rock without any soaking is the *** 60 d,the rock strength,mass(dry)and P-wave velocity(dry)decrease to the minimum,while the porosity of the specimens reaches the ***,the failure pattern of the specimens in the uniaxial compression tests is affected as the soaking time *** scanning electron microscopy(SEM)image results indicate that the erosion of quartz crystals inside the rock specimens gets more intense with the increase of soaking ***,the internal crystal failure mode gradually changes from the trans-granular to the *** insights gained from this study are helpful for better understanding the evolution characteristics of leaching solution’s damage to the basement rock of ionadsorbed rare earth deposits.

关键词： Leaching solution Ion-adsorbed rare earth Mechanical behavior Soaking duration Failure pattern

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Aero-engine Performance Optimization Based on Whale Optimization Algorithm

Aero-engine Performance Optimization Based on Whale Optimiza...

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第36届中国控制会议

作者： Xinge huang Rui Wang Xudong Zhao kaijian hu School of Aeronautics and Astronautics Dalian University of Technology School of Control Science and Engineering Dalian University of Technology

ISBN: (纸本)9781538629185

Under the goal of pursuing safety,aero-engine is optimized by using an optimization algorithm to improve its performance and the comprehensive performance of the airplane.A nonlinear programming model is established to optimize the acceleration progress of a certain turbofan engine,where the rotor speed is involved in the objective ***,a novel nature-inspired optimization algorithm,called Whale Optimization Algorithm（WOA）,which is used to solve the optimization problem of the *** results show that the WOA has a strong border search capacity and the engine’s acceleration capability has been improved.

关键词： Aero-engine optimization Whale Optimization Algorithm

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锂渣的活性激发技术与机理研究进展

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现代矿业 2024年第8期40卷 208-213页

作者：熊志鹏胡凯建柯愈贤闫新怡李京宜江西理工大学应急管理与安全工程学院江西省赣州市341000 江西理工大学宜春江理锂电新能源产业研究院

锂渣是冶炼锂产品过程中排放的工业固体废物,锂渣长期堆积不仅会造成大量土地资源的浪费,而且也会对周边自然环境造成极大危害,近年来锂渣的活化处理和资源化利用受到了广泛关注。对锂渣的理化性质、活性来源、活性激发技术及机理进行... 详细信息

锂渣是冶炼锂产品过程中排放的工业固体废物,锂渣长期堆积不仅会造成大量土地资源的浪费,而且也会对周边自然环境造成极大危害,近年来锂渣的活化处理和资源化利用受到了广泛关注。对锂渣的理化性质、活性来源、活性激发技术及机理进行了系统阐述,为今后锂渣的活化研究和大规模利用提供了参考。锂渣中部分SiO_(2)和Al_(2)O_(3)以无定形的形式存在,故具有一定的火山灰活性。尽管不同的活化技术都能激发其潜在活性,但采用单一技术激发锂渣活性时存在活化程度低、激活成本高等问题,因此,未来锂渣活性激发技术应朝着多种激发手段并用的复合活化方向发展。

关键词：锂渣理化性质活性来源激发技术激发机理

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离子型稀土矿二维多孔注液溶液渗流及稀土离子迁移规律研究

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化工矿物与加工 2024年第4期53卷 16-23页

作者：王代惠胡凯建丁鹏杰李立浩汪豪王晓军钟文江西理工大学资源与环境工程学院江西理工大学江西省矿业工程重点实验室

掌握离子型稀土矿原地浸矿溶液流动及稀土离子迁移规律是保证资源高效回收的关键。传统柱浸试验无法观察到多孔注液过程中溶液流动扩散及稀土离子迁移规律，基于此，设计了二维箱型浸矿模型，以质量分数2%的MgSO4溶液为浸矿剂，开展多... 详细信息

掌握离子型稀土矿原地浸矿溶液流动及稀土离子迁移规律是保证资源高效回收的关键。传统柱浸试验无法观察到多孔注液过程中溶液流动扩散及稀土离子迁移规律，基于此，设计了二维箱型浸矿模型，以质量分数2%的MgSO4溶液为浸矿剂，开展多孔注液浸矿试验，结果表明：不同区域的浸出液体积、稀土离子浸出质量以及浸出速度不同，溶液入渗方式由自由入渗转为交汇入渗；注液孔正下方区域浸出液体积最大，交汇区次之，边界区最小；注液孔正下方区域稀土离子浸出几乎无拖尾现象，浸出速度最快，交汇区域次之，边界区域最慢；通过分析矿体各区域平均浸出稀土离子质量发现，稀土离子存在随溶液从注液中心向两侧迁移的行为，孔间交汇区浸出稀土离子质量最大，矿体边界区域次之，注液孔正下方区域浸出稀土离子质量最小。研究成果可为原地浸出注液方式优化提供参考。

关键词：离子型稀土二维箱型浸矿模型稀土离子迁移浸出速度浸出质量稀土离子浓度

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表面活性剂对铜矿石堆浸渗透性的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2014年第3期45卷 895-901页

作者：吴爱祥艾纯明王贻明胡凯建北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

为解决高含泥矿石渗透性差和浸出率低的问题,根据固体表面物理化学和多孔介质中渗流力学对表面活性剂强化渗流的机理进行分析,并在浸出液中加入阴离子表面活性剂进行柱浸试验。研究结果表明:表面活性剂主要通过改变矿石润湿性、降低浸... 详细信息

为解决高含泥矿石渗透性差和浸出率低的问题,根据固体表面物理化学和多孔介质中渗流力学对表面活性剂强化渗流的机理进行分析,并在浸出液中加入阴离子表面活性剂进行柱浸试验。研究结果表明:表面活性剂主要通过改变矿石润湿性、降低浸出液黏度、吸附在矿石表面和增强渗透作用4个方面改善矿堆渗透性能;添加表面活性剂改善浸柱渗透性效果明显,在浸出后期渗透系数达到了对照组的2倍;添加表面活性剂使矿石的浸出率提高8.4%。此外,添加表面活性剂使溶浸液的表面张力降低50%。

关键词：表面活性剂渗透性堆浸表面张力

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基于最优组合权重的GRA-TOPSIS深井巷道支护方案优选

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重庆大学学报（自然科学版） 2019年第6期42卷 78-87页

作者：王石徐磊柯愈贤胡凯建江西理工大学资源与环境工程学院

为确定矿山最佳深井巷道支护方案,基于最优组合权重构建深井巷道支护GRATOPSIS综合评价模型,以某深井矿山为例,选取14项评价指标作为GRA-TOPSIS综合评价模型的判别指标,运用层次分析法(AHP)和熵权法确定组合权重,引入最小鉴别信息原理... 详细信息

为确定矿山最佳深井巷道支护方案,基于最优组合权重构建深井巷道支护GRATOPSIS综合评价模型,以某深井矿山为例,选取14项评价指标作为GRA-TOPSIS综合评价模型的判别指标,运用层次分析法(AHP)和熵权法确定组合权重,引入最小鉴别信息原理优化组合赋权,利用GRA-TOPSIS综合评价方法定量分析备选支护方案,基于评价指标的综合优越度确定最优巷道支护方案。结果表明,5种备选支护方案的综合优越度分别为:50.4%,49.0%,56.6%,42.7%,55.8%。顶板与两帮均锚杆锚索、喷射混凝土,底板锚索并注浆联合支护方式为最优决策。该评价模型能够对支护方案定量评价,模型鲁棒性强。

关键词：深井巷道支护组合权重 GRA-TOPSIS 方案优选

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产氨菌化学诱变及浸出低品位铜矿试验研究

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中南大学学报（自然科学版） 2016年第10期47卷 3289-3294页

作者：胡凯建吴爱祥王洪江王少勇北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

以碱性产氨菌Providencia Jat-1.为原始菌种,使用盐酸羟胺对其进行化学诱变,考察诱变前后细菌活性、形貌以及浸铜能力的变化。研究结果表明:盐酸羟胺的诱变作用提高细菌的活性以及浸铜能力。1.5%(质量分数)的盐酸羟胺为最佳诱变剂含量,... 详细信息

以碱性产氨菌Providencia Jat-1.为原始菌种,使用盐酸羟胺对其进行化学诱变,考察诱变前后细菌活性、形貌以及浸铜能力的变化。研究结果表明:盐酸羟胺的诱变作用提高细菌的活性以及浸铜能力。1.5%(质量分数)的盐酸羟胺为最佳诱变剂含量,在此条件下细菌的致死率为81.00%、正突变率为16.67%。与诱变前细菌相比,诱变后细菌生长到达稳定期时间缩短10 h,稳定期细菌浓度提高30.00%,产氨量提高17.60%,诱变后细菌尺寸与形状未发生变化,但其表面分泌物增多。使用诱变菌种浸出铜矿石,168 h后铜浸出率达58.52%,比诱变前细菌浸出率提高10.21%。浸出后矿石表面细颗粒矿物消失,矿石表面未形成结晶或沉淀,表面孔裂隙明显增多。

关键词：低品位铜矿生物浸出化学诱变细菌氨

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软弱破碎围岩运输巷道变形机理及修复支护

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中南大学学报（自然科学版） 2017年第8期48卷 2162-2168页

作者：吴爱祥胡凯建黄明清王贻明王晶军北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 中色卢安夏铜业有限公司北京100029

为解决井下软弱破碎围岩巷道的支护问题,以巴鲁巴铜矿580 m水平运输巷道为研究对象,对巷道稳定性进行监测,分析巷道的变形特征及其影响因素,认为应力集中、围岩软弱破碎、支护强度低以及水的影响是巷道变形的主要影响因素。对巷道变形... 详细信息

为解决井下软弱破碎围岩巷道的支护问题,以巴鲁巴铜矿580 m水平运输巷道为研究对象,对巷道稳定性进行监测,分析巷道的变形特征及其影响因素,认为应力集中、围岩软弱破碎、支护强度低以及水的影响是巷道变形的主要影响因素。对巷道变形机理进行研究,建立巷道力学模型,在此基础上结合现场实际提出"钢拱架+长锚索"联合支护方案。使用FLAC3D对修复前后巷道稳定性进行模拟分析。研究结果表明:修复后巷道应力集中区域远离巷道表面,巷道围岩塑性区域面积下降40%。对巷道进行修复并对其稳定性进行监测,60 d内巷道两帮最大收敛变形量为39 mm、顶板最大下沉量为50 mm,没有明显的底鼓发生,巷道变形得到有效控制。

关键词：巴鲁巴铜矿运输巷道软弱破碎围岩变形机理修复支护数值模拟

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