镇安西部棋盘沟矿区内的钨矿体主要为石英脉型钨矿，产出于矿区内近SN向断裂中，矿石中金属矿物以白钨矿为主，矿体规模大且品位高，但矿区内未见有岩浆岩体出露，因此明确其成矿流体来源是理解矿床成因的关键。为了探究成矿流体特征，分析了主成矿阶段形成的白钨矿与石英颗粒中主要发育的气液两相包裹体，结果显示包裹体均一温度介于291.4~423.7 ℃之间，热液盐度[w(NaCl)]为5.1%~7.7%，流体的密度范围为0.52~1.08 g/cm3。这表明矿区成矿流体属于中高温、低盐度流体，与典型热液钨矿流体相似，H、O同位素测定结果显示其主要来源为岩浆水，S同位素落入岩浆岩S同位素组成范围内，反映矿区钨矿来源于岩浆热液。与周边矿区似层状钨矿流体包裹体相比，棋盘沟矿区成矿流体均一温度明显较高，说明近SN向构造是成矿热液运移的主要通道，在成矿流体运移过程中，顺着该区NNE向断裂裂隙上升，形成石英脉型白钨矿。随着成矿热液温度持续降低，矿液沿层间裂隙灌入形成似层状型白钨矿。
归来庄金矿床位于中生代铜石杂岩体的东部边缘，是我国最大的隐爆角砾岩型金矿床，金矿主矿体受控于F1断层。为揭示主矿体深部矿化空间特征，指导深部找矿，利用Surpac软件建立了归来庄金矿主矿体三维地质模型。在对样品数据进行样长统计分析、处理特高品位等工作后建立块体模型，运用3次距离幂次反比法对金矿床资源量进行估算，并通过生成1-1号和1-2号矿体在不同方向和深度的品位变化趋势曲线，对三维模型金矿体估算结果进行验证与分析。通过建模实现了归来庄金矿体的三维可视化，通过分析建模结果，在深部发现了不整合面上还存在一层矿化体，为磨坊沟式金矿，可作为下一步深部找矿的方向。
以陕西龙头沟金矿为例，通过收集矿山已有的勘查和生产数据，选用Micromine软件平台，并采用普通克里格方法进行插值，建立了矿床的品位矿块模型。在总结矿床地质特征的基础上，从矿化域变异函数拟合参数、矿块模型三维展布及品位分布特征等方面，分析了龙头沟金矿床品位空间分布规律。结果表明：龙头沟金矿床低品位矿基本连续，而高品位矿连续性差；高品位工业矿体在深部倾向延伸方向的连续性好于走向方向。矿化带在55线以东走向延伸和深部倾向延伸均未封闭，且临近EW向与NW向构造交会部位，具有较好的找矿前景，可作为下一步工作靶区。
为了正确选择矿山初选的采矿方法，提出基于概念格粗糙集的采矿方法评价体系。综合考虑影响采矿方法选择的众多因素后，对指标进行分层处理，利用改进的粗糙集建立采矿方法评价体系，生成最少决策规则集。属性约简是粗糙集中的核心问题，选择概念格作为约简工具，对条件属性进行约简。将模型用于15种采矿方法的优选，得到了最大可约简属性集，决策规则集的分类质量为100%。最后，将约简概念格与传统粗糙集中的分辨矩阵进行对比，结果表明：概念格在属性约简方面比分辨矩阵更有效，利用概念格的粗糙集构建采矿方法评价体系对矿山生产具有一定的理论指导意义。
采用二维颗粒流软件PFC2D构建矿山模型，引入符合矿山实际节理产状的DFN网络，基于室内岩石试验及矿山实际崩落情况，标定模拟所用细观参数。以某工程应用为实例，模拟分析崩落破坏机理与崩落区演化趋势。结果表明：裂纹发起于推进面与顶板交界处，在拱形区域内密集扩展、贯通，矿岩破裂以节理拉伸破坏为主，矿堆以岩石剪切破坏为主；崩落区前期呈拱形演化，崩透地表后引起邻近高陡边坡滑动；部分拉底仅造成新开挖顶板上方局部崩落。该研究结果可对矿山崩落采矿起到指导作用。
裂隙作为岩体变形的关键部位及可能的透水通道，严重威胁着矿山尤其是滨海矿山开采的安全。位于山东省莱州市的三山岛金矿西山矿区，地处渤海南岸海滨平原，矿区断裂发育，上覆海水持续威胁着矿山的安全生产。因此，查明裂隙的空间分布情况是研究矿区岩体稳定性及巷道突涌水的一项极为重要的基础工作。结合三山岛金矿西山矿区多年井下水文与裂隙监测数据，对主要透水巷道的裂隙倾向、倾角和间距等几何参数进行统计分析，绘制了裂隙走向玫瑰花图、倾向倾角极点等密度图以及各参数频率分布直方图，对裂隙参数进行了分布规律拟合，并通过MATLAB编程完成了各巷道围岩离散裂隙网络的三维几何建模，能够直观、动态地展示出裂隙的分布情况。结果表明：三山岛金矿西山矿区主要透水中段有-375， -510，-600 m中段，各中段按倾向皆可分成2～3个裂隙组，以NW向和SE向居多，倾角均较大。每组裂隙的倾向、倾角和间距等几何参数可近似认为服从对数正态分布、正态分布或负指数分布，为离散裂隙的定量化提供了可能。根据参数分布规律生成的三维裂隙网络模型能够较好地反映裂隙的几何特征。通过与矿区3条断裂带的对比，得出3组裂隙中属于张扭性断层F3断裂带的裂隙组的渗透能力较其他2组（F1、F2断裂带）强，可为考虑离散裂隙的巷道围岩稳定性分析、采矿过程中裂隙渗透性变化及突涌水通道的判别提供重要参考。
海底矿山突水是矿山开采亟待解决的问题，通过对矿山巷道水的研究，能够划分出矿山突水水源类型，进而对突水可能性作出预测。以山东三山岛金矿西山矿区地下水系统为例，对其31个水样的水化学资料进行多元统计分析研究。利用因子分析法对存在相关关系的变量进行空间降维处理，找出能够反映大于90%水样水化学信息的公共正交因子，以其作为系统聚类变量。运用系统聚类并结合实际地下水性质，将研究区地下水划分为典型的2类，然后建立矿区水源的Bayes线性模型，并对其进行验证。通过因子分析法和系统聚类分析法得出，-375 m中段涌水水源划分为2种类型，并得出2种具体的判别函数。结果表明：多元统计方法判别水源具有快速、准确且经济的特点。
工程中的岩石具有不同的含水性，研究不同含水率岩石动态力学性质的变化规律，对岩石工程的设计和建设具有很强的指导意义。为研究不同含水率对砂岩动态拉伸强度的影响，利用霍普金森压杆（SHPB）试验装置对不同含水率试样进行了一系列动态巴西劈裂试验，研究了不同含水率砂岩在不同加载率条件下的动态拉伸强度变化规律。试验结果表明：岩石的动态拉伸强度随着加载率的增加而增加，其率相关性与含水率有关，饱和试样的率相关性较强，而干燥岩石的动态强度对加载率的变化不敏感。当加载率较低时，岩石的拉伸强度随着含水率的增加而降低；当加载率较高时，由于水的Stefan效应，水对岩石裂纹产生抗力，阻碍其扩展，导致岩石强度增加，饱和试样的动态拉伸强度出现高于非饱和试样强度的现象。
为了定量化表征岩石储能，选择3类典型岩石（强度较低的红砂岩、中等强度的大理岩和坚硬的花岗岩），在弹性区间内对其压缩载荷（或应力）与纵波波速之间的随动关系进行测试研究，并根据其应力—应变特征曲线，计算出应力与存储能量之间的定量关系，建立以应力为桥梁的“波速—应力—储能”的定量化表征方法。结果表明：在3种典型岩石弹性阶段内，其纵波波速与压缩应力均呈现出明显的线性关系；压缩应力与岩石储能之间基本符合复合幂指数关系；根据卸载波速—应力、应力—弹性储能所建立的模型，可以得到卸载波速与弹性储能之间的对应函数关系，实现了用波速定量化表征岩石储能的目的，即获得了一种较为可行的用波速定量化表征岩石储能的测试技术方法。测试结果还表明：硬岩比软岩更适合采用此方法来定量化表征存储的能量，其精度和准确度更高。
以冬瓜山铜矿井下900 m深处的出矿巷道作为研究对象，基于“隔一采一充一”阶段凿岩、分段崩落的回采方案，利用FLAC3D数值模拟软件研究了静动态开挖过程中出矿巷道围岩的变形特征。模拟相关岩体力学参数由三轴压缩及频繁冲击扰动试验数据折减获得，采用Mohr-Coulomb模型进行静态开挖分析，结合Strain-Softening模型进行动态扰动影响模拟分析。研究结果表明：爆破产生的扰动促使围岩变形加剧，但不会改变静态开挖时围岩变形演化的规律；开挖时巷道周边产生应力卸荷现象，且顶板出现拉应力，靠近采场巷道两帮应力离散性大，造成顶板易产生拉伸破坏，靠近采场巷道两帮易发生片帮；结合深部出矿巷道实际稳定情况，推测巷道顶板及靠近采场部位易产生破坏，需加强支护，其余部位稳定性相对较好。
为研究岩石在不同地应力下的爆破振动效应，选择经验证过的岩石本构，利用ANSYS/LS-DYNA隐式—显式序列求解方法，对不同侧压力系数下岩石爆破过程进行数值分析。分别构建了侧压力系数为0.1、0.5、1.0、2.0、4.0条件下的计算模型，数值模拟结果表明：初始地应力对爆破有较强的抑制作用，岩石破碎区受侧压力系数的影响较小，爆破裂纹优先向较大的地应力方向延伸；岩石质点振动速度峰值（PPV）到达时间不受侧压力系数的影响；当侧压力系数小于1.0时，水平方向的质点振动速度峰值大于竖直方向;当侧压力系数大于1.0时，竖直方向的质点振动速度峰值大于水平方向。
地下开采所引发的地表变形对矿山工业生产造成了严重危害，因此准确预测矿山塌陷区范围对于矿山安全生产具有重要意义。将混沌时间序列分析方法应用于矿山塌陷区范围预测中，以相空间重构理论为基础，采用小数据量算法计算得到时间序列的关键指标——最大Lyapunov指数，研究了塌陷区在相空间相点距离的演变规律，建立了塌陷区范围边界预测模型，并应用该模型对红岭铅锌矿塌陷区范围进行了分析预测。结果表明，矿山塌陷区范围变化具有混沌特性，时间序列分析方法能够很好地反映塌陷区范围的内在规律，通过计算得出红岭铅锌矿塌陷区范围时间序列的最大Lyapunov指数大于0，该矿山塌陷区范围的预测值与实际值基本吻合，误差大小不超过0.1%，验证了该方法的可靠性，为矿山塌陷区预测提供了一种新思路。
针对采空区大面积顶板垮落对采区机械设备及工作人员造成的冲击灾害问题，采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件，建立顶板弱化前后块体冲击地面的三维计算模型，研究顶板弱化前后垮落体引起巷道内飓风风速的变化规律及冲击载荷对工作面煤层的影响。结果表明：在顶板下落过程中，由采空区到巷道口处，飓风速度呈增大趋势，且在巷道口处风速急剧增大，但风速在巷道内随着距巷道口距离的增大而衰减；随着顶板下落时间的增加，巷道内的风速整体呈上升趋势，但巷道内风速的衰减速率逐渐降低，且风速峰值随着所在位置与巷道口距离的增大呈对数衰减；大面积顶板垮落使工作面煤层出现应力集中现象，顶板弱化放顶循环步距控制在30 m以下可显著降低飓风的影响范围及冲击载荷对工作面煤层的影响。
低浓度尾砂浆高效沉降浓缩制备高浓度料浆是实现高质量充填的关键部分，在细尾砂砂浆中添加高分子絮凝剂可有效加速细尾砂浆的沉降过程，减少溢流跑浑，但添加絮凝剂往往导致较低的底流浓度，因而，难以满足尾砂浆制备要求。现有试验和研究结果表明：对絮凝沉降过程进行适当的干扰，可有效提高沉降速率，加快沉降并获得相对较高的底流浓度，针对这一情况，开展了动态絮凝沉降对比试验，研究扰动过程对絮凝沉降影响的内在机理，结果表明：在扰动耙架的影响下，絮凝沉降速率和沉降底流浓度可大幅增加，其中沉降速率增幅为24%，底流浓度增幅约为10%。针对这一试验结果进行了机理分析，认为引起絮凝沉降速率和底流浓度增加的原因可归结为干扰过程的3种效应，即“重塑作用”、“逸散作用”和“疏导作用”，并深入分析了3种效应的作用过程。
随着矿产资源开采深度的日益增加，深井通风因其通风网络规模大、环境复杂等，面临着成本及能耗高的问题。考虑到深井高温环境具有大量且便利的热能，基于对深井温差能可利用性的理论分析，通过在回风井深部设置线性热源，运用Ventsim数值模拟的方法，研究了线性热源作用下温差能对矿井有效通风量的影响。结果表明：在矿井巷道干球温度处于25~48
针对江西某选厂铜矿石磨矿产品粒度组成差、铜回收率低及磨矿介质消耗量大的问题，以矿石性质为依据，通过实验室磨矿对比试验提出工业化应用的最佳磨矿介质尺寸及配比方案，从而达到改善磨矿效果的目的。实验室磨矿对比试验得出处理矿石的最优初装球方案为
对非洲中南部某镍矿石的工艺矿物学特征进行研究，为合理有效利用该镍矿石提供依据，采用X射线荧光光谱分析、多元素分析、X射线衍射和镜下鉴定等方法，分析了矿石的化学成分、矿物组成、嵌布特征、矿石结构构造以及主要金属矿物磁黄铁矿和镍黄铁矿的嵌布粒度等。研究结果表明：该矿石中镍含量高达3.42%，以镍黄铁矿的形式存在；硫化镍矿嵌布粒度较粗，+150 μm粒级含量为38.20%，+75 μm粒级含量达68.58%，但分布不均匀。该矿石镍品位高且含镍矿物嵌布粒度相对较粗，属于易选矿石类型，白云石、滑石等含镁脉石矿物的存在是影响该镍矿分选的主要因素。
随着难处理金矿的占比不断增加以及人们对环保问题的日益重视，氰化法受到了技术和环保两方面的制约，非氰方法成为金、银提取的必然趋势。非氰方法包括湿法工艺和火法工艺两大类。系统介绍了湿法非氰方法中卤素法、硫脲法、硫代硫酸盐法、硫氰酸盐法和环保提金剂的原理及发展状况；火法非氰方法主要介绍了具代表性的高温氯化焙烧工艺和造锍捕金工艺，其适用对象分别为铁含量高的含金物料和含砷、硫、碳等难处理金精矿。通过综合分析得出贵金属提取的重要趋势是火法—湿法工艺结合，即先通过火法充分富集贵金属，再利用湿法工艺高效回收。
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