前红泉金矿位于甘肃北山造山带南部，是新近发现的金矿床，其成矿时代缺乏准确约束。通过对该矿床矿石中蚀变绢云母进行40Ar-39Ar测年工作，获得蚀变绢云母40Ar-39Ar坪年龄为（250.4±1.0）Ma，正等时线年龄为（251.3±1.1）Ma，表明其成矿时代为早三叠世。前红泉金矿与北山南带众多金属矿床成矿时代相当，具相似的成矿地质背景。综合前人研究成果，认为三叠纪是北山地区一次大规模金属矿床成矿期，造山后伸展阶段是大量金属矿产产出的有利大地构造背景。
为探讨夏甸金矿床成矿流体性质和来源，对该金矿-740~-820 m中段Ⅶ号矿体金矿石样品进行包裹体和S、H、O稳定同位素测定。夏甸金矿包裹体类型以富液体包裹体为主，其次为富气体包裹体和H2O-CO2三相包裹体，气液相比一般为10%~15%，
为了建成国内首个井下无人采矿示范区，在三山岛金矿西山矿区选取-630 m中段至-645 m中段作为试验采场。通过工程地质调查，结合矿床地质、工程地质与岩石力学基础资料以及无人采矿设备的应用，提出采用下向中深孔落矿嗣后充填连续采矿法。该采场方法的各个开采中段与主斜坡道相通，设备可在各个中段之间按照开采计划进行调度；中段通过辅助斜坡道与各个分段相通，保证设备在生产中段内部的作业调度；各分段均布置采场联络巷与矿体连通，方便设备进入矿体进行凿岩、爆破、铲运等作业，有利于无人机械设备在各个地点通行作业。采矿过程涵盖了“掘—采—运—充—辅助”各工艺环节的连续无人作业过程，能够有效保障多类型无人开采装备安全、高效和连续化生产、运行，在保障矿山生产安全的同时，提高矿山生产能力，对我国未来矿业智能化发展具有推进作用。
为了研究节理粗糙度对应力波传播规律的影响以及粗糙节理试样受应力波作用发生破坏的微观机理，利用基于离散元方法的数值分析软件PFC2D构建了SHPB系统的颗粒流数值模型。在已有SHPB物理试验的基础上对试验中采用的节理试样进行微观参数标定，研究了较低冲击荷载下节理粗糙度对应力波传播的影响规律以及较高冲击荷载下不同形貌节理试样的微观裂纹扩展和破坏机理。研究表明：节理面的存在会降低应力波的透射系数，且节理面粗糙度越大，透射系数越小；冲击载荷下裂纹在节理面处萌生并迅速扩展到试样完整部分尤其是试样端面，大部分裂纹形成于峰后阶段，且张拉裂纹占主导地位；节理面越粗糙，动态强度越低，试样越容易破坏，产生的裂纹数也越多。
随着浅部矿产资源开采殆尽，采矿活动逐渐转向深部。充填法开采作为现阶段维持矿山稳定的最有效方法，在国内外各大矿山得到了广泛应用。随着充填法的不断完善，充填体的力学行为特点引起了广泛关注。以充填体力学行为为研究对象，通过室内岩石力学试验并结合声发射监测手段，对不同倾角的预制裂隙影响下，强度在35 MPa以内的充填体试块变形破坏行为进行分析。本次共开展了5组单裂隙压缩试验，裂隙倾角分别为0°、30°、45°、60°和90°。试验结果表明：90°竖直裂隙的充填体试块脆性特点明显，而塑性程度较其他裂隙试块低；裂隙倾角对充填体变形影响很大，预制裂隙倾角较小的充填体试块整体发生拉张型破坏，而预制裂隙倾角较大的充填体试块整体呈拉剪型破坏。
为了揭示深埋直墙拱形巷道压力拱高度在单向水平地震动荷载下的响应规律，基于FLAC3D数值模拟和经典弹塑性理论，研究了围岩级别、巷道埋深、地震动荷载强度和地震动荷载作用时间对拱顶竖直方向上的围岩压力拱高度的影响规律。根据数值模拟结论，建立围岩压力拱的多元回归预测模型，并通过对比分析验证了结论的正确性。建立了压力拱高度与围岩级别、巷道埋深、地震动荷载强度和地震动荷载作用时间的相应关系式。研究结果表明，各因素影响程度大小排序为：围岩等级>动荷载强度>动荷载作用时间>巷道埋深。研究成果可为深埋巷道施工和抗震支护设计提供一定的指导。
为了精确获取地下巷道的结构面信息，基于三维激光扫描技术，开展地下矿山巷道岩体结构面探测及识别研究。阐述了三维激光扫描系统及其原理、点云数据收集与处理、结构面信息提取的工作流程，并在云南锡业股份有限公司卡房分公司大白岩区域Ⅰ-51#矿群的1 430 m、1 440 m和1 450 m水平主巷道开展了三维激光扫描与结构面信息提取，最后将传统测量手段与三维激光扫描测量方式所获取的结构面数据进行对比分析。结果表明：在地下矿山巷道中，相比传统测量手段，三维激光扫描测量方式所获取的结构面数据更丰富、全面且准确。三维激光扫描技术可为地下矿山巷道岩体结构面工程调查提供一种高效、精确的测量手段。
为克服传统预测模型存在的适用性差、预测精度不足和参数选取随意性强等缺陷，提出了一种将核主成分分析法（KPCA）、改进粒子群算法（IPSO）与最小二乘支持向量机（LSSVM）相结合的充填管道磨损风险预测新方法。通过KPCA对管道磨损影响因素进行特征提取，将提取结果作为LSSVM的输入，同时利用具有较强全局搜索能力的IPSO算法对模型参数进行优化，构建KPCA-IPSO-LSSVM组合预测模型。以黄陵县矿区的80组实测数据为例，对该模型进行训练和预测，并将其预测结果与IPSO-LSSVM模型、LSSVM模型、SVM模型的预测结果进行对比分析。结果表明：与其他3个预测模型相比，KPCA-IPSO-LSSVM模型具有较高的预测精度和较强的泛化能力，为充填管道磨损风险预测提供了一种更为有效的预测方法。
为解决某矿山细尾砂充填体流动性差、强度低的问题，通过正交试验和胶结充填试验，探究尾砂料浆浓度、胶凝材料掺量、外加剂掺量和细尾砂掺加比例对充填体强度的影响，得出了各因素影响充填体强度的重要性顺序。通过多元回归分析确定推荐配比参数，并结合试验结果和SEM分析，对充填体微观结构进行进一步的探究。结果表明：各因素影响充填体强度的重要性顺序依次为胶凝材料掺量、料浆浓度、外加剂掺量和细尾砂掺加比例。通过控制变量，可得充填体强度的增长规律，即增大料浆浓度和胶凝材料掺量，均可提高充填体强度；在合适的掺量范围内，充填体强度随外加剂掺量的增加而提高；细尾砂掺量对充填体强度产生较复杂的影响。实际矿房充填推荐配比参数如下：料浆浓度为70%，胶凝材料掺量为20%，外加剂（减水剂）掺量为1‰，细尾砂掺量为30%。掺加外加剂可使充填体水化反应更充分，有助于提高其强度。研究表明，细尾砂充填体强度和流动性可以满足矿山实际矿房充填的要求。
为了研究全尾砂浆浓密技术参数与尾砂物理性质之间的定量关系，对9个金属矿山的全尾砂进行了静态沉降试验。首先测定了这9个金属矿山全尾砂的粒径组成和密度大小，然后对这9个金属矿山的全尾砂分别进行了絮凝沉降试验。试验结果表明：料浆的底流浓度和沉降试验所需絮凝剂用量仅与尾砂的粒径有关，而与尾砂的密度无关，尾砂粒径越粗，底流浓度越高，试验所需絮凝剂用量就越少；单位面积尾砂通过量与尾砂粒径和密度均有关系，尾砂粒径和密度越大，固体通量越大；进一步回归分析得到了全尾砂粒径组成和密度大小与底流浓度、固体通量的关系方程。将计算结果与试验结果进行对比分析，发现预测值与试验值相差很小，证明本研究推导的关系方程方便可行，具有很好的推广应用价值。
2013年以来，随着寒冷地区资源开发利用与工程建设规模不断扩大，国内外冻融岩石力学研究发展迅速。论文以2013~2020年Web of Science和CNKI数据库收录的冻融岩石力学领域相关论文为数据源，使用文献可视化软件CiteSpace构建了国内外冻融岩石力学研究的关键词共现网络、热点知识演进时区视图和发文高产机构知识图谱，并进行了图谱可视化分析。结合统计结果与知识图谱研究发现：①国内外冻岩力学研究处于快速发展阶段，参与国家和创新性研究成果逐年增加，研究状态火热；②论文在核心期刊与研究机构中的分布集中度较高，企业、科研院所课题研究参与度较低，难以发挥“产学研”综合优势；③热点研究可概括为冻融岩石多尺度力学损伤特性、裂隙岩体冻融损伤机制、岩石本构模型及数值模拟研究；④岩石多场耦合作用、成熟研究成果的工程转化运用将是后续研究的重点关注方向。
矿石堆场是大多数矿山不可或缺的重要组成部分，对其品位空间分布情况的精确掌控是后续工艺的基础。结合品位在线分析仪检测的实时品位数据，提出矿石堆场品位模型构建方法，将序列化的实时品位数据三维空间化；同时给出相应的取料品位估算方法，动态预测取料品位。为验证品位模型构建及取料品位估算的准确性，将取料品位估算结果与实验室化验结果进行对比，结果表明：每小时品位偏差小于3.5%，班平均品位偏差小于2%，基于矿石堆场品位模型的取料品位估算结果准确、实时性高，极大地提高了矿山品位控制的效果。
为解决复杂矿体投影轮廓线生成计算量大、速度慢等问题，提出一种基于网格划分的矿体投影轮廓线自动生成方法，将构成矿体模型的三角网格降维投影，生成二维三角形面片集；采用自适用规则网格划分投影区域，将三角形面片数据存储至网格单元中并建立索引关系；采用邻接单元搜索方法将网格单元进行分类，并用单元的边界矩形代替内部单元中的三角形面片参与运算；对跨越了多个网格单元的三角形面片，将其划分至与之相交的三角形面片所在的边界单元中，有利于减少冗余计算；最后布尔运算递归求并，得到投影轮廓线。研究结果表明：该方法提高了筛除效率和求解速度，收敛稳定，速度较快，投影轮廓线精度较高，能够满足矿山实际工程需求及应用，已在DIMINE数字采矿软件中得到应用。
为系统了解关键因素对废弃稀土矿山治理效果的影响机理，从自然禀赋、矿业活动、环境污染、土地资源脆弱程度、景观生态、治理工程、管理技术和政策响应8个方面构建了废弃稀土矿山治理效果影响因素指标体系。基于解释结构模型（ISM）和网络层次分析模型（ANP），研究各指标间的相互影响关系，找到影响废弃稀土矿山治理效果的主要因素，为今后开展废弃稀土矿山治理工作提供科学建议。研究结果表明：（1）废弃稀土矿山治理效果影响因素指标体系是具有10级递阶结构的复杂系统，可划分为表层直接影响因素、中间层间接影响因素和深层根本影响因素3个层级；（2）开采面积、主要开采方式、建矿时间、植被覆盖度、水土流失面积比和土地复垦工程所占权重较大，是影响废弃稀土矿山治理效果的主要因素。基于研究结果，认为联络线工程和工作督查在我国废弃稀土矿山治理工作中起着关键性作用，同时应加强对稀土开采的源头管控，注重对废弃稀土矿区土地资源的修复，推动废弃稀土矿山治理效果的提升。
为高效回收尾矿资源中的金矿物，对含金尾矿进行了选冶联合试验研究。化学分析结果表明，固体废弃物中的金含量为0.86 g/t。工艺矿物学研究表明，矿样宜采用浮选—浮选金精矿预处理—浸出的选冶联合工艺来回收金。浮选条件试验、开路试验和闭路试验研究结果表明：粗选在Na2CO3用量为500 g/t、（NaPO3）6（六偏磷酸钠）用量为50 g/t、CuSO4用量为75 g/t、异戊基黄药+丁铵黑药用量为120 g/t、松醇油用量为40 g/t的条件下，通过“一次粗选—两次扫选—两次精选”的闭路工艺流程，可获得产率为14.23%、金品位为5.21 g/t、金回收率为86.21%的金精矿。在金精矿磨至-0.037 mm占70.12%的条件下，直接浸出率为41.60%，金的浸出效果不理想，主要原因是大部分金呈微细粒被黄铁矿包裹以及金矿物多为碲金矿、碲金银矿和含金碲银矿等所致；金精矿氧化焙烧—氰化浸出的合适条件为氧化焙烧温度为750 ℃、焙烧时间为60 min、焙砂细度为-0.037 mm占85%、矿浆浓度为33%、矿浆pH值为10.5、NaCN用量为10 kg/t、浸出时间为24 h，在此条件下金的氰化浸出率为73.76%，与金精矿直接氰化指标（金氰化浸出率为41.60%）相比，金的氰化浸出率提高了32.16%。
甘公网安备 62010202000672号