蚀变岩型矿石是热液型金矿床中重要的矿石类型，其形成与水岩反应密切相关。江南造山带黄金洞金矿中的蚀变岩型矿石多发育在褪色化蚀变带中，目前其形成机制尚不清楚。野外勘查、岩相学观察和TIMA分析表明，蚀变带中最主要的特征是广泛发育菱铁矿、绢云母和隐晶质石英。蚀变岩型矿石局部可见较多硫化物，与含金石英脉中的硫化物具有相似的化学成分，说明为同一期流体作用的产物。部分硫化物切穿碳酸盐矿物，说明褪色化蚀变形成于成矿前。TIMA和μ-XRF分析表明，蚀变带发生硅化和绢云母化，且Fe聚集成点状。因此，推测成矿前的水岩反应形成大量菱铁矿斑点，为成矿提供良好的化学圈闭。成矿期含金流体与菱铁矿发生化学反应，通过硫化作用促进金的沉淀，为黄金洞金矿蚀变岩型矿石的成矿机制。
柴胡栏子金矿目前保有储量已不能满足金矿持续生产的需要，应开展进一步深边部找矿工作。基于成因矿物学理论，采用矿物地球化学方法对矿区内黄铁矿化学成分标型特征进行了研究。结果表明：（1）黄铁矿中Co/Ni元素比值和As-Co-Ni元素三角图解显示，柴胡栏子金矿黄铁矿成因较复杂，受建平群、区域变质和岩浆热液活动等诸多因素的制约；（2）黄铁矿中Au/Ag和S/Se等特征值显示出岩浆热液特征，表明成矿流体的形成主要与矿区岩浆活动有关；（3）黄铁矿晶体中的金以纳米微粒金存在，因纳米金具有较强的迁移性以及被碳质吸附的特性，因此矿区含碳质较高的绢云母化含石墨斜长片麻岩是最有利的赋矿围岩。依据矿区黄铁矿成分特征，结合区域地质、矿区地质及蚀变带特征，得出柴胡栏子金矿形成受诸多因素的联合控制，矿区基性岩脉侵入活动是重要的因素，基性岩脉不仅带来部分矿源，而且其携带的岩浆热液使建平群中的金（这部分金已在区域变质过程中得到活化）进一步活化而进入成矿流体中，在NNE向挤压构造带和NWW向张性裂隙构造带的交会部位，成矿流体与围岩广泛交代形成以蚀变岩型为主的金矿床，矿区东南部深部建平群老变质岩地层具有较好的找矿前景，尤其是绢云母化含石墨斜长片麻岩中的构造发育部位。
曹家洼金矿石头顶矿段地处胶西北金矿集区招平断裂下盘，矿段内黄铁绢英岩—绢英岩化蚀变强烈。通过开展1∶1万土壤地球化学测量，在曹家洼金矿石头顶矿段共圈定出41个单元素异常和12个组合元素异常。综合成矿地质条件、矿化蚀变特征和物探结果，对土壤化探数据信息进行挖掘，绘制了因子组合异常图，划分出4个有利成矿区（靶区编号为H1~H4）。其中，H4和H2靶区的金变异系数为0.98，异常平均值高达4.9×10-9~5.3×10-9，具有较好的找矿潜力。目前，曹家洼矿区在H4靶区0号线施工钻孔，于ZK1钻孔154 m处揭露矿体，验证了靶区的找矿潜力。研究表明：Au-Ag-Hg为矿致异常，异常走向与招平断裂一致，矿体严格受构造控制，该矿区内Hg和Ag元素可作为指示性元素，为找矿提供重要依据。
稀土是推动国民经济高质量发展和全球经济结构调整的战略性关键金属矿产资源，“一带一路”倡议为沿线各国稀土贸易提供了重大机遇。基于2013—2019年“一带一路”稀土相关产品的贸易数据，采用复杂网络分析方法，从个体和整体2个层面探究了“一带一路”稀土贸易网络结构特征及其演化过程。研究表明：（1）2013—2019年“一带一路”稀土贸易网络呈现“小世界”特征，但整体网络的通达性较弱；（2）中国是“一带一路”稀土贸易的重要参与者，占据着贸易网络的核心地位；（3）受产业临近性、贸易运输成本和文化水平差异等因素的影响，地理位置相近的国家具有更为紧密的稀土贸易联系；（4）稀土终端应用产品贸易是影响“一带一路”稀土贸易发展的主要方面。基于研究结果，建议我国采取进一步加快基础设施建设，加强各国之间的稀土贸易联系，减少稀土贸易壁垒，拓展稀土贸易合作对象等措施，为我国稀土贸易战略制定及“一带一路”稀土贸易格局优化提供科学依据。
声发射源的准确分类识别是声发射地压监测预报预警研究的重要基础。针对矿山井下围岩体声发射事件信号和采掘作业噪声信号分类识别问题，提出了一种基于改进完备总体经验模态分解和深度卷积神经网络（DCNN）的智能识别分类方法。首先，对信号进行改进CEEMDAN降噪处理，即利用相关性系数阈值和排列熵（PE）阈值剔除伪分量和噪声分量；然后，利用DCNN对降噪后的信号自动提取高维特征；最后，将特征用于softmax分类器分类识别，实现智能化井下信号源多分类。研究表明：改进CEEMDAN能够有效剔除伪分量及噪声分量；相比其他机器学习方法，改进CEEMDAN-DCNN方法具有准确率高和稳定性较好等优点。信号源识别分类方法研究为地压监测预警预报提供了重要的基础数据，准确的灾害预警预报可为矿山井下作业人员和设备提供安全保障。
为研究冲击速度和热处理温度对黑云母花岗岩动态力学特性的影响，利用改进的霍普金森压杆系统对25~800 ℃共9个温度等级的热处理试样分别进行3种弹速下的冲击压缩试验。试验结果表明：随着冲击速度的增加，25~700 ℃热处理试样的应力—应变曲线由“Ⅱ型”转变为“Ⅰ型”，而800 ℃热处理试样均表现出“Ⅰ型”应力—应变曲线特征。同一温度热处理下试块的峰值应力、应变和平均应变均随动荷载的升高而增大。相同的冲击速度下，300 ℃热处理试样的动力学性能有所改善，500 ℃后试样的动力学性能开始逐渐劣化。同一温度热处理试样的破碎程度随冲击速度的增加而增加；相同冲击速度下，热处理试样的破碎程度随温度的升高先减弱后增强。
为研究黄砂岩单轴疲劳加载的特性，开展了不同应力上限和加载速率下的单轴疲劳荷载试验。试验结果表明：黄砂岩的疲劳试验曲线受到单轴压缩应力—应变曲线的控制，疲劳极限变形与峰后对应变形一致；砂岩疲劳过程的不可逆变形和耗散能密度均具有三阶段演化规律，依据倒“S”型损伤模型，验证了黄砂岩疲劳损伤三阶段演化规律；分析认为三阶段规律的本质是砂岩的塑性变形和内部孔隙微裂纹生成以及扩展速度的不同所呈现的结果。研究表明应力上限和加载速率对疲劳寿命有显著影响，根据所得应力—寿命公式，可以估计砂岩在一定条件下的疲劳寿命。
混凝土是巷道支护过程中的重要建筑材料，然而混凝土在巷道施工中常常出现质量问题，为了不影响正常生产，需要对其进行修补。地聚合物混凝土凝结时间快，早期强度高，界面结合能力强，耐高温性和抗冻性强，耐腐蚀性良好，具有用作修补材料的潜力。以粉煤灰和矿粉为原料，Na2SiO3溶液和NaOH为碱激发剂制备地聚合物胶砂，研究不同的碱激发剂模数（1.0、1.2、1.4）和掺量（10%、15%、20%）对不同龄期胶砂力学性能的影响。结果表明：当碱激发剂模数为1.2，碱掺量为15%时，胶砂强度达到最大值。设计正交试验，研究了不同水胶比（0.45、0.50、0.55）、粉煤灰掺量（30%、50%、70%）和砂率（30%、35%、40%）对不同龄期地聚合物混凝土的工作性能和力学性能的影响。结果表明：粉煤灰掺量对抗压强度影响最为显著，水胶比次之，而砂率对强度发展几乎没有影响。最优的配合比为水胶比为0.50，粉煤灰掺量为50%，砂率为35%。
安全是矿山生产中极其重要的一环，充填体悬臂结构是龙首矿进路回采中十分常见的安全隐患形式，由于自重和深部地应力的作用，容易发生崩塌破坏现象。根据龙首矿实际情况，其充填体悬臂结构失稳破坏主要有崩落式和拉裂—坠落式2种形式。基于悬臂梁理论，建立进路人工假顶悬臂和充填围岩悬臂力学计算模型，通过理论计算悬臂极限长度、数值模拟验证和稳定性系数K并进行综合评价，以保障矿山安全生产。结果表明：充填体悬臂的稳定性受顶部裂缝深度比和实际长度的影响，其极限长度与数值模拟结果基本一致。同时，稳定性系数Ｋ能够有效统计不同裂缝条件下充填体悬臂状态，判断充填体悬臂顶部裂缝深度比情况。因此，悬臂极限长度和稳定性系数Ｋ能够有效评价龙首矿充填体悬臂的稳定性，实际应用简单，计算结果与现场调查情况基本吻合，对于潜在的充填体悬臂结构安全隐患能起到及时预警的效果。
为缓解金川龙首矿棒磨砂产量不足和充填成本上升带来的压力，提升充填体的稳定性，对金川龙首矿棒磨砂、废石混合粗骨料与固结粉的充填特性进行了研究。选择-5 mm棒磨砂和-12 mm废石混合新型固结粉作为充填材料，在灰砂比为1∶4的基础上，开展充填体强度测试和浆体流变性、流动性及泌水率试验，分析混合骨料配比对其充填综合性能的影响规律，从而提出最佳配比参数。结果表明：随着废石掺量的增加，充填体3 d强度出现略微下降，7 d和28 d强度呈现小幅增长的趋势；浆体屈服应力随废石掺量的增加而增大，黏度系数不断减小，当废石掺量小于35%时，浆体屈服应力均小于150 Pa；充填浆体塌落度和扩展度随废石掺量的增加而急剧减小，塌落度为27~29 cm，能够满足自流输送的要求；浆体泌水率为9%~12%，随着废石掺量的增加泌水率减少，有利于提升浆体的抗离析性；混合粗骨料中废石最佳掺量为30%，最佳质量浓度为82%~83%，在该参数条件下充填体各项指标均能满足金川龙首矿充填质量标准，对于提升矿区充填体稳定性和降低充填成本具有重要意义。
为提高采场稳定性的预测精度，充分考虑采场稳定性高度非线性和受多因素影响的特点，提出了一种基于NPCA-GA-BP神经网络的采场稳定性预测方法。选择影响采场稳定性的10个指标，运用非线性主成分分析减少指标的维度，提取4个主成分综合指标代替原有的10个指标，简化了神经网络结构，提升了运算速度。利用GA的全局寻优特点优化BP神经网络的权值和阈值，进一步增加了神经网络预测精度。以某矿山实测数据为例，对该预测方法进行验证，对比结果显示：NPCA-GA-BP和GA-BP模型的平均相对误差比BP模型分别降低了10.5%和7.6%，表明通过遗传算法优化BP神经网络可显著提高预测精度；NPCA-GA-BP模型的平均相对误差比GA-BP模型降低了2.9%，表明通过非线性主成分分析减少了变量的维度，提高了预测准确率。研究表明：NPCA-GA-BP预测方法具有更高的采场稳定性预测精度，对实现智慧矿山有一定的指导意义。
针对当前采矿方法优选过程中，权重计算时主观权重信息丢失较多且占比过大的问题，将主客观权重相结合，计算出综合权重，并运用于采矿方法优选体系。首先，利用模糊扩展层次分析法（FEAHP）计算主观权重，最大程度地保存主观信息；然后，利用CRITIC客观赋权法计算客观权重，并运用博弈论原理将主客观权重相结合，得到综合权重；最后，结合逼近理想解的排序方法（TOPSIS），建立基于博弈论的主客观组合权重TOPSIS采矿方法优选模型。将所建立的基于博弈论的主客观组合权重TOPSIS采矿方法优选模型运用于工程实例中，对姑山露天铁矿驻留矿体的采矿方法进行优选，计算出4种备选方案（上向进路胶结充填法、浅孔留矿嗣后充填法、上向水平分层充填法和下向水平分层充填法）的相对贴近度分别为0.4547、0.4441、0.5872和0.4072，得出上向水平分层充填法为最优方案。研究结果与矿山工程实例相符，证明基于博弈论组合的主客观权重值比以往单一的赋权法得到的权重值更加合理，建立的模型更科学。
针对载金用活性炭热再生能耗高、耗时长、炭损高和活化程度低等问题，基于炭材料良好的吸波性，开展微波辐照再生活性炭的试验研究。单因素试验表明活化效果与再生温度呈正相关，再生温度以650~750 ℃为宜；贫炭水份以30%左右为佳，过高或过低均会降低活化效果，可能与介电能力相关；多次辐照作业只有在高温时（≥700℃）有明显作用。相比热再生技术，达到同等活化程度时，新技术节能30%~50%，且炭损更少。在700 ℃、30%水份条件下微波再生炭碘值接近新炭。在之后的酸洗作业中，微波再生炭更易被清理，元素和物相分析表明炭中的CaO等无机污染物被大量去除。BET测试和SEM表征显示微波再生炭的比表面积和总孔容比热再生炭更高、孔道更粗，支持了上述结论。
碳质金矿是重要的难处理金矿资源之一，碳质物“劫金”是金浸出率低下的主要原因。碳质物组分复杂，不同组分的碳质物的“劫金”能力和“劫金”行为存在差异，磨矿和浸出环节对碳质物的“劫金”能力也会产生影响，这些因素均能直接影响金的浸出率。通过系统总结碳质金矿中碳质物在组成特征、“劫金”机理及“劫金”能力的影响因素等方面的研究进展，对碳质物“劫金”机理现有研究工作的不足及未来研究方向进行了探讨，为碳质金矿碳质物劫金机理及预处理工艺的研究提供了重要参考。
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