为了查明松树达坂金矿区土壤地球化学异常源，寻找金的矿化富集段，在矿区开展1∶2 000岩石地球化学剖面测量工作，圈定近NWW向展布的Au、As、Sb、Hg、Cu和Bi等元素原生晕综合异常带2条。通过异常查证，新发现金矿体3条，工程控制矿体长60~120 m，厚1.00~3.25 m，金品位为0.65×10^-6~2.85×10^-6，取得较好的化探异常圈定和地质找矿效果。综合分析矿区岩石地球化学综合异常和金矿化特征，认为与松树达坂次级韧性剪切带有关的中泥盆统萨阿尔明组第一亚组上段是寻找金矿的有利地段，也是重要的找矿标志层位。金矿体严格受韧性剪切带控制，矿区具有寻找韧性剪切带型金矿床的潜力。

排山楼金矿位于华北地台北缘，为受控于韧性剪切带的大型金矿床。该矿床成因与韧性剪切带密切相关，矿区成矿地质条件优越，具有很好的找矿潜力。通过总结排山楼金矿地质特征及其主要控矿因素，认为区内韧性剪切带为控岩（控矿）构造，控制着赋矿糜棱岩和金矿体的空间展布，向矿区深部赋矿岩石变薄，找矿空间变小。通过分析T4矿体的品位和厚度分布规律发现，矿体厚度及品位分布规律在空间上表现出高度一致性，根据金品位等值线图判断矿体向南西侧伏。研究认为T4矿体在南西深部其厚度及品位降低趋势明显，向深部工业价值不大，应重点加强对其他韧性剪切带找矿潜力的研究。

通过对西秦岭岷礼成矿带化探数据中Au、Cu、Pb、Zn、W和Sn进行分形模型研究，发现Au和Sn具有多层次的地球化学场，指示该区Au和Sn具有更高的富集程度和成矿潜力。通过因子分析法得到的第一主因子（F1）的元素组合为Co-Cr-Cu-Ni-Ti-V-Zn，代表了晚古生代地层，其得分分布与区域铜、金矿化套合较好，表明矿化可能来自于该套地层。代表铅—锌、钨—锡矿化的因子（F2~F4）得分与晚三叠纪侵入岩体一致，表明该系列矿化与岩浆作用相关。F5因子只含有Au元素，表明金矿化更可能受区域复杂褶皱断裂系统的控制。研究结果将为岷礼成矿带地质找矿提供新的方向。

针对隐式建模约束规则构造自动化程度较低的问题，提出了一种基于钻孔数据进行地层特征参数自动提取与量化的方法。首先通过分析原始钻孔数据自动提取地层产状来表征地层的全局插值趋势；然后利用局部椭球体搜索邻域钻孔群来构造局部插值趋势，按照不同的搜索策略提取邻域边界点集；最后将构造的约束数据应用于基于径向基和克里金的2种隐式建模插值方法。试验结果表明：该方法兼顾了钻孔数据的异向性，能够很好地模拟沉积层和侵入体，且模型准确性好，符合地质学家的认知规律。

康马地区处于特提斯喜马拉雅构造域东段，是青藏高原具特色和重要的金（锑）成矿带。布主金（锑）矿处于EW向断裂与SN向断裂交会部位的康马地区，成矿地质条件良好。为解决布主地区的找矿问题，本文以藏南康马县布主金（锑）矿1∶1万土壤地球化学测量为研究对象，运用元素的变化系数及富集离散特征对研究区土壤地球化学测量的8种微量元素进行统计分析，论述了8种微量元素的成矿潜力，得出Au、Ag、As、Sb和Pb这5种微量元素具有较大的成矿潜力，并采用聚类分析、相关分析和因子分析研究元素组合规律，共划分了3组元素组合（Au-Ag-As-Sb组合、Pb-Zn组合和Hg-Cu组合）。应用平均值±3倍标准差的方法研究地球化学异常并确定其异常下限，结合衬度异常圈定法圈定了与Au元素相关性较好的主要元素综合异常7处（HS-1~HS-7），并结合区域成矿地质背景和研究区地质—地球化学特征，圈定了有利找矿靶区2处。经野外地质调查发现，靶区1发现褐铁矿化石英脉，局部发生强烈褐铁矿化，为下一步重点找矿地段，显示了土壤地球化学在本区找矿的有效性。

某含碳微细粒金矿金含量为5.56×10^-6，大部分金呈微细粒包裹于含碳硅质板岩碎屑中，有机碳和石墨含量分别为1.33%和1.50%，是典型的含碳难处理金矿。为实现该含碳难处理金矿的浮选预富集，进行了先浮选碳质后浮选金和直接浮选金等不同工艺流程的探讨试验，并在最佳流程基础上进行了直接浮选工艺的条件优化试验。结果表明：采用直接浮选工艺可以获得品位较高的金精矿，当磨矿细度为-0.074 mm含量占比为85%时，可获得金品位为30.01×10^-6，回收率为76.18%的金精矿，金回收率较先浮选碳质后浮选金工艺明显提高；调整工艺流程结构，采用一段粗磨浮选—扫选精矿再磨浮选工艺，可获得金品位为33.45×10^-6、金回收率为79.93%的金精矿。该流程选矿指标相较于一次磨矿细度为-0.074 mm含量占比为85%的指标更优，是适宜含碳微细粒难处理金矿石的处理流程。

全球政治经济环境的不稳定性会造成国际黄金期货价格的剧烈波动。为探究国际黄金期货价格的主要影响因素，利用2000—2019年国际黄金期货月度价格数据，运用向量自回归（VAR）模型、向量误差修正（VECM）模型、协整检验、脉冲响应和方差分解进行实证研究。结果表明：国际黄金期货价格与地缘政治风险、经济政策不确定性、美元指数、利率水平、美国通货膨胀水平和全球黄金供需差值存在长期均衡关系，并且美国通货膨胀水平和美元指数对国际黄金期货价格影响最为显著。地缘政治风险和经济政策不确定性在短期内对国际黄金期货价格产生正向冲击，同时经济政策不确定性的正向影响周期更长。

为了解决广西罗城县记洞湾矿区深部找矿问题，在矿区开展了地电化学提取法寻找隐伏锡铜多金属矿的研究工作。在已知矿体剖面上发现的地电化学提取异常与矿体对应度较高，能较好地反映出锡铜矿体的埋藏位置，说明地电化学提取法在罗城县记洞湾矿区找矿是可行有效的。利用因子分析和聚类分析得出4组成矿元素组合F1（Cu-Ni-Co-Pb-Zn）、F2（W-Sn）、F3（Ag-Bi）和F4（B），表明研究区地电化学异常规模大且比较集中，清晰度高，异常浓度分带明显，从而划分出A类靶区2个，B类靶区2个，各预测靶区与区内已知锡铜多金属矿体有着相似的成矿地质条件。根据地电化学研究结果，认为该研究区具备有利的成矿地质条件，是寻找隐伏锡铜多金属矿体的有利地段，具有较大的找矿潜力。

为了有效控制地下爆破振动效应，改善岩石破碎效果，根据地下矿山实际生产条件，采用高精度高强度数码电子雷管，开展了精确延时逐孔起爆的现场试验研究，并运用MATLAB18.0对振动时程信号进行振动波形分析。由波形矢量合成分析结果可知，孔间延期时间为25 ms的振动速度峰值比延期时间为15 ms、20 ms、30 ms和35 ms的逐孔起爆依次降低了27%、8%、29%和52%；排间延期时间为75 ms时振动速度峰值比排间延期时间为25 ms、125 ms和200 ms的单排炮孔起爆依次降低了28%、26%和23%。由此可见，本试验条件下孔间延期时间与排间延期时间分别为25 ms和75 ms时，能够有效降低爆破振动强度。

在特定情况下，岩体工程中的岩石会经历温度快速变化（温度冲击），因此研究温度冲击对岩石的影响对实际工程中岩体的稳定性分析有重要意义。通过将花岗岩试件加热至3种高温（200，400，600 ℃），并采用3种方法冷却，研究了温度冲击对花岗岩物理性质的影响；使用分离式霍普金森压杆研究了温度冲击对花岗岩动态拉伸特性的影响，发现其动态拉伸强度随加热温度和冷却速率的增大而减小；使用高速摄影仪记录试件拉伸破坏时的裂纹形态，结合碎块形态，分析温度冲击对花岗岩的损伤程度，得出200 ℃加热条件下花岗岩不产生温度冲击，而在400 ℃和600 ℃加热条件下，花岗岩损伤程度随加热温度和冷却速率的增大而增大。

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。

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。

非爆机械化开采的可行性与待截割矿体周围松动区的厚度之间有着密切联系，研究待截割矿体周围松动区厚度对于合理进行机械化开采具有重要意义。综合考虑松动区厚度的成因及特点，选取了单轴抗压强度、岩体质量等级、埋深、岩石容重和开挖跨度5个影响因素作为指标。首先利用从多个矿山现场收集的69组数据，建立了松动区厚度的回归预测模型，并通过熵权法评价5个影响因素对于松动区厚度的影响权重；然后根据所得的松动区厚度预测模型对开磷马路坪矿开采现场松动区厚度进行预测，并依此建立了基于矿岩开挖松动区厚度的非爆机械化开采判据；最后对现阶段开磷马路坪矿非爆机械化开采的可行性进行评价。结果表明：本研究得到的基于矿岩开挖松动区厚度的非爆机械化开采判据，可以较好地评判开磷马路坪矿非爆机械化开采的可行性和合理性。

为了解决传统地下矿采掘计划编制中存在的最短工期不可控、作业成本较高的问题，以最大化减少工期为目标，提出了一种资源约束下的采掘计划关键路径自动搜索方法。首先，根据作业之间的逻辑衔接关系自动生成采掘计划网络图，并为其添加资源约束；然后，根据工序顺序表和计划衔接表中的信息确定每个采场执行的工序，且不同工序按照不同的资源配置规则来分配优先级；最后，更新网络图，以当前作业为初始节点，采用改进的深度优先搜索算法遍历有向图，递归查找全部采掘路径，其中耗时最长的路径为关键路径，即资源约束下的最短工期。研究结果表明：运用资源约束下的关键路径自动搜索方法来实现采掘计划优化，缩短了计划编制的时间和采掘计划的工期，降低了作业成本。以乌拉特后旗紫金矿业三贵口矿山采掘计划编制为例，证明该方法能够有效优化矿山采掘计划。

针对露天矿坑坡面顶底线传统提取方法存在的低效率问题，提出了一种从露天矿坑DEM（数字高程模型，Digital Elevation Model）三维模型中自动提取坡顶底线的方法。首先对原始三维模型数据进行双边滤波预处理，进行去噪并保留特征点；其次根据高程值的标准差设定阈值后将DEM三维模型转化为灰度图像；最后采用梯度运算进行边缘检测，同时设计一个基于八邻域的搜索算法，将边缘像素按顺序连接成完整的台阶线。试验结果表明：自动化方法与传统人工提取方法相比，在保证提取精度的条件下，极大地提高了工作效率，最重要的是实现了提取过程自动化。该方法同样适用于DEM三维模型的地形特征线提取。

采空区是地下矿山重大安全隐患源，其稳定性是行业科技工作者关注的焦点。以石英脉型钨矿山采空区稳定性评价作为研究对象，基于未确知测度计算理论，构建了适用于脉型矿床的采空区危险性评价体系及分级标准，并应用于矿山评价实践。结果表明：浅孔留矿法单脉开采空区稳定性普遍优于阶段矿房法脉带开采空区，矿柱的回收极大地加速了空区的失稳破坏；评价结果与矿区实际情况吻合度高，可为矿区采空区处理与残矿回收提供指导意见。基于未确知测度理论的空区稳定性评价为石英脉型钨矿山采空区稳定性评价提供了一种新的途径。

地下矿产资源开采过程中，频繁的应力扰动会对深部硬岩造成一定的损伤。硬岩内部孔隙和裂隙在高地应力和高渗透压的状态下迅速扩展贯通，严重威胁岩体工程的安全和稳定性。针对损伤花岗岩开展了一系列应力—渗流耦合试验，结合CT扫描，考虑渗透压、围压和损伤程度等因素的影响，综合分析了损伤岩石在应力—渗流耦合作用下的力学和渗流特性。试验结果表明：随着损伤程度的增加，岩样孔隙及裂隙体积呈现出从平缓增加、稳步增加到急剧增加的变化趋势；在围压相同的情况下，岩样的峰值强度随着渗透压的增加呈线性减小，渗透压对损伤花岗岩的强度具有明显的弱化效应，且弱化程度与围压无关；损伤程度越大，裂隙发育程度越高，渗透率越大，同时，孔隙及裂隙的发育程度可用于表征渗透率的大小。

建筑垃圾用作井下充填材料，不仅可以消除其大量堆放造成的环境危害，而且可以解决矿山采空区充填材料不足的问题，有效维护采场安全。采用土工试验的方法，测试了建筑垃圾的基本物理性质。针对建筑垃圾一次破碎中间粒径缺失问题，提出了新的破碎工艺，即将一次破碎后粗骨料的1/3二次破碎至15 mm以下后回混，能够得到级配良好的骨料。根据膏体材料强度及流动性能要求，选用建筑垃圾制备骨料，普通水泥作为胶凝材料，粉煤灰作为添加料，制备合格的膏体材料，开展单轴抗压试验和坍落度试验。结果表明：使用建筑垃圾制备骨料时，控制粉煤灰掺量为15%、水泥掺量为10%、含水率在27%~28%之间，膏体材料的坍落度为21.5~24.0 cm，得到的充填体3 d单轴抗压强度为1.23 MPa、28 d单轴抗压强度为3.55 MPa，能够满足膏体材料对强度和流动性能的要求。

矿山生产技术的数字化、信息化和智能化发展，伴生着缺少数据标准、数据难以共享、缺少流程规范和存在系统壁垒等问题。通过对矿山生产技术现状进行分析，提出了构建一个业务数据标准化、工作流程规范化的矿山开采全生命周期业务管理平台，为矿山生产技术和管理提供统一的数字化作业环境。平台研发成果成功应用于新疆某地下铜矿，包含矿山地质、测量和采矿等133个业务数据的标准化和39项业务流程的规范化。平台上线后业务数据通过数据中心统一存取，业务审批从人工推进转变为流程驱动，业务处理前的数据准备时间极大缩短，实现了矿山生产技术数据的高效流转和共享，提高了技术管理和团队协作效率。矿山生产技术协同平台的研发与应用对矿山全业务流程协同、大数据分析和智能管控系统建设等方面的研究与落地均具有重要的借鉴意义。

青海某金矿石中含金5.2×10^-6，硫1.82%，砷1.01%，锑0.73%，铁4.19%，实验室直接氰化浸出时金回收率不足50%，属于典型的含砷锑难浸金矿。为查明影响金浸出的矿物学因素，采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM-EDS），并结合传统的光学显微镜对该难浸金矿中金的赋存状态及主要载金矿物的嵌布特征进行了研究。结果表明：该矿石中金的赋存状态主要有3种，即可见自然金（明金）、硫化矿物包裹金和脉石矿物包裹金。其中，可见自然金占比较低，仅为42.87%，主要嵌布在辉锑矿、毒砂和石英等矿物颗粒间或裂隙中；硫化矿物包裹金占比为46.83%，主要以显微、次显微金或固溶体的形式赋存于毒砂、辉锑矿和黄铁矿等硫化矿物中；脉石矿物包裹金占比为10.3%，主要以显微、次显微金或微细粒包裹体的形式赋存于石英、长石和方解石等脉石矿物中或矿物颗粒间。由此可知，自然金占比低、硫化矿物包裹金和脉石矿物包裹金含量高是造成氰化浸出时金回收率低的主要原因，工艺矿物学研究结果为该金矿的合理开发利用提供了重要参考。

为了探究不同灰渣对充填体强度的影响，将流化床底渣、流化床飞灰和粉煤灰按不同比例混合，作为充填骨料，普通硅酸盐水泥作为胶结材料，加水制备膏体材料，进行流动度测试和抗压强度试验。结果表明：（1）流化床灰渣中含有部分胶凝成分，粉煤灰具有减水作用和一定的火山灰活性，二者均为良好的井下充填材料。（2）当膏体材料含水率超过其饱和含水率时，膏体流动性会大幅提高，充填材料发生离析、脱水，导致充填体强度降低。（3）当流化床底渣、飞灰和粉煤灰配比为6∶2∶1，水泥含量为10%，料浆浓度为73%时，坍落度为20 cm，充填体28 d强度可达3.3 MPa。此配比在满足料浆流动度和充填体强度要求的同时，使充填成本大幅降低。（4）将上述配比作为对照组，进行级配优化试验，将原状底渣进行破碎后作为细骨料，以不同比例取代原状底渣。当底渣破碎至粒径小于等于5 mm，取代率为10%~15%时，充填体7 d强度达到2.4 MPa，28 d强度可达3.5 MPa，充填体强度明显提高。该研究结果为电厂灰渣在黄金矿山充填工程中的应用提供了参考和借鉴。

矿山安全文化对于预防矿山事故有重要作用，是被动安全转向主动安全的发力点。现有文献主要关注安全文化与安全行为的关系，但是针对二者之间中介变量的研究很少。为进一步探索金属矿山企业安全文化对员工安全行为的作用机理，引入心理授权作为中介变量。通过对广东某金属矿山企业的工作人员开展问卷调查，并利用结构方程模型软件SmartPLS对调查数据进行实证研究。结果表明：矿山安全文化对员工安全行为存在正向显著影响，并且心理授权在二者之间起完全中介作用。为此金属矿山企业高层管理者不仅要通过加强企业安全文化建设来提高员工的安全行为，而且要善于为员工营造一种心理授权的感受，提高员工的工作自主性和自我效能，从而让员工养成良好的安全行为习惯。

为了揭示充填体材料在单轴荷载下的损伤机理，首先对充填体材料在单轴荷载下的应力—应变曲线进行分析，再以损伤变量作为影响充填体材料力学特性的内变量，基于统计损伤理论、最大拉应力准则和应变等效假说，推导了充填体材料在单轴荷载下的经典损伤本构模型。由于充填体试件在初始阶段存在压密过程，提出了压密系数并将其引入到经典损伤本构模型，弥补了经典损伤本构模型无法合理解释充填体压密过程的缺陷。采用修正损伤本构模型对几种不同试验数据进行拟合，并与经典损伤本构模型进行对比，结果表明：拟合曲线不仅能够较好地模拟充填体试件在初始加载阶段的压密过程，而且拟合曲线与应力—应变试验数据基本吻合，充分说明所建立的修正损伤本构模型可靠性较好。为了进一步研究拟合参数变化对拟合曲线形状的影响，采用控制变量法改变其中一个参数，结果表明不同类型的拟合参数会对拟合曲线的形状产生不同的影响。

青海东昆仑西段地质构造复杂，岩浆活动频繁，成矿条件极为优越。在梳理国内外金矿分类的基础上，开展了东昆仑西段金矿成因类型厘定和主要类型金矿成矿模式的研究。结果表明：研究区金矿成因类型有造山型、接触交代型、岩浆期后中低温热液型和机械沉积型，造山型金矿是区内最为重要的矿床类型。金矿成矿模式表现为：三叠纪碰撞—后碰撞阶段，区域壳幔相互作用强烈，形成幔壳源花岗岩及与其有关的金矿成矿系统。主要金矿类型有接触交代型和岩浆期后中低温热液型，分别产于岩体外接触带和岩体顶部；在造山作用下，早期形成的韧性剪切带重复活动，控制了造山型金矿的形成，经历晚古生代—早中生代造山作用以后，区域持续处于陆内发展（盆山转换），山脉强烈隆升，在新生代形成砂金矿。

为了提高非煤矿山冒顶片帮VR培训效率，基于Unity3D、3DMax和Visual Studio 2019软件开发了包括预培训、隐患岩块识别培训和灾害现场逃生培训3个模块的矿山冒顶片帮事故教学培训平台。该平台采用虚拟教练进行示范性教学，指导受训者识别、清理隐患岩块和完成灾害现场逃生，并将虚拟教练培训与传统UI文字培训的效果进行对比，对受训者进行灾害现场逃生测试，完成VR虚拟教练培训平台的效果评估。结果表明：采用虚拟教练培训和UI文字培训的受训者的逃生平均用时分别为192.9 s和238.1 s，后者比前者多45.2 s；一周后重复测试结果，采用虚拟教练培训和UI文字培训的受训者平均用时分别为224.7 s（同比增加16.5%）和290.9 s（同比增加22.2%），后者比前者多66.2 s。前者逃生用时同比增加更少，表明基于VR技术的非煤矿山冒顶片帮教学培训平台可以促进受训者对培训内容保持更长久的记忆力，且整体培训效率更高，可有效提高受训者的安全意识和应急反应能力，具有良好的推广应用价值。

东昆仑成矿带沟里金矿区阿斯哈金矿床中的黄铁矿主要分为两类：早期自形结晶黄铁矿和晚期胶状黄铁矿。为了厘清阿斯哈金矿胶状黄铁矿成因及其成矿意义，本文对具有特殊意义的胶状黄铁矿开展原位微量元素分析、面扫分析和原位硫同位素分析。结果表明：胶状黄铁矿富As、Au、Pb和Cu，贫Co和Ni，Co/Ni比值大于10，δ³⁴S值范围变化较窄（+6.1‰~+6.8‰）。结合显微结构，认为胶状黄铁矿为岩浆热液成因，与阿斯哈金矿区内隐伏花岗闪长斑岩体可能存在密切成因联系。迅速沉淀于温度骤降条件下的胶状黄铁矿中的As和Au发生了解耦，微米级粒径黄铁矿为控制固溶体金富集的主导因素。

选取2012~2019年中国矿业上市公司为研究样本，采用可行广义最小二乘法进行实证分析，考察了融资渠道对矿业企业研发投入的影响，并检验了政府补助的调节效应与信号传递效应。研究发现：（1）内、外源融资均能显著促进中国矿业企业研发投入，对外源融资渠道做进一步划分发现，股权融资对矿业企业研发投入有显著促进效应，而债权融资则不具有显著影响；（2）政府补助对矿业企业内源融资与研发投入之间的关系具有显著的正向调节效应；（3）政府补助对矿业企业外源融资与研发投入之间的关系具有信号传递效应，即政府补助有助于矿业企业获取更多的外源融资，进而促进企业研发投入的中介作用路径成立。研究结论为我国矿业企业研发融资提供了参考，同时为政府制定相关补贴政策、促进企业自主创新及推动资本市场发展提供了微观证据。

为了降低金川矿山充填采矿成本，针对下向分层进路胶结充填采矿法，开展了废石—尾砂混合骨料现场工业充填试验。对废石和尾砂进行了粒度分析与级配研究，选取合适的废石—尾砂配比混合骨料开展现场工业充填试验研究。结果表明：-16 mm废石粗骨料和选矿尾砂细骨料的配比在5∶5~7∶3范围内，此时混合骨料的堆积密实度达到或接近于最大；对于废石与尾砂配比为6∶4和5∶5的混合骨料，当水泥添加量为260 kg/m³时，2种配比的混合骨料的胶结充填体强度均满足金川矿山充填法采矿的胶结体强度要求；采用一段搅拌时废石—尾砂混合骨料充填料浆搅拌不均匀，水泥和尾砂存在结团现象，导致胶结充填体均质性较差，整体稳定性较低，因此，废石—尾砂混合骨料的充填料浆需要采取二段活化搅拌来提高胶结充填体整体质量；对混合骨料充填料浆配比的精确控制，是影响胶结充填体强度和整体稳定性的重要因素。

合理的采场结构参数能够有效控制岩体位移，改善围岩应力分布状态，提高采场稳定性。为确定高尔奇铅锌矿采场最优结构参数，根据矿山地质条件和矿体赋存状态，建立5种采场结构模型，通过有限元软件ANSYS进行数值模拟，综合考虑顶板、间柱和充填体柱的拉应力、压应力及位移变化，引入安全系数对各模拟方案进行对比分析。结果表明：拉应力在模型边界发生应力集中现象；压应力侧帮靠近采场两端处发生压应力集中现象；随着空区跨度的增大，位移量呈逐步增大趋势；综合安全、经济和技术等因素，最终优选出的采场结构参数为75.0 m×6.0 m×1.8 m。但由于矿山自身条件制约，矿山过渡阶段拟采用的采场结构参数：矿房为75.0 m×3.5 m×1.8 m，矿柱为75.0 m×6.0 m×1.8 m。为确定与之匹配的充填体强度，再次进行数值模拟，确定最佳充填体强度范围为1.2~1.4 MPa。矿山过渡阶段的实践表明，该方案提供了安全的作业条件，取得了良好的经济效益，对于类似矿山开采具有一定的借鉴意义。

为了系统地认识应力条件、矿岩特性和破岩参数等因素对深部硬岩截割特性的影响，梳理并总结了以往关于深部硬岩截割特性室内试验及非爆机械化破岩现场实践工作。根据3种应力环境对镐型截齿静态和动静组合破岩特性的影响，结合构建的截齿破岩峰值载荷理论及回归模型，发现硬岩在较低围压或无围压条件下具有安全高效的破碎表现；根据高单轴围压下截齿破岩扰动诱发岩爆的过程和机理，揭示了采矿过程中由开采扰动诱发高应力矿柱岩爆的发生机制；基于加卸荷诱导损伤、预切槽和预钻孔等人为诱导缺陷对镐型截齿破岩特性的影响研究，得到人为诱导缺陷可有效提高硬岩的可切割性，获得了改善硬岩可切割性的成套方法；现场试验了多种机械化破岩方法，提出了基于应力解除和动静组合破岩的预切槽硬岩矿体旋转振动连续截割设备及其施工工艺。研究结果可为深部硬岩矿体非爆机械化规模开采提供理论基础和现场实践经验。

三山岛金矿西岭矿区是我国首个进行滨海开采的金属矿区，研究埋深对该区域地应力和岩石力学性质的影响，对于滨海岩石工程开挖设计及灾害防控具有重要意义。通过对该矿区3个地质钻孔ZK88-21、ZK88-14和ZK94-2的不同埋深岩芯进行取样，获取埋深300~1 900 m范围内的岩石标准试样。采用MTS815和声发射系统测试不同埋深岩石的力学参数与不同方向的声发射Kaiser效应点，进而获得不同埋深岩石的力学参数和地应力特征。以此为基础，分析滨海矿区不同埋深地应力、岩石力学参数及其之间的相互关系。结果表明：随着埋深的增加，滨海矿区岩石力学参数、自重应力、垂直应力、最大水平应力和最小水平应力均呈近似对数函数趋势增加，垂直应力的增幅逐渐小于自重应力。岩石力学参数与地应力大致呈对数关系，最大水平应力对岩石力学参数的影响大于最小主应力。埋深对岩石抗拉强度的影响大于其对抗压强度的影响。

毕力赫金矿位于华北克拉通北缘，是一座大型低温热液—斑岩型金矿，产于花岗闪长斑岩和围岩火山碎屑岩内外接触带中。随着矿山开采工作的持续进行，该矿山资源量面临危机，加强探边摸底工作势在必行。为了寻找有效的地球化学找矿指标，采用无火焰原子吸收光谱法（AAN）、等离子质谱法（ICP-MS）和原子荧光光谱法（AFS）等多种分析方法，对毕力赫矿区Ⅱ号矿带3个钻孔原生晕元素特征进行了研究。结果表明：毕力赫金矿化的主要指示元素组合为Au、W、Mo、As、Sb和Hg；矿区内出现2组金矿成矿指示元素组合，分别是Au-W-Mo高温元素组合和Au-As-Sb-Hg低温元素组合。其中，Au-W-Mo元素组合指示高品位金矿化，可作为区内寻找高温斑岩型金矿的主要找矿指标；Au-As-Sb-Hg元素组合指示低品位金矿化，可作为区内寻找脉状低温热液型金矿的主要找矿指标。利用原生晕找矿方法进行深部成矿预测和评价，发现了微弱的金矿化活动信息，可为研究区金矿找矿工作提供更准确的地球化学找矿指标，具有重要的实际意义。

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。

针对焦家金矿选矿厂球磨机单位球耗高、磨机效率偏低和磨矿产品粒度组成不均匀等问题，基于矿石力学性质和磨矿循环产品粒度分布，采用段氏球径半理论公式计算得到推荐方案介质配比，并建立对照方案进行实验室磨矿对比试验，最终确定初装球方案为：Φ90∶Φ70∶Φ50∶Φ40∶Φ30=15∶25∶20∶15∶25。2016年10月26日开始对焦家金矿3#球磨机（MQG2736）进行工业试验，工业试验后磨机排矿磨矿细度 -0.074 mm产率较试验前提高了4.06%，粗粒级+0.30 mm产率降低了5.64%，磨机处理量提高了6.42%，表明推荐球比方案更适合现场球磨作业，有利于提高磨矿产品质量。

为了分析智能铲运系统在三山岛矿区内实际运行使用的可靠性，提出将模糊故障树分析与蒙特卡洛仿真相结合的研究方法。以智能铲运系统运行使用故障为顶事件，确定了16个中间事件和33个底事件，并构建了故障树模型。采用模糊集合理论的方法，通过10位专家的结果反馈，求取了各底事件的发生概率，进而对故障树进行了定量分析，得到顶事件发生概率为0.3481%。基于建立的故障树模型，采用蒙特卡洛仿真模拟的方法，编写蒙特卡洛仿真算法，合理设置仿真参数，最后得到了平均无故障时间、可靠性与不可靠性曲线以及系统失效概率曲线。通过对底事件的仿真重要度进行计算，结果表明：操作规范不合格（管理原因）和信息沟通失误（人员原因）对系统可靠性影响最大，影响最大的机械原因为操作装置故障和制动系统老化。通过将计算结果与实际数据进行对比分析，验证了该方法的准确性和有效性。

为了减弱端部效应对单轴抗压强度测量的影响，提出一种新型的单轴压缩试验方法。该方法采用与试件材质相同的岩石作为垫块进行单轴压缩试验，设置了（25+50+25）mm和（20+60+20）mm 2种试件高度组合进行试验，并与高度为50 mm、60 mm的单一试件的试验结果进行对比。结果表明：该新型试验方法可以降低单轴压缩试验中端部效应对测量岩石单轴抗压强度的影响，并得到更为均匀的径向应变；（25+50+25）mm和（20+60+20）mm组合试件相比高度为50 mm和60 mm的单一试件，单轴抗压强度分别降低了38.41%和39.69%，相比标准试件，单轴抗压强度也有所降低。数值模拟结果表明：无论有无端部摩擦，组合试件的单轴抗压强度均与理想状态下模拟所得的岩石试件的单轴抗压强度值接近；无端部摩擦时单个试件与组合试件具有均匀的径向应变；有端部摩擦时组合试件的径向应变较为均匀。数值模拟结果证明了该新型试验方法减弱了端部效应，但并未完全消除。

夷平面具有形成时间跨度大、分布范围广的特征，是地貌学研究的基本内容。为了探讨斑岩铜矿床成矿后的保存与夷平面的关系，基于GIS技术，利用DEM数据提取了中甸地区高程、坡度及条带剖面等地貌因子，明确了中甸夷平面的高程及其分布范围。通过对该区典型成矿斑岩体（如雪鸡坪岩体）进行热史反演模拟，重建了中甸地区斑岩体的冷却和剥蚀历史。结果表明：中甸地区分布有两级夷平面，其坡度集中在0°~10°之间，并显示出高海拔（+4 100~+4 400 m、+3 100~+3 300 m）、低地势的特征；雪鸡坪岩体在早白垩世至晚中新世时期经历了长期缓慢的冷却（<1 ℃/Ma）和极低的剥蚀量（500~950 m），暗示该区夷平面的形成不晚于晚白垩世。结合前人研究，认为中甸地区广泛分布的夷平面为斑岩矿床的保存提供了有利的古地貌条件。同时，斑岩矿床的冷却历史也刻画了夷平面的形成过程，二者具有一定的耦合关系。

通过开展岩石静力学试验获取岩石力学参数对于优化露天台阶爆破方案和改善爆破效果具有重要意义。以国内某露天铜矿矿岩为研究对象，使用冲击动能为0.735 Nm的HM-82L型回弹仪对岩体的力学特性开展原位试验研究。此外，在现场钻取岩芯制备标准试样，使用SET-PLT-02型声波测试仪进行波速测试，并基于MTS-322液压伺服力学试验机开展系列力学试验。现场回弹试验结果表明：矿区南端斑岩的回弹值大于北端矽卡岩的回弹值，且回弹值随岩体风化程度的增大而逐渐减小；室内物理力学试验结果表明岩体波速、单轴抗压强度、弹模与回弹值之间的变化规律基本一致，拟合曲线表明波速、单轴抗压强度与回弹值之间呈线性正相关关系，而弹模与回弹值之间呈指数相关关系，拟合相关系数说明利用回弹值估测岩体波速和基本力学参数是可靠的。研究成果为快速可靠地获取该露天铜矿矿区岩体的基本物理力学指标提供了可靠的技术途径。

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。