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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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