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。
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。
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。
为了提高高峰矿尾砂充填体强度和解决井下废石利用问题，开展高峰矿废石及尾砂混合充填材料的最优配比研究，设计了四因素四水平的正交试验，采用极差分析获得了影响充填体强度、料浆泌水率和料浆坍落度的主次因素，得到初步满足矿山要求的配比：料浆浓度为83%，灰砂比为0.25，废尾比为1.5，泵送剂添加量为0.5%。根据正交试验数据建立了28 d充填体强度、料浆泌水率和坍落度的二次多项式回归模型，基于NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化，获得最优充填料浆配比。研究结果表明：灰砂比对充填体强度影响最大，料浆浓度和废尾比次之，泵送剂影响最小；灰砂比对料浆泌水率有明显的控制作用，废尾比和料浆浓度次之，泵送剂作用最小；料浆浓度对坍落度影响最大，泵送剂和灰砂比影响次之，废尾比影响最小；多目标优化后的配比：料浆浓度为82.989%，灰砂比为0.240，废尾比为1.419，泵送剂添加量为0.537%，优化后的配比方案所需充填材料成本相比正交试验确定的方案成本下降了2.9%。
为辅助计算尾矿存积的沉降距离，指导放矿、尾矿子坝堆筑，提高尾矿坝的经济效益。研究干湿循环作用和含水率对湖南某金属尾矿库尾砂的压缩固结特性的影响。对含水率为10%、12%、14%、16%和18%的尾砂分别进行0~5次脱湿—吸湿—再脱湿试验，借助GZQ-1型全自动高压固结仪对试样开展了快速固结试验。研究结果表明：（1）相同条件下，孔隙比随着压力的上升而减少；（2）相同循环次数下，压缩系数随着含水率的上升而增加；相同含水率下，压缩系数随着干湿循环次数的增加呈“Λ”型变化；（3）不经干湿循环，固结系数随含水率的增加先上升后下降；在相同含水率条件下，随干湿循环次数的增加，固结系数的变化大致呈M型波动。前期循环过程受力以毛细水压力为主导，待颗粒运动稳定，尾砂孔隙结构发育完全，受力以黏结力和摩擦力为主导。
随着浅部矿产资源的日益枯竭，矿山开采深度逐渐增加，而深部开采环境非常复杂且开采难度更大，加之我国对环境保护工作的高度重视，充填采矿法逐渐成为我国矿山首选的采矿方法。为研究尾砂物理特性对絮凝沉降性能的影响规律，开展了粒级组成、比重对尾砂沉降效果影响的静态絮凝沉降试验。研究结果表明：尾砂的中值粒径与沉降速度、底流浓度成正相关；-200目粒径含量与沉降速度、底流浓度在一定范围内成负相关；构建了-200目粒径含量、尾砂比重、中值粒径与沉降速度、底流浓度的数学方程，对尾砂浆絮凝沉降速度的影响程度上，-200目粒径含量>中值粒径>尾砂比重；对尾砂底流浓度的影响程度上，中值粒径>-200目粒径含量>尾砂比重。尾砂粒径大小对浓缩效率影响较大，本研究可为全尾砂絮凝沉降效率提升及底流浓度调控提供依据。
为迎接深部开采高地温环境的挑战，提高真三轴试验设备的高地应力—高地温耦合能力，开展了岩石真三轴试验机地温模拟平台的研发工作。通过建立数值模拟（COMSOL）、变异系数法（RSD）与多属性决策问题理想解法（TOPSIS）相结合的真三轴高地应力—高地温耦合加载方案评估体系，对3种加温方案进行综合指标评估和方案优选。为了取得贴近实际情况的最佳试验效果，选取岩石表面加温均匀度、加压杆水冷外侧散热量、岩样平均升温速率、加压板应变值和经济成本作为评估方案优劣的5项基础评价指标。运用COMSOL Multiphysics仿真软件模拟3种加温方案，通过变异系数法，将模拟所得的数据进行客观赋值，并将相应的指标数值代入TOPSIS模型中进行综合评价。结果显示：六面加热棒加温、环状加热器加温和液体传热加温3种方案综合评价指数分别为0.4288、0.9447和0.5532，环状加热器加温的方式与正理想解贴近度达到0.9447，为最优决策。该评估体系将理论方法、数值计算与数值模拟相结合，为寻找最优的真三轴试验设备加温方案提供了可靠的理论依据和试验基础，对当前深部岩石开采所需的高地应力—高地温耦合能力的仪器研究具有指导意义。
为量化研究高温掘进巷道在双压入抽压混合通风中设备布置对降温效果的影响规律，利用Fluent计算流体力学（CFD）软件对掘进巷道通风降温进行数值模拟。首先，建立双压入混合通风三维模型，利用Fluent软件对模型进行边界条件及求解器参数设置；其次，设置3组压入风筒2不同布置位置的对比试验进行数值模拟；最后，分析双压入抽压混合通风降温作用下的掘进巷道温度场分布，量化压入风筒2不同布置位置时巷道内温度分布规律。研究结果表明：双压入混合通风中压入风筒2的布置位置对巷道内的温度分布影响明显，当压入风筒2布置于距掘进面30 m处时，掘进巷道30 m范围内温度稳定在26 ℃左右；当压入风筒2布置于距掘进面50 m处时，掘进巷道50 m范围内温度虽有约1 ℃的波动但整体数值保持在28 ℃以下；当压入风筒2布置于距掘进面70 m处时，掘进巷道内温度波动幅度较大且出现大范围温度超出限值情况，此时双压入混合通风降温作用基本失效。
针对地下矿山采场内因火灾影响因素多且复杂，涵盖自燃起火与火灾后果多个层面的情况，综合考虑矿石含硫量、含碳量和矿石温度等因素，建立了采场内因火灾多层面分析的指标体系，构建以影响指标为条件属性和以采场内因火灾自燃起火及火灾后果为决策属性的链式变精度粗糙集模型。对采场内因火灾的自燃起火可能性及火灾后果严重性进行了链式关联决策分析，得到了9条置信度为55%以上的采场内因火灾自燃起火决策规则及5条置信度为50%以上的采场内因火灾后果的决策规则。根据链式因果关系对两类规则进行归并整合，得到了采场内因火灾涵盖起因与后果的组合规律。结果表明：该方法能够科学全面地分析采场内因火灾等存在链式关联层面的不确定概率性问题，为矿山预判、应对采场内因火灾及保障安全生产提供了指导。
针对传统硫化矿石自燃倾向性评价方法中指标权重的赋值争议问题，基于蕴含权重的偏序集理论，建立硫化矿石自燃倾向性偏序集评价模型。首先，阐明评价指标集并收集待判样本数据；其次，借助信息熵理论获取评价指标的权重顺序信息，构造偏序矩阵；最后，得出Hasse矩阵并绘制Hasse图，分析图中呈现的层集信息，实现对硫化矿石自燃倾向性的评价。实例分析表明：该评价模型可以有效避免传统评价方法中指标的赋权争议问题，分级结果更加精细，评价结果准确合理，具有很好的稳健性，为优化硫化矿石自燃倾向性评价方法提供了新思路。
为有效回收广西某细泥中的钨锡矿物，开展了离心重选—浮选脱硫工艺试验研究。细泥中WO3、Sn含量分别为0.52%和0.31%，其中钨主要为黑钨矿和白钨矿，分别占47.69%和39.42%；锡主要以锡石形式存在，占比为75.48%，其次为硫化物中的锡，占比为17.42%。细泥中-0.03 mm粒级产率为61.36%，其WO3、Sn金属量分布率分别高达78.52%和70.39%，因此强化细粒级钨锡矿物的回收是提高选矿技术经济指标的关键。相比传统的摇床重选工艺，离心重选工艺可以有效提高细粒级钨锡矿物的选别指标，获得更高品位的粗精矿，且WO3、Sn回收率分别提高了34.83%和37.43%。本研究最终采用离心重选—浮选脱硫的联合工艺进行了全流程开路试验，获得了WO3、Sn品位分别为19.46%、9.87%，回收率分别为67.92%、57.52%的钨锡精矿，实现了细粒级钨锡矿物的有效回收。
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。
出矿量是矿山企业制定生产计划的一个重要指标，而目前绝大多数地下矿山采用人工清点载矿矿车数的方式估算出矿量，该计量方式存在估算误差大等缺点，严重影响了矿山企业生产计划的合理制定。本文采用图像识别与密度模型建模相结合的方法，通过对矿石堆图像信息进行三维重建形成体积模型，构建了一个图像特征—密度库，设计并开发了一套基于图像识别的井下机车载矿量计量系统。经现场反复试验证明，该计量系统运行稳定可靠，机车载矿量计算误差小于5%，较好地解决了目前矿山企业出矿量估算不准确的问题，提高了出矿量计算的准确度，为矿山企业制定生产计划提供了详实可靠的数据。
微合金化技术作为一种能够开发金属潜能、优化金属性能的新型冶金技术，近年来在金基材料的应用和开发中得到了广泛应用。从组织结构和原子形态2个角度出发，论述了金基材料微合金化技术的机制，详细介绍了黄金微合金化技术的发展历程和研究现状，并对比了金基材料在不同微量元素作用下所表现出的性能差异。结果表明：稀土元素兼具良好的固溶强化效果、第二项强化效果和细晶强化效果，是当前优化金基材料性能的主要微量元素；微合金化金基材料越来越广泛地应用于黄金首饰、芯片封装、航天材料和医疗器材等领域；建立能够科学预测金基材料微观形态和性能的数学模型，获得最佳补口元素类型及配比，从而高效制备出具理想性能的金基材料，将成为未来微合金化金基材料研究的重要方向。
甘公网安备 62010202000672号