汉阴黄龙金矿大地构造位置处于南秦岭构造带内，矿区内岩石受多期构造变形变质作用，并叠加有稍晚期岩浆活动。金矿化类型以蚀变岩型为主，其次为石英脉型，矿化受脆—韧性剪切带和围岩蚀变的控制，主要蚀变类型有黑云母变斑晶化、黄铁矿化、碳化和石榴石化。为查明构造—蚀变与成矿之间的关系，通过主量元素聚类分析法和因子分析法进一步确认韧性剪切带中的脆性断层破碎带是矿区内主要的控矿构造，黑云母变斑晶化蚀变与金矿化关系最密切，并通常与黄铁矿化叠加出现，对成矿有利；蚀变岩型金矿石与硅化相关性不大。金相关成矿元素Q型聚类分析、R型聚类分析和因子分析结果表明，金成矿作用可能贯穿于脆—韧性剪切作用和岩浆活动的整个过程，受多期热液叠加和后期岩浆热液活动的影响。因此，黄龙金矿属于脆—韧性剪切带型金矿，并可能受后期岩浆热液叠加再富集。
黄铁矿是金矿床中主要的贯通性载金矿物，通过对坦桑尼亚某绿岩带型金矿床中黄铁矿的形态、化学组成和物理性质等标型特征进行详细研究，能够从某种程度上识别出含金矿体，对野外勘查工作具有重要指导意义。通过野外地质观察和室内分析对绿岩带型金矿床中的黄铁矿标型特征进行了详细研究，结果表明：该矿床中黄铁矿呈浅黄—黄色，以细粒为主，具有半自形和碎裂结构的黄铁矿含金性最好；主矿体即金矿化强烈区域黄铁矿晶形以五角十二面体和五角十二面体与其他单形的聚形为主。主成矿阶段的黄铁矿主量元素整体表现出亏S、富Fe的特点，而微量元素富As、Sb，表明形成了载金能力较好的P型黄铁矿；主矿体附近黄铁矿的热电性主要表现为P型黄铁矿，表明该含金矿脉剥蚀程度总体较低，且目前揭露的仅为矿脉浅部，向深部矿脉仍有较大的延伸，由此推断该矿床深部具有良好的找矿前景。
三山岛西岭金矿区位于渤海之滨，与北部海域金矿区相互连接，形成金资源量近千吨的巨型金矿床，矿床为地下与海底开采。区域内断裂发育，分布有NE向和NW向断裂，其中NE向断裂为控矿构造，而NW向断裂多具有不同程度的导水性，对矿床安全开采影响重大。基于矿区地质条件与地球物理特征，采用高精度磁测法和音频大地电磁（AMT）法在矿区东部进行了勘查试验，根据显示的磁性异常与电性异常，在平面上解译了NW向断裂(F-1、F-2)与NE向断裂（F-3、F-4），在L1剖面上解译了4条断裂，在L2剖面上解译了3条断裂。综合判断解译信息，NW向F-1断裂在平面与剖面上都反映良好。同时，与北部海域NW向构造研究资料进行对比分析，结果显示西岭矿区F-1推断断层与北部海域B-F4断层特征一致，吻合较好，推断西岭矿区NW向F-2断裂被F-3断裂错断。研究结果说明综合物探方法在该区域可行有效，为下一步钻孔验证NW向断裂存在，判断断裂富水及导水性质，以及未来矿床开发利用提供了地球物理依据。
仓上金矿位于三山岛—仓上断裂西南部，西邻渤海湾，是我国大型露天金矿之一。至2005年闭坑后，在矿山外围及深部找矿一直未取得新进展。为加大勘探深度，探查矿区外围和深部断裂及岩体的空间展布情况，寻找深部金矿资源，采用CSAMT方法在该区开展了测深剖面勘查工作，并与以往的物探资料及331号地质剖面进行了综合对比分析，结果显示F1推断断层与三山岛—仓上断裂相吻合，提出验证钻孔1个。经钻探工程验证见金矿体，取得了较好的应用找矿效果，为下一步开展地质找矿提供了有价值的地球物理信息依据。
为了探究初始微裂纹参数分布对岩石破裂特征及力学性能的影响，进一步系统地了解脆性岩石破裂演化过程，依据线弹性断裂力学理论，建立了非均质性二维细观弹性损伤模型，并运用FLAC2D数值分析软件，数值模拟研究了单轴压缩条件下不同形态岩石试样的破裂过程。研究结果表明，当初始微裂纹长度和角度服从不同的随机分布时，岩石材料表现出不同的破裂特征，其中初始微裂纹长度和角度均服从正态分布时，岩石破裂区域较完整；初始微裂纹长度或角度服从均匀分布和指数分布时，岩石破裂区域较分散；初始微裂纹角度对于解释脆性岩石单轴抗压试验时岩石试样出现剪切破坏和劈裂破坏的原因具有一定的指导意义，且当初始微裂纹角度均值ɑ=45°时，模型具有最小的峰值强度和轴向最大应变。模型还模拟了脆性岩石单轴抗压试验、巴西劈裂试验和断裂韧度试验的演化过程，模拟结果与试验结果具有较高的一致性。
为了给深部资源开采和大型地下空间工程中围岩体的变形机理及稳定性控制提供理论基础，通过查阅大量关于表征岩石裂纹扩展的裂纹扩展模型、应力强度因子和断裂韧性的国内外文献，总结了前人的研究成果。依据现有研究，提出了动荷载作用下岩石裂纹扩展的几点建议：（1）综合考虑弹性力学、断裂力学和损伤力学建立岩石材料从微观断裂到宏观破坏这一演变过程的理论模型，使理论模型更加适应岩石材料的非线性特征；（2）采用分形、自组织和混沌等非线性理论表征动荷载作用下岩石内部以及表面裂纹的扩展演化特征；（3）采用颗粒离散元和有限差分模拟岩石材料裂纹扩展演化特征。
为快速准确获取金属矿地下开采岩层移动角，提出基于群搜索优化（GSO）算法的改进高斯过程回归（GPR）理论。以矿体上下盘围岩性质、上下盘围岩稳固程度、地下水情况、矿体走向长度、矿体倾角、开采厚度及深度9个影响因素作为判别指标，结合35组实测数据建立金属矿充填开采岩层移动角学习预测模型。将该模型应用于三山岛金矿岩层移动角预测，利用UDEC数值模拟结果进行对比验证，同时分析三山岛金矿海下开采对上盘竖井的影响。研究结果表明：（1）GSO-GPR预测模型对地下开采岩层移动角的预测效果良好，预测精度在5%以内；（2）三山岛金矿上、下盘岩层移动角分别为72°和68°；（3）当前矿山开采未对竖井造成影响，但随着开采深入至-658 m水平，竖井将进入塌陷范围。
为降低基坑安全评价指标等级边界信息的随机性和模糊性给评价结果带来的不利影响，构建基于有限区间云理论的基坑安全综合评价模型。依据基坑安全性评价指标分类标准，计算出各评价指标隶属于不同分类等级的云数字特征，然后利用博弈论组合赋权法明确各评价指标的权重，并结合有限正向云发生器，得到评价对象的综合确定度，最后根据最大隶属原则确定基坑安全性等级。将该方法应用于工程实践中，并在评价过程中与传统云模型、可拓法进行对比分析。研究结果表明：运用该方法所获取的基坑安全性评价结果与可拓法评价结果一致，符合工程实际，且克服了传统云模型在处理指标值远离两端云期望值时的弊端，可为基坑安全评价研究提供一种新思路。
针对目前岩爆倾向性中预测模型权重确定存在不足导致模型精度不高的现状，为更准确地预测岩爆倾向性，提出综合运用粗糙集理论中的代数观和信息观，确定属性最优权重，并修正岩爆倾向性与评价指标之间的关系，建立岩爆等级理想点矩阵。根据岩爆发生条件，选取岩石脆性指数、切应力指标和弹性应变能指数3项指标作为岩爆判别指标，以国内外20组典型岩爆数据为样本，建立改进的粗糙集—理想点法（RS-TOPSIS）岩爆倾向性预测模型，并应用该模型对玲珑金矿等工程实际进行了岩爆倾向性预测。结果表明：改进后样本预测精度相比于改进前有了显著提高，所建立的模型对实际工程的岩爆倾向性预测效果良好，预测结果更准确。
针对江西某金矿充填倍线大，难以自流输送的问题，通过充填料浆管道输送水力学计算，并结合矿山充填工艺参数，确定了不同充填料浆状态下的管道沿程阻力损失；对比分析了不同的充填料浆管道输送系统布置方案，确定了最佳的管道输送方案；推荐了最佳的充填料浆管道输送工作流速、充填料浆参数及管道参数；最终通过综合分析，选取了充填加压泵类型及相关技术参数。经现场工业应用，取得较为理想的充填效果。
对于矿山地下深部开采存在的地压问题，选取3组料浆浓度充填试件在RMT-150C压力机上经过不同围压三轴压缩后再进行单轴压缩试验，获得经过3组围压压缩后不同料浆浓度试件的应力—应变曲线数据，并结合Lemaitre应变等价原理，得到全尾砂胶结充填体的峰前后损伤值公式和损伤本构方程。从损伤—应变曲线可知：当料浆浓度一定时，增大围压，充填体弹性变形阶段缩短，更早达到屈服极限且峰值损伤值增大，继续增大围压，充填材料峰值损伤值降低；在低围压条件下，增大料浆浓度抑制了峰前损伤增长,但促进峰后损伤增长；在高围压条件下，随着料浆浓度的增大，充填材料损伤值先降低后升高，促进了试件破坏。
尾砂高效沉降浓缩是全尾砂高浓度充填的核心，随着选矿工艺的改进，尾砂的粒径越来越细小，导致尾砂沉降浓缩愈发困难，而在尾砂浆中加入絮凝剂能够极大地提高尾砂沉降浓缩的效率。针对国内某矿山尾砂颗粒细小、沉降浓缩困难的问题，通过开展沉降浓缩试验，以固体通量和底流浓度作为评价指标，得到沉降浓缩效率最佳的絮凝剂型号、给料浓度和絮凝剂添加量，并研究了给料浓度和絮凝剂添加量对尾砂沉降效率的影响规律。结果表明：最佳絮凝剂型号为HJ70010，最佳给料浓度范围为10%~12%，最佳絮凝剂添加量范围为10~15 g/t；当给料浓度为12%、絮凝剂添加量为15 g/t时，底流浓度达到64.4%，沉降速度为26.2 m/h，固体通量为3.43 t/（h
卡车装载矿石量一般采用人工方式进行统计，人工统计不具有客观性，可能影响卡车司机的绩效考核；此外还有使用激光扫描技术或地磅对装载矿石量进行精确统计，但设备成本过高。为节约成本并提高测量精度，研究采用基于深度卷积神经网络的技术实现卡车装载矿石量的估计。由于实际场景下矿车装载矿石的图片不便获取，故使用三维物理引擎Chrono模拟矿石堆落入卡车的过程，从而生成装载矿石量和矿石分布区域均不同的卡车图片。通过构建深度卷积神经网络对生成的样本进行拟合，用最后一层神经元的预测值与真实值的欧式距离作为代价函数。然后，对卷积核与特征图进行可视化，分析卷积神经网络实现矿石量估计的过程。试验结果表明，构建的深度卷积神经网络在实验测试集上的准确度较好，测试样本预测误差大部分在4%以内。说明用深度学习技术实现自然场景下卡车装载矿石量的估计切实可行，且具有较好的应用前景。
矿山选矿阶段作为矿石的主要加工处理过程，是影响矿石精矿品位和矿山经济效益的重要因素，选矿流程管理不当会造成矿石精矿品位降低和矿山经济效益的流失。通过分析广西某银矿山选矿流程现状，运用鱼刺图分析法列举该流程面临的主要问题，并进一步利用解释结构模型ISM（Interpretive Structure Modeling）流程分析法找出瓶颈影响因素。模型分析结果表明，该银矿选矿流程存在的最主要问题是精益理念不强、现场管理不当和原矿石品位低，并针对模型分析结论提出该银矿选矿流程精益化管理建议。
由于氰化物对硫铁矿有一定的抑制作用，直接采用浮选法回收氰化尾渣中硫铁矿的效果不理想。因此，必须先对氰化尾渣进行预处理，使被抑制矿物恢复浮选活性。采用添加还原剂和浓硫酸协同预处理方法使被抑制矿物恢复活性，并分别考察加药顺序、焦亚硫酸钠用量和pH值等因素对硫精矿回收率和尾矿品位的影响。浮选试验采用一粗、一精、二扫流程，考察了pH值调节剂、铵盐和复合抑制剂等对硫精矿回收率和尾矿品位的影响。最终确定预处理最佳工艺条件：先添加2 kg/t的Na2S2O5药剂预处理1 h，然后加入浓硫酸将矿浆pH值调至2~3并维持2 h，再用NaOH将pH值调至6~7。浮选最佳条件：丁胺黑药用量为500 g/t，复合抑制剂用量为300~500 g/t，通过试验取得硫精矿品位为40%~42%，尾矿中S元素品位为6%~8%的良好结果。
为了准确预测尾矿坝浸润线的位置变化，结合浸润线埋深非稳定、非线性的时间序列以及动态变化的特点，利用小波分解与重构，提出基于小波分解的时间序列指数平滑法和BP神经网络法，采用时间序列的指数平滑法和BP神经网络方法分别对多个细节信号序列和逼近信号序列进行拟合预测，并对其拟合结果进行叠加，实现对尾矿坝浸润线的预测。将预测结果与实际监测数据进行对比，结果表明小波分解预测方法的预测结果与传统单一的指数平滑法和神经网络法预测结果相比，在预测精确度和拟合度方面：小波分解>指数平滑>神经网络。
2010年和2015年陇南市相继发生重大尾矿外泄事故，尾矿库安全形势极其严峻。因此，为了预防和阻止尾矿库事故的发生，对陇南市尾矿库环境安全现状进行了统计分析，总结出目前陇南市尾矿库的特点及存在的环境安全隐患。结果表明：陇南市尾矿库以铅锌矿和山谷型尾矿库为主，规模小，数量多，安全度水平较低；部分尾矿库无证运行，相关资料不完善；多数尾矿库未进行合理闭库措施，环境风险重大。对陇南市所辖县区的12座尾矿库进行实地调查，分析了陇南市尾矿库合理闭库存在的问题，提出如下解决措施：采用扩挖回填法、灌浆法和土工布覆盖法等措施对坝体存在裂缝的尾矿坝进行修复处理；对“零”坡度排水沟进行V字形、“拱桥形”或“梯形”坡度设计，将环库截洪沟设计为低于库区表面；改滩面反坡为顺坡设计；对稀薄覆土或裸露滩面实施库顶部压覆碎石、上部覆土并恢复植被；闭库后加强管理，完善监测设施。
甘公网安备 62010202000672号