绿色开采是实现矿山可持续发展的重要措施，如何科学有效地评价金属矿绿色开采的水平，是当前需要解决的重要问题。为了找到合理适用的金属矿绿色开采评价方法，首先详细阐述了当前煤矿和金属矿等所使用的绿色开采评价方法及其适用情况，通过对比分析，得到5种适用于金属矿绿色开采评价的方法，分别是模糊综合评价法、可拓优度法、TOPSIS法、因子分析法和物元分析法；然后运用专家访谈法和灰色关联法，对以上5种评价方法进行了优先度排序。研究结果表明：TOPSIS法最适用于金属矿绿色开采评价，可以为今后的研究提供借鉴，能够为政府和企业提供管理建议。
为评估绿色矿山工作成效，实现矿业高质量发展目标，首先运用文献计量工具CiteSpace梳理了绿色矿山相关研究文献资料，归纳总结了现有绿色矿山建设评价指标体系的共性和差异性；然后，基于文献计量结果，探讨了矿业高质量发展与绿色矿山之间的内在联系；最后在传统绿色矿山评价指标体系的基础上，构建了高质量视阈下绿色矿山建设评价指标体系，利用CRITIC_G1法确定指标对应权重，并对其应用效果进行验证。研究结果如下：（1）基于文献计量分析结果，认为高质量发展与绿色矿山具有紧密的内在联系，绿色矿山建设是矿业高质量发展的现实路径，是矿业高质量发展的具体体现，矿业高质量发展是绿色矿山建设的题中应有之义；（2）基于高质量视阈下构建的绿色矿山建设评价指标体系，其内容主要涵盖科学管理、资源利用、现代化生产和生态环保4个维度，包含28项具体指标；（3）将评价指标体系应用于某铝矿， 使用综合考虑客观评价权重和主观评价权重的CRITIC_G1法，并结合铝矿实际案例确定具体权重值，有效提升了评价体系的实践意义。研究结果可为今后我国绿色矿山建设评价指标体系的构建和优化提供思路。
合理处置矿山开采过程中产生的废水是绿色矿山建设中必要且重要环节，表面曝气处理废水有助于节约能耗。本研究开展了表面曝气反应器内气泡局部性质分布的测量，将为反应器准确设计奠定基础。采用新研制的侵入式远心照相多相测量仪，对表面曝气反应器内气泡直径分布进行了系统测量，进一步获得了相界面积和气含率分布，重点考察了轴向位置和搅拌转速2个因素。研究结果表明：与相同转速下分布器供气的气液搅拌反应器相比，表面曝气反应器中气泡尺寸更小；沿轴向逐渐远离液面，气泡尺寸逐渐减小，同时气泡数量也逐渐变少；随着转速增大，吸入气泡增多，平均气泡尺寸变大。为了强化表面曝气反应器内气液分散过程，采用浅层床设计，同时在功率允许范围内可适当提高转速。本研究将为绿色矿山废水高效处理提供一种新的选择。
中巴经济走廊贯通巴基斯坦全境，为我国与巴基斯坦进行有色金属产业合作提供了良好的机遇。基于我国有色金属资源匮乏且国内技术设施趋于饱和,而巴基斯坦有色金属资源丰富但技术设施落后的现状，从两国政治、有色金属与人力资源、投资环境与区位交通出发，开展了中巴有色金属产业合作必要性和可行性研究，认为中巴有色金属产业具有较大合作空间。从宏观角度提出了中巴有色金属产业合作国际产能转移模式，从微观角度提出了产量分成合作、联合经营合作和技术服务合作3种经营模式，以及新理念合作机制、生态环境保护措施和防控化解风险等3个方面的中巴有色金属产业合作保障建议。
现阶段，绿色矿山建设是我国矿山高质量发展的重中之重。为了较全面地了解绿色矿山的研究现状和发展趋势，以CNKI数据库为数据源，运用CiteSpace软件构建我国绿色矿山建设的研究作者、发文机构、研究热点及核心关键词等知识图谱，通过文献计量分析国内该领域的研究优势、存在的不足及未来发展趋势，并结合对相关文献内容的研读，从技术、生态和政策3个方面提出了绿色矿山建设的具体建议。结果表明：（1）我国绿色矿山研究发文量波动较大，但整体呈现上升趋势；该领域内研究力量不足，表现为研究人员、研究机构较少，且发文作者和发文机构之间缺乏紧密的交流合作。（2）该领域的研究热点主要集中在矿山信息化、矿区生态文明建设以及矿山资源与经济发展等方向。（3）矿山企业、政府及研究机构需要在技术、生态和政策3个方面通力合作，共同推动绿色矿山建设。
新疆库米什地区植被覆盖率低、基岩裸露度高，为遥感地质找矿提供了良好条件。为了提高该地区的找矿效率、实现找矿突破，系统收集了库米什地区的矿产、地质及遥感资料，并采用“掩膜+Crosta主成分分析+阈值分割”方法从ETM+遥感数据中提取了蚀变异常信息。在矿产、地质和遥感多源信息的基础上，总结出矿（化）点、岩体内外接触带、蚀变带、断层、羟基蚀变异常信息和铁染蚀变异常信息6个控矿因子，采用基于知识驱动的层次分析法建立了成矿预测模型，利用数学方法和GIS平台完成了综合成矿预测。最后，以部分未加入模型的矿点与野外实地考察结果，验证了成矿预测效果。结果表明：运用层次分析法在新疆库米什地区初步进行多源信息综合成矿预测，其结果具有一定的准确性，能够为该区进一步地质找矿工作提供参考。
根据爆炸应力波和爆生气体的理论，考虑地应力的作用，结合断裂力学中最大周向应力理论，推导出了偏心不耦合装药条件下初始裂隙和扩展裂隙的计算公式。选取2号岩石乳化炸药和3类典型岩石参数对偏心不耦合装药下的裂隙范围进行了计算，并分析地应力对爆炸应力波引起的初始裂隙的影响。结果表明：炮孔壁上各点的不耦合系数由偏转角度α、炮孔与药卷半径之差决定；炮孔上不耦合系数的不同，致使偏心不耦合装药结构下裂隙分布十分不均匀，耦合侧与不耦合侧裂隙长度存在较大差异；地应力的存在抑制了裂隙的扩展，随着地应力的不断增大，炮孔周边裂隙范围逐渐减小，不耦合侧最短裂隙对应角度α逐渐增大，且其裂隙范围接近粉碎区半径。当3类岩石爆破施工中遇到高地应力时，采用三角形布孔，考虑不耦合侧裂隙很短或者不产在的情况，炮孔间距应控制在0.45~0.70 m之间。
巷道支护一直是阻碍矿山安全、高效开采的难题，特别是在深部高地应力区，如何通过合适的支护手段控制巷道的变形，已成为国内外学者们特别关注的工程问题。针对金川二矿区高地应力破碎围岩这一特殊的地质条件，采用现场调查与数值模拟计算相结合的方法，对研究区巷道变形破坏特征和8种不同支护方式效果进行了研究。结果表明：（1）研究区巷道的变形破坏模式可划分为6种，分别为偏压变形、顶板下沉、顶板开裂、底鼓、边墙开裂和片帮，其中片帮是最常见的一种破坏模式；（2）研究区巷道的变形破坏具有3个特征，分别为最大主应力主导性、大变形和显著的时间效应；（3）在支护方式中增加U钢支架、补充底部支护、增大锚杆长度及减小锚杆间排距几种方法均能不同程度地改善支护效果。其中，增加U钢支架和底部喷锚网支护效果最显著，可以减小约70%的巷道变形量和塑性区；增大锚杆长度能更好地控制巷道的变形和整体稳定性，但优化效果不显著；减小锚杆间排距有利于巷道各部位变形和塑性区的控制，密集的锚杆布置能够有效改善围岩的完整性，且降低锚杆排距的支护效果更好。该项研究成果为金川矿区以及具有相似地质条件的地下工程支护问题提供了借鉴。
黄土坡铜锌矿位于新疆哈密地区，采用地下开采方式开采矿石，该矿山附近存在另外一家矿山企业，2个矿山同时产生的开采扰动使得该矿山面临着复杂的地压环境。为了对黄土坡铜锌矿井下多处采空区附近的地压灾害进行预警，引进微震监测系统，对采空区周边及生产作业区域围岩稳定性进行实时监测。采用优化的台网布设方案改善微震监测系统的性能，并在微震信号自动识别技术的基础上，对地压活动进行实时分析，保证分析结果的时效性。基于微震监测多参数分析方法，结合一次现场真实地压险情提出了一套微震监测地压灾害预警分析方法，该方法能够实现地压提前预警，给矿山人员提供了逃生时间，在地下开采矿山地压监测中具有推广意义。
为了探究内部缺陷形状由裂隙至圆孔的变化对类岩体脆性材料破断模式与特征的影响，构建了含缺陷的单轴压缩力学模型，并利用水泥砂浆材料制作类岩体试样，系统地研究了缺陷形状由裂隙至圆孔变化过程中含缺陷试件的强度变化特征和裂纹演化扩展机制。结果表明：当荷载方向与缺陷长轴垂直时，缺陷周边应力集中在长短轴端点处且与缺陷无关；缺陷对试样峰值强度影响较为明显，在缺陷形状由裂隙向圆孔变化的过程，峰值强度降低幅度逐渐增大；缺陷变化对试样的裂纹起裂与裂纹扩展的影响不显著；缺陷试样的最终破坏模式可划分为剪切破坏和拉—剪混合破坏，当m值大于0.60时破坏模式为剪切破坏，当m值小于0.33时破坏模式为拉—剪混合破坏。
岩体质量评价结果是地下矿各类工程的重要基础数据。针对影响岩体质量的因素众多，且各因素间模糊性显著的特点，为更准确地评价地下矿岩体质量，提出了一种可定量分析影响岩体质量各因素间模糊性的CRITIC-CW法。选取了岩石质量指标RQD、岩石单轴饱和抗压强度RW、岩体完整性系数Kv、结构面强度系数Kf和地下水渗水量ω共5个指标用于评价地下矿岩体质量。收集了国内外20组岩体质量评价的样本数据，采用CRITIC法计算样本数据的离散性和内在联系，获得了评价指标的权重。采用CRITIC-CW法对20组岩体质量评价样本进行评价，结果误判仅为一例，表明CRITIC-CW法具有较高的准确性和可靠性。采用CRITIC-CW法对三山岛金矿新立矿区部分采场的岩体质量进行评价，结果表明：所评价采场的岩体质量主要为Ⅲ级和Ⅳ级，岩体质量较差，依据岩体质量评价结果，对评价等级为Ⅳ级的采场及周边工程加强支护后，矿区冒落现象显著减少。
戈塘金矿矿体厚度变化较大，地质条件复杂。为科学设计井下采场参数，分析采空区顶板的破坏机理及矿柱的承载机理，指导矿山安全生产，以戈塘金矿为研究对象，设计了采场参数，分析了采场围岩稳定性。通过理论计算，采用房柱法开采时，推荐矿柱尺寸为3 m×3 m，矿房跨度不超过10 m；利用有限元软件Phase2对留设不同宽高比的矿柱时采场围岩的稳定性进行了数值模拟分析。结果显示：矿柱内部出现应力集中，采空区顶底板、岩帮为应力降低区域；随着矿柱宽高比的增大，采空区边界附近的应力水平和位移降低，矿柱内应力集中得到缓解，变形量降低。综合分析认为，矿柱宽高比对采场围岩稳定性有一定影响，保持矿柱宽高比约为0.500，可以较好地维持采场稳定。
为了查明缅甸实皆省某金矿工艺矿物学特征，采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和化学分析等技术手段，系统研究原矿化学组成、矿物组成、粒度分布、金物相、单体解离度和矿石结构构造。结果表明：①原矿金品位为5.13×10-6，为主要有价元素。②矿石具自形晶粒结构，块状、斑杂状和浸染状构造，矿物组成简单。其中，金属矿物主要为黄铁矿，含少量黄铜矿、磁铁矿和斑铜矿，脉石矿物主要为石英、斜长石、方解石、绿泥石和白云母。③矿石中金易单体解离，重矿物中金分布率为3.94%，以单体金形式存在，金成色较好（大于93%），呈角粒状、块状、片状和圆片状；非重矿物中大部分金也已单体解离，游离金分布率为92.68%，包裹金分布率为3.38%。④细粒级矿石中金的单体解离度也比较高，-0.074 mm粒级中单体金含量为98.72%，连生体金含量为1.28%，各粒级中金的富集现象不明显。因此，重选—全泥氰化、浮选和重选—浮选等工艺均能有效回收矿石中金。
甘肃某金矿矿石金质量分数为4.3×10-6，锑、砷和碳依次为0.48%、0.37%和1.84%，属于典型的复杂难处理锑金矿，现场生产采用“重选—浮选—浮尾氰化”工艺回收金和锑。由于矿石中金嵌布粒度粗细不均，锑、砷和碳等杂质含量高，导致金总回收率仅为82%，金损失严重。为提高金回收率，采用电子探针对浮选尾矿中金的赋存状态进行了研究，在此基础上开展了提高金回收率的试验研究。试验结果表明：浮选尾矿中部分金以晶格金或包裹金形式赋存于毒砂、黄铁矿和辉锑矿等硫化矿物中，氰化浸出过程中难以与浸出液接触，是导致金损失过高的主要原因；氰化浸出前先对浮选尾矿进行分级，分级后对 +0.038 mm粗粒级进行再磨和活化浮选，强化对包裹金和晶格金的回收，然后再将粗粒浮选尾矿与-0.038 mm细粒级合并进行氰化浸出，金总回收率可提高约9个百分点，尾渣中金质量分数降低至0.3×10-6以下。
矿井火灾已成为矿山安全生产过程中重点关注的问题之一，尤其高原地区受制于复杂的环境因素，火灾时期的抢险救灾成为难题，因此研究海拔高度对火灾烟气传播规律的影响具有重要的实践意义。采用火灾数值模拟软件FDS，对5种不同海拔高度（0，1 000，2 000，3 000，4 000 m）下矿井巷道火灾进行动态模拟，通过观察烟气扩散和动态升温过程，分析不同海拔高度下烟气扩散和温度分布规律，并对比不同海拔高度下矿井巷道内温度、烟气行为（CO浓度）和能见度等参数的变化情况，据此分析海拔高度对矿井火灾时期人员安全疏散的影响。结果表明：火灾烟气蔓延速率随着海拔高度的增加而减小，且高海拔地区减小幅度更大；随着海拔高度的增加，火灾蔓延过程中产生的顶峰温度和CO浓度值均减小，且能见度增强，对人体产生的危害也相应减小。总体来说，当海拔相对较高的矿井发生火灾时，相较于正常海拔地区，安全疏散时间延长，安全疏散距离缩短，更有利于人员逃生。
为取得更好的掘进工作面通风效果，根据高海拔金属矿山特殊环境需求，基于网络层次分析法（ANP），从安全效益、经济效益和技术效益3个方面，确立11个评价指标，建立了独头巷道掘进工作面通风效果评价指标的网络结构。然后利用超级决策软件解决复杂的计算问题，得到“长压短抽”、“长抽短压”和“长抽长压”3种掘进工作面通风方法的综合权重和各个评价指标的全局权重，从而选出最优通风方式。将该评价体系应用于云南省海拔3 400 m的某金属矿山，结果表明：“长压短抽”通风方式综合权重为46.16%，通风效果最佳；“供氧效果”为最重要评价指标，全局权重为20.08%，在选择高海拔矿山掘进工作面通风方式时应重点考虑其通风供氧效果。该评价体系所得结论符合高海拔矿山通风实际，并指出影响矿山通风效果的主要因素，对金属矿山制定最佳通风方式具有指导意义。
针对地下金属矿智能矿山建设中集成化程度低、共享性差和协同性缺乏等问题，提出地下金属矿智能矿山总体规划，包含规划目标、规划思路、系统架构和应用平台架构。以矿山生产业务流和数据流为线索，围绕生产技术、生产管理、过程管控和安全环保，规划覆盖全要素、贯穿全流程的智能矿山建设内容。生产技术协同平台促进生产技术协同作业流程化和规范化，生产管理平台确保生产管理及时性与共享性，智能开采装备与系统保障现场作业人员安全和设备跟踪调度，安全环保平台为管理低成本化和痕迹化提供了方法，三维可视化智能管控平台为数据集成可视化提供了手段。研究成果可为地下金属矿智能矿山规划、设计和建设提供指导。
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