榆树沟山金矿床位于北祁连造山带西段，是祁连成矿带内新发现的一个中型金矿床，矿床类型为岩浆期后热液型金矿，该金矿形成与花岗闪长斑岩脉热液蚀变关系密切。为了查明花岗闪长斑岩脉的成岩时代、源区性质和构造背景，开展了锆石U-Pb定年、Hf同位素和全岩地球化学研究工作。结果表明：花岗闪长斑岩脉的岩性为蚀变花岗闪长斑岩，侵入于阴沟群地层内构造破碎带中。该岩脉LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为（423.5±3.5）~（422.8±3.4）Ma，指示岩浆侵位时代为晚志留世。岩石具有低TFe2O3（1.57%~2.43%）和MgO（0.91%~1.43%）含量，高Al2O3（15.66%~17.20%）含量和A/CNK值（1.10~1.29），属于钙碱性准铝质系列岩石。岩石富集Rb、Ba、Sr和轻稀土元素，亏损Nb、Ta和Y、Yb等元素，具有高Sr含量（289×10-6~486×10-6）和Sr/Y比值（65.1~95.3），低Y（4.11×10-6~5.48×10-6）和Yb（0.38×10-6~0.49×10-6），与埃达克岩的地球化学特征相似。该岩体结晶锆石εHf（t）为正值（+7.50~+11.0），二阶段模式年龄（TDM2）为0.86~0.67 Ga，推测岩石起源于新元古代新生地壳物质的部分熔融。结合区域地质背景，初步认为榆树沟山矿区花岗闪长斑岩脉形成于祁连山造山带碰撞后伸展环境，晚志留世强烈陆内伸展作用诱发造山带新元古代新生洋壳发生部分熔融，形成埃达克质岩浆，沿断裂带形成了花岗闪长斑岩。
德新铅多金属矿床是冈底斯多金属成矿带西段受构造—岩浆控制的中—低温热液型多金属矿床之一。通过对岩（矿）石电阻率、极化率及主微量元素等物性参数和地球化学特征进行分析，综合解释矿区矿致异常，并利用多元统计分析方法对成矿元素进行研究。结果表明：德新铅多金属矿床矿体的极化率及电阻率与围岩存在明显差异，可划分为低阻高极化和高阻高极化2种类型，对应8处激电异常，推测JD3-5和JD4 低阻高极化异常为矿致异常，具有深部找矿潜力，是区内找矿勘查的重点区域之一；Pb、Zn、Cu、Mo、Ni和In等元素相关性显著，是德新铅多金属矿床的主要成矿元素；成矿过程前期主要受中—高温岩浆热液矿化类型Zn-Mo-Pb和Cu-Ni-In的影响，后期主要受含有Sc-Cr-Li和Hf-Be元素的流体及围岩的影响，其中Pb元素受Ni、Mo和In影响强烈，Zn元素受Mo的影响强烈。上述认识能够为找矿预测提供有用的宏观及微观信息，对该区域综合找矿具有重要的指导意义。
鉴于矿山废水处理工艺具有一定的局限性，且磷石膏充填工艺需要消耗大量的水资源，将矿山含硫酸盐废水作为磷石膏充填用水并探讨其可行性。结果表明：废水中的硫酸盐能够促进磷石膏充填体的早期水化反应，进而提升充填体早期强度。当
浓度从0增加至30 000 mg/L时，充填体7 d强度由0.46 MPa升高至0.63 MPa，提高了37%；14 d强度由0.64 MPa升高至1.03 MPa，提高了61%。这主要跟水化产物钙矾石（AFt）和水化硅酸钙（C-S-H）的形成有关；但随着养护时间的增长，充填体28，60，90 d强度均在硫酸盐浓度为15 000 mg/L时达到最高。过量的
会干扰水化硬化过程，充填体后期强度因受到钙矾石的膨胀特性以及Na2SO4重结晶等影响而出现下降。研究结果可为矿山废水治理和磷石膏充填工艺优化提供新思路。
为探究胶东地区黄金矿山细尾砂充填可行性，分析了细尾砂粒级和矿物特征，使用新型胶凝材料制备了细尾砂充填料，通过开展流变和管路输送性能试验，研究了充填料流动性，分析了充填体强度及其形成机理。结果表明：（1）比表面积大和黏土矿物含量高是造成细尾砂充填料流动阻力大和强度低的内因；（2）细尾砂料浆更易出现层流，且层流—紊流临界流速随浓度的增加先缓慢增长再快速增长，结合流变建立的层流—紊流临界流速模型结果可指导控制管路输送流速；（3）随着钙矾石（AFt）和水化硅铝酸钙（C-A-S-H）的生成，细尾砂料浆自由水转化成结合水，同时充填体结构在水化产物的填充和包裹作用下不断致密，二者促进了充填体强度的增长。该研究证明通过确定合适浓度和使用新型胶凝材料能够获得满足矿山需求的细尾砂充填体强度。
为实现固废循环利用，降低尾砂和镍渣的固废堆存，开展了镍渣—全尾砂混合骨料配比试验。通过扫描电镜和X射线荧光光谱测定（XRF）方法分析了镍渣和全尾砂的粒级分布和化学成分，利用骨料堆积密实度理论确定了镍渣—尾砂的配比优化范围为4∶6、5∶5和6∶4；考虑料浆的流动性、和易性及充填体强度，最终推荐镍渣—全尾砂的最优配合比为5∶5，料浆的质量浓度为77%~79%，水泥添加量为310 kg/m3；针对镍渣—全尾砂充填，镍渣利用量最高不超过50%，最大质量浓度为79%，对应的剪切应力为112.634 Pa，黏度为0.938 Pa·s。
为了更合理地回收云锡老厂分公司残矿资源，运用FLAC3D数值模拟软件对高峰山矿段残留矿柱回采进行模拟分析，提出6种不同的矿柱回收方案，针对分析结果确定了合适的矿柱回采工艺，并开展了工业试验。结合矿山实际情况，从多个维度分析剩余矿柱是否具备回收条件和回收价值。结果表明：可采用进路规格为4 m×4 m的两步骤胶结充填采矿法进行矿柱回采，一步骤胶结充填强度大于3.52 MPa，二步骤充填强度大于1.08 MPa；矿段内有4条矿柱相对完整、保有资源量大且品位高，现阶段具备回采条件，其中南盘区4#盘区矿柱需在锡精矿市场金属价格大于24.48万元/t时进行回采，其余3条矿柱可在锡精矿市场金属价格大于10.05万元/t时进行回采。
在地下富存裂隙的层状复合岩体中，复杂围压环境和裂隙分布对复合岩体力学性质和损伤破坏具有显著影响。选取由类灰岩和类砂岩组成的含预制单裂隙的复合岩样作为研究对象，通过常规三轴压缩试验，分析不同裂隙位置和围压条件下岩样的力学变形和破坏模式。结果表明：（1）完整复合岩样的强度受砂岩控制，而变形受灰岩限制。（2）随着围压的增加，复合岩样破坏特征由裂隙位置主导转变为由围压主导；复合岩样的体缩受围压的影响，而体胀受裂隙位置的影响。（3）在单轴压缩条件下，裂隙对岩样力学性质的削弱程度最大；当裂隙位于灰岩中时，损伤应力受围压影响最显著，岩样的强度和弹性模量随着裂隙位置的改变（从灰岩、接触面到砂岩）及围压的增加呈现出增加的趋势。（4）灰岩中的裂隙易产生拉伸裂纹，砂岩中的裂隙易产生剪切裂纹；随着围压的增加，复合岩样由拉伸破坏转变为剪切破坏，破坏模式由围压主导。该研究成果对复合岩体工程的安全加固设计具有一定的指导意义。
为研究大理岩在不同微波照射功率和辐射时间下的孔隙结构变化及强度劣化特征，基于核磁共振技术分析不同微波照射功率和辐射时间下大理岩的孔隙结构演化特征，并通过声波和岩石力学强度等测试工作进行验证。同时，建立微波照射下岩石的损伤劣化模型，并基于能量耗散理论分析了大理岩的能量演化过程。结果表明：随着微波照射功率和辐射时间的增加，大理岩的质量、硬度、波速、峰值强度和弹性模量等参数均呈现不同程度的下降，孔隙度升高；随着微波照射功率和辐射时间的增加，试样内部能量发生转换，耗散能能量占比不断增加，弹性能能量占比不断减少。研究结果揭示了微波照射下大理岩内部孔隙结构变化及能量演化规律，对其他类型岩石损伤演化机理具有一定的借鉴意义。
为研究锚杆结构在动静复合拉拔作用下的破坏机制，基于锚固剂的弹塑性损伤本构模型和锚固界面黏结滑移模型，引入参数“静力比”和变幅正弦式动荷载模型，建立了锚杆结构的数值计算模型。首先以锚杆加载端的荷载—位移曲线为研究对象，通过室内试验进行了模型验证。然后对不同界面强度的多组锚杆结构在复合拉拔作用下的破坏过程、破坏模式和破坏特征等展开了研究，同时对参数静力比的影响进行了分析。结果表明：（1）受锚固界面强度的影响，锚杆结构主要包括：单一破坏模式（锚固界面滑移脱黏）、三段复合破坏模式（锚固剂斜开裂—水平开裂—界面滑移脱黏）和两段复合破坏模式（锚固剂斜开裂—水平开裂）。（2）锚固界面强度较小时，锚杆沿锚固界面完全脱黏。随着界面强度的增大，锚固剂斜向开裂缝倾角越小，斜向开裂区范围越大，但尚未延伸至锚固界面。（3）静力比在70%以下时，锚杆结构的承载力随静力比的提高而逐渐增加，反之则逐渐降低。锚杆结构的极限位移和动载循环次数均随静力比的提高而逐渐降低。（4）复合拉拔作用下锚杆结构的峰值荷载低于其在静力时的值，且峰后承载力下降更为明显。工程应用中，建议增加锚固界面和锚固剂强度，适当降低静力比，减弱动力冲击荷载的作用。
针对洪山露天边坡体爆破振动响应问题，结合引入高程差H的二元回归爆破振动速度衰减模型，开展了实测爆破振速峰值（PPV）分析和爆破振速衰减规律预测，分析了露天边坡体爆破振动特性。结果表明：在振速峰值方面，自由面数量越多，PPV越小，其中，单自由面条件下的PPV远大于双自由面和三自由面条件下的PPV；
云南玉溪大红山铜矿现有采矿方法为分段空场嗣后充填法，采用大爆破工艺，由于一次爆破的药量过大导致对保留岩体的损伤较大，影响采场的稳定性。为解决此问题，按照多打孔少装药的原则，在距保留岩体一定距离处布置一排较为密集的炮孔，并减小单孔装药量，在主爆区起爆之前先起爆该排炮孔，形成一条具有一定宽度的缝隙，以减弱对保留岩体的损伤。基于变分模态分解和希尔伯特黄变换（VMD-HHT）方法对现场实测的爆破振动信号进行分析。结果表明：本次预裂爆破振动信号的瞬时能量分布区间主要集中在0~0.5 s内，频率分布的区间主要集中在40 Hz以内；采用3个测点的合速度进行减振率计算，得到3个测点减振率分别为21.0%、30.1%和38.5%，有效减小了爆破振动对保留岩体的损伤和破坏。
针对扇形孔采场爆破边帮控制问题，提出了一种将靠近边帮的扇形炮孔施工成垂直平行孔用以控制边帮的构想。首先，通过理论计算得到4组平行炮孔不耦合系数与炮孔间距匹配下的模型参数，使用LS-DYNA对4组参数进行数值模拟；然后，通过对比分析4组模型在无地应力作用和不同方向地应力作用时的爆破裂纹扩展情况，获得最优参数；最后基于优化参数开展工业试验。结果表明：高地应力会促进最大应力方向爆破裂纹扩展；4种模型中，不耦合系数为1.65，炮孔间距为1.1 m时开挖区域破岩效果最为合理；在试验采场开展工业试验，使用优化后的爆破参数进行爆破，采场回采后边帮平整，稳定性较好，验证了研究结论的正确性。
准确判识岩石破裂对保障矿山安全生产具有重要意义。为此，提出了一种双元数据趋势融合分析方法，以单一趋势指标Ti、融合趋势指标C_Ti和趋势变化率R组合判别岩石破裂阶段。针对应力、位移和声发射3种岩石破坏的伴生信息，构建了象限坐标双元数据趋势融合预警模式，实现了岩石破裂等级的准确判识与预警，并分别采用室内试验数据和现场监测数据进行了验证。研究表明：双元数据趋势融合分析方法可以准确判识室内试验不同岩性岩石的破裂阶段；将该方法应用于现场监测数据分析，其预警结果在象限坐标中的分布具有明显特征，预警危险信号位于第四象限；现场验证该方法的预警结果与实际地压活动情况高度吻合。
针对选矿过程矿石粒度分析精度的提高依赖于有标签样本数量，以及传统全监督建模方法泛化性能较差的问题，提出了融合全监督学习的半监督矿石粒度预测算法。以运矿皮带上应用图像获取的矿石粒度数据作为研究对象，利用半监督学习获得无标签的图像识别矿石粒度样本伪标签，扩展数量有限的原始标签样本，以提高矿石粒度预测模型的性能。采用筛分法获取的矿石粒度数据集来验证融合全监督学习的半监督预测算法，结果表明，融合全监督学习的半监督预测算法的模型决定系数达到92.1%，均方根误差和平均绝对误差分别为0.023和0.02，相较于传统全监督建模方法，该模型的预测精度显著提高，为提高矿石粒度检测精度提供了有力的技术支撑。
在双碳目标背景下，开展钢铁工业生产能耗预测研究对于钢铁工业降低生产能耗和提升效益具有重要作用。为科学预测钢铁工业生产能耗，基于2010—2022年钢铁能耗数据，通过建立DNGM（1，1）、IDGM（1，1）和DDGM（1，1）3种改进的灰色预测模型，对吨钢综合能耗和吨钢可比能耗进行数据预测和误差对比分析，选出最优模型，得到2023—2025年吨钢综合能耗和吨钢可比能耗预测结果。研究表明：灰色预测模型在钢铁能耗预测中具有可行性和适应性；DNGM（1，1）模型在钢铁工业生产能耗预测中整体模拟性能最优；2023—2025年吨钢综合能耗和吨钢可比能耗将持续下降。基于研究结果，建议我国钢铁行业进一步优化生产工艺和技术，改善能源结构，并加大对节能减排技术研发的投资，以达到节能降耗的效果，促进节能减碳目标的早日实现。
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