摘要:矿区排土场生态修复是矿山环境治理的关键环节,对改善区域生态环境质量、促进矿区可持续发展具有重要战略意义。微生物作为生态系统的核心功能组分,在矿区生态修复过程中展现出独特的生物技术优势。系统阐述了矿区排土场生态修复过程中面临的关键科学问题,深入探讨了微生物修复技术在土壤结构重建、重金属污染治理及植被群落恢复等方面的作用机理,并分析了微生物技术在排土场生态修复中的应用。针对当前微生物修复在实际应用中存在的技术瓶颈,从菌剂适应性、群落稳定性及多技术融合等角度提出了未来发展方向。微生物驱动的生态修复技术体系不仅为污染场地治理提供了可持续发展的创新路径,更为全球矿山生态环境综合治理与绿色矿山建设提供了重要的科技支撑和实践范式。
摘要:为掌握铜坑矿井下封闭隐患采空区内部可能存在的空洞及散体边界等情况,在前期瞬变电磁法探测的基础上,根据探测目标区域的赋存位置,进一步采用TRT地质超前预报技术进行了对比探测和分析,从时间和空间的角度,掌握封闭隐患采空区内部的开采技术条件。结果表明:对于测线1,瞬变电磁法探测结果推测早期可能存在较大的空隙;TRT探测结果表明,采空区特征不显著,可能因散体的持续冒落,采空区得到进一步充实。对于测线2, B 区岩体结构(散体堆积)的状态基本没有发生变化,推测处于稳定状态。验证了综合探测方法在开展隐蔽采空区探测与隐患排查方面的可行性,为矿山复杂难采资源的安全高效回收提供了技术支持。
摘要:岩爆是深部岩体在高地应力条件下一种常见的灾害,对岩爆倾向性的判定是有效防治岩爆灾害的关键。以三山岛金矿工程项目为依托,开展超深竖井的岩爆倾向性研究。以钻孔岩芯试样为对象,开展了劈裂拉伸试验、单轴压缩试验和循环加卸载试验,基于岩性和围岩条件进行不同指标的岩爆倾向性评价,结果表明各评价指标存在明显差异。进一步开展了岩爆倾向性多指标综合研究,运用熵权-TOPSIS法进行岩爆倾向性综合评判。结果表明: 600m 深度岩爆等级为中等岩爆, 900m,1200m 和 1500m 深度均为强岩爆,预测结果总体上与凿井施工现场发生岩爆记录相符合。根据超深竖井面临的特殊条件,提出分区分序支护方案,构建主动锚固支护体系,从而调整释放围岩应力,减小岩爆危害程度。研究成果可为超深竖井围岩的岩爆预测和灾害预警与预防技术提供有益参考。
摘要:针对高原高寒冻融环境下岩体动力学特性及钻爆施工难题,系统分析了冻融循环作用对岩体强度劣化的影响机制,以及冻土层非均匀性、炮孔涌水结冰、钻孔偏斜等问题对爆破效果的制约。基于工程实践,提出了3项创新性技术:钻孔姿态参数测量技术、炮孔除(融)冰技术及深、浅组合爆破技术。能够测量直线-弧形孔的钻孔姿态参数,利用高压气体破冰的方法解决炮孔涌水结冰,有效解决冻层不均匀对爆破参数的影响,从而提高爆破质量。这些技术应对了高原高寒地区的复杂条件,克服了冻融岩石带来的挑战。不仅提高了高原矿区钻爆作业的安全性与经济性,还为高寒地区基础设施建设提供了关键技术支撑,具有显著的工程应用价值与社会效益。
摘要:黄金矿山深部岩体的损伤与裂隙对其力学行为具有显著影响,尤其在动态荷载作用下,裂隙扩展可能导致岩体失稳,引发工程灾害。采用离散元软件PFC对黄金矿山含预制裂隙岩石试件在冲击荷载下的动态破坏过程进行数值模拟,重点研究不同应变率及裂隙几何特征(如倾角)对岩石动态力学行为的影响。研究结果表明:应变率的增加显著提升了岩石的动态屈服强度,但对弹性模量影响较小;裂隙显著劣化岩石的动态抗压强度,预制裂隙试件的动态峰值强度远低于完整试件,且随裂隙倾角增加呈先减小后增大趋势,在 45° 倾角时达到最小值;冲击荷载下,平行双裂隙对试件的影响呈带状分布,随倾角增大,对岩桥区域的强度影响逐渐增强。研究结果可为黄金矿山深部开采灾害防治提供理论依据。
摘要:针对某金矿薄矿脉深孔开采的贫化控制难题,采用统计分析方法分析了目标矿区采场矿石贫化率分布特征及其主控因素;构建了基于岩体质量分级评价和Mathews稳定性图解法耦合分析的采场稳定性量化表征模型,揭示了矿石贫化率指标与采场结构参数之间的关联性。在保证采场安全性和低矿石贫化率的双重约束下,提出了差别化分级布孔方案;改进了装药结构,将连续装药调整为两段空气间隔耦合装药方式;将深孔爆破排间距由 0.7m 扩大到 1.0m 。经工业试验采场验证,优化后采场计划外矿石贫化率显著降低至 9.3% ,较原工艺降幅 65.5% 。本研究通过采场结构参数调整-爆破工艺协同优化,实现了薄矿脉深孔开采中安全高效与低贫化开采,为同类型矿床开采提供了技术参考。
摘要:矿岩可崩性分级的科学评价对矿产资源的高效开发与安全开采至关重要。以金厂沟梁金矿56号脉十九中段中深孔采场为工程背景,对矿岩进行了物理力学试验并获取巷道优势节理组,之后采用多种分级评价方法对矿岩可崩性进行了分级。为进一步提升分级结果的科学性与适应性,引入模糊理论模型,对4种分级方法的评价结果进行融合计算,实现矿岩可崩性的系统化综合评判。研究结果表明,金厂沟梁金矿56号脉矿体可崩性为Ⅱ级至I级,围岩可崩性为Ⅰ级至Ⅱ级,矿岩总体可崩性综合判定为Ⅱ级(难崩),为工程矿岩的可崩性评价提供了重要参考价值。
摘要:地下矿山开采过程中普遍存在地压灾害频发、爆破施工扰动,导致岩体失稳及顶板沉降变形等多种复杂岩体失稳风险灾害。为精准提升矿山安全生产管理水平,以金川二矿区为研究对象,系统梳理该矿区岩体工程地质相关数据,从数据库中筛选并获取了6912个具有代表性的数据样本作为研究基础。采用GBDT、XGBoost、LightGBM和CatBoost等4种主流机器学习算法,构建岩体失稳风险分类与评价模型,对金川二矿区的岩体失稳风险状况进行全面、系统的分析评价。为客观、科学地验证模型性能,选取精确率、召回率、F1得分及准确率4个核心评价指标,对模型的预测效果进行量化评估。研究结果表明,所构建的4种机器学习模型在岩体失稳风险评价中均表现出较好的适用性和可靠性,能够有效实现对岩体失稳风险的精准识别与分级。其中,基于LightGBM算法搭建的模型在各项评价指标上均表现最优,具备最佳的综合评价性能。该研究成果可为金川二矿区及同类地下矿山的岩体失稳风险等级精准分析、风险预警及安全生产管理决策提供科学可靠的参考依据,对保障矿山开采作业安全具有重要实践意义。
摘要:针对超深井矿山开采面临的高温热害问题,提出基于深部通风系统进风流喷雾降温技术。以云南某超深井矿山为对象,开展模拟试验研究。试验采用控制变量法,系统测试了在喷嘴孔径 0.15~0.8mm 喷雾压力 2~10MPa 条件下的雾化粒径分布、雾化流量。结果表明:在喷嘴孔径 0.15mm. 喷雾压力 6MPa 条件下,雾化粒径小于 10μm ,该工况下粒径与呼吸性粉尘粒径较为接近,理论上水雾效果对呼吸性粉尘的沉降效果最为理想。利用数值模拟手段进一步验证了喷雾降温系统的可行性,证明在巷道内增设喷淋降温系统可以显著改善巷道内的温度分布,其中最大降温幅度约 10K 。该研究成果为超深井矿山热害治理提供了数据支撑,解决了传统降温技术存在的冷量损耗大、湿度积聚等问题。
摘要:岩石作为典型的非连续介质材料,其矿物组成特征导致内部存在大量颗粒界面、孔洞及原生裂隙网络。这种多尺度非均质结构使其在风化作用下易发生物理化学劣化,显著改变其强度特性与变形行为,进而威胁工程岩体稳定性。以某铅锌矿黑页岩为研究对象,对不同风化程度下的黑页岩试件开展了一系列实验室试验,获得黑页岩在风化过程中的力学特性劣化规律。结果表明:单轴抗拉强度、单轴抗压强度、弹性模量及内聚力均随风化时间的增加而急剧下降,一般呈负指数关系,泊松比与风化时间呈正相关关系。风化作用对岩石的累积损伤降低了试件的摩擦系数,导致在较低应力条件下岩石内部微小裂纹的萌生和扩展。研究结果可为边坡工程岩体稳定性评估提供理论基础与科学依据。
摘要:针对高氧化率铅锌矿浮选回收率低的技术难题,以复杂难选的高氧化率铅锌矿石为研究对象,通过系统的工艺矿物学分析与浮选试验,构建了“优先浮铅一氧硫混浮”工艺流程。在铅浮选回路中采用复合捕收剂DF-11强化铅矿物回收;在锌浮选阶段引入组合捕收剂(DF-11和DF-12)协同活化氧化锌矿物。通过硫化钠的双重作用,既作为氧化矿物的硫化剂,又可有效抑制硫化锌矿物,实现了铅、锌的高效分离。全流程闭路试验表明,铅回路经“一次粗选、三次扫选、三次精选”的工艺流程,最终获得铅精矿中铅品位为 56.15% 铅回收率为 84.74% ;锌精矿中锌品位为 49.60% 、锌回收率为 81.87% 。所得铅、锌精矿质量均满足相关行业标准中三级品的要求。该研究为高氧化率铅锌矿的资源高效利用提供了参考。
摘要:为合理开发河南某含铅锌金银低品位多金属矿,对该多金属矿石进行了综合回收工艺研究。试验结果表明,将原矿磨至 -0.074mm 占比 70% 时,混合浮选获得的混合精矿铅、锌、金、银品位及回收率分别为 4.51%.6.50%.25.05g/t.596.00g/t 和 81.38%.84.30%.83.17%.85.29% 对混合精矿进行氰化浸出,金、银浸出率分别为 86.91% 和 88.63% ;对浸出渣采用优先选铅一活化选锌的工艺流程,在选铅阶段获得了铅品位为 45.72% 、金品位为 30.06g/t, 银品位为 561.00g/t, 铅回收率为 88.90% 的铅精矿,在尾矿选锌阶段获得了锌品位为 56.78% 锌回收率为 90.08% 的锌精矿。采用原矿混合浮选—混合精矿氰化—浸出渣浮选铅、锌的多阶段工艺流程,实现了低品位多金属矿中有价金属的综合回收。
摘要:针对某金矿石开展了半自磨与闪速浮选联合流程试验研究。通过对矿石进行矿物学分析、可磨性试验及常规浮选与闪速浮选条件试验,系统考察了该矿石的碎磨特性与浮选行为。研究结果表明:该矿石属于易碎、易磨类型,其邦德功指数较低( WiBM 为 16.3kW?h/t ),且抗冲击与抗磨剥性能参数( A×b=70.47,ta=0.82 )均表明其适宜采用半自磨工艺。常规浮选金回收率为87.30% 。在此基础上引入闪速浮选后,可在粗粒级( -0.5mm 占比 80% )预先回收约 30.01% 的金,联合流程闭路试验的金综合回收率为 88.95% ,较单一常规浮选提高了1.65百分点,尾矿中金品位降至 0.41g/t 。该联合流程实现了对粗颗粒金矿物早收的目的,有效缓解了过磨泥化问题,为提高同类矿石分选效率并实现节能降耗提供了可行的工艺路径。
摘要:为高效回收硫化金矿和氧化金矿资源中的金,对山东某混合金矿石开展了工艺矿物学分析,并进行浮选正交实验,考察关键因素对浮选效果的影响,以确定最佳浮选工艺流程及指标。试验结果表明:各因素影响程度依次为硫酸铜用量 Δ> 磨矿时间 > 起泡剂用量 > 捕收剂用量。硫酸铜用量和起泡剂用量对浮选效果均产生负面影响,捕收剂用量和磨矿时间在各自最佳范围内产生正面影响。在粗选磨矿细度 -0.074mm 占比 63.2% 、异戊基黄药 80g/t, 黑药 8g/t,2 号油 20g/t 的条件下,采用“一次粗选、两次精选、三次扫选”浮选闭路试验流程,中矿循序返回,最终获得金品位为 41.53g/t 金回收率为 94.23% 的金精矿,取得了良好的浮选技术指标。
摘要:通过对张家屯金矿床金属硫化物电子探针、流体包裹体和黄铁矿原位S-Pb同位素进行测试分析,探讨了成矿流体性质、成矿物质来源及矿床成因。测试结果表明:黄铁矿 w (Fe)平均值为 46.1%,w (S)平均值为 52.6% w (s) /w (Fe)平均值为1.9,δFe-SS图解表现出亏铁亏硫;黄铁矿 w ( Co ) /w (Ni)值均大于1,表明成矿流体以岩浆热液流体为主; w ( Fe+S )/w (As)值反映浅成低温热液型金矿床特征。方铅矿 w (Pb)平均值为 87.0%,w (S)平均值为13.0%,w ( Pb ) /w (S)值大于理论值,富铅亏硫。闪锌矿 w ( Zn )平均值为 59.4% w (S)平均值为 32.0% ,Fe、Zn呈负相关,Fe与 Zn 发生类质同象置换; (Fe)值为 10~100 ,成矿温度可能在 150qC~250qC 。石英中流体包裹体以气液两相包裹体为主,成矿流体呈现低温度( 145‰ )、低盐度( 8%~11% )及低密度( 0.800~0.925g/cm3 ),成矿深度在1.80~2.62km D δ34S 值为 6.51%o~7.16%o ,显示出岩浆硫的特征; 206Pb/204Pb 值为 16.698~ 16.866, 207Pb/204Pb 值为 15.500~15.579 和 208Pb/204Pb 值为 37.051~37.220 ,显示与壳源岩浆作用有关。综上所述,认为张家屯金矿床成因类型为浅成低温热液型,与古太平洋板块俯冲后期伸展构造背景下的岩浆活动有关。
摘要:东湾一九仗沟金矿田位于华北地台南缘的熊耳山多金属成矿带上。为了探讨东湾一九仗沟金矿田的找矿模型,采用地球物理与地球化学相结合的找矿方法。地球物理特征显示:-100~100m 标高和 -600~-200m 标高为高极化异常区,其与成矿关系密切。地球化学特征显示:在 100~380m 标高,矿体的原生晕分带特征较为明显,且具有明显的反分带特征,在 100m 标高显示较强的前晕和中晕特征,说明在 100m 标高以下矿体向下延伸的可能性较大。将地球物理找矿方法与地球化学找矿方法相结合,共圈定了2处预测靶区,可为周边同类矿床找矿提供新思路。
摘要:以勘查区找矿预测理论与方法为指导,通过对地质作用、成矿构造、矿化蚀变和各种成矿信息的系统归纳研究,总结了蔡凹锑矿床的成矿地质体、成矿构造与成矿结构面、成矿作用特征标志,构建了“三位一体”找矿预测地质模型。蔡凹锑矿床是与岩浆热液作用有关的远成低温热液型矿床,成矿地质体为燕山晚期斜长花岗岩、花岗斑岩,成矿构造为双槐树—朱阳关断裂及其次级断裂,成矿结构面主要为近东西向韧性剪切带、褶皱、构造破碎带、岩性界面,蚀变主要为辉锑矿化、硅化、碳化。主成矿期可划分3个成矿阶段,其中石英-硫化物阶段是主成矿阶段。该地区锑的富集和热液活动有明显关系,成矿物质、流体主要来源于秦岭岩群和深部岩浆。
摘要:紫金山金铜矿床具有保存较完整的浅成低温热液-斑岩铜金多金属成矿系统。通过详细的岩石学及岩相学工作,总结了紫金山金铜矿床东南矿段蓝辉铜矿的矿物组合及结构特征。根据其宏观、微观特征,划分出了3种类型蓝辉铜矿,分别为浸染状(I型)蓝辉铜矿、硫化物脉状(Ⅱ型)蓝辉铜矿和蚀变脉状(Ⅲ型)蓝辉铜矿,结合前人资料划分了紫金山金铜矿床东南矿段主要金属矿物的生成顺序。结合金属硫化物矿物组合及与蚀变之间的关系,初步认为3种蓝辉铜矿均为与热液作用相关的原生蓝辉铜矿。其中,I型蓝辉铜矿与斑岩成矿系统有关,Ⅱ型和型蓝辉铜矿与浅成低温热液成矿系统有关。紫金山金铜矿床东南矿段蓝辉铜矿是斑岩成矿系统向浅成低温热液成矿系统过渡带的产物。