矿业作为国民经济的重要支柱产业，是国家安全与核心竞争力的战略保障。随着中国 式现代化进程的推进，传统矿山发展模式已难以满足高质量发展需求。中钢矿业基于17 a的实践探 索，提出“六维矿山建设”理念，统筹本质安全、环境和谐、资源节约、智慧运营、效益可观、社会认同六 个维度，构建了中国式现代化新型矿山发展模式。六维矿山的演变历程分为起步、探索和实践3个阶 段。起步阶段以机械化作业为主，提升了生产效率，但仍存在资源利用率低、环境污染等问题。探索 阶段通过技术创新和政策引导，逐步形成本质安全、环境和谐与资源节约的发展模式，绿色矿山和智 能矿山建设取得显著进展。实践阶段中，中钢矿业通过科技兴安、生态修复、资源高效利用和智慧化 改造等措施，实现了安全生产、绿色发展与社会认同的协同推进。六维矿山建设是中国式现代化矿 山建设的重要实践和创新成果，是未来发展方向。它不仅为中国矿产资源开发利用提供了新的思路 和模式，也为中国式现代化矿山建设提供了有益的经验和借鉴。未来，六维矿山建设将深化技术创 新与智能化应用，推动矿业向绿色、高效、可持续方向发展。然而，仍面临智慧化水平不均衡、资源环 境矛盾突出、社会认同度不足等挑战。为此，需加强产学研合作、完善生态修复机制、强化安全管理， 并提升政策支持力度。六维矿山建设为矿业高质量发展提供了新路径，对实现“双碳”目标和经济社 会可持续发展具有重要意义。

为系统提升矿山安全生产水平，基于六维矿山建设框架，聚焦本质安全化建设路径，综 合分析了影响矿山安全的人、物、环境与管理四类因素，并从安全法制、安全责任、安全投入、安全科 技与安全文化5个要素出发，构建了涵盖构筑物与设施、设备、工艺技术、操作流程及意识行为五个维 度的本质安全建设体系。通过中钢矿业多家矿山企业的实践案例，验证了该体系在提升系统安全 性、降低事故发生率方面的有效性。研究表明，通过系统化、多维度的本质安全建设，可实现矿山安 全生产的持续改进与高质量发展。

为应对矿山开发引发的生态破坏与社会矛盾，推动矿业可持续发展，基于六维矿山建 设框架，聚焦环境和谐维度，系统分析了当前矿山建设在生态文明与绿色矿山方面的政策要求与实 践挑战，阐释了矿业活动对环境的主要冲击及资源开发与环境保护间的冲突。为了实现矿产资源开 发利用和生态环境保护之间的良性、协调、循环发展，不仅要处理好现代化矿山建设生态环境的和谐 发展，更要处理好与矿山周边村镇、社区之间的和谐社区环境健康发展，通过营造矿业生态圈来促进 整个与矿山企业相关的生态系统和谐发展。中钢矿业典型案例表明，该模式可有效促进资源高效利 用、生态修复、社区共赢与产业协同，为矿山企业实现环境友好、社会和谐与经济效益统一提供了实 践参考。

矿产资源节约是应对资源有限性与生态保护矛盾的核心战略。基于“六维矿山”理 论框架，系统阐述了资源节约在矿山建设中的核心地位与纽带作用，强调资源节约贯穿于本质安 全、环境和谐、智慧运营、经济效益与社会认同等多个维度。面对中国矿产资源消耗量持续增长 与资源浪费并存的现状，从战略高度提出需通过开源节流并重、技术创新与管理优化相结合的方 式，提升资源利用效率。结合中钢矿业实践，从形成资源节约共识，探索优化措施；加强制度建 设，完善政策保障体系；全面利用资源，建设无尾无废矿山；加强科技创新，保障科技研发投入 4 个 方面，总结了推进资源节约型矿山建设的具体路径与成效。采用该体系，通过技术革新、管理优 化与政策协同，可显著提升资源利用效率，为矿山企业资源节约和可持续发展提供了理论参考与 实践借鉴。

在新一代信息技术驱动下，智慧矿山建设已成为矿业转型升级的核心路径。以中钢矿 业开发有限公司六维矿山建设实践为例，系统阐述了智慧运营在矿山高质量发展中的关键作用。通 过融合物联网、大数据、人工智能等技术集群，构建覆盖资源勘探、开发、生态修复的全生命周期管控 机制，形成“安全为基、生态优先、智慧驱动、价值共生”的现代化矿业发展范式。研究提出智慧运营 分3个阶段推进：从点上自动化到面上智能化，最终实现全矿智慧化管理。目前已完成地测采信息数 字化、生产集中控制、安全智能预警等第二阶段建设，显著提升了生产效率与安全水平。关键技术包 括三维地质建模、智能生产中枢、环境安全预警网络及大数据决策平台，形成三层级架构、四维系统 集成的智慧矿山体系。未来将进一步推进人工智能、物联网、大数据等前沿技术在冶金矿山的融合 应用，重点完善数据标准化、智能采选控制及实时响应机制，推动矿山向“自感知—自决策—自执行” 的智能化生态演进，为行业提供可复制的技术路径与管理经验。

矿产资源是中国式现代化建设的重要物质基础，但传统矿山开发模式往往只关注开发 效益，忽视了自然、安全和社会效益，难以满足可持续发展需求。基于六维矿山理念（安全、环境、节 约、智能、社会和效益），系统分析了影响传统矿业效益的主要因素，包括资源利用效率低、生态环境 破坏、安全生产形势严峻及社区关系冲突等。通过引入“外部性”理论和“产业生态学”理论，构建了 六维矿山效益创造循环机制系统，将生态资本、安全效益等要素纳入资本循环框架，提出经济效益、 社会影响、生态环保、安全生产、资源利用和社区和谐六大创效模式。以中钢集团苍山铁矿为例，验 证了六维矿山建设在提升综合效益方面的可行性和成效，为矿山企业的高质量转型提供了理论依据 和实践路径。

为提升矿山企业的社会认同度，推动矿业可持续发展，基于国家政策导向与行业实践， 针对六维矿山建设中社会认同维度存在的认知分歧、转型困境、机制不完善等问题，从国家政策、上 下游企业、社会公众及矿山职工4个维度，结合具体事例系统梳理了社会认同的构建路径与方法。结 果表明，完善差异化管理制度、构建长效社区沟通机制、优化矿区生态环境、深化社会责任实践、改善 职工待遇、加强员工权益保障是增强社会认同的关键途径。社会认同是六维矿山建设的重要支撑， 需通过政策协同、利益平衡、社区融入与人文关怀等综合路径，系统性提升矿山企业社会认同感，为 矿业可持续发展和国家资源安全奠定基础。

中国作为矿产资源大国，矿业对经济发展具有重要支撑作用。为实现矿业的高质量与 可持续发展，围绕绿色智能化开采展开研究。首先，界定绿色智能化开采的内涵，阐述其在提升资源 利用效率、降低环境影响方面的关键价值。其次，系统剖析当前绿色智能矿山建设面临的多重挑战， 包括管理与标准体系不健全、技术集成度低、生态修复理念落实不足及中小企业转型困境。最后，探 讨智能化矿山建设中的关键技术及发展路径，包括地下矿卡智能调度和铲运机无人驾驶等实践，并 结合典型工程案例，深入分析其环境与经济成效。研究认为，绿色、智能、安全应作为矿业发展的核 心理念，三者协同可有效推动矿业由传统粗放向高效可持续转型。

为解决露天矿爆破参数设计工作繁琐、任务量大、依赖人工经验、主观性强等问题，通 过融合数字孪生、人工智能、数值模拟及可视化分析技术，开发露天矿数字孪生爆破效果预测及评价 系统，以实现爆破参数设计的智能化、科学化，提高设计效率与准确性。研究采用系统化思想，构建 系统拓扑与功能架构，设计数据采集、数据管理、爆破模拟、效果预测及评价等子系统；开发Web端与 APP端应用。经过深入研究与开发，成功构建了露天矿数字孪生爆破效果预测及评价系统，实现了 地质数据的自动采集更新、爆破参数智能分析、爆破效果科学预测与评价，以及基于数字孪生的可视 化展示等，显著提升了露天矿爆破参数设计的科学性与便利性，为矿山精细化爆破提供了强有力的 技术支撑。该系统有望成为露天矿爆破作业领域的重要工具，推动矿山开采向智能化、精细化方向 发展。

为解决地下矿山传统避灾模拟方法局限性大、安全培训效率低等问题，建立了基于混 合现实的模拟避灾体系和功能架构，并设计了地下矿山避灾模拟系统。基于混合现实设备，通过 Unity 3D 开发平台，建立矿山三维模型和混合现实场景，设计井下路网，并改进了 A*路径最优化算 法，实现矿山基本信息显示、井巷及矿体模型展示和避灾模拟路径信息可视化等功能，并在HoloLens 2混合现实设备上进行了系统应用测试。结果表明，该系统能够有效帮助井下工作者通过自然交互 的方式全面认识地下矿山信息，提高避灾能力，为井下避灾工作新方法提供了有力的数据和技术支 撑，具有广阔的应用前景和推广价值。

针对急倾斜磷矿开采过程中面临的安全隐患大、地质灾害风险高以及资源高效利用难 等问题，开展了磷矿开采充填系统研究与应用。首先根据该磷矿生产规模，计算日平均充填量和年 充填能力，为后续充填系统设计提供关键数据支撑。在充填浆料制备工艺方面，选用磷石膏作为充 填骨料，详细规划了充填物料的处理流程，根据废石破碎筛分、水泥储存输送、物料配比等，在搅拌机 中混合成合格浆体后输送至采场。同时构建了涵盖充填骨料破碎及筛分、充填料配料搅拌、充填料 输送3个部分的充填系统。结果显示，矿山平均充填量为626.3 m³/d，充填能力为20.67万m³/a。在充 填系统应用中，合理选择了ZBG80/8型充填工业泵等设备，通过精细的系统控制和完善的减压、压力 监测及排气设施设置，确保了充填作业的安全稳定。该充填方案在实际应用中成效显著，可全方位 助力矿山高效安全开采。

在巷道工程中，支护方式和参数的合理选择至关重要，影响着矿山安全生产和经济效 益，如果支护方式和支护参数选择不合理，则会存在较大的安全隐患。根据白象山铁矿现场调研所 得松动圈探测和围岩分类结果，对现有支护方式的支护效果分析，并在现场进行取样、试验，获取现 场围岩力学性能参数；在现有支护效果分析结果的基础上，针对不同类型不同围岩类别的巷道，根据 锚杆长度、直径、间距及排距 4 个影响因素设计多因素耦合正交试验；基于力学试验结果，运用 FLAC^3D数值模拟软件对锚网支护参数进行优化研究。结果表明：当前支护方案在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩中 存在支护过剩的现象；而在Ⅴ类围岩的支护中存在支护效率不高、强度不足的情况。基于上述研究结 果，以围岩分级为标准，提出了新的支护方案，对白象山当前支护方案作出调整，对于Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ类围 岩巷道，在后续支护中可适当降低支护强度，而对于Ⅴ类围岩巷道，后续支护需要进行补强。研究可 为相似条件矿山支护提供参考与理论依据。

为解决某金属矿山-560 m中段探矿穿脉平巷内空气质量差、风速低以及有害气体积聚 等问题，结合巷道工程实际条件，采用理论计算、软件模拟、现场实测相结合的三维研究方法，运用流 体力学与通风工程理论，建立局部通风系统解算模型。从通风方式、作业面的需风量、阻力、局扇型 号、配套风筒尺寸及布置形式等方面开展了独头巷道局部通风设计。借助通风软件对设计方案的合 理性进行解算模拟，并在矿山现场试验。结果表明：在探矿穿脉平巷掘进过程中，采用“压入式通风 为主+引风局扇疏导”的复合通风方式，选择 FKD（DJK50）-№8/2×30 kW 型对旋局扇，配套 ϕ800 mm 柔性阻燃风筒为作业面送风，并在距局扇 150 m 处布置 FK（JK40）-1№6.5/11 kW 型局扇接 ϕ600 mm 柔性阻燃风筒，对巷道内污风进行引流，现场测试作业面平均风速始终维持在0.6 m/s以上，满足《金 属非金属矿山安全规程》要求。系统运行期间，局扇实际风量达到设计值的 120%，巷道内空气质量 明显改善，有效保障了井下作业人员健康与掘进施工安全，为同类矿山解决独头掘进通风难题提供 了可量化的工程参考。

针对余吾煤业有限公司S1302工作面末采期出现大面积破碎，且伴随着局部冒落垮塌 现象，造成尾端头编号为124^# ~130^# 支架出现严重泄压，支架压架严重，推移困难，端头区煤柱及超前 区回风顺槽围岩破碎严重，严重威胁着工作面回采安全；确定了顶板破碎主要由顶板多应力剪切破 坏、支护强度低、悬顶面积大等几方面原因造成的，提出了“人工假顶+组合梁锚索+管棚注浆+门式滑 移钢棚”等联合支护。实际应用效果表明：采取联合支护后，后期回采期间尾端头顶板未见冒落垮 落，端头区顶板最大下沉量减小为0.17 m，端头煤柱最大垮落长度减小为0.8 m，超前区顺槽顶板最大 下沉量为0.14 m，两帮最大收敛量为0.29 m，最大底鼓量为0.33 m，端面距减小至0.28 m，回采速度提 高至6.4 m/d。

预裂爆破技术作为一种有效的边坡控制与岩体保护手段，在露天矿山中具有广泛的工 程应用前景。为明确线装药密度与余高参数对预裂缝形成效果的影响规律，通过岩石力学试验，获取 不同岩性的物理力学参数，结合理论计算推导孔壁压力和合理孔距范围。在此基础上，采用显式动力 有限元模拟方法，分别构建预裂爆破模型，对比分析了不同线装药密度与余高设置条件下，岩体破坏模 式与缝宽演化过程。结果表明：线装药密度是影响预裂缝形成的关键因素，随着密度的增加，预裂缝宽 度呈增长趋势，并可拟合获得其函数关系式；而余高对缝宽变化的影响较小，但适当增加余高可有效延 长爆轰产物作用时间，促进未装药段形成完整裂缝。研究结果为复杂地质条件下预裂爆破参数优化设 计提供了理论支撑和数值依据，对于提升爆破控制精度、保障边坡稳定性具有重要指导意义。

针对沿空留巷顶底和两帮移进量大、巷道应力集中等问题，以金达煤矿12101薄煤层工 作面为背景，首先通过理论计算得到了切顶高度、角度的理论最小值；其次，为了进一步优化推导结 果，运用FLAC3D数值模拟软件对不同关键参数下的切顶留巷方式进行了模拟。研究结果显示，通过 实施 18 m 的切顶高度和 10°的切顶留巷方法，能够有效地优化巷道围岩的受力状况；与垂直切顶相 比，10°的切顶角度能够降低22.8%的顶板下沉量。通过理论分析、数值模拟等手段发现，在距离工作 面0~30 m的范围内，留巷围岩变形速度较快，之后变得较为平缓；在65 m左右的时候，围岩变形达到 稳定，从而有效地控制了巷道围岩的变形，为在相似条件的工作面留巷提供了一些参考价值。

以某急倾斜矿体崩落法转充填法开采为背景，结合普氏理论法、材料力学法、荷载传递 交汇线法及K.B.鲁别涅依特公式，计算了两区域合理的隔离矿柱厚度。同时，利用数值模拟技术，分 析了多中段协同回采过程中隔离矿柱的稳定性。研究结果表明：基于多种理论计算方法耦合分析， 确定急倾斜矿体隔离矿柱合理厚度为31 m，安全系数1.5；在不同回采方案下，地压活动变化不大，先 行回采一、三中段有助于减小地压活动；充填体有效转移应力，提升了回采过程的稳定性；深部回采 对隔离矿柱的竖向位移影响较小，矿柱在回采过程中保持稳定；塑性破坏主要集中在充填采场边界， 先行回采二、四中段可显著减少塑性破坏区，提升采场稳定性。

针对新疆 J金矿现有开采境界内矿产资源储量不足、难以适配当前市场经济需求的问 题，为实现矿产资源高效合理利用，延长矿山服务年限，开展开采境界优化研究。首先，系统分析矿 区矿产资源赋存特征、境界内资源品位分布、开采难易程度、经济收益及矿山安全条件等关键先决要 素；在此基础上，运用 MICROMINE矿业软件构建矿体矿块模型，并计算经济合理剥采比，依托该软 件露天优化程序，基于LG图论法原理完成矿床开采境界多方案优化，同时结合Surpac软件精准圈定 最优露天开采境界。研究结果表明，选取3号优化境界作为终了境界基础坑，可有效提升矿产资源利 用率，显著延长露天开采服务年限，为矿山可持续生产提供技术支撑。

锂作为新能源领域的战略性金属，其高效开发对全球能源转型至关重要。盐湖卤水占 全球锂资源储量的60%~65%，但高镁锂比导致的分离难题使传统提锂方法面临选择性差、能耗高或 环境污染等问题。钛系锂离子筛凭借高锂选择性及钛氧骨架稳定性成为盐湖提锂的研究热门。围 绕钛系离子筛材料在盐湖提锂中的研究进展，对全球液态锂资源的开发技术、钛系锂离子筛的合成 方法、提锂机制及掺杂改性的最新成果进行了分析评述，在指出现有问题的同时，对未来发展进行了 合理展望，可以为钛系锂离子筛的材料设计、合成工艺、理论机制和强化改性等提供参考。

为探索并优化适用于广东省大宝山铜矿的低碱度铜硫分离浮选工艺，以解决传统高 碱度工艺存在的石灰用量高、中矿循环量大和选矿药剂成本高等问题。研究使用新药剂JY-1（硫化 铜矿捕收剂）代替现有捕收剂乙硫氨酯和江铜一号，JD-1（黄铁矿抑制剂）代替原有抑制剂石灰、腐 殖酸钠和硫化钠，在实验室进行了高低碱度铜硫分离工艺对比试验。结果表明：高碱度工艺（粗选 矿浆 pH=9.5）条件下，可获得铜品位为 17.13%、铜回收率为 78.24%的铜精矿；低碱度工艺（粗选矿浆 pH=8）条件下，可获得铜品位为16.89%、铜回收率为81.62%的铜精矿。因此相比于高碱度铜硫分离 工艺，低碱度铜硫分离工艺在铜精矿品位接近的前提下，可提高铜精矿铜回收率 3.38个百分点。对 比试验研究表明，低碱度铜硫分离工艺试验能够高效分离铜硫矿，提高铜回收率，且该流程药剂制度 简单，生产成本较低，对大宝山铜矿铜硫分离技术的创新与进步具有重要指导意义。

印度尼西亚某含碳金矿石金品位为12.92 g/t，碳含量为1.74%，其中碳主要以碳酸盐形 式存在，其次为石墨碳和有机碳。为实现该金矿石的高效利用，在详细工艺矿物学研究的基础上，开 展了直接氰化浸出、重选试验和浮选试验研究。结果表明：由于碳含量较高，随着磨矿细度增加和浸 出时间延长，直接氰化浸出几乎不能浸出金；采用重选+浮选联合流程，在磨矿细度-0.074 mm占65% 的条件下，经摇床 1 次重选，可获得金品位 7 902.05 g/t、金回收率 30.60% 的重选精矿，重选尾矿以 丁铵黑药+丁基黄药为组合捕收剂，2 号油为起泡剂，经 1 粗 2 精 2 扫浮选闭路流程，可获得金品位 85.59 g/t、金回收率64.58%的浮选精矿，金总回收率达到95.18%。

磨矿过程是选矿工艺中的关键环节，直接影响有价矿物的解离效果和后续分选指标。 以某矿山三段磨矿分级系统的浓缩磁选精矿为研究对象，针对传统钢锻磨矿介质存在的能耗高、钢 耗高及过磨严重等问题，系统探讨了钢锻、钢球和瓷球3种磨矿介质对磨矿产品指标的影响。通过实 验室试验，分析了不同磨矿时间、介质充填率、磨矿浓度条件下磨矿产品的粒度分布特性，并对比了 各介质的磨矿效果与能耗。结果表明，瓷球磨矿在磨矿速率和过磨控制方面表现优异，尤其是混合 球径瓷球（ϕ25 mm、ϕ20 mm、ϕ15 mm 配比为 5∶3∶2）的磨矿效果最佳，其-0.075 mm 粒级产率达 87.64%，过磨程度为31.67%，且单位能耗较钢锻降低27.43%。此外，瓷球+钢球混合磨矿方案在应对 突发情况时也表现出较好的适应性。磨矿浓度为 70%，介质充填率为 38% 时，瓷球磨矿的产品粒度 分布更均匀，有利于后续磁选作业。研究结果为矿山磨矿工艺的优化提供了理论依据和技术支撑， 表明瓷球替代传统钢锻介质具有可行性和经济性。

为了实现承德地区某超贫钒钛磁铁矿选铁尾矿的资源化利用，取代表性尾矿样品，进 行了详细的工艺矿物学特性分析以及系统的有价元素回收试验。结果表明，试样中具有回收价值的 元素为磷和钛，P₂O₅和 TiO₂品位分别为 1.52% 和 1.91%，有用矿物为磷灰石、钛铁矿、金红石和榍石。 有用矿物嵌布粒度细、硅酸盐脉石矿物易泥化是影响磷和钛回收的主要因素。在磨矿细度-74 μm占 53% 时，以碳酸钠和 BK116A 为调整剂、BK410B为捕收剂选磷，获得了 P₂O₅品位为 30.10%、P₂O₅回收 率为87.61%的磷精矿，然后对选磷尾矿进行湿式弱磁选、湿式强磁选，弱磁粗精矿与强磁粗精矿合并 再磨后经湿式弱磁选和摇床精选，获得了TiO₂品位32.10%、TiO₂回收率29.66%的钛精矿。研究结果 对该类超贫钒钛磁铁矿尾矿的高效利用具有指导意义。

河北省承德地区某铁矿山现场铁精粉中的铁矿物主要为单一磁铁矿，铁精粉全铁品 位 65.45%，磁性铁品位 65.00%，铁精粉的矿物组成单一，杂质含量少。采用预先磁选（磁场强度 160 kA/m）—塔磨磨矿（P95=-0.038 mm）—2段磁选（一段磁场强度320 kA/m，二段磁场强度96 kA/m）— 淘洗精选的工艺流程，可以获得产率 72.73%、铁品位 71.69%、铁回收率 79.21% 的超级铁精粉，该铁 精粉可以作为制备磷酸铁锂电池材料的原料，附加值高，实现了铁精矿的优质优用。同时，试验过 程产生的尾矿可以进行售卖。

四川某钒钛磁铁矿预富集精矿TiO₂品位为12.142%。针对预富集精矿中钛资源回收利 用的问题，采用脱硫—粗选试验进行药剂制度优化，确定了硫酸、氢氧化钠为 pH调整剂，硝酸铅+苯 甲羟肟酸为组合捕收剂，水玻璃为抑制剂，在条件试验的基础上，经脱硫—1粗4精1扫钛浮选的闭路 流程选别，可获得 TiO₂品位 46.38%、浮选作业回收率为 64.63% 的钛精矿产品，浮选尾矿 TiO₂品位为 4.86%，实现了钛资源的综合回收利用。

边坡稳定性是决定露天矿山安全高效开采的关键，而研究岩石物理力学性质是进行边 坡稳定性分析的重要基础。以杨家岭灰岩矿为工程背景，采用钻孔岩心工程地质编录方法，完成岩 体工程地质调查分析，并利用相关规范，对边坡岩体质量进行评价研究。通过现场采样测试与室内 试验，获得岩石物理力学特性。结合矿山岩石工程地质数据、岩石力学性质参数，开展了单轴压缩和 不同围压三轴压缩试验，并采用数值模拟手段对矿山边坡稳定性进行了评价。研究结果表明，通过 系列岩石力学试验，获得了不同岩组的单轴和三轴抗压强度、弹性模量、泊松比、黏聚力和内摩擦角。 基于极限平衡法模拟获得了南2线边坡的力学响应，得出了矿山水平位移和最大主应力等云图，该边 坡最小安全系数为2.30，远大于边坡容许安全系数，不存在滑坡风险。

废弃排土场边坡因其堆积层差异存在弱面，进而存在滑坡破坏风险，自然因素与边坡 周围的人类活动也影响着边坡稳定性。为探究排土场边坡滑动破坏机理，并提出有效的控制技术， 从边坡工程地质特征与岩体力学性质出发，根据排土场堆体实际情况，将排土场边坡由下至上划分 为 4 种不同介质分层，赋予不同介质对应的力学参数，结合有限元法构建 S1、S2 计算断面；利用 FDEM法，对S1、S2断面分别进行自然与饱水状态下的坡脚开挖计算，同时对比坡脚开挖+坡脚水平 振动的计算结果。通过对比模拟结果中破坏形态与位移监测得出，在自然状态下，坡脚开挖导致介 质间接触应力发生变化，引发上部松软土体滑动；混凝土搅拌机的转动引起的振动促进了坡脚处土 层的滑动，但随着与振源距离的增加，其影响相对减弱；土体的饱和度增大会提高滑坡的破坏程度。 研究提出了滑坡后壁陡立面削坡减载、填补裂缝、建立滑坡体及周边地表截排水设施等治理措施，为 类似废弃排土场边坡的稳定性评估和风险控制提供了重要的参考依据。

为提高国内某矿山边坡稳定性，结合采场边坡滑坡工程，对其滑坡原因进行深入分析 可知，降雨入渗与爆破振动是导致边坡发生失稳破坏的重要诱因，强降雨导致采场边坡内部地下水 位不断上升，稳定性降低，安全系数降低；爆破振动导致结构面之间摩擦程度降低，黏聚力减小，安全 系数不断降低，边坡处于不稳定状态，出现深层次破坏。针对边坡滑坡失稳诱因，通过实验室三轴剪 切试验以及反演分析获取岩体、滑动面力学参数，并通过降低坡体内不同高度水位线、分层削坡减 载、使用锚杆（索）框架梁等措施实现边坡安全稳定。研究表明：通过实验室获取的力学参数较滑动 面相比，其值偏大，稳定性较高。通过反演分析获取的岩体结构面力学强度参数，在工程治理措施中 较为合理；采用削坡减载措施，并利用框架梁、锚索（杆）、锚喷混凝土对坡体进行再支护，提高边坡抗 滑段抗力，并辅助利用排水管引排，降低边坡内部水位线，能有效提高边坡稳定性，尤其在坡体、岩体 节理裂隙较发育、岩体质量较差、存在结构面切割边坡等情况下，综合治理措施效果显著，为岩质边 坡治理提供了一种新思路。

贾家堡铁矿露天开采矿坑西北帮终了边坡上部是排土场人工碎石边坡，中部是第四系 厚土质边坡，下部是破碎岩体边坡的复合岩土质边坡，原终了边坡角的部分台阶偏陡，部分台阶偏保 守，需要对复合边坡角进一步优化，实现矿山边坡稳定和开采经济性。研究系统梳理了边坡地质和 水文条件、岩体结构等资料，并进行详细分析，查明采场边坡岩体结构、断层分布等特征，创新性开展 了边坡分区研究，以极限平衡法计算分析为主、数值模拟法为辅，并将结果进行对比分析，计算各分 区边坡不同工况下的边坡稳定参数，综合评价复合边坡的稳定性系数。结果表明，边坡岩体内水渗 流场和地表水的水力联系特征随开采动态变化，边坡总体处于稳定状态，且有一定量的安全冗余，优 化后的边坡角由40.3°提高到43.3°，境界外圈向内收缩18.6 m，排土场底脚线与境界外圈的距离增加 18.6 m，可减少11.5万m³ 的剥岩量，此方法可为类似露天开采矿山的复合边坡工程研究提供参考。

通过对某排土场边坡的稳定性计算以及监测数据分析可知，边坡处于不稳定状态，坡 脚存在软弱层，在高水位条件下易发生失稳破坏。通过室内三轴剪切试验，掌握排土场散体物料强 度参数 C、ϕ值随土体饱和度变化规律，采取边坡结构参数优化、降低水位线、坡脚反压等解决措施。 研究表明：基底存在力学性质低的土体且水位较深，继续堆排易发生底鼓破坏；通过对排土场整体边 坡采取“小段高、宽平台、缓坡角”的方式进行优化堆排，放缓边坡角；坡脚淤泥区采用块石抛填、物料 分层碾压，提高物料密实度，增大强度参数C、ϕ值。边坡安全系数满足规范要求值1.15，边坡处于稳 定状态，治理效果显著，为地质灾害的综合治理提供了一种新方法和新思路。

周家坪金矿是近年来在鄂南地区发现的一处小型金矿，研究在普查工作的基础上，总 结了矿区的成矿地质特征并探讨矿床成因，指出了下一步找矿方向。结果表明，该矿床位于大湖山 岩体北缘，矿区地层出露为寒武系华严寺组—志留系新滩组，缺失奥陶系宝塔组和黄泥岗组。矿区 共有近东西（F1）、北东（F2、F5、F6）和北西向（F3、F4）3 组断裂，近东西向顺层断裂 F1 为区域储矿构 造，北东向断裂F6为区域导矿构造，F1和F6断裂与成矿关系密切。矿体呈脉状产于奥陶系宁国组、 留咀桥组及奥陶系—志留系龙马溪组的地层中，受断裂控制明显，含矿岩性为硅化碎裂岩、含石英脉 页岩、含石英脉粉砂岩和含方铅矿石英脉，并伴有硅化、黄铁矿化、去碳酸盐化和铅锌矿化，矿石矿物 为自然金。初步分析认为，矿床属石英脉型金矿，矿区南部的大湖山岩体和区域中较老的地层可能 为本区成矿提供了热量和物质。已发现的矿体深部、F6断裂通过下菜园HT3异常部位是成矿有利地 段，建议开展下一步勘查工作。

铜陵地区位于长江中下游铜金硫铁成矿带的中段，近年来，铜陵矿集区陆续发现有 舒家店铜金矿、杨里冲金矿、蛤蟆岭铜金钼矿、迪龙冲金矿点、毛竹园金矿点等，矿床位于舒家店背 斜、永村桥背斜部位，矿体赋存于志留系砂页岩与闪长岩类岩体接触带及其附近，且在蛤蟆岭铜金 钼矿深部奥陶系与志留系界面发现数条金多金属矿体，揭示了矿集区印支期构造部位、燕山期岩 浆活动及志留系砂岩所在地区具备较大的金矿找矿潜力。青阳县西峰尖地区位于铜陵矿集区西 南边缘，成矿部位有利。在地质勘查工作基础上，结合以往研究成果，综合分析成矿地质条件，认 为西峰尖地区具备较好的热液充填型和矽卡岩型金多金属矿找矿潜力，有望发现具一定规模的金 多金属矿床。

歙县仰坦地区位于钦（州)—杭（州）成矿带东段北部，是铜、锡、钨、钽铌、铀、金、银、铅锌 等金属和非金属成矿带，褶皱、断裂构造、岩浆岩活动强烈，并发育有蓝田组、休宁组、荷塘组等成矿 有利地层，成矿潜力较好。在以往地质勘查工作中，研究区内已发现2处铜多金属矿化体，主要赋存 于休宁组上段矽卡岩蚀变带及荷塘组破碎带内，地表矿化追索控制发现其矿化规模有限，但可指明 下一步找矿方向。通过综合分析区内地质、物化探异常特征，开展岩矿鉴定及岩体测年工作，分析矿 化与区内地层、构造及岩浆岩活动关系，总结成矿规律，综合认为：研究区内蓝田组、荷塘组、休宁组 等元素高丰度地层为成矿提供了有效物质来源，极为发育的褶皱构造为成矿提供了良好的赋矿空 间，北东向、北西向及南北向多组断裂构造为深部岩浆热液提供良好运移通道，最终在岩体与有利围 岩、褶皱与断裂构造叠加部位富集成矿。研究指出了区内下一步找矿方向，以期实现找矿突破。

江苏省宜兴市制陶用黏土岩矿日益枯竭，而陶土矿是制作紫砂壶的重要原料。在开展 安徽省广德市狮子山陶土矿普查项目时，发现该区与江苏宜兴地区紫砂矿具有相同的赋矿层位，陶 土矿石以紫红色为主，杂以其他颜色，硬度小于2.5，化学成分满足工业指标要求，可塑性及烧结性能 较好，采集3件样品进行了制陶实验并成功烧制成壶。研究结果表明，狮子山陶土矿满足紫砂产品原 料要求，能够填补日益增大的国内紫砂原料需求空缺。

为探究白象山超细尾砂制备胶结充填材料的可行性，在材料物化性能分析的基础 上，开展了充填体强度和充填料浆流动性试验，并利用 XRD 和 SEM 分析了固化机理。结果表明：白 象山全尾砂属于低硫低硅型铁尾砂，且为超细粒尾砂，级配不良。相比脱硫石膏，流态胶凝材料中 采用硬石膏明显提升了充填体试样的各龄期强度。当尾矿浆浓度为 55%，灰砂比为 1∶6，流态胶凝 材料为 BX6 时，充填体试样 3，7，28d 抗压强度分别为 0.55，1.32，2.42 MPa，流动度为 123 mm，均能 满足白象山矿的充填要求。物相组成及微观形貌分析表明，充填体试样主要由石英、钙矾石以及 C—A—H 凝胶构成。水化产物相互交织和填充，有效包裹全尾砂中的细小颗粒，有利于提高材料 的致密度和力学性能。相比通用水泥等固态胶凝材料，开发出的流态胶凝材料具有高效能和低成 本的特点，具有良好的经济效益和环保效益，可为超细全尾砂在铁矿山充填应用提供数据支撑和 理论指导。

矿井基建期间及生产过程中，长距离独头巷道掘进均需采用局部通风方式。由于矿井 局部作业环境空间有限，对局部通风机送风距离、运行效率和运行噪声都有着较高的要求。新型倾 掠式FKD型矿井局部通风机叶片采用倾掠式对旋结构设计，叶片采用渐进式弧板形结构，角度采用 倾掠式结构，在 10°~50°优化设计，变化范围广。通过以上叶型和角度参数的改变，使得通风机具有 高效、节能、运转噪声低且安装拆卸便捷的优点。现场标准试验性能测试数据表明，该风机设计性能 曲线平稳，有效工作范围的风量、风压及效率达到设计目标，可满足金属矿山矿井基建通风及井下长 距离独头巷道掘进对局部通风机的性能要求。

为了探究硫酸盐和粉煤灰掺量对铅锌尾砂胶结充填体单轴抗压强度的影响，采用蒸馏 水、硫酸根浓度5 000 mg/L和15 000 mg/L的溶液浸泡掺粉煤灰质量分数分别为0%、15%、30%的充填 体试件，测试浸泡 180 d内试件抗压强度及溶液 pH值，分析硫酸根和粉煤灰对充填体强度及微观结 构的影响。结果表明：充填体的抗压强度随浸泡时间的增加先增大后减小，硫酸根浓度为5 000 mg/L 时表现出明显的早强剂作用；粉煤灰掺量为 15%时，充填体的抗压强度最高；浸泡溶液的 pH值随时 间延长而降低，前期采用硫酸盐浸泡的溶液 pH 值高于蒸馏水，到第 180 d，硫酸盐溶液的 pH 值均在 9.5以下。扫描电子显微镜分析结果表明，硫酸盐浸泡条件下，试件结构内部孔隙裂隙尺寸和数量增 大，胶凝物数量减少。研究结果能够为分析含硫尾砂充填安全提供一定的理论依据。

传统锚网索支护依赖人工作业，工序繁琐且效率低下，而金属网铺设等环节难以自动 化，已成为制约综采效率和安全的关键瓶颈，极大地限制了井下掘进效率的进一步提升。为了解决 煤矿井下巷道掘进效率低的问题，在对巷道掘进流程进行分析后，确定了锚杆支护和金属网设置是 影响巷道掘进速度的主要因素，提出了一种基于锚钻一体化装备的高速掘进工艺技术。该工艺以锚 钻一体化支护技术为基础，实现了锚杆钻孔、钻杆搬运、添加锚固剂、锚杆设置、锚固剂混合、锚杆预 紧6个独立工序的连续作业；以护表涂层自动喷涂技术为核心，利用自动喷涂护顶替代金属网护顶， 实现了井下巷道护顶的自动作业；通过巷道变形动态监测技术，实现了在低照度、高粉尘环境下，对 巷道变形情况的精确监测。井下工业应用表明，新的高速掘进工艺在保证井下作业安全的基础上， 实现了井下巷道支护的一个流连续作业，能够将锚杆安装周期降低44.2%，将同时作业人员数量降低 66.7%，将巷道掘进速度提高31.8%，极大地推动了井下高速掘进工艺技术的发展。

以湖南柿竹园多金属选矿废水为对象，探讨了硅藻土对废水中COD及重金属锰离子的 吸附效果及机理。通过对比不同吸附剂（活性炭、D401螯合树脂、氧化铝、硅藻土）的处理效果，发现 硅藻土对COD的去除率最高（达60%以上），且对锰离子也有较好吸附能力。进一步进行的吸附条件 优化试验结果表明，硅藻土投加量为7.5 g/L、pH=8、反应时间60 min时效果最佳。动力学分析显示， 硅藻土对COD和锰离子的吸附过程更符合准一级动力学模型，表明其以物理吸附为主。研究证实， 硅藻土作为一种低成本、高效且环保的吸附材料，在多金属选矿废水处理中具有显著的应用潜力，为 实现废水回用提供了可行方案。

针对传统点云分类方法无法提取深度特征，且自动化程度低、过程复杂等问题，以深度 学习分割算法PointNet++网络为基础，分别利用LASDU公开机载LiDAR点云试验数据集和自制矿山 机载 LiDAR 点云数据进行试验分析，并以 OA、F1 Score 和 Avg F1 等为评价指标，开展与 PointNet 和 PointCNN 的分析比较与评估。研究表明：在公共数据集方面，PointNet++在 5个地物类别中有 3个取 得最佳分类效果，另外2个类别的结果也接近最佳，且在整体分类性能上，PointNet++的OA和Avg F1 较 PointNet 和 PointCNN 分别提升 2.77，1.59 个百分点和 2.32，0.87 个百分点；在自制矿区地物数据集 分类方面，PointNet++机载点云分类方法的 OA 评价指标为 71.47%，Avg F1评价指标为 61.45%，两者 均高于PointNet和PointCNN。在地面点和建筑物的分类上，PointNet++在多项指标上取得最佳表现， 且在自制矿区数据集的优势明显，适用于具有丰富结构的复杂场景，能够提高机载点云分类的准确 性，提高分类自动化程度，简化分类流程，为矿区地物分类的实际应用提供有力支持，更是为未来地 物分类模型优化和探索更先进的深度学习架构提供新的思路和基础。

卷积神经网络技术被应用于煤田地震小断层识别，针对煤矿采掘过程地质构造逐步揭 露的特性，利用动态更新的训练样本提升模型精度。研究构建端到端三维全卷积网络，采用原始地 震数据、希尔伯特变换虚部及瞬时相位正弦/余弦四通道输入，通过可学习步进卷积层替代传统池化 操作，保留细节特征，并引入指数线性单元激活函数，增强非线性映射能力。在 110905 工作面验证 中，该方法解释 3 处断层区域，揭露断层 29 条，其中落差大于 1 m 断层有 11 条，清晰识别出 DF6 与 DF12主断层及其伴生构造，与回采揭露断层位置高度吻合。结果表明，该技术显著提升小断层识别 精度，但在复杂地质构造区域，仍需进一步优化网络结构与多源数据融合策略。

以国产某脉石英矿为原料，针对石英坩埚内层砂对高纯石英砂（4N8 级，SiO₂含量≥ 99.998%）的纯度要求，提出“表面—内部”梯次除杂的工艺路线。通过破碎筛分—一步酸浸—焙烧 水淬—二步酸浸—氯化焙烧—水浸工艺协同提纯，系统探究了分步酸浸对不同形态杂质的去除效 果。结果表明：一步酸浸（盐酸+硫酸+氢氟酸混酸）可有效去除表面游离杂质及矿物结构类杂质， 使石英砂纯度提升至 99.97%；焙烧水淬（1 150 ℃）结合二步酸浸显著降低了流体包裹体和晶格杂 质含量，杂质总含量降至 53.19 μg/g；最终通过氯化焙烧（1 200 ℃）将碱/碱土金属转化为易挥发或 可溶性氯化物，杂质总含量进一步降至 15.87 μg/g，SiO₂纯度达 99.998 4%。产品 13 项杂质元素含量 完全满足 GB/T 45823—2025的要求，达到美国矽比科光伏级产品（IOTA-CG）标准。研究结果为国产 脉石英矿规模化制备 4N8级高纯石英砂提供了可靠的技术路径，对突破国际垄断、保障光伏产业关 键原材料供应具有重要意义。

为提升尾矿库闭库后的安全可靠性，加强安全管理，以凹山总尾矿库为工程载体，针对 闭库后防洪能力升级的核心问题，构建了基于多要素协同优化的本质安全提升技术体系。结合库区 “一面靠山，三面筑坝”的地形特点，在满足尾矿库规范及设计要求的前提下，采用滩面造坡整治、地 表排水沟建设的综合治理方法，滩面按照0.5%~2%的坡度进行整治，向地表排水沟和排水井区域顺 坡倾斜；滩面新建4条排水沟，沟底坡度按0.35%~1.5%设计。工程实施后，滩面排水沟能使雨水快速 收集和排出，减少雨水在滩面的停留时间，防止滩面降水滞留，达到了减少渗水、降低坝体浸润线的 效果；尾矿库调洪库容为46.37 万m³ ，较改造前增加了56%，有效提升了尾矿库的防洪能力；洪水位最 大上升高度为1.15 m，最大泄流量为24.32 m³ /s，计算安全超高3.05 m，该库的排洪能力由三等库的上 限（500 a）提升到二等尾矿库上限（1 000 a）的标准。该工程实践证实，通过相关技术改造，可进一步 提升尾矿库的安全性能，有利于尾矿库闭库后的安全管理。

开采反复扰动导致矿山冒顶、垮塌等地压灾害现象频发，严重影响矿山正常安全生产。 研究分析了矿山地压灾害来压力学行为、灾变演化过程和特点，阐述了矿山三维应力监测的必要性 及基本原理，介绍了福建某特大型铁矿三维应力监测的相关实践。研究表明：采动导致采场原有应 力转移集中作用于矿柱的应力不断提高，岩体强度逐渐降低，伴随着自上而下的应力传递，造成矿井 巷道片帮、冒顶、垮塌等地压灾害事故频现，破坏矿体完整性，为矿山围岩失稳现象普遍存在的根源 之一，加强采场周边矿柱三维应力监测是矿山地压灾害防控的最直接、有效的监测方式；三维应力实 时监测属于地压主动型监测方式，具有技术成熟、成本较低等特点，可直接将作用于岩柱主应力的大 小和方向、地压危险程度、采场安全状况等进行展示；三维应力监测手段可用于老采空区，对矿岩介 质变动频繁的采场围岩具有较好的适用性，可最大限度地争取灾害预警时间。通过案例矿山现场的 大量地压监测，最大主应力以 WN向为主，倾角趋于水平，矿山监测所在区域地压危险黄色等级有 8 处，橙色等级有1处，未出现红色等级。地压监测实施后，未发生任何一起地压安全事故，实现了矿山 地压灾害防治“早发现、可防治、能预警、快处治、保安全”的目标，有力保障了矿山安全、有序生产。 研究成果对于矿山安全生产和资源高效开采利用，具有一定的借鉴意义。