金属矿立体定位定量预测和分析优选的策略研究

矿产资源的勘探与开发是一项高风险、高投入的活动,准确预测矿体的位置和储量是降低风险、提高投资回报的关键。由高建国著,科学出版社于2010年3月出版的《云南澜沧银铅锌多金属矿床综合成矿信息定量预测》一书,以其独特的视角和深入的研究,为读者提供了一份关于金属矿立体定位定量预测与财务分析优选策略的珍贵资料。该书不仅聚焦于云南澜沧地区的多金属矿床,更通过科学的方法揭示了矿产预测的先进理念和实用技术。

膏体充填:金属矿绿色开采的变革性技术

膏体充填具有安全、环保、经济、高效的显著优势,是近年来金属矿绿色开采的重要变革性技术。本文对近40年来中国膏体充填的发展历程、主要科技成就、基础理论与关键技术装备进行了分析与总结,并重点阐述了膏体充填对采矿工艺变革的推动作用。最后,提出了无人化膏体充填、基于膏体充填的全废综合利用这两大重要发展趋势。

金属矿山地质灾害风险智能监测预警技术现状与展望

金属矿山地质灾害风险智能监测预警技术是保障矿山安全生产的关键技术之一,是岩石力学应用于矿山安全领域研究的热点问题。从地质灾害风险定义、类型、监测方式、预警技术等方面出发,简述了金属矿山地质灾害风险监测预警技术的发展现状,指出在灾害风险定义方面,金属矿山地质灾害风险易发性、易损性和危险性量化分析理论体系尚不完善;在灾害风险监测与数据融合方面,多感知设备协同监测与数据融合理论仍不完善,尚未实现基于风险条件的感知设备布设方案智能调整,难以保障采动岩体力学响应的时空完整性与连续性;在灾害风险预警方法方面,监测与模拟相结合已成为矿山灾害预警发展趋势,应进一步与云计算、人工智能等技术相融合,建立完善的理论体系,实现实时动态、精准高效、智能的灾害风险预警。在此基础上,围绕“现场监测和数值模拟相结合灾害预测预警”的学术思想,提出了“地质灾害案例匹配、多源数据挖掘、力学机理分析、专家系统诊断”四位一体的灾害风险智能预测预警方法,进一步以弓长岭露天矿浅层隐伏空区垮塌与地表塌陷风险监测预警工作为背景,实现了上述方法的应用与推广。最后指出了金属矿山灾害风险智能监测预警技术存在着多源力学响应数据难以高精度连续协同感知、灾害预测预警模型参数难以精准选取、灾害监测预警系统尚不完善等问题,多灾种高性能、专用特种智能感知技术与装备,标准化数据通信协议与架构,监测—模拟相结合的灾害智能预警模型,地质灾害监测预警平台与数字孪生技术是解决上述问题的关键技术,是未来的主要发展趋势。

我国金属矿山智能化现状与问题探讨

我国金属矿山智能化在经历了前期的探索性研究后,已进入了规模化、常态化应用的新阶段。为了系统评价已形成的研究成果、保证前期积累得以顺利移植和推广,以智能生产和集成平台两类代表性应用为主要内容,总结了金属矿山智能化发展现状和应用效果。结果表明:我国金属矿山在智能开采领域取得了长足的进步,露天矿山的遥控铲装运输、地下矿山的电机车自动化、固定设施的无人值守等项目已开始常态化应用;在集成平台建设上具有鲜明的特色,技术平台、安全平台、集控平台和决策平台已在多个矿山的生产管控中发挥作用。最后,结合现状分析着重探讨了矿山在建设内容选择、关键技术确定、数字化转型路径、管理模式转变、运维与应用效果等方面出现的问题,指出了容易产生的误区,为矿山企业扩大建设成果、保证建设实效、规避建设风险提供参考。

我国金属矿山采—装—运过程中粉尘职业危害防控技术进展与展望

在高温、噪声、粉尘、有毒有害气体等金属矿山主要的职业病危害因素中,由粉尘引起的尘肺病在职业病病例中占比最大,为不断推进粉尘职业健康防护研究,保障金属矿山人员、生产与环境安全,概述了金属矿山尘源与扩散理论以及粉尘职业健康职业防护研究现状,基于安全工程系统性原理,分别从源头治理、过程控制以及个体防护3个维度分析了我国金属矿山采—装—运过程中粉尘职业危害防控技术进展。在此基础上,剖析了目前存在的不足,并展望了未来发展方向。认为现阶段存在的不足在于金属矿山粉尘控制理论体系尚未成熟,金属矿山粉尘智能化监测预警技术研究有待加强,不同粉尘治理技术交叉性、协同性研究与应用较薄弱,以及以现场人员舒适性为导向的个体呼吸防护设备研发需要进一步加强,未来可从完善金属矿山粉尘控制理论体系,开发适用于金属矿山产尘特性的智能化防尘监测预警技术,注重粉尘治理技术的交叉性、协同性研究与应用,以及研发更符合人体工程学的个体防护设备等方面进一步开展工作。

云南都龙锡锌多金属矿床地质特征及成因分析

通过了解矿床的地质特征和成因机制,可以更准确地预测矿床的分布和规模,为矿产资源的勘探和开发提供科学依据,因此,文章对云南都龙锡锌多金属矿床地质特征及成因进行分析。首先确定云南都龙锡锌多金属矿床地层与结构特征,研究矿床包含的多种化学成分。接着分析云南都龙锡锌多金属矿床地质成因,针对成矿物质来源以及成矿时间、空间和作用过程进行探讨。这些复杂而独特的地质特征和成因机制为矿床勘探和开发提供了重要指导。

战略性非金属矿产资源现状及加工技术研究进展

战略性非金属矿产是指对经济高质量发展和国家安全至关重要的非金属矿产,对促进战略性新兴产业发展、支撑制造强国的实现具有重要作用。对列入我国的4种战略性非金属矿在全球的储量及产能情况进行了统计,对资源形势和供给风险进行了研判,即:磷矿和石墨是我国的优势矿产;萤石由优势矿产转变为紧缺矿产;钾盐是我国的短缺矿产,对外依存度较高。从新工艺、新技术和新设备等方面对4种战略性非金属矿产的加工技术研究进展进行了总结,旨在为我国战略性非金属矿产的合理高效开发和资源安全保障提供参考。

豫西熊耳山蒿坪沟Ag-Au-Pb-Zn多金属矿床闪锌矿矿物学和微量元素组成特征及其成矿启示

蒿坪沟银金铅锌多金属矿床是豫西熊耳山地区重要的铅锌多金属矿床之一,矿体主要赋存在蚀变破碎带和断裂带内,成矿与区内岩浆活动关系密切。目前该矿床的研究集中于同位素地球化学、成矿时代和成矿物质来源等方面,但从矿物角度示踪成矿过程的报道较少。本文以矿石中不同世代闪锌矿为研究对象,开展电子探针和LA-ICP-MS原位主微量元素分析,查明不同世代闪锌矿的矿物学和微量元素组成特征,以反演矿床成矿物理化学条件进而约束矿床成因类型。结果表明,该矿床中闪锌矿主要存在两个世代:第一世代闪锌矿(Sp1)呈黑褐色或浅褐色,常与黄铁矿和黄铜矿共生,相对富集Fe、Mn、Cd、Cu和In;第二世代闪锌矿(Sp2)呈黄褐色或暗褐色,与大量方铅矿共生,裂隙被它形黄铁矿和碳酸盐充填,相对富集Co、Ge、Sn和Pb。闪锌矿中主要富集的元素为Fe、Co和In,其中Fe、Mn、Cd、Co和In等元素基本是以类质同象的形式赋存在闪锌矿的矿物晶格中,而Ag、Sb、Cu和Pb可能是以子矿物或显微包裹体的形式赋存。此外,Zn/Cd、Zn/Fe和Ga/In比值以及Fe温度计指示闪锌矿形成于中低温(沉淀时流体温度为229~259℃)和低硫逸度(lgƒ(S_(2))=-12.0~-10.1)的环境下,由成矿阶段II(Sp1到成矿阶段Ⅲ(Sp2其成矿温度可能发生了显著变化,结合面扫描分析结果,指示闪锌矿从核部到边缘温度逐渐降低。通过与国内外典型铅锌矿床闪锌矿微量元素特征对比,结合本矿床闪锌矿中低的Ga/In和Ge/In比值及Ge含量的特征,指示蒿坪沟银金铅锌多金属矿床成矿过程有岩浆活动的参与。综合认为蒿坪沟银金铅锌多金属矿床可能属于岩浆期后热液蚀变岩型和脉型矿床。

煤与煤系战略性金属矿产协同勘查理论与技术体系框架探讨

煤与煤系战略性金属矿产协同勘查模型的建立,是实现煤系战略性金属元素向金属矿产转变的前提条件,煤与煤系战略性金属矿产协同勘查基础理论与关键技术研究,则是建立协同勘查模型的核心任务。从煤系战略性金属元素的基本特点分析入手,论证了实施煤与煤系战略性金属矿产协同勘查的必要性;通过对协同勘查概念演变历史的梳理,阐明了煤炭综合勘查与协同勘查的关系,认为协同勘查是综合勘查的继承和发展,强调2种或多种矿产综合勘查过程中的协调有序和科学组织,其核心是协同组织勘查工程、协同实施关键技术。在论述煤与煤系战略性金属矿产协同勘查原则的基础上,初步提出煤与煤系战略性金属矿产协同勘查理论与技术方法体系框架,作为建立煤与煤系战略性金属矿产协同勘查模型的基础。煤与煤系战略性金属矿产协同勘查应以煤系战略性金属元素富集成矿机制、组合类型与赋存规律研究为前提条件,以煤地质学、矿床学、地球化学、地球物理学、勘查工程学等多学科理论为基础,以精准钻探、精细物探和精细化探等关键技术构成的协同勘查技术体系为支撑,以固体矿产勘查规范等标准为工作依据,遵循固体矿产资源勘查和综合勘查及单矿种勘查的一般性原则,以及研究先行、技术有效、精细勘查、动态调整、分区施策、协调同步等原则,协同组织勘查工程、协同实施关键技术,实现煤与煤系战略性金属矿产协同勘查的最佳技术效益和最佳经济效益的平衡,在完成煤炭地质勘查任务的基础上,查明共伴生战略性金属矿产的地质特征和开发地质条件,获得相应的资源量或元素分布特征,为煤系矿产资源综合开发利用提供地质依据。煤与煤系战略性金属矿产协同勘查值得关注并深入研究的核心问题包括:协同勘查对象的确定,勘查技术的选择和协同实施,勘查工程的协同部署,资源量的科学估算。

地下金属矿开采装备短间隔智能调度体系研究

作为矿山生产管理的重要内容,生产调度优化与管控可以充分利用产能、降低开采成本,因此成为现代矿山降本增效的有效手段。通过精细化调度管理和智能决策方法,实现复杂条件下的开采装备高效协同作业,充分提高调度管控效率和矿山生产能力,是现阶段矿山开采装备智能调度需要解决的关键问题。以地下金属矿山开采装备调度过程为研究对象,以提高开采装备的作业效率和生产能力为目的,研究了开采装备智能调度管控模式、决策支持算法和集成化应用。针对现代地下金属矿生产实时化、精准化与智能化管控的新需求,提出了开采装备短间隔智能调度新模式,形成了以“任务分解—任务配置—运输配置—作业指令—响应修正—分析反馈”为特征的短间隔闭环调度方案。设计了包括开采装备任务配置与调度优化算法、面向多级动态配矿的矿石流优化算法、无轨装备集群调度控制优化算法的智能化决策支持算法库,实现由人工经验到智能决策的转变。将开采装备短间隔智能调度体系进行综合示范应用,满足了现代矿山精细化管控和智能化决策需求。研究成果对于地下矿山开采装备作业过程的精细化管控与开采效率提升具有指导意义,同时也为现代地下金属矿山的生产调度管理提供了理论和方法支撑。

粤东金坑锡铜多金属矿燕山期岩浆热液叠加成矿

金坑锡铜多金属矿位于广东莲花山断裂带北东段,是近些年来在粤东地区新发现的典型锡铜多金属矿,关于该矿床的成因类型和成矿机制一直存在较大争议。矿区勘查工作在马山矿段首次发现伴有明显铜矿化的热液隐爆角砾岩,对于揭示矿床成因具有重要意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代分析结果显示,花岗质角砾成岩年龄约为150 Ma,ε_(Hf)(t)值为-8.20~-4.55,二阶段Hf模式年龄值为1.73~1.49 Ga,指示岩浆主要来自于中元古代地壳物质,并有地幔物质加入。硫化物原位硫同位素分析结果显示,不同阶段硫化物硫同位素组成具有明显差别。第一阶段(Py-Ⅰ)和第二阶段(Py-Ⅱ)黄铁矿存在显著的硫同位素变化,前者为-0.65‰~1.11‰(n=5),后者为1.30‰~1.93‰(n=5),与Py-Ⅱ共生黄铜矿同位素值为1.42‰~1.87‰(n=16)。第三阶段硫化物中黄铜矿δ^(34)S值为3.69‰~4.32‰(n=4),其中隐爆角砾岩胶结物中黄铜矿(Ccp-Ⅲa)δ^(34)S为3.69‰~3.74‰,略低于第三阶段石英-绿泥石脉中黄铜矿(Ccp-Ⅲb)δ^(34)S值(4.29‰~4.32‰)。第四阶段黄铁矿(Py-Ⅳ)δ^(34)S值为-4.87‰(n=1),黄铜矿(Ccp-Ⅳ)δ^(34)S值为-3.07‰(n=1)。基于成岩成矿年代及硫化物原位硫同位素分析,文章认为金坑锡铜多金属矿床可能存在两期岩浆热液活动的叠加,其中~150 Ma壳幔混合来源花岗质岩浆活动可能是触发矿区铜矿化的重要岩浆事件,早于后期锡矿的形成(~144 Ma),这一发现有望为莲花山断裂带锡铜多金属矿指引新的方向。

金属矿山高浓度充填管道磨损规律与防控技术

金属矿高浓度充填能有效消除尾矿库和采空区危害,但充填管道磨损问题也成为制约充填效率的因素之一。基于对管道磨损类型的划分,从颗粒性质、料浆性质、料浆—管壁接触条件、管材性质和管道所处外部环境5个方面综述了充填管道磨损的影响因素;基于理论分析和现场实测归纳了5种不同形式充填管道的磨损规律,以此总结了充填管道磨损的防控技术。现有研究结果表明,不满管流时,充填管道最主要的磨损形式是冲蚀磨损,料浆流速的影响最显著;满管流时,磨蚀和腐蚀对管道磨损起重要作用,料浆浓度的影响最显著。垂直管道中,料浆—空气交界面处磨损最严重,提高满管率并采用等倍线设计可有效控制其磨损。水平直管和倾斜直管底部磨损最严重,水平弯管的底部和垂直弯管外侧为易磨部位。使用新型管道结构和耐磨管材,提高料浆均质性,优化充填骨料级配,改进充填作业制度,全面监测管网压力,革新管道磨损数据获取手段,采用数值模拟技术深入揭示管道磨损规律等措施,可直接或间接对充填管道磨损防控起到积极作用。研究结果可为矿山充填管道磨损控制提供指导。

偏硼酸锂熔融-电感耦合等离子体发射光谱法测定有色金属矿中二氧化硅

采用偏硼酸锂于950℃熔融样品,冷却后用盐酸溶解提取定容,选择Si发射波长251.6 nm为最佳分析谱线,建立了电感耦合等离子体发射光谱法测定有色金属矿中二氧化硅的方法。结果表明,二氧化硅在线性范围内的标准曲线相关系数为0.9999,方法检出限为0.32%。对4个国家一级有证标准物质中的二氧化硅进行分析,测定值均与认定值相符。该方法准确度和精密度均满足地质矿产实验室测试质量管理规范(DZ/T 0130—2006)的相关要求。

冀北上黄旗地区多金属矿成矿规律与矿产预测

冀北上黄旗地区位于华北地台北缘中段成矿带及兴安太行南段成矿带的相交区域,是华北地区著名的(银)多金属成矿区。本文在综合分析区域成矿地质背景、成矿地质条件、地球物理、地球化学、遥感异常特征及成矿规律的基础上,认为该区具有寻找侵入岩型和陆相火山岩型两大类多金属矿床的有利条件,划分出3条Ⅳ级成矿亚带,圈定成矿远景区10个。其中,A类4处,B类4处,C类2处;并优选出多金属矿找矿靶区7个,A类4个,B类2个,C类1个。

陡倾结构金属矿山岩移规律的模型试验研究

陡倾地质结构金属矿床大部分形成于构造断裂带,崩落法开采会产生显著的岩层移动现象。以湖北黄石的金山店铁矿典型地质剖面为基础,构建地质结构模型。通过缩尺物理模型试验,研究陡倾地质结构对崩落法采矿岩层移动的影响规律。研究结果表明,受陡倾地质结构的影响,采空区岩层移动可分为缓慢增长、快速增长与地表塌陷破坏3个阶段,其中上盘岩移范围远大于下盘,上盘以倾倒变形破坏为主,下盘以剪切滑移破坏为主;采空区顶板岩层一方面不断崩落填充采空区控制岩移,另一方面形成冒落拱,以拱脚抵制上下盘陡倾岩层朝向采空区移动;当顶板崩落至地表后冒落拱的支撑作用消失,近采空区的上盘岩层发生倾倒折断塌陷,下盘岩层发生剪切滑移塌陷。

内蒙古额济纳旗灰石山北西地区Nb多金属矿的物化探特征及找矿潜力浅析

内蒙古额济纳旗灰石山北西矿区位于塔里木板块东北缘,北部有近东西向雅干大断裂,东南侧临近北东向恩格尔乌苏大断裂。岩浆活动频繁,区域上北西、北东向断裂发育。研究区内北东向断裂构造既是主要的控岩、控矿构造,也是热液活动的主要通道;含矿岩体为上二叠统哈尔苏海组变质岩屑石英砂岩,片理化强烈,岩石普遍具绢云母化、绿泥石化,褐铁矿化、硅化较强。研究区内1:5万航磁异常展布形态与区内北东向断裂构造方向一致,局部的弱磁异常与矿化蚀变密切相关,可作为间接找矿标志;1:2.5万土壤地球化学测量结果显示,金、铌、镧各元素异常吻合好,形成了北东向异常带,具有多处浓集中心,浓度分带明显。通过对研究区所处区域地质背景、物化探异常特征及矿床地质特征进行研究,认为该区的成矿条件优越,是赋矿的有利地段,对寻找金、稀有元素铌及稀土多金属矿产具有很大的潜力。

煤与煤系战略性金属矿产协同勘查模型

战略性金属矿产资源在国民经济发展和国防安全中发挥重要作用。煤系作为一种特殊的含煤沉积岩系,在特定地质环境下可形成大型乃至超大型战略性金属矿床,煤系战略性金属矿产已成为矿产资源勘查的新领域和新方向。本文分析了煤与煤系战略性金属矿产的基本特征,从煤与煤系战略性金属矿产有效的协同勘查技术方法(组合)和协同勘查工程布置方面,构建了地质-地球物理-地球化学-钻探等关键技术的煤与煤系战略性金属矿产协同勘查模型。基于煤与煤系战略性金属矿产的基本特征,确定协同勘查对象包括煤-锂/镓矿床、煤-锗矿床、煤-铌-锆-镓-稀土矿床、煤-铀矿床。在煤炭勘查的技术上,煤-锂/镓矿床协同勘查需加强地震和测井资料的处理分析,增加岩石地球化学勘探技术手段对煤层、煤层顶底板、夹矸的采样测试;煤-锗矿床协同勘查增加岩石地球化学勘探技术手段对煤层的采样测试;煤-铌、锆、镓、稀土矿床协同勘查技术手段要加强测井技术(自然伽马)及岩石地球化学勘探对自然伽马高异常层样品的采集测试;煤-铀矿床协同勘查充分利用煤炭钻孔自然伽马测井、地震勘探、电磁法勘探及磁法勘探资料进行分析,在自然伽马高异常区划定铀潜力资源区,加强自然伽马能谱测井、伽马能谱录井、穿透性地球化学测量及岩石地球化学勘探等技术手段协同运用。基于煤系战略性金属矿产的分布特征和经济性,遵循“全面筛查,分区施策”的原则,依据勘查对象相应的矿产地质勘查规范,确定煤与煤系战略性金属矿产协同勘查类型和协同勘查工程布置方案,包括勘查系统选择、勘查工程布置、勘查施工顺序,探讨了资源量估算方法和估算参数。基于煤与煤系战略性金属矿产的协同勘查技术方法(组合)和协同勘查工程布置,分别构建了煤-锂/镓矿床、煤-锗矿床、煤-铌-锆-镓-稀土矿床、煤-铀矿床的协同勘查模型,为煤与煤系战略性金属矿产协同勘查工作提供理论基础和方法依据。

变权理论-梯形云模型融合的金属矿绿色开采评价研究

如何有效评价金属矿山绿色开采水平对于发展绿色矿业非常重要。针对目前金属矿绿色开采评价方法存在评价结果单一、忽略金属矿绿色开采指标数据的随机性和模糊性的问题,研究提出变权理论-梯形云模型融合的金属矿绿色开采评价方法。首先,构建金属矿绿色开采评价指标体系,综合使用组合赋权法和变权理论得到各项指标的变权权重;其次,利用梯形云模型计算每个指标在对应等级下的隶属度,并得出隶属度评价向量;最后,结合变权理论与梯形云模型并按最大隶属度原则实现对金属矿绿色开采情况的评价。此外,以某金属矿山为实例,计算并分析其评价结果。该实例表明此方法对金属矿绿色开采情况进行评价可行,可为金属矿绿色开采评价的问题提供参考。

金属矿山井巷建设工程碳排放智能测算方法

深入研究金属矿山井巷建设工程的预算定额编制特点,提出基于矿山建设直接系统和辅助系统的双路径碳排放测算架构和计量模型,以实现井巷工程建设期全流程智能碳排测算统计、碳排路径分析及碳排放大户筛分等功能.结合现场工段施工台班表,深度分析多级剖分下各层级最小单元过程的物质名录清单,总结归纳金属矿山井巷建设工程特有的碳排放因子数据库.利用MySQL关系型数据库形式搭建金属矿山井巷工程十大碳排放基础数据表,同时各数据库由唯一标识码进行标记.最后,利用MATLAB app designer为十大基础数据表建立高效的索引调度机制,并利用整合的双路径碳排放计量模型对金属矿山井巷建设工程开展精细化碳排放测算分析.案例结果显示,本方法能够为金属矿山井巷建设工程在施工前期提供细粒度碳测算分析数据,为后续施工组织设计、低碳技术部署提供具体的数据依托.

内蒙古额济纳旗格日勒图铜多金属矿成因及找矿潜力

内蒙古珠斯楞地区为我国北山成矿带的东延区,格日勒图铜多金属矿是近些年在该区发现的重要铜多金属矿床,矿床赋存于上石炭统白山组上段(C_(2)b^(2))火山岩中。为研究该矿床的成因类型,本文开展了矿石矿物组构、矿石地球化学、石英包裹体和矿物电子探针等分析测试。结果表明,矿石中的脉石矿物主要为石英,石英中包裹体气液比15%~40%,均一温度156℃~395℃,平均温度为308.7℃。盐度(wt%NaCl)2.41~6.64,平均为4.34,属于低盐度中高温流体。石英中的气体包裹体可分为两种类型,一类为N_(2)+CH_(4),另一类为N_(2)。综合研究认为该矿床的成因类型为岩浆热液型矿床。铜多金属矿体在垂向具有明显的分带,上部发育高品位的次生富集带,金属硫化物主要为蓝辉铜矿、辉铜矿、黄铁矿、闪锌矿和少量的砷黝铜矿、黄铜矿等;下部主要为黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿和砷黝铜矿等。矿床的形成可初步划分为火山沉积成岩期、岩浆热液成矿期和表生成矿期。研究认为在该矿床深部及外围地区依然具有较大的找矿潜力。