辽东五龙金矿经过80余年的开采，矿山资源储备严重下滑，后备资源不足问题日益突出，亟需查明矿区深部和外围矿产资源。通过在v163号脉西北和东南两侧以及100号断裂南侧开展瞬变电磁法测量工作，构建了相应的二维和三维地电模型，分析了矿区低阻异常特征；结合前人研究成果，推断出金矿成因类型和下一步找矿方向。研究结果表明：v163号脉西北方向P0剖面上低阻区是由包括163号脉西北段的细粒闪长岩脉群引起的，属于石英脉型成矿的可能性较大；100号断裂南侧三维地电模型中的低阻区域与大孤顶子金矿矿化点相对应，该低阻区向北侧深部规模增大，异常未封闭，表明该区域北侧深部具有良好的找矿前景，值得进一步开展研究工作；v163号脉东南方向的三维地电模型中，低阻异常值在数量级上明显低于前二者，推测为蚀变带引起，后经工程验证孔揭露，该区域纵向存在多层不连续的硅化蚀变岩，最大厚度为41 m，蚀变类型有硅化、绢云母化、绿泥石化以及不同程度的黄铁矿化。研究表明，五龙金矿不仅存在石英脉型金矿体，还有蚀变岩型金矿体，后者可能是该矿区下一个找矿的主要方向。

深部巷道爆破开挖后由于爆炸冲击和原位应力动态卸载耦合作用，围岩内不可避免地产生松动圈，进而影响结构的稳定性，因此对松动圈厚度进行超前预测显得非常重要。依托多座地下矿山松动圈测试作为研究对象，共获取300组有效数据样本。采用4种主流的超参数优化算法，即遗传算法（GA）、灰狼优化算法（GWO）、粒子群优化算法（PSO）和樽海鞘算法（SSA）对XGBoost算法进行优化，并以此构建4种松动圈预测混合模型。采用R²、RMSE、MAE和MAPE指标对预测模型的性能进行对比分析，并开展松动圈厚度参数的敏感性分析。最后，将最优的PSO-XGBoost模型应用于地下矿山运输巷道进行工程验证。结果表明：在群体规模分别为90、70、60和100时，GA-XGBoost、GWO-XGBoost、PSO-XGBoost和SSA-XGBoost模型取得了最佳的预测表现。其中，PSO-XGBoost模型在训练集和测试集中的相关系数分别为0.9244和0.8787，具有最佳的预测性能。相比基准模型（XGBoost、RF、SVM和LightGBM），优化后模型松动圈的预测精度和性能均得到显著提升。巷道当量直径（TD）和围岩地质强度指标（GSI）对松动圈厚度的影响最为显著，垂直主应力也具有明显的影响。优化后的XGBoost模型在实际工程中的应用结果显示实测值与预测值误差在10%以内，PO-XGBoost具有工程应用价值。