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  • 矿产勘查与资源评价
    张勇, 张爱奎, 何书跃, 刘智刚, 刘永乐, 张鹏, 孙非非
    黄金科学技术. 2023, 31(1): 1-14. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.01.136

    库德尔特金矿床是东昆仑祁漫塔格新发现的一处中型金矿床,金矿赋存于花岗闪长岩中。通过对花岗闪长岩开展岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,探讨该矿床成岩时代、成因类型和构造环境。研究结果显示:花岗闪长岩为一套准铝质高钾钙碱性岩石系列,呈现轻稀土富集的右倾分配模式,具有较明显的负Eu异常,富集大离子亲石元素(Rb、K)、活泼不相容元素(Th、U)和LREE元素,相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P)、HREE元素和Sr元素,成岩年龄为(242.9±1.3)Ma。结合前人研究成果,认为库德尔特花岗闪长岩是在中三叠世大洋板块俯冲与碰撞转换环境中形成的I型花岗岩。

  • 采选技术与矿山管理
    陈美玲, 徐水太, 顾东明
    黄金科学技术. 2023, 31(6): 1004-1013. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.06.104

    推动资源型城市高质量转型是新时代经济社会发展过程中亟待解决的现实问题。基于TOE框架构建资源型城市转型影响因素模型,运用模糊集定性比较分析(fsQCA)探讨技术、组织和环境3个维度的因素耦合对资源型城市转型的驱动机制。研究表明:单一因素并不能构成资源型城市高转型效率的必要条件;环境驱动型、组织—环境驱动型和综合驱动型3种组合路径能够产生高转型效率。环境因素在资源型城市转型中发挥着重要作用,技术创新和资源依赖是资源型城市转型的核心要素,而人力资本因素未发挥核心条件作用。研究结果揭示了不同资源型城市转型中各因素之间的交互作用,为各类资源型城市实现转型升级提供了理论指导。

  • 矿产勘查与资源评价
    王兴春, 邱海城, 李建平, 智庆全, 李华, 武军杰, 邓晓红, 吴琼
    黄金科学技术. 2024, 32(1): 1-12. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.01.136

    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。

  • 采选技术与矿山管理
    代树红, 张战军, 柳凯, 郑昊, 孙清林
    黄金科学技术. 2024, 32(1): 82-90. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.01.088

    为了去除露天矿山爆破振动信号中混入的噪声成分,提出了一种基于PEMD-MPE算法的降噪方法。该算法通过自适应性正交经验模态分解(PEMD)得到完全正交的本征模态函数(IMF)分量,然后对各个IMF分量进行多尺度排列熵(MPE)的随机性检测,成功确定其中的噪声分量并将其去除。采用该算法对实测的露天矿山爆破振动信号进行降噪处理。结果表明:相比EMD-MPE和EEMD-MPE算法,PEMD-MPE算法的信噪比分别提高了3.520 dB和1.107 dB,且重构标准差和均方根误差最小,说明该算法不仅能够有效去除爆破振动信号中的噪声成分,还能有效保留真实信号。

  • 矿产勘查与资源评价
    许方颖, 邹艳红, 易卓炜, 杨福强, 毛先成
    黄金科学技术. 2023, 31(5): 721-735. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.05.063

    快速准确地识别覆盖区下伏地层与岩体,对于金属矿山地质找矿工作具有重要意义。针对矿床地层与岩体中复杂岩性分布的多样性和非均衡性,考虑测井响应特征与岩性之间的强非线性关系,提出了一种基于ADASYN非均衡数据处理和CatBoost机器学习的测井岩性智能识别方法。首先,利用ADASYN算法处理非均衡测井样本数据,根据小类样本加权分布生成合成样本;然后,采用CatBoost算法结合网格搜索以及十折交叉验证建立最优岩性识别模型;最后,通过模型输出的特征重要性及部分依赖图对岩性分类结果进行解译。以胶西北招贤金矿床实例测井数据为基础,针对10类岩性进行识别和解译分析,模型评价结果表明:测试集上的精确率、召回率和F1分数分别达到98.21%、98.20%和98.20%。将CatBoost岩性分类与GBDT、LightGBM算法进行对比,结果表明CatBoost分类效果最优,且均优于样本数据未均衡化处理的岩性识别效果。通过与实例录井剖面岩芯岩性进行对比,验证了模型分类结果的有效性。

  • 采选技术与矿山管理
    张帅, 赵鑫, 彭祥玉, 王宇斌, 桂婉婷, 田家怡
    黄金科学技术. 2024, 32(1): 170-178. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.01.069

    为掌握某金矿选矿工艺影响因素对金实际回收率的作用规律并预测金的回收率,采用正交试验方法开展了金矿浮选试验,通过Pearson系数分析金回收率对不同工艺因素的敏感性,并利用双隐含层BP神经网络对金回收率进行预测。结果表明:生产过程中金回收率对不同因素的敏感性由大到小依次为2#油用量、Na2S用量、丁基黄药用量、CuSO4用量和磨矿细度。在此基础上,选用2#油用量、Na2S用量和丁基黄药用量3个主要影响因素,使用不同隐含层激活函数的BP神经网络对金回收率进行预测。预测结果表明:当使用“logsig”作为激活函数时,其拟合度与精度较高,拟合优度R2为0.9792,相对平均误差仅为0.666%,说明该模型能够较好地预测金回收率。研究结果对贵金属矿山生产中金属回收率的预测有一定的参考意义。

  • 采选技术与矿山管理
    刘宽, 莫冠旺, 李响, 沈平欢, 万波, 刘建坤
    黄金科学技术. 2024, 32(2): 330-344. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.02.166

    基于某超大断面扁平结构隧道的上下台阶法施工段,采用数值模拟方法研究在该工程地质条件下台阶长度和锚杆纵距2种施工参数改变带来的影响。利用数值模型对不同台阶长度(分别为30,40,50,60 m)和不同锚杆纵距(分别为1.0,1.5,2.0 m)情况进行研究,对隧洞周边岩体中塑性区、围岩应力和围岩变形情况的分布规律进行分析,结合数值结果和现场监测数据验证了施工现场采用台阶长度为50 m和锚杆纵距为1 m的施工参数较合理。该研究成果可为超大断面扁平结构隧道的开挖和支护施工参数的合理选取提供参考。

  • 采选技术与矿山管理
    郑明贵, 王馨悦, 顾东明, 张研博
    黄金科学技术. 2023, 31(4): 646-658. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.04.030

    巴基斯坦矿产资源丰富,是我国“全天候战略合作伙伴”和重要的矿业投资国家之一。本文从政治法律、经济金融、资源开采、社会文化和基础设施5个风险层面出发,通过构建巴基斯坦矿业投资环境风险评价指标体系,采用改进的CRITIC法确定指标权重,再利用TOPSIS法集结指标信息,最后结合深度学习模型对巴基斯坦矿业投资环境进行评价和预测。研究结果表明:(1)逆全球化风险、资源丰富度、社会稳定、环境规制、信用风险和腐败风险是巴基斯坦矿业投资环境的主要影响因素;(2)2000—2022年巴基斯坦矿业投资环境评分总体呈螺旋上升态势,风险等级降低到中等风险后呈稳定状态。各一级指标中除基础设施风险评分总体呈动态下降趋势外,政治法律风险、经济金融风险、社会文化风险以及资源开采风险评分均呈波动上升趋势;(3)2023—2033年巴基斯坦矿业投资环境由中等风险降为较低风险水平,稳中向好。

  • 矿产勘查与资源评价
    刘风龙, 王加恩, 刘远栋, 孙大亥, 程海燕, 胡艳华, 黄雯, 王振, 潘少军
    黄金科学技术. 2024, 32(1): 31-40. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.01.004

    在浙江西部九华山一带开展区域地质调查工作的基础上,选择九华山花岗岩岩体开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得岩体的加权平均年龄为(132.7±4.3)Ma,属于早白垩世岩体。采用同位素年代学和岩石地球化学等研究手段,对九华山岩体年龄进行重新解剖,分析其地球化学特征和Sr-Nd同位素特征,并探讨岩浆源区。结果表明:九华山岩体具有高硅、富铝碱、相对富钾贫钠和贫钙镁等特点;SiO2含量为68.58%~72.21%,具有准铝质—过铝质和高钾钙碱性—钾玄岩系列特征;微量元素分布表现出明显的Sr、Ba、Ti和P负异常,稀土元素分布表现出明显的负Eu异常,具有典型A型花岗岩的特征。岩体样品的εNd(t)值为-6.3~-5.8,平均值为-6.0,二阶段模式年龄TDM2(Nd)为1.34~1.43 Ga,平均值为1.40 Ga。研究表明:岩体的岩浆来源主要为中元古代基底物质,加入了一定的幔源物质,具有壳—幔混合特征。

  • 采选技术与矿山管理
    张卫中, 袁威, 康钦容, 夏缘帝, 李梦玲
    黄金科学技术. 2023, 31(3): 487-496. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.03.153

    为科学、准确地对岩溶隧道进行围岩质量分级评价,提出了基于综合权重—模糊物元法的岩溶地区隧道围岩质量评价方法。根据实测数据,采用CRITIC法确定影响岩溶地区隧道围岩质量指标的客观权重,采用改进的层次分析法确定其主观权重,并利用组合赋权计算得出各项指标的综合权重,最终根据模糊物元理论确定围岩的分级。为验证该方法的有效性,将其应用于岩溶地区腾讯七星数据中心隧道群围岩质量评价中。研究结果表明:基于综合权重—模糊物元法的岩溶地区隧道围岩质量评价判定结果与实际现场分级情况吻合较好,说明该方法能够实现对岩溶隧道围岩质量的综合判定。

  • 采选技术与矿山管理
    许云美, 袁利伟, 龙皓楠
    黄金科学技术. 2023, 31(6): 1014-1022. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.06.078

    为了探究干堆尾矿库的尾矿坝高和堆积尾粉土的物理参数对尾矿库稳定性的敏感性,基于MIDAS数值计算模型,模拟尾矿库在不同工况下的稳定性,并运用正交试验设计与灰色关联分析相结合的方法,分析尾矿库不同参数与安全系数之间的关联性。结果表明:尾矿库的子坝坝高、内摩擦角、弹性模量、黏聚力和渗透系数对尾矿库安全系数的关联程度分别为0.746、0.620、0.581、0.542和0.490,采用定量化方法直观地反映了各影响因素对干堆尾矿库安全系数的敏感程度。由此可知,影响尾矿库稳定性的因素主次顺序为子坝坝高>内摩擦角>弹性模量>黏聚力>渗透系数。

  • 矿产勘查与资源评价
    韩珂, 杨兴科
    黄金科学技术. 2024, 32(1): 13-30. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.01.142

    为了查明南秦岭镇安西部大型钨钼多金属矿集区成矿物质来源,在矿床基础地质研究的基础上,运用岩石地球化学、硫化物单矿物硫同位素地球化学和锆石U-Pb同位素、辉钼矿Re-Os同位素地球化学等方法,对复式中酸性侵入体与钨钼成矿的时空关系和成因联系进行深入研究。结果表明:懒板凳岩体田湾单元、王家坪隐伏岩体和花岗细晶岩脉富集Si元素,且Mg#值和稀土总量较低,稀土元素配分曲线呈明显的四分组效应并具有强负Eu异常,岩浆分异结晶程度高;懒板凳岩体九间屋单元和王家坪隐伏岩体锆石U-Pb同位素年龄分别为(222.7±2.6)Ma和(201.6±4.7)Ma,棋盘沟钨矿床和江口钼矿床中辉钼矿Re-Os同位素模式年龄分别为(199.7±3.9)Ma和(198.7±3.9)Ma;钨钼矿床中硫化物单矿物δ34S值为3.6‰~10.2‰,推测成矿物质来源于复式岩体晚阶段形成于190~200 Ma之间的高分异演化酸性侵入体。

  • 采选技术与矿山管理
    程林
    黄金科学技术. 2024, 32(2): 366-376. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.02.049

    针对传统人工测量边坡位移数据存在的滞后性和危险性等问题,根据雷达和GNSS监测技术原理,设计了互联网在线监测数据集成总体框架,并对南泥湖矿山采场和排土场高陡边坡位移和爆破振动等指标进行全时段和全方位监测。研究结果表明:基于该监测系统获得的资料信息,分析滑坡变形特征和滑坡诱发因素,据此选择合适的监测指标建立阈值模型,并根据模型计算预警阈值,能够划分相应的预警等级;该在线监测系统实现了高精度、大面积、非接触、全天时、全天候和早发现的现代化边坡监测目标,比传统人工监测更安全、高效和精准,在灾害预警方面具有显著作用。

  • 矿产勘查与资源评价
    史磊, 王西荣, 宁霄峰, 鹿峰宾, 许延波, 李亚楠
    黄金科学技术. 2024, 32(1): 41-54. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.01.091

    为探讨南吕—欣木金矿床金的赋存状态及富集机制,结合矿区地质特征,采用能谱和电子探针(EPMA)对研究区内采集的岩(矿)石标本进行分析,获取矿物生成顺序,分析金矿物的形态、粒度、成色和赋存状态,探讨金的富集机制。研究表明:南吕—欣木金矿床成矿阶段可划分为4个阶段,即黄铁矿—石英(Ⅰ)、金—石英—黄铁矿(Ⅱ)、金—石英—多金属硫化物(Ⅲ)和石英—方解石(Ⅳ),其中第Ⅰ、Ⅲ阶段是金的主要成矿阶段。金的赋存状态有晶隙金(占49.87%)、裂隙金(占42.81%)和包体金(占7.32%)。裂隙金的大小为7~20 μm。金成色变化范围在886~943之间,平均成色为845,变化系数为11.72%。相关分析结果显示:相关性显著的元素是Ag和Ag、Fe和S。金与其他元素的相关性大小依次是Au→Ag→Cr→Fe→S,与Pb、Cu和Zn等元素相关性不大。黄铁矿是主要的载金矿物。金从矿源层(古老变质岩和玲珑复合岩体)溶滤出来,以简单的氯化物和络合物等迁移,富集在2个成矿阶段叠加部位。研究结果为揭示区域金的赋存状态和矿床成因提供了证据,也为总结焦家金成矿带成矿规律提供了科学依据。

  • 采选技术与矿山管理
    陆思成, 黄仁东, 石英
    黄金科学技术. 2023, 31(5): 845-855. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.05.044

    以含氰黄金尾矿无害化处理过程为研究对象,运用生命周期评价(LCA)方法构建了2种方案的评价模型,对尾矿压滤洗涤、滤渣处理和滤液处理的环境负荷及资源消耗进行定量评估。结果表明:(1)方案2的尾矿毒性水平比方案1降低了98.5%,但整体环境影响并未降低;(2)方案1的主要环境问题是淡水生态毒性,方案2中环境影响从大到小依次是资源枯竭、淡水生态毒性和人类毒性等;(3)方案1中芬顿降硫氰和尾矿干堆是影响整体环境的主要环节,尾矿干堆对人类非致癌毒性和淡水生态毒性贡献超过50%,方案2中尾矿芬顿脱氰在14个环境影响指标中都是核心问题。2种方案中使用的大量化学药剂是主要的环境影响要素,电能影响较小。与方案1相比,方案2出现环境影响转移,体现在环境影响的形式与关键环节发生变化。从整体环境影响来看,尾矿的处理思路可以朝着药品减量和使用清洁环保物质方向发展。

  • 矿产勘查与资源评价
    全海辉, 柴鹏, 袁玲玲, 焦守涛
    黄金科学技术. 2024, 32(2): 220-240. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.02.124

    滇西地区广泛发育古近纪钾质—超钾质岩浆岩,形成沿金沙江—哀牢山断裂带富碱岩浆岩带,因缺乏对该钾质—超钾质岩浆岩带的系统研究,岩石成因及其与成矿之间的关系尚存在诸多争论。通过收集该富碱岩浆岩带已发表的全岩主微量元素、Sr-Nd同位素、锆石Hf同位素及年代学数据,根据构造位置,将该岩带划分为南、中、北岩带3个部分。通过系统对比分析得出:滇西古近纪钾质—超钾质岩浆岩成岩年龄基本一致,峰值为35 Ma,为同一期构造热事件的产物;基性—超基性和中酸性岩类具有不同成因,前者富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),高(87Sr/86Sr) i 比值,低εNdt)值,可能来源于板片交代的富集岩石圈地幔,后者具有较高的SiO2含量,可能为壳幔混合的产物;基性—超基性和中酸性岩类的形成均与金沙江—哀牢山断裂的剪切走滑和拉伸作用相关,是同一构造热事件下岩石圈不同深度部分熔融的产物;南中岩带钾质—超钾质岩浆岩与斑岩型金—(铜—钼)矿床关系密切,其岩浆形成过程可能为成矿提供了高氧逸度和含水量的有利条件,以及成矿物质和成矿流体。

  • 采选技术与矿山管理
    凡奥奇, 王万禄, 李树建, 张斌, 刘映辉, 吴浩
    黄金科学技术. 2024, 32(1): 132-143. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.01.146

    为解决岩体质量评价相邻等级之间指标参数模糊不确定性问题,引入可拓学理论,提出基于优化组合赋权的可拓学岩体质量分级模型,对昆阳二矿磷矿山地下开采的岩石进行质量评价。首先,根据矿山地质特征选取岩石单轴饱和抗压强度(Rc)、岩石质量指标(RQD)、节理间距(Jd)、结构面条件(Jf)、地下水状态(W)和地应力影响系数(Z)6个影响指标,将每个指标划分为5个等级;然后通过改进的层次分析法和熵权法分别确定指标的主观和客观权重,引入矩估计法对主客观权重进行优化组合;最后应用修正的RMR法和Q系统法对岩体质量进行评价,将分级结果与基于优化组合赋权的可拓学岩体质量分级结果进行比较。研究表明:5个待评价岩体中,除上矿体N3的模型分级结果与修正RMR法存在差异之外,其余岩体的分级结果与修正RMR法相同,使用Q系统法的评价结果整体偏低。此外,该模型可得出岩体质量等级偏向于相邻等级的程度,分级结果符合昆阳二矿磷矿山生产勘探地质报告岩体质量范围,比修正RMR法和Q系统法更加准确,验证了本文方法的可靠性,为地下矿山开采提供了技术支撑。

  • 矿产勘查与资源评价
    曹振梁, 刘学龙, 李守奎, 刘思晗, 李方兰, 周博文
    黄金科学技术. 2023, 31(1): 15-25. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.01.043

    为便于下一步找矿勘查研究,在前人研究基础上,收集并整理滇西北燕山期含矿岩体地球化学数据,结合现有研究成果,对滇西北地区进行整体性研究。根据数据筛选原则,绘制置信椭圆,计算相应交叠率,采用大数据方法,计算不同元素对比值,与全球埃达克岩对比,共获得图件65 536个。研究表明:燕山期岩体具有全球埃达克岩属性但又有其自身特点。某些元素比值(含Mo、Cu)较小且超出了全球埃达克岩的范围,说明Mo和Cu元素在该地区燕山期岩体中占据主导因素,富集程度较好。在K2O/Mo-SiO2/Cu、Na2O/Cu-SiO2/Mo、MnO/Cu-SiO2/Cu和Na2O/Zn-SiO2/Mo等图件中,Mo、Cu元素与SiO2、TiO2、K2O、Na2O等拟合程度较好,具有一致的变化趋势,另外斑岩铜钼矿含矿流体作用和矿化作用不断演化,燕山期与含矿有关的花岗岩数据点偏离全球埃达克岩分布范围越远,其逸出程度也越大。该区燕山期含矿岩体与埃达克岩具有相似的产出背景,将埃达克岩的相关研究应用于该区,有助于进一步指导地质工作。

  • 关键金属矿产勘查进展专栏
    徐厚生, 张德贤
    黄金科学技术. 2023, 31(2): 206-218. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.02.109

    熊耳山矿集区地处秦岭造山带中东部,印支—燕山期地幔与地壳相互作用导致区内大规模的岩浆活动和构造运动,从而形成区内分布众多的不同期次和规模的贵金属及有色金属矿床。东草沟金银矿床是近年来在熊耳山矿集区新发现的一处金银矿床,目前处于勘探开发阶段。野外构造解析表明,东草沟金银矿床矿体严格受断裂控制,根据产状、运动学和变形特征,将矿区控矿断裂划分为构造破碎带(强构造变形带)和陡倾断裂。东草沟金银矿床构造与矿化时空关系研究表明:早、晚成矿阶段的控矿断裂特征明显不同。其中,早成矿阶段(印支末期—燕山早期)的控矿断裂为压性断层,显示出明显的韧—脆性变形特征,发育有S-C构造及构造片理化带,反映的构造应力场为近SN向挤压;晚成矿阶段(燕山中晚期)的控矿断裂表现为张性断层和脆性变形特征,矿脉具有典型的扩张性充填脉的特征,反映的构造应力场为近EW向引张。区内不同方向的控矿断裂是在近SN向挤压作用下形成的多方向复共轭断层(conjugate-conjugate faults)系,及由其派生的次级断裂,复共轭断层系统的组合式样(assemblage patterns)控制着区内矿体空间展布及式样。

  • 采选技术与矿山管理
    徐水太, 袁北飞, 胡恒祺, 陈丽
    黄金科学技术. 2023, 31(2): 271-281. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.02.133

    开展绿色矿山建设政策的文本分析和量化评价研究,对于新时期绿色矿山政策制定和完善具有重要的理论和现实意义。通过文本挖掘和社会网络分析选定9个一级指标和45个二级指标,构建PMC指数模型,结合PMC指数与条形统计图对我国绿色矿山建设政策文本进行评价与分析。研究发现:当前绿色矿山建设政策总体设计合理,选取的39项绿色矿山建设政策样本中,有8项为优秀,31项可接受,无完美和不佳政策;当前绿色矿山建设政策仍存在调控范围、执行机构、经济效益、旅游、长期规划、人才激励和法律规制等方面问题;绿色矿山建设政策存在地区差异,其中中部地区缺乏有效监督、东北地区约束性不足、东西部地区政策领域涉及内容较少。研究结果可为我国绿色矿山相关政策的制定提供参考,也为绿色矿山建设政策评价提供新的思路与方法。

  • 采选技术与矿山管理
    廖秋敏, 罗连英
    黄金科学技术. 2023, 31(5): 823-834. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.05.041

    为了探讨稀土产品贸易网络格局演化影响机制,选取2009—2020年54个主要国家(地区)7种稀土产品的国际贸易数据,运用社会网络分析方法分别从整体和个体层面对比分析了7种主要稀土产品贸易网络格局演化及个体结构特征,并运用指数随机图模型分析和解释了稀土产品贸易网络形成的基础机制。研究发现:(1)稀土矿、稀土氧化物、铈铁以及稀土永磁材料贸易网络的贸易联系趋于紧密,且所有稀土产品贸易网络具有较高的集团性和连通性,呈现出小世界特征,但是该特征趋于弱化;(2)稀土产品出口主要集中在少数稀土大国,稀土金属、铈化合物、稀土氧化物、铈铁和稀土铁合金贸易网络呈现明显的“富人俱乐部”现象;(3)核心国家相对固定,德国和中国均为核心国家,德国影响力优势趋于弱化,中国影响力有所提升;(4)互惠性、多连通性、传递闭合性、聚敛性和扩张性结构效应对7种稀土产品贸易网络演化具有显著的异质性影响。研究结果为我国缓解经贸摩擦、促进稀土国际经济合作提供了政策启示。

  • 采选技术与矿山管理
    谭宝会, 王永定, 张志贵, 龙卫国, 李斌, 何建元, 龚臻
    黄金科学技术. 2023, 31(1): 88-101. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.01.146

    在龙首矿西二采区上部中段采矿方法由胶结充填法转为无底柱分段崩落法时,矿山面临着覆盖层形成及矿石损失贫化控制等一系列技术难题。首先提出了大体积胶结充填体诱导冒落覆盖层形成方案,分析得出胶结充填体具有较好的可冒性;然后对胶结充填体破碎后的块度分布规律进行了研究,结果表明胶结充填体在破碎过程中不会产生大量粉状物,因此不会造成矿石提前贫化;最后针对崩落法采场仅有的4个回采分段提出一种组合式放矿方案,并对该方案在矿石贫损控制方面的有效性进行了试验验证。将各项研究成果应用于现场生产实践,成功诱导顶板胶结充填体冒落形成覆盖层,在获得良好矿石贫损指标的基础上,使采场产能提升30%,采矿成本降低28%,在复杂开采条件下实现了低品位矿石的安全高效、低贫损及低成本开采。

  • 冶炼技术与装备研发
    曾超聪, 张广盛, 吴为荣, 黄万抚, 李新冬, 王泽凯, 刘观发
    黄金科学技术. 2023, 31(2): 349-358. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.02.166

    针对硫氰酸盐浸金液金回收效率低且成本高等问题,利用电沉积法从硫氰酸铵浸金液中回收金。采用单因素法研究了阳极材料、阴极材料、极间距、槽电压、溶液pH值和温度对金沉积率的影响,结果表明:以石墨棒作阳极、自制电极作阴极,在极间距为10 mm、槽电压为4 V、溶液pH=12和温度为35 ℃的条件下,电解2 h,金沉积率达到98.95%。采用响应面法研究了槽电压、溶液pH值与溶液温度之间的交互作用及其对金沉积率的影响,结果表明:各因素对金沉积率的影响程度依次为槽电压>溶液pH值>溶液温度,并建立了电沉积金响应面回归模型。在槽电压为4.10 V、溶液pH=12.40和温度为39.58 ℃的最佳条件下,模型预测值为99.06%,试验平均值为99.04%,二者结果非常接近,证明该模型能够对金沉积率进行准确的分析预测。本研究进一步完善了硫氰酸盐提金工艺理论体系。

  • 采选技术与矿山管理
    李筱, 许钧, 张成旭, 隋来伦, 王在勇
    黄金科学技术. 2024, 32(1): 100-108. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.01.130

    为进一步提升金属矿山安全管理水平,推动金属矿山企业安全高质量发展,构建了金属矿山安全管控能力评价指标体系。运用AHP-EWM组合赋权的CWM法综合分析金属矿山企业安全管控能力的影响因素,采用CWM-TOPSIS法构建了安全管控能力评价模型,并借助AHP-TOPSIS法和EWM-TOPSIS法进行模型验证。工程实例研究表明:应急处置能力、安全技术水平和风险智能预警能力这3个因素对金属矿山企业安全管控能力的综合影响程度最大,企业1的安全管控能力最强。分析结果与实际情况一致,说明该评价方法和模型有利于金属矿山企业准确、快速把握安全管控工作当前状态和薄弱环节,从而进一步改善和提升矿山安全治理水平。

  • 关键金属矿产勘查进展专栏
    王智琳, 张凯, 许德如, 邹少浩, 王宇非
    黄金科学技术. 2023, 31(2): 175-189. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.02.121

    东昆仑是我国西部重要的金、铜、铁、钴、镍多金属成矿带,其中,驼路沟钴(金)矿床是西北地区发现的首例大型独立钴矿床,目前关于该矿床中钴的成矿过程尚存在争议。在详细野外地质调查和岩(矿)相学观察的基础上,结合EPMA和EBSD分析,将驼路沟钴成矿过程划分为喷流沉积期和叠加改造期,喷流沉积期形成了细粒富钴黄铁矿(PyⅠ),叠加改造期包括细粒富钴黄铁矿(PyⅡ)+辉砷钴矿—辉砷镍矿+硫镍钴矿+磁黄铁矿+少量黄铜矿阶段和半自形—他形粗粒贫钴黄铁矿(PyⅢ)+自然金阶段。其中,PyⅠ中钴含量为0.03%~4.86%,PyⅡ中钴含量为0.38%~2.74%,PyⅢ中钴含量为0.03%~0.58%,流体耦合的溶解再沉淀机制是黄铁矿复杂环带的重要形成机制。上述矿物学研究表明:钴在驼路沟矿床中以独立矿物和富钴黄铁矿2种形式赋存,喷流沉积成矿作用和后期构造变形叠加改造作用是驼路沟矿床中钴富集成矿的2个重要过程。

  • 矿产勘查与资源评价
    苏力, 朱海军, 谷守江, 杨兴科, 赵翌辰, 孙雪平, 何虎军, 韩珂, 张玉瑜, 谭江, 谢愿龙, 张龙, 高立博
    黄金科学技术. 2024, 32(2): 191-206. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.02.140

    宁夏海原西华山金矿区位于秦岭—祁连—昆仑造山带之祁连构造成矿带,在该矿区已发现马场和柳沟2个金矿床。区内含矿地层为长城系海原群变质地层,矿脉受断裂带控制,矿石类型主要为蚀变煌斑岩型、石英脉型和蚀变岩型。为了查明西华山金矿区矿床成因类型和成矿过程,对马场和柳沟2个金矿床开展了野外地质调查、流体包裹体显微测温和H-O-S同位素地球化学研究工作。研究表明:马场和柳沟金矿床石英流体包裹体均一温度范围分别为140.1~382.6 ℃和203.2~353.9 ℃,集中在250~260 ℃和270~280 ℃;盐度[w(NaCleq)]分别为2.57%~10.72%和5.28%~12.08%,集中在6%~7%和7%~8%;成矿期成矿流体δD值分别为-86.5‰~-87.2‰和-90.2‰~-91.6‰,δ18O值分别为7.4‰~8.7‰和8.7‰~10.0‰;2个矿区矿石黄铁矿中δ34S分布范围为-1.00‰~0.27‰。综合研究认为,区内金矿成矿流体属于中低温、中低盐度的流体,主要来源于岩浆水;硫也主要源于岩浆,有少量可能源于围岩地层;区内金矿床属于与晚古生代中酸性岩浆活动有关的中低温低盐度岩浆热液型金矿。

  • 采选技术与矿山管理
    徐泽峰, 史秀志, 黄仁东, 丁文智, 陈新
    黄金科学技术. 2024, 32(1): 160-169. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.01.122

    满管输送可以延长充填管路的使用寿命,提高矿山充填作业效率。基于凡口铅锌矿新探明边缘矿体开采的充填需求,针对现有充填管线直径100 mm无法实现满管输送的问题,以地表管线SL1和地下管线L2-2为研究对象,开展充填管路优化研究。首先,运用理论计算,得出输送分级尾砂和细尾砂时,SL1的满管率分别为0.62和1.95,L2-2的满管率分别为0.72和2.26;其次,以最优满管率0.8为标准,通过公式推导,得出输送分级尾砂和细尾砂时SL1的理想水平管径分别为87 mm和155 mm,L2-2的理想水平管径分别为94 mm和168 mm;最后,利用CFD构建管道模型,运用Fluent软件进行变径满管流的数值模拟,通过对管道的压力及出口最大流速等进行对比分析得出,输送分级尾砂时减小管径可以增大满管率,且仍可自流输送;输送细尾砂时增大管径可以降低泵送压力。模拟结果证明此优化方案合理且具有很强的可行性。

  • 矿产勘查与资源评价
    吴荔, 匡文龙, 张志辉, 陈健龙, 张跃权, 刘兆阳, 黄英剑
    黄金科学技术. 2023, 31(6): 888-899. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.06.059

    银山多金属矿田可划分为铜和铅锌2个成矿系列。为深入了解银山矿田铜矿石中伴生金的赋存状态和主要矿石矿物的工艺特性,在实地考察和室内测试的基础上,采用岩矿鉴定和扫描电镜等技术手段,对银山矿田九区—西山区铜矿石工艺矿物学特性进行了研究。结果表明:金矿物赋存状态以包裹金(46.41%)为主,其次为粒间金(44.17%)和裂隙金(9.42%)。金矿物粒度以微粒金(94.61%)为主,辅以少量细粒金和中粒金,尚未发现粗粒金和巨粒金。金矿物中Au元素含量为75.87%~95.68%,Ag元素含量为4.32%~24.13%,Ag和Au元素含量比值为0.05~0.32。银山矿田金矿物以银金矿为主,含有少量自然金,金平均成色达到843.7。通过梳理伴生金的赋存状态,有助于优化矿石选矿流程,从而提高金的回收率,增加矿山经济效益。

  • 矿产勘查与资源评价
    郭焕钊, 康明, 朱文德, 王棚伟, 段杰凯
    黄金科学技术. 2023, 31(3): 443-452. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.03.156

    为了解决山西五台县代银掌矿区周边及深部找矿问题,在矿区选取6号、8号和12号3条勘探线剖面开展了地电化学方法试验研究,对通电(偶极地电提取)和不通电(泡塑吸附提取)条件下的地电化学方法试验进行了对比分析,验证了该方法在代银掌金多金属矿区找矿中的可行性以及外加电场对勘探效果的影响。研究结果表明:地电化学提取异常在已知金矿体上方显示清晰,与金矿体的赋存位置对应良好,勘探效果显著,说明在山西五台地区运用地电化学方法寻找隐伏金矿床是有效可行的。外加电场确实提高了地电化学提取效率,探测深度也大于不通电下的吸附提取,更加灵敏,对隐伏矿体和弱矿化异常都能有明显显示,异常与深部矿体的赋存位置对应度较高,提取到的矿体信息更加全面完整,对进一步分析地下矿体位置和展布形态有很好的效果,在深部找矿预测中可起到较好的指示效应。

  • 矿产勘查与资源评价
    张顺, 生显军, 赵红浩
    黄金科学技术. 2023, 31(3): 453-463. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.03.059

    玲珑金矿是我国重要的黄金资源生产基地,而西山矿段是玲珑金矿的主力生产矿区之一。近年来,随着西山矿段资源开发力度的加大,寻找深部隐伏接替资源成为矿山发展的迫切需求。通过对比区域构造和矿体构造特征,发现西山矿段的西部区域与原来主成矿区——东部区域的构造特征存在明显差异。研究发现,108#主矿体受逆断层控制明显,上下盘发生明显位移,其支脉则受张扭性或张性断裂控制,含金支脉多产于张性断裂中。因此,沿108#主脉下盘的张扭性分支构造开展探矿工作,探获盲支脉108支#脉,并通过总结成矿和控矿规律又探获了108支2#脉和108支3#脉,建立并完善了玲珑金矿田108#脉支脉控矿模式。

  • 采选技术与矿山管理
    费鸿禄, 纪海楠, 山杰
    黄金科学技术. 2023, 31(6): 930-943. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.06.077

    针对露天台阶剥离爆破块度大、根底多等不良爆破效果,采用炮孔底部与中部两段水介质间隔装药结构进行露天台阶爆破效果优化。从理论上分析了空气介质与水介质间隔装药爆破的炮孔压力,通过试验优化了水介质间隔装药结构的单耗,在选定的最优单耗基础上利用ANSYS/LS-DYNA数值仿真软件,建立3组不同水介质间隔装药结构的三维模型,通过分析得到最优的水介质间隔装药结构,并与空气介质间隔装药结构进行爆破对比试验。结果表明:水介质间隔装药结构爆破可以显著提高炮孔压力,从而改善岩石破碎效果;上、下部水介质间隔均为1 m的装药结构爆破作用于岩体的应力更大且持续时间长,其爆破效果最优;优选的水介质间隔装药结构块度指标均表现出良好的占比情况。研究结果能够为水介质间隔装药结构露天台阶爆破提供参考。

  • 采选技术与矿山管理
    顾清华, 杜艺凡, 李萍丰, 王丹
    黄金科学技术. 2023, 31(6): 953-963. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.06.120

    为了解决当前露天矿区非结构化路面落石检测存在的环境复杂、落石尺寸差异较大以及落石与非结构化路面颜色相近而造成难以精准识别的问题,提出了一种基于加权双向特征融合的矿区道路落石检测模型。首先,通过加入SimAM 注意力机制有效抑制背景环境的干扰;其次,使用加权双向特征金字塔(BiFPN)结构实现多尺度特征融合,增强模型对于不同尺寸落石的特征提取能力;最后,引入轻量级卷积GSConv模块,通过减少模型计算量来提升模型检测速度。试验结果表明,该算法的检测精度均值达到92.8%,检测速度达到63.1FPS,能够实现矿区非结构化路面落石的实时高精度检测,为无人矿卡的安全行驶提供了保障。

  • 采选技术与矿山管理
    李杰林, 刘一良, 王玉普, 李在利, 周科平, 程春龙
    黄金科学技术. 2024, 32(1): 63-74. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.01.092

    为了改善独头掘进巷道高温环境,以大红山铜矿西矿段-20 m中段北沿脉西侧高温独头掘进巷道为研究对象,利用Fluent进行数值模拟,开展了风筒高度、抽出式风筒滞后压入式风筒距离及抽压比对独头巷道人工制冷降温效果的影响研究。结果表明:压入式风筒高度对降温效果影响明显,最佳高度为1.0 m;抽出式风筒与压入式风筒高度持平时,降温效果最好,最佳高度为1.0 m;抽出式风筒滞后压入式风筒距离过大不利于降温,最佳距离为5.0 m;抽压比过小或过大均不能使掘进巷道形成良好的风流循环,降温效果较差,最佳抽压比为2.0。研究成果可为高温矿井通风辅助人工制冷降温参数选取提供指导。

  • 采选技术与矿山管理
    邱泓杰, 邱贤阳, 张舒, 陈辉, 史秀志, 沈文博, 陶铁军, 段武全
    黄金科学技术. 2024, 32(2): 318-329. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.02.160

    为探究深井高应力环境下,采场束状组合孔拉槽爆破损伤破裂规律,采用LS-DYNA数值分析软件进行研究。通过建立平面数值模型,分析了无静应力、单向静应力和双向等值静应力3种条件下束状组合孔爆破破裂损伤情况。此外,对不同静应力条件下束状组合孔的孔间距和外围辅助空孔的布置方式进行优化,并进行工程试验验证。研究结果表明:相比无静应力条件,单向静应力和双向等值静应力条件下束状组合孔爆破损伤裂纹扩展受到抑制,静应力越大,抑制作用越显著。工程实践表明,根据静应力的大小调整束状组合孔孔间距和外围辅助孔布置方式,能够获得良好的拉槽爆破破岩效果。

  • 矿产勘查与资源评价
    潘彤, 陈建洲, 丁成旺, 马玉亮, 梁辉, 张涛, 杜小春
    黄金科学技术. 2023, 31(3): 359-377. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.03.137

    为了查明黏土层中稀有金属矿的赋存形式、富集特征和分布范围,了解稀有轻金属矿组分变化特征,评价资源潜力,在柴达木巴伦马海盆地开展了以锂稀有轻金属为主攻矿种的地质调查评价工作。在全新统(Qh)、上更新统(Qp3)和中更新统(Qp2)圈定含矿黏土层3层,估算LiCl潜在资源总量可达114.41万t。选矿试验锂浸取率达到51%~55%。含矿黏土层厚度和Li、Rb、Cs含量变化稳定。锂以铁锰结合态为主,残渣态次之。黏土矿物以伊利石为主,Li、Rb和Cs含量与黏土含量呈正相关关系。本区黏土型锂矿中既有结构型锂,也有吸附型锂,是介于碳酸盐黏土型锂矿与火山岩黏土型锂矿之间的一类黏土型锂矿。首次针对黏土层开展了锂稀有轻金属矿的调查评价工作并发现了黏土型锂稀有轻金属资源,其与液体矿、固体盐矿相生相伴,是盐湖资源的重要组成部分。

  • 采选技术与矿山管理
    赵子瑜, 毕林
    黄金科学技术. 2023, 31(6): 964-977. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.06.089

    以工业物联网模式建设智能矿山“云—边—端”系统是未来矿山企业的发展重点。目前,“云”和“端”的数字化和智能化建设已初具规模,但对“边”的建设较为薄弱,导致智能矿山生产面临一些瓶颈,难以常态化运行。为加强智能矿山边缘层建设,提出“矿边智能”概念,将其定义为一种专门针对矿山生产环境而设计的新型边缘智能技术体系,具备地理、网络和技术的多维特性,其关键技术是实现对数据融合技术、信息通信能力和边缘安全保障技术的突破,从而提高矿山整体生产效率和安全性。同时,提出将现有开采工艺与智能技术深度融合的发展理念,以软件需求为驱动对采矿工艺进行重塑,进一步推进矿山智能化建设进程。研究指出,今后矿山边缘层智能建设的重点方向应聚焦在采矿技术与智能技术的深度融合,基于采矿工艺的决策技术,复杂开采场景的网络架构、位置服务与通信技术,复杂开采场景的环境感知技术以及“矿边”多源信息融合与分析技术等领域。

  • 采选技术与矿山管理
    张国栋, 刘佳, 马凤山, 李光, 郭捷
    黄金科学技术. 2023, 31(5): 785-793. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.05.011

    三山岛金矿新立矿区是我国首例实施海底开采的金属矿山。为了研究新立矿区井下矿体围岩变形破坏特征,以与矿体走向垂直的55号勘探线为监测剖面,通过布设井下四等水准监测系统,对55号勘探线剖面内不同深度开采中段巷道顶板围岩的垂直位移进行了长期监测。分析结果表明:(1)海底不同深度各中段矿体开采引起的变形均表现为对上盘岩体的影响范围大,而对下盘岩体影响范围小,越靠近矿体(或控矿断层F1)部位,顶板围岩的下沉量越大;(2)各中段的累积沉降量曲线总体上表现为不对称漏斗形,其中较浅部的-200 m中段与-240 m中段累积沉降量曲线底部较为平缓,呈近似“锅”状,而深部的-320 m、-400 m、-480 m和-600 m中段沉降曲线呈“漏斗”状;(3)新立矿区矿体厚度、开采深度、开采强度、围岩岩性、围岩岩体结构以及充填效果是影响海底倾斜矿体开采围岩变形的因素,其中,矿区内控矿断层F1的存在直接影响围岩变形曲线的形态。

  • 采选技术与矿山管理
    甘会莲, 蒋新闻, 陈志伟, 乔永昕, 陈淑华, 王建国
    黄金科学技术. 2023, 31(6): 944-952. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.06.053

    针对传统光面爆破技术在隧道Ⅳ级和Ⅴ级软弱围岩中应用时常出现的超挖和进尺率低等问题,基于聚能水压光面爆破技术的原理及应用现状,设计了一种轴向多孔聚能管,通过将管内水袋、药卷交替间隔搭配导爆索和数码电子雷管形成一体化聚能水压装药结构,并在云南勐省隧道Ⅳ级围岩区域开展了连续装药光面爆破、水袋间隔光面爆破、空气间隔光面爆破和聚能水压光面爆破4种试验。爆后使用测距仪、卷尺和标杆对循环进尺、半孔率和超欠挖等爆破技术指标进行测量。试验结果表明:前3种试验的半孔率依次为13%、45%和38%,一个循环进尺依次为3.40 m、3.50 m和3.45 m,轮廓面围岩破碎存在超欠挖现象,而采用一体化装药结构的聚能水压光面爆破后的半孔率达62%,一个循环进尺为3.60 m,试验区域轮廓线比较平整,没有明显的超欠挖现象。现场应用结果表明:新型一体化聚能水压爆破在软弱围岩隧道周边轮廓平整度控制中效果显著,在减少钻孔数量和炸药量的同时,保持了围岩的完整性,是一种环保、节能的控制爆破技术。

  • 采选技术与矿山管理
    刘鑫, 王李管, 彭朝晖, 邹昀, 鲁芳
    黄金科学技术. 2023, 31(4): 680-688. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.04.165

    现有关于无人矿卡调度与管理的研究较少,难以满足不断提高的矿卡无人化程度带来的新需求。基于对甘肃某地下矿无人矿卡的集群智能调度策略、调度业务流转和数据集成系统等现状分析,提出构建服务于无人矿卡调度的智能决策和过程管控集成系统平台,针对无人矿卡调度模式转换以及2种交通控制难题,提出了对应的智能调度策略,设计了总体架构和调度台、实时监控、调度可视化和生产管理等功能模块。系统成功应用于矿山管理,有效提高了无人矿卡集群调度效率和数据利用率,实现了调度决策智能化、数据管理集成化和调度管理模块化,充实了相关领域的研究工作,可为同类型矿山智能化转型提供参考。

  • 采选技术与矿山管理
    顾清华, 周琼, 王丹
    黄金科学技术. 2024, 32(2): 345-355. doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.02.150

    露天矿区场景复杂,行车障碍物检测受扬尘和颗粒物等粉尘噪声干扰严重,难以准确识别障碍物,尤其是光线较差的夜间,不利于做出正确决策,从而影响无人作业的安全性和整体效率。针对以上问题,提出了一种基于YOLOv8n模型的露天矿区行车障碍物检测算法YOLOv8n-Enhanced。该算法主要从3个方面进行了改进,具体包括:首先,针对受粉尘噪声干扰严重和夜间光线不足的问题,提出了C2fCA模块结构,提高了模型特征提取能力;其次,使用轻量级卷积技术GSConv和VoV-GSCSP模块,减轻模型复杂性,实现检测器更高的计算成本效益;最后,使用WIOU损失函数,提高了模型泛化能力。试验结果表明:改进算法在保持实时性的前提下,可将YOLOv8n的平均精度(mean Average Precision,mAP)分别提高1.8%和2.6%,实现白天与夜间场景下不同尺度的障碍物识别。