摘要:矿产资源是支撑国民经济和社会发展的重要战略基础。为提高第四系高覆盖区、冰冻区、滨海、深部等传统勘查手段难以部署地区的矿产资源勘查工作效率,大数据和深度学习、知识图谱等人工智能技术被广泛应用,大幅提升了找矿预测效率,为找矿预测的智能化变革提供了重要技术手段。智能找矿预测方法能够综合利用地质、地球物理、地球化学、遥感及矿产勘查等多源异构数据,融合地学知识图谱与深度学习等计算机技术,实现矿产资源勘查的自动化与智能化,大幅提高矿产勘查效率,已成为当前矿产勘查领域的研究热点。通过系统梳理当前智能找矿预测方法的发展过程,从机器学习、深度学习、知识图谱、三维地质建模等4个方面分析了智能找矿预测方法在二维矿产勘查与三维深部找矿预测中的研究与应用,分析了智能找矿预测方法面临的主要挑战,并对未来研究趋势进行了探讨。计算机大语言模型的发展,必将为新一代智能找矿预测方法提供技术支撑。
摘要:在山区河谷地带的无人机金矿勘查中,传统航线规划算法存在航点数据量大、飞行轨迹锯齿化严重、难以直接适配飞行控制系统等问题。针对上述问题,以大桥金矿床为例,提出了一种融合地质流体势场与自适应轨迹稀疏化的智能路径规划算法(Geo-FloW-RDP)。该算法在保证覆盖视域地质目标的前提下,实现航点的深度压缩,并且在数字高程模型上进行了多次仿真试验。Geo-FloW-RDP对初始航线进行特征点提取和稀疏化处理,通过设定距离阈值,在保持航线宏观几何特征的前提下,最大限度地减少了冗余航点,有效解决了实际地质勘查中“理论算法航线”向“工程实际航线”转换的关键技术瓶颈。经过Geo-Flow-RDP进行稀疏化处理后,单条航线的关键航点数量从传统Dijkstra算法的2841个压缩到23个;数据压缩率高达 99.2% ,显著降低了在野外弱网环境下的链接负载。Geo-FloW-RDP为山区河谷地带新一轮找矿突破战略行动提供了低成本、高可靠的无人机金矿勘查方案。
摘要:三维找矿预测是目前矿山深边部找矿的重要手段,控矿结构面的三维特征对三维找矿预测的可靠性至关重要。传统方法依赖人为提取形态指标(如距离、曲率、坡度等),其主观性强且难以完备地反映复杂的三维空间控矿规律。为解决该问题,以夏甸金矿床为研究对象,提出了一种基于拉普拉斯-贝尔特拉米特征描述符与卷积神经网络相结合的三维智能找矿预测模型。该方法利用拉普拉斯-贝尔特拉米特征客观、定量地表征断裂及矿体的三维形态,通过特征投影技术将无结构的三维几何信息转换为二维多通道图像,并输入至CNN模型中进行深度学习与自适应特征融合。研究结果表明,该模型能够有效识别深部隐伏矿化空间,在夏甸金矿床深部圈定了4处具有高成矿潜力的找矿靶区,为下一步找矿工作提供了科学依据。
摘要:内蒙古集宁地区是华北克拉通北缘重要的钼多金属矿产地之一,具有较大钼多金属矿成矿潜力。然而,该区地表覆盖的新生代玄武岩和碎屑沉积物对成矿信息具有屏蔽和衰减作用。在传统岩性识别方法中,仅依靠单一类型数据,难以满足覆盖区资源勘查的复杂应用需求。因此,须联合遥感和重磁异常数据,对集宁浅覆盖区基于贝叶斯优化的随机森林算法展开岩性识别研究。针对集宁浅覆盖区的遥感和重磁异常数据进行处理及多源数据融合,设置试验区并开展多源数据智能岩性识别方法有效性分析。通过精度评价,对比不同特征组合的分类精度,并分析不同特征在岩性分类中的重要性。将基于贝叶斯优化随机森林算法用于整个集宁浅覆盖区多源数据融合的岩性分类。结果表明,与使用单一类型数据相比,该方法得出的岩性识别结果更优, F1 值达到0.885,同时优化了集宁浅覆盖区花岗岩分布情况,使得岩性边界更加清晰。研究成果对地质勘查工作具有应用价值与指导意义。
摘要:大数据与人工智能技术的快速发展,正在推动地学研究向数据驱动模式转变。如何整合多源地质信息与智能算法进行矿产资源预测,已成为当前勘查领域关注的重点问题。以内蒙古塔西—白塔子地区为研究对象,在1:5万地质、地球物理和地球化学数据基础上,采用滑动窗口技术构建样本集,基于二维卷积神经网络(CNN2D)建立锡矿智能找矿预测模型。该模型通过对比已知矿化窗口与背景区的特征差异,对全区成矿有利地段进行识别。经过参数优化后得到最优模型,将其应用于找矿预测。结果表明,该模型圈定的找矿有利区约占全区面积的 11.42% 。在剔除已知矿点后,进一步识别出3处找矿预测区。综合分析显示,这些找矿预测区与塔西一白塔子地区主要控矿因素具有良好的空间对应关系,说明建立的锡矿智能找矿预测模型及预测结果具有可靠性。
摘要:阿舍勒铜锌矿床作为中国具有资源潜力与战略价值的大型铜锌多金属矿床,其深部找矿预测、高效回收及可持续开发对保障国家资源安全具有重要意义。以1990—2025年中国知网收录的相关文献作为主要数据源,依托GIS、CiteSpace与VOSviewer等分析与可视化工具,从发文量、机构合作、核心作者及关键词演进等维度绘制知识图谱,系统梳理了该领域的科研格局与动态演化历程。研究表明,阿舍勒铜锌矿床研究经历了起步探索、快速波动增长及调整回落3个阶段。在科研力量分布上,已形成以新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司、长沙矿山研究院有限责任公司、金属矿山安全技术国家重点实验室等为核心的稳定机构群,但核心作者群建设仍处于培育阶段,团队凝聚度与跨单位协同仍有提升空间。关键词共现及突现分析揭示,研究重心已实现由“矿床发现与地学基础”向“深部工程实践与精细化管理”的范式转变。伴随物联网、大数据及人工智能技术的发展,研究手段正由传统地质调查向数据驱动的动态预警与智能化集成迈进。未来应进一步加强复杂地质条件下动力灾变控制机制研究,构建高精度成矿与安全监测网络,为实现矿山可持续开发提供科技支撑。
摘要:深度学习已在矿产勘查领域得到广泛应用,但复杂网络模型普遍计算量较大。为提升智能找矿预测的精准性与效率,针对传统卷积神经网络(CNN)在矿产资源预测中地质特征关联建模不足、复杂深度学习架构数据融合效率低的问题,以新疆蕴都卡拉地区为研究对象,融合地质、航磁、重力、化探数据,提出基于卷积混合器模型(ConvMixer)的智能找矿预测方法,旨在利用简单的架构实现更加准确的区域预测结果。结果表明:ConvMixer可高效完成多源数据空间融合与成矿特征提取,在调整最优参数后,与CNN相比,ConvMixer预测面积占比由 21.18% 降至13.82% ,模型准确率达 98.3% ,预测区更连续完整;与Transformer相比,ConvMixer单轮预测时间由2s缩短至1s,计算效率得到提升。基于该模型圈定2处找矿预测区,均位于核心含矿地层中,且北西向断裂与物化探异常发育,成矿条件优越。ConvMixer兼具高精度与高效率优势,可为海量网格化地质数据下的区域钴矿资源智能找矿预测提供高效可行的技术方案。
摘要:为探究浆骨比对含粗骨料3D打印混凝土挡墙材料打印性能的影响,采用ICAR混凝土流变仪测试了不同浆骨比条件下混凝土料浆的流变参数,系统分析了其影响规律与作用机理。采用自主研制的悬臂式混凝土3D打印装置,对不同浆骨比条件下的混凝土料浆开展了中试试验。结果表明:含粗骨料3D打印混凝土材料受浆骨比影响显著。低浆骨比条件下,材料的流动性差,时变性强,不利于材料的泵送与挤出,且因过早失去可塑性而出现塑性黏度急剧下降的现象;而浆骨比过高会导致混凝土料浆中自由水增多,易引发材料垮塌与离析,影响充填挡墙结构的成形效果;为确保3D打印混凝土挡墙材料具备良好的打印性能,建议将浆骨比控制在 1.1~1.2 。研究成果可为3D打印技术在井下充填挡墙构筑中的应用提供理论支撑。
摘要:随着浅地表资源枯竭,深井开采成为必然趋势,充填采矿法作为核心方法之一,其管网布局合理性与输送能力直接影响系统运行效率。针对当前深井充填管网布局存在的管道磨损严重、输送阻力大、堵塞风险高及压力分布不均、气锤效应等安全问题,以深井充填系统管网为研究对象,旨在优化管网布局以提升安全输送性能。通过理论分析与现场试验相结合的方法,系统探讨优化布局对管道磨损速率、输送阻力及堵塞风险的影响机制。以云南某深部金属矿山为例进行应用验证,结果表明:优化后管道长度由 9000m 缩短至 2600m ,弯头数量显著减少;在实际运行中,管道磨损率降低 40% ,输送阻力减少 30% ,输送效率提高 20% ,单次充填时间缩短近20min 。研究成果为深井矿山充填系统安全高效运行提供了理论与技术支撑。
摘要:针对井筒隐蔽致灾引发井架突发损坏难题,以望儿山金矿副井为研究背景,基于北斗卫星定位系统设立GNSS位移监测站,实现井口位移实时监测及远程动态显示监测点位移方向与位移量;并开展了矿井井架偏斜、井架与天轮中心偏斜的高精度监测工作。根据井架结构确定了ANSYS有限元模拟计算模型,通过加载不同地表沉降值计算得到井筒基础沉降与井架应力之间的对应关系,确定了井架立柱屈服强度达到 235MPa 时,引起井架损坏基础沉降临界值为30mm 。提出依据等间隔离散地表下沉监测数据组成时间序列多项式,经公式推导得到地表变形的尖点突变预测模型,实现监测数据与尖点突变预测的无缝连接模型,副井基础变形可实时预测。望儿山金矿副井根据井口下沉监测数据,建立尖点突变预测模型,通过预测结果分析地表变形规律,指导矿井及时有效地开展井筒与井架治理,实现了矿井安全生产。研究成果提高了矿井智能化监测水平,具有推广应用价值。
摘要:针对某高品位急倾斜极薄金矿体在深部开采中近井筒压覆资源回收难、传统保安矿柱圈定方法资源压覆严重,且空场采矿法开采导致竖井塌陷的问题,通过数值模拟、理论计算与现场实践,开展近井筒压覆性矿体安全高效开采研究。采用安全深度法优化保安矿柱圈定,取临界开采深度 72.17m ,将17中段保安矿柱范围缩小至 45m ;提出上向水平分层轻质吸能类膏体充填采矿工艺,并通过数值模拟验证:充填后竖井最大位移 ?1mm ,爆破振动计算得到峰值振动速度0.32cm/s ,远低于 20cm/s 限值,现场监测井筒变形 ?1mm 。经17364采场应用,该工艺回收金金属量 50.01kg ,新增经济效益3106.4万元,且成功推广至9346等同类采场。研究成果为深部复杂地质条件下急倾斜极薄矿体近井筒压覆资源回收提供了技术路径,对延长矿山服务年限、保障井筒安全具有重要实践价值。
摘要:降雨是影响边坡稳定性的重要因素之一,开展在线边坡监测是保障边坡安全的重要措施。采用阵列位移计在线位移监测系统,监测了石碌铁矿小英山边坡的滑移情况,通过构建无线监测系统,分析了2023年9月5日—11月14日边坡变形特征,进一步研究了降雨对小英山边坡 X,Y,Z 方向滑移的影响规律。研究发现: X 方向累计位移为 463.59mm ,平均位移变化速率为6.53mm/d ;Y方向累计位移为 796.68mm ,平均位移变化速率为 11.22mm/d;Z 方向累计位移为143.58mm ,平均位移变化速率为 2.02mm/d 。整个监测期间, X,Y 方向位移变化速率的趋势较一致,且位移和位移变化速率远大于 Z 方向的位移和位移变化速率;Z方向的位移变化较小且近似呈线性增大现象,未出现突变与明显异常点。降雨对边坡滑移具有显著影响,强降雨期间小英山边坡X,Y 方向的位移变化速率和位移存在“跨越式突变”现象。研究揭示了位移变化速率与降雨之间的定量关联,为开展石碌铁矿小英山边坡稳定性分析和提出针对性措施提供了可靠的数据支持。
摘要:针对爆破现场危险区域内工作人员越界及安全帽佩戴监管问题,提出一种基于深度学习算法的实时监管系统。该系统通过在YOLOv5中加入CBAM注意力机制和SPPFCSPC结构,并引入MPDIoU损失函数优化目标框回归,提升小目标检测精度并降低计算量,增强了复杂场景下的目标定位性能。同时,系统结合数字表面模型与缓冲区间,利用“射线法”实现了电子围栏越界精确判别,并基于PyQt5搭建用户GUI界面,提供可视化预警,实时显示安全帽检测结果及越界报警信息。试验结果表明,与基础YOLOv5模型相比,改进算法的检测精确率提升至 93.6% ,且响应时间优于YOLOv7、YOLOv8及DETR等主流模型,并在实际矿山场景中验证了其有效性与实时性,满足爆破现场安全监管的实时监管需求。
摘要:芬顿氧化法作为先进氧化工艺的核心技术之一,因工艺成熟、反应条件温和等特点而受到广泛关注,在降解高浓度、难降解有机污染物方面表现出显著优势。然而,经典芬顿氧化工艺仍面临铁泥产量大、pH适用范围窄、药剂成本高及试剂储运安全性差等限制因素。随着环保标准不断提高,高效废水处理技术需求日益增长。系统梳理了芬顿氧化反应的核心机制与理论争议,综述了其在造纸、印染、化工、矿业等典型行业的工程应用案例,分析了参数调控、工艺耦合与铁泥减量化等优化路径,并重点介绍了类芬顿技术的最新进展,包括均相改性和非均相催化剂的开发与应用。基于成本、pH限制、铁泥处置和催化剂稳定性等关键挑战,提出了低成本氧化剂替代、pH自适应技术、铁泥资源化及催化剂改性等应对策略,并展望了绿色化、智能化与多元化的发展方向。研究可为芬顿氧化法高效处理工业废水提供参考。
摘要:铅锌浮选尾矿产量大,其不能完全充填采空区,存在处置问题,因此铅锌浮选尾矿的高效资源化利用具有重要意义。以某铅锌浮选尾矿为研究对象,探索了适合其的综合利用途径。对铅锌浮选尾矿的性质进行分析,包括危险特性、一般工业固体废物分类、放射性核素鉴定等,均符合使用要求。通过旋流器分级浓缩后,将铅锌浮选尾矿制成烘干砂,然后按照一定比例混合制备水泥基自流平砂浆和胶粘剂。结果表明:所制备的烘干砂各项指标均符合标准要求,碱活性无潜在危害,可作为建筑用砂使用;水泥基自流平砂浆和胶粘剂分别符合相应产品的国家/行业标准,放射性符合A类装饰装修材料要求,产品中有害物质含量符合相关限值要求;并且具有显著的市场潜力。该研究成功解决了铅锌浮选尾矿作为水泥基自流平砂浆和胶粘剂的综合利用问题,为铅锌浮选尾矿的资源化处置提供了切实可行的技术方案,对推动有色金属尾矿综合利用产业的发展起到了积极作用。
摘要:针对云南某典型低品位氧化铅锌矿资源综合回收率低的技术难题,开展了系统的工艺矿物学诊断与选冶联合工艺开发,基于“因矿施策”的原则,提出了“优先浮选铅锌银—强磁选预富集载金铁矿物一载金铁矿物细磨氰化浸出”的梯级回收解决方案,提高了多金属资源的综合利用率。闭路试验获得的铅精矿铅品位 60.54% 、金品位 25.12g/t, 银品位 1116.00g/t 铅、金、银回收率分别为 68.99%71.70%88.38% ;锌精矿锌品位 46.24% 、锌回收率 58.84% ;载金铁矿物铁品位 48.89% 、铁回收率 59.01% 。通过磁选一氰化浸出工艺额外回收了 16.75% 的金,金总回收率达到 88.45% 。该研究不仅为此类复杂矿石的经济开发提供了切实可行的技术路线,还针对微细粒载金铁矿物中金的回收提供了“选冶联合、分段提取”新思路,具有重要的理论意义与实践价值。
摘要:针对生物氧化一氰化浸出产生的氰化浸渣中金回收率低、金暴露度不足的问题,系统分析了氰化浸渣的矿物组成和金赋存特征,并比较了直接氰化浸出、焙烧一氰化浸出和活化浮选3种提金工艺。氰化浸渣中金主要以硫化物和脉石矿物包裹体形式存在,金属矿物占比 26.78% ,非金属矿物占比 73.22% 。金品位为 1.57g/t ,其中包裹金占 93.64% ,以硫化物包裹金为主,占比78.92% 。通过在 -38.5μm 的细磨条件下进行直接氰化浸出处理,金浸出率仅为 2.55% ,表明金的暴露度较低,回收效果差。为了解决这一问题,采用焙烧预处理工艺,通过氧化分解硫化物,有效提高了金浸出率,提升至 28.66% 。此外,采用活化浮选工艺( -38.5μm 细磨 +15kg/t 硫酸活化),能有效去除矿物表面亲水薄膜,增强金硫化物连生体的浮选性,实现粗精矿金回收率 80.12% 的目标。该研究表明,活化浮选工艺兼顾金的暴露和富集,在氰化浸渣回收中具有较大潜力。通过比较不同工艺的回收效果,为含金氰化浸渣的高效回收与资源化利用提供了有效的技术路径,并为相关工艺的优化和工业应用提供了理论支持。
摘要:在金精矿氰化提金工艺中,浓密机是浓缩洗涤的关键设备,其运行稳定性与洗涤效果直接影响企业生产效益。针对低硫金精矿氰化浸出矿浆浓密洗涤系统效率低、处理能力不足、洗涤指标差等问题,对 ?50m 普通浓密机实施高效化升级改造。在保留原有池体的基础上,将周边传动改造为中心传动,优化耙架结构与驱动系统,并对絮凝剂的选型、添加位置及用量进行系统优化,增强矿浆絮凝沉降性能。改造后,底流浓度由 30% 提升至 55% 以上,澄清层厚度由 300~ 500mm 增至 1000mm ,溢流水浊度由 150NTU 降至 70NTU ,显著改善了洗涤效果,提升了贵液质量。实践表明,该技术路线经济可行,不仅提升了系统运行的连续性和稳定性,还强化了环保合规能力,为同类企业老旧浓密机的升级改造提供了可复制的技术范式。