在调研国内外众多金属矿山和收集大量相关文献的基础上, 综述了国内外金属矿山开采现状及研究进展, 聚焦深部开采主要工程技术难题, 从开采动力灾害预测防控、深井高温热害控制治理、深井提升、深井开采方法工艺变革、深部选矿新技术、智能无人采矿这六个方面, 提出了解决我国深部开采难题的战略建议, 结果表明: (1)5000m开采深度将会是我国金属矿深部开采中长期战略研究目标; (2) 无绳垂直提升技术具有提升效率高, 使用限制少的特点, 建议我国重点针对此类技术装备研发; (3)将深部矿产资源开采与深部能源开发相结合, 可以有效降低深部降温成本, 是解决深部采矿经济性的新途径; (4) 新一代采矿技术需对原有的采矿模式和开采工艺进行变革, 机械连续切割破岩技术是未来超深矿井建设的重要发展方向; (5) 充填法是保证深部开采安全最有效的方法之一，应对充填材料、充填工艺进行更深入的研究; (6) 我国尚不具备全面推广遥控智能化无人采矿的条件, 可以通过产学研联合攻关等方式逐步提高矿山生产自动化和遥控智能作业水平

由于残矿空间形态的复杂性,传统的剖切作图方法难以直观全面地掌握该类型矿体形态,进而难以精确指导采切工程的设计,而SURPAC软件采用三维建模方法,能很好地解决这一难题.以西石门铁矿堑沟底部结构诱导冒落法开采残矿为背景,采用SURPAC软件对堑沟内矿石量、金属量、品位等指标进行计算,将堑沟巷道所在的水平和垂直位置作为优化对象,经过对临界冒落跨度和现场工程技术条件的分析,得出堑沟巷道在两个方向上可布置的范围.依据该范围,设计了正交试验方案.以回采金属量和平均品位作为考核指标,对正交试验结果进行极差和方差分析,得出最优的堑沟巷道空间位置:堑沟巷道间距24 m,位于118 m水平.通过现场实施,取得理想的试验效果,实现了残矿的精细化开采

《工程科学学报》：金属矿深部开采现状与发展战略

1学科基础课平台必修课 《高等数学 A1》 《高等数学 A2》 《概率论与数理统计 B》 《线性代数》 《大学物理 A1》 《大学物理 A2》 《大学物理实验》课程 《理论力学 A》(土木类) 《材料力学 A》(土木类) 《材料力学 A》 《画法几何与机械制图》 《电工电子技术 C》 《电工电子实训》 《金工实训 B》 2学科基础课平台选修课 《地质学基础》 《工程地质与水文地质》 《采矿工程专业导论》 《矿业系统工程》 《流体力学 D》 《工业技术经济学》 《弹性力学》 《测量学 C》 《测量学》 《采矿工程 CAD》 《结构力学 B》 《混凝土结构设计原理 B》 《钢结构设计原理 B》 《土力学与基础工程》 《管理学概论》 《物联网技术》 《智能算法》 《核工业微生物学 A》 《核安全与防护》 《矿山压力与控制》 《矿床开采设计原理》 《土木工程材料 B》 3 专业课平台必修课 《采矿毕业实习》 《采矿认识实习》 《采矿生产实习》 《岩体力学》 《岩体力学》课程 《凿岩爆破工程》 《铀矿床地下开采》 《铀矿井通风》 《矿床露天开采》 《采矿工程综合实验》 《采矿方法课程设计》 《矿床露天开采课程设计》 《采矿毕业设计（论文）》 4 专业课平台选修课 《矿山环保与安全》 《采矿专业英语》 《矿山机械 B》 《溶浸采铀》 《井巷工程》 《数字矿山技术》 《数字矿山实训》 《施工组织与概预算》 《爆破课程设计》 《隧道工程》 《拆除爆破与特种爆破》 《工程项目管理》 《铀水冶工艺学 A》 《充填理论及技术》 《矿山生产系统与装备》 《井巷工程 A 课程设计》 《铀矿开采科学前沿》 《矿井通风课程设计》 《放射性物探 B》 《钢筋混凝土结构原理》 《安全系统工程》 《非金属矿开采概论》 《放射性污染治理》 《环境影响评价概论》 《矿山环境工程》 《微生物浸矿技术 A》 《AUTOCAD 辅助绘图 A》

膏体充填是推动金属矿绿色开采发展的关键技术，并可为资源的深部开采提供安全、绿色、高效的技术支撑。全尾砂膏体流变学是膏体充填技术的基础理论，本文在综述膏体流变概念、特性与模型的基础上，进一步对流变测量技术现状进行了系统梳理，概述了现阶段常用的浆式旋转流变仪、坍落筒、L管、倾斜管及环管法进行流变测量的原理及应用，针对膏体这一屈服型非牛顿流体，重点分析了屈服应力的测量，并对以上方法的适用性进行了综合论述。流变测量深刻地影响着膏体流变理论及膏体充填工艺的发展，为此，对测量技术的关键问题进行了探讨，指出构建膏体流变测量标准及加强流变测量技术与充填工艺的结合是重点，并对膏体流变学研究的发展趋势进行了展望

大洋多金属结核1km海上开采实验系统的扬矿管所受水平液动力由多个参数决定.本文从系统总体设计参数出发,得出了其他各种参数值,并根据Morison方程详细推导了海浪和海流的速度和加速度的表达式,最后采用数值积分的方法得出了液动力随时间和深度的变化曲线.在同一水深处,总液动力随时间的变化规律接近于正弦(余弦)曲线;而在同一时刻,总液动力则随水深绝对值的增加而递减,在水深0m至水深-200m内,递减速度很快;总液动力最大值为3.790kN

以西石门铁矿堑沟底部结构诱导冒落法开采边角残留矿体为背景,对堑沟回采矿石量、金属量、品位等指标进行计算,建立了以采出金属量和采出品位为目标的多目标最优化数学模型.结合残矿开采实际情况,选择采出金属量作为最优化问题的主要目标.利用TCL脚本语言对SURPAC软件进行二次开发,并应用其对最优化问题约束条件下堑沟底部结构空间位置的可行方案进行全因子实验.最后得出采切工程布置的最优方案为:堑沟底部结构位于103.1 m水平,与矿体间距为18.65 m.较原设计方案,最优方案采出金属量提高27.79%

为了实现多金属地下矿山生产计划编制的动态性和科学有效性,以开采过程中技术经济要求和空间序列关系为约束条件,以利润最大化为目标构建多金属地下矿山生产计划动态优化模型.模型将采准、切割、爆破、回采和充填过程抽象为基本作业单元并加以模型化处理,将地下开采的均衡性要求和接续性问题转化为空间约束条件,以开采状态作为决策变量,构建生产计划优化的0-1整数规划模型,并给出基于人工蜂群模型的求解算法.以西藏某铜钼矿的生产计划动态编制为应用案例,优化解算出矿山未来3年的生产计划,并给出矿床开采时序的三维可视化展示.优化结果表明,通过开采区域的动态调整,在有效保证生产连续性的同时,提升了矿山开采的经济效益

地下钻孔原地浸矿法亦称地下钻孔原地浸出 法，在井下打钻孔加压注入溶浸液，利用矿体 的自然裂隙浸出金属，在矿体下部巷道收集浸 出液的一种浸矿方法叫做地下钻孔原地浸矿法。 是就地破碎浸出法发展起来的，渊源于前苏联 贝克铀矿。该矿1956年用常规采矿方法开采， 因品位低，经济效益差，1963年改用就地破碎 浸出法，大大地提高了经济效益

为了实现地下金属矿山采掘作业计划编制的实时准确与科学有效性，针对矿山作业地点分散、生产组织复杂、矿石质量难以控制等特征，构建了基于0-1整数规划的作业计划优化模型.通过分析开采技术经济指标及空间逻辑关系，以最小品位偏差为目标，将产量均衡、出矿能力以及品位高低结合开采等转化为约束条件，考虑各采场作业工序、回采顺序、生产能力以及其他生产要素等，运用计算机技术和整数规划方法，得出地下矿山采掘作业计划最优方案.以国内某大型金矿为案例进行了模型的有效性验证，解算出矿山最优的采掘作业计划，并得出作业计划甘特图.结果表明，模型能够指导完成生产作业任务，且满足作业计划连续性和均衡性要求