摘要：我国煤矸石存量超 70亿t,年增量已突破 8亿t,解决煤矸石地面堆存及其带来的生态破坏和环境污染问题刻不容缓.针对我国煤矸石产生及利用水平区域差异显著,发展极不平衡的现状,分析了煤矸石组成、分类及理化性质等资源环境属性及其潜在利用价值和风险.全面梳理了我国煤矸石综合利用的政策体系和标准体系:在国家层面已基本形成"政策引导—税收优惠—法律监管"的多层次全方位煤矸石综合利用政策体系,受制于煤矸石全链条利用制约因素多,技术难度大,地方政策仍以前端井下充填和地面回填为主.煤矸石综合利用标准仍在高值化利用、绿色产品认证和污染控制等方面存在显著短板.详细分析了煤矸石分级分质及活化预处理、煤矸石规模化处置(充填、回填、发电、筑路、低端建材)和煤矸石高值化利用(高端建材、化工原料、土壤化)等 3方面技术发展、应用现状和存在问题,指出煤矸石综合利用仍需突破"标准缺失、区域失衡、技术瓶颈"等 3大堵点.提出煤矸石综合利用的"减量化,资源化,无害化"等 3大原则,给出了煤矸石综合利用全产业链技术路径.结合目前煤矸石综合利用中存在的原料波动、标准空白、规模瓶颈等问题,提出了建立"煤矸石材料学特性"数据库、开展多手段协同的复合活化和均化调节、开发环境友好的大规模地面回填和井下高效充填、打通煤矸石基绿色产品认证通道、解决高值化利用技术瓶颈等对策,并对未来煤矸石多路径高值化利用、跨行业跨区域协同利用、碳交易市场和无矸化开采技术进行了展望.

摘要：煤基绿色充填材料具有组分多样性、性能多维性.考虑充填体凝固全过程性能科学抉择充填材料多组分配方,是保证矿山充填质量的首要考量.基于此,采用Box-Behnken试验设计(BBD),以粉煤灰掺量(20%～60%)、浆体质量分数(82%～86%)和矸胶比(3～7)为自变量,建立了充填体凝固全过程性能(泌水率、凝结时间和 28 d单轴抗压强度)响应面模型.方差分析结果显示:模型中各项回归系数均达到显著水平,预测误差均控制在 5%以内,所建模型具有极高的拟合精度和可靠的预测能力.粉煤灰掺量对泌水率和凝结时间影响显著,掺量增加有利于改善浆体稳定性但延缓凝结进程;浆体质量分数对强度提升最为敏感,较高浓度显著增强了水化反应效率;矸胶比则在强度和凝结性能上体现出与浓度、粉煤灰掺量的显著交互作用.随后,引入非支配排序遗传算法NSGA-II进行多目标优化,获得了 100余组Pareto最优配方.以凝结时间适宜、泌水率受控为基本约束条件,以充填体强度和煤基固废利用率最大化为目标,筛选出 3组同时满足所有约束条件的代表性配方,例如,一组代表性优化配比在粉煤灰掺量约 43%、矸胶比约 5的条件下实现了约 2.2 MPa的 28 d抗压强度,凝结时间约 256 min、泌水率约 6.7%,均满足施工要求,成功兼顾了高充填强度与高固废利用率.验证了NSGA-II法在充填材料配方设计中的实用性.基于BBD-NSGAII实现了煤基绿色充填材料多组分科学决策,可为类似充填材料配方优化提供参考.

摘要：随着煤炭开采机械化程度的提高,入选原煤呈现高灰分、高黏土质矸石的特点,导致湿法选煤产生大量难沉降的高灰煤泥水.高灰煤泥水具有粒度细、黏土含量高、表面电负性强等特点,其胶体稳定性主要源于颗粒表面水化膜产生的水化斥力及带电颗粒间的静电斥力.这些微观作用力严重制约煤泥水的沉降澄清和脱水效率.因此,深入研究煤泥颗粒表面水化特性,对破解煤泥水处理难题具有重要理论意义.介绍了颗粒表面水化基础理论、水-颗粒界面微纳米结构水化膜的形成机理及水化膜对水-颗粒界面性质的决定性作用、颗粒表面性质与溶液性质对水化膜结构与厚度的影响,分析了煤泥水中主要微细颗粒表面水化特性,综述了原子力显微镜、红外光谱、核磁共振、分子振动光谱、流变仪及石英微晶天平等高端测试技术、爱因斯坦黏度方程、分子模拟等颗粒表面水化的研究方法及其现状,并展望了颗粒表面水化膜、高端测试技术在煤泥水处理方面的应用前景.

摘要：煤矿井下传统喷浆与充填材料运输工艺普遍存在工艺不连续、转运环节冗余、人工依赖度高、长距离输送稳定性差及维护成本高昂等问题,这些问题导致"前掘后修、反复失稳"的恶性循环,并加剧采掘衔接紧张.基于此,通过分析目前井下智能化运输需求,首次基于国产化技术研发出一种井地远距离绿色智能气力输送系统,采用"地面站‒中转站‒工作站"三级模块化架构,结合多级压力动态补偿机制与稀相气固两相流优化技术,实现了超远距离干混料的高效密闭输送;通过预混料精准计量与末端喷涂工艺,优化了物料级配与混合均匀性,显著降低了喷浆回弹率;依托工业以太网与 5G双模通信技术,构建了集实时监测、路径动态规划、设备智能诊断于一体的远程协同控制平台,形成了"地面储料‒井下增压‒移动终端"三级调控输送体系.潞安新元煤业工程应用结果表明:相较于传统胶轮车运输方式,该系统年喷浆量提升106%,综合成本降低41.2%,单工作面用工数量减少 80%,并兼具全封闭、低能耗、少人化技术优势.该系统首次实现 100%国产化设备集成,为煤矿长距离开采的智能化支护与绿色安全高效生产提供了创新解决方案.

摘要：遗煤资源储量丰富、赋存广泛,兼具优质能源与战略空间双重价值.基于遗煤资源绿色开采和采空区功能提升中的扰动应力波来源、传播衰减和静态荷载特征,提出了"低频扰动+静态预应力"耦合的煤岩动态力学响应科学问题,构建了针对"遗煤开采-空间开发"协同体系的低频扰动岩体力学理论架构,搭建了"水-气-温"多场动静载耦合试验系统.结合现有研究,系统开展了扰动荷载作用下煤岩"拉-压-剪"动态力学响应特征研究,量化了高应力煤岩失稳前扰动荷载循环周期数和幅值之间的关系,得到了扰动荷载作用下不同静态预应力水平砂岩、煤、充填体的强度劣化特性,提出了低频扰动下高应力煤岩失稳的超前预测判据,揭示了煤岩强度劣化和微观裂纹演化之间的内在关联机制,推导了考虑低频扰动效应的损伤变量和强度准则.研究表明,在遗煤开采可行性分析、稳定性评价和围岩动态失稳防控中需要充分考虑采掘扰动的影响.相关研究成果可以为遗煤资源开采和采空区功能提升提供科学指导与决策依据.受采空区积水、瓦斯积聚、冲击矿压和火区扩展等多元风险因素的威胁,遗煤安全绿色开采及采空区功能提升仍面临挑战.扰动岩体力学理论在"遗煤开采-采空区功能提升"协同体系的工程应用中,尚需突破以下技术瓶颈:"水-气-温"复杂环境下的煤岩扰动力学响应特征尚不明确;多重采动影响下残采区围岩裂隙对扰动损伤的放大效应缺乏定量表征;扰动影响下储碳/负碳新型充填体及其构筑空间的稳定运维亟待研究;沉积岩的岩性复杂,动态力学普适性规律揭示和通用本构模型构建面临挑战.需要在煤矿安全规范框架下,推动扰动岩体力学理论在遗煤开采工程中的应用,力求实现遗煤资源绿色低碳开发与采空区赋能应用技术的突破,助力遗留难采煤炭资源安全绿色高采出率开采关键技术的发展和推广.

摘要：膏体充填技术作为绿色矿山建设的核心支撑,通过高效资源化利用尾矿等固废、控制地压及减少环境污染,已成为深部金属矿山开采的关键手段.膏体管道输送系统作为连接地面与井下的枢纽,其稳定性、安全性与智能化水平直接决定充填效能,近年成为研究焦点.对膏体管输技术研究现状进行了系统梳理:在基础特性层面,深入探讨膏体(高浓度非牛顿流体)的流变行为,揭示浓度、颗粒级配、温度及外加剂等因素对屈服应力、触变性的影响机制,并依托L型管试验、环管试验及电阻层析成像(ERT)等多元测试手段评估输送阻力;在理论与模型层面,综述了修正Herschel-Bulkley阻力模型、颗粒迁移理论及管道磨损预测方法,强调壁面滑移效应、颗粒径向迁移与结构时变性对压降和磨损的关键作用;在工程应用层面,分析了垂直钻孔满管流调控技术、长距离输送中重力自流、高压泵送及接力泵送的优化策略,以及风水联动洗管、智能压力监测等核心技术的进展.研究指出当前面临深井超远距离适应性不足、多源固废流变调控复杂、智能运维薄弱及关键装备国产化瓶颈等挑战.未来发展趋势将聚焦数字孪生驱动的智能感知与控制系统、绿色低碳输送技术、模块化设计标准体系,以及流变学‒材料学‒控制论的多学科融合创新,为膏体管输系统的安全、高效、绿色运行提供理论支撑,助推矿山可持续发展.

摘要：露天矿开发作业是矿区周边植被和生态环境退化受损的直接影响因素之一,露天矿开发过程中对植被的扰动主要包括损毁和修复 2个过程,利用植被指数的时序变化情况监测植被变化进而评价矿区生态修复状况是常用的监测方法.研究筛选了应用频次较高的 7种植被指数:Normal-ized Differential Vegetation Index(NDVI)、Enhanced Vegetation Index(EVI)、Green Normalized Dif-ference Vegetation Index(GNDVI)、Ratio Vegetation Index(RVI)、Difference Vegetation Index(DVI)、Modified Soil Adjustment Vegetation Index(MSAVI)、Redness Index(RI),对比分析了各植被指数对神东煤炭基地长时序(1990-2021年)植被扰动情况提取的效果.结果表明:在单个矿区尺度,植被覆盖度与各植被指数识别的准确度之间存在关联,在煤炭基地尺度NDVI、GNDVI、DVI均是适合神东煤炭基地植被扰动提取的指数.在损毁后修复、损毁未修复、未损毁 3种扰动类型的识别方面,除RI外,其余指数均能有效提取矿区各扰动的类型,识别的总体精度均能达到 80%以上,而在扰动时间的提取方面,NDVI、GNDVI、DVI 3种植被指数的识别效果更高,损毁时间提取的精度NDVI、GNDVI、DVI分别为 82%、80%和 76%,修复时间提取的精度NDVI、GNDVI、DVI分别为 95%、91%、88%.神东煤炭基地大规模开采发生在 2005年后,大规模修复发生在2010年以后,开采后各修复措施的加入使得矿区生态环境有所改善.为优选植被指数的研究及应用提供了数据支持和科学依据.合理的选择植被指数可以在总体上把握矿区的生态环境状况,对于监测露天煤矿开发过程中的生态影响、支持恢复措施的制定具有重要意义.

摘要：在全球绿色低碳转型背景下,中国矿业企业面临经济增长与生态保护的双重压力,其绿色转型效率与空间不平衡性亟待深入探究.以 2008-2024年上市矿业企业为样本,构建包含期望与非期望产出的Super-SBM模型,测度绿色转型效率,并结合空间经济学理论分析区域差异.结果表明:政策周期显著影响转型效率,呈现"政策驱动—技术滞后—制度重构"的波动特征,综合效率均值位于 0.35～0.39,头部企业如中国石油(601857)通过清洁能源替代实现效率跃升;技术效率(均值 0.82)与规模效率(均值 0.46)存在"二元悖论",90%企业处于规模报酬递增阶段,但区域资源配置碎片化问题;空间异质性显著,核心区(京津冀、长三角)通过技术溢出带动周边效率提升,而西部资源富集区受制于技术扩散壁垒与生态补偿不足,效率滞后东部 30%以上.基于此,提出完善技术协同标准、优化区域补偿机制、推动产业链整合等政策建议,以促进矿业绿色转型的均衡发展.

摘要：石灰岩露天开采矿山后造成边坡裸露、土壤缺失,具备石漠化特征,是矿山生态修复工作的重点和难点.为进一步优化石灰岩露采矿山生态修复技术,更好地开展矿山生态修复工作,以徐州市已完成治理 57座典型石灰岩露天矿山为研究对象,选择土壤质量、植被质量、地貌重构 3类 6个指标,运用TOPSIS法进行综合评价.最终确定研究区石灰岩矿山生态修复最优解决方案为:喷播复绿技术效果最佳,其次为斜坡复绿、造台复绿,最次为挡土围堰、植生孔等其他修复工艺.根据本次研究成果,对现有生态修复技术措施和设计参数提出参数优化措施,为后续类似的石灰岩露天矿山生态修复工作提供参考.

摘要：煤矸石大量堆存会产生占用耕地及环境污染等问题,消纳煤矸石亟待解决.为此,从常见原材料出发,利用煤矸石、辅料为原料,按照不同配比混合制备土壤化基质,进行农作物盆栽试验,研究不同配比下农作物生长态势,优选适宜于农作物生长的基质配比;在此基础上选用最佳配比重复进行盆栽试验,对基质重金属潜在危害和农产品安全进行评价;后期按照相同复配比进行场地试验,验证煤矸石土壤化基质的有效性和可行性.结果表明:利用煤矸石、辅料重构土壤具有可行性,煤矸石∶辅料(体积比)=7∶3为最优配比;土壤化基质重金属含量符合国家标准,场地试验种植的农作物未发现污染超标,达到"固废协同"的效果,可为煤矸石土壤化利用和矿区生态修复提供理论依据和技术支撑.

摘要：大海则煤矿洗选后的大量矸石,不仅增加了矿井运行成本,还造成不同程度的地面环境污染,特殊情况下,矸石难以处理的问题还严重影响了矿井的正常生产组织.为解决煤矿堆存的大量矸石问题,在大海则煤矿开展百万吨级煤矸石覆岩隔离注浆充填开采技术.详细分析了覆岩隔离注浆充填开采技术原理,即在开采区域上方的地层中找出控制地表沉陷的关键层,基于关键层不破断的原则设计注浆充填开采参数,利用煤矸石等固废材料形成压实承载结构,支撑关键层,从而有效控制岩层及地表移动,减少地面塌陷,并结合大海则煤矿采后注浆的特殊条件与挑战,对项目概况、工艺流程、注浆钻孔及充填参数等方案进行了研究,并评估了项目实施的技术、经济、环境和社会效益.结果表明:煤矸石覆岩隔离注浆充填技术有效减少了煤矸石的地面堆放量,降低了对土地资源的占用和对环境的污染;同时,建成的百万吨级煤矸石处理系统,最大日处理能力达 4000 t,随着外来矸石调配补套系统的建成,年处理量稳定至 150万t,提高了煤矸石的处理能力和效率,实现了煤矸石的资源化利用.此外,该技术将矸石的处理价格降低至 60元以内,具有较大的经济利益,亦创新了一种"矸石不外排、保水开采、地表减沉"的绿色开采模式.这一成果不仅为类似地质条件下的矿山开采提供了新的技术路径,也为矿区环境保护和可持续发展贡献了有效策略.

摘要：绿色矿山建设是转变矿业经济发展方式、促进矿业高质量发展的必由之路,也是助力"双碳"目标的关键着力点与内在要求.然而,目前对碳中和愿景下绿色矿山到底如何建设的研究尚显不足.为此,从绿色矿山建设的政策演变出发,探索碳中和语境下绿色矿山建设的底层逻辑,分析其核心要义,指明其具体行动方略.研究表明:经过十多年时间的实践探索,我国绿色矿山历经了理念形成、实践探索和巩固提升3 个阶段,取得了长足的进步,逐步走向规模化、常态化、精细化与标准化.但随着全球气候变化日益加剧,矿山生产安全、健康安全与生态安全面临着更大的冲击,绿色矿山建设作为实现转型发展的重要抓手,亟待实现可持续化、低碳化、智能化.为此,未来面向碳中和语境下,绿色矿山建设应当坚守无害化、无废化和数字化的底层逻辑,从采矿业的生产要素、结构流程和技术设备出发,探索环节控碳、能源降碳和技术增汇的建设体系,聚焦全生命周期的绿色设计、泛能源边界的产业模式和济人类福祉的技术创新.从硬件配套建设物质绿色矿山、夯实工程实践环境,科学研究建设理论绿色矿山,提升应急管理能力和政策完善建设文化绿色矿山,强化数字治理模式等方面探索多主体、多要素系统化发展,加快矿业新质生产力形成,助力碳中和愿景目标实现.

摘要：中国经济绿色发展是实现"双碳"目标、推进高质量发展、建设美丽中国、建设生态文明的必由之路.然而,经济绿色发展的内涵、绿色发展政策的演变、经济绿色发展的评价方法、影响因素和实现路径等一系列理论问题尚未达成共识,亟待进一步探讨和解答,以期为深刻理解中国经济绿色发展作出基础性理论贡献,为中国践行新发展理念、推进高质量发展和建设生态文明的实践提供理论参考.首先探讨了经济绿色发展的内涵,其次梳理了中国的绿色发展政策,然后综述了评价经济绿色发展水平的方法,最后探讨了中国经济绿色发展的影响因素和实现路径.主要研究结论有4 点:第1,绿色发展和经济绿色发展并没有共识性的定义,社会各界对其理解各有侧重,但对其核心内涵基本达成了共识.第2,中国绿色发展政策的演变分为2 个阶段:1973-2010 年是政策的萌芽和起步阶段;2011 年至今是政策制定的加速推进阶段.第 3,有关于经济绿色发展水平的评价方法主要有绿色GDP核算、绿色经济效率测度和经济绿色发展综合评价三大类.第 4,中国经济绿色发展受到经济、环境和社会3 方面因素的共同影响;实现经济绿色发展,须从提升科技创新能力、推进产业结构升级、加快能源结构转型、完善绿色发展体制机制等方面综合施策.

摘要：定量分析煤矿开采、土地复垦等人类活动对环境产生的影响可为矿区环境保护提供复垦依据.基于1990-2022 年Landsat影像,采用遥感生态指数RSEI评估神东矿区的生态环境时空动态演变特征,并利用随机森林模型建立温度、降雨、潜在蒸散发与RSEI的关系模型,得到气候条件下RSEI的预测值R'SEI,结合残差分析与基于Landsat的干扰和恢复趋势检测(Landtrendr)算法定量评估人类活动的影响.结果表明:① 矿区与矿井尺度的整体RSEI均值皆有所上升,但矿井尺度RSEI均值低于矿区尺度;2018-2022 年光伏区RSEI下降速率为-0.027,略低于控制区,表明神东矿区整体生态环境得到略微改善,但人为采矿活动导致矿井尺度生态环境质量低于矿区尺度,而光伏区的建设对生态环境起到了改善作用.② 神东矿区采矿前(1990-1996 年)和采矿后(1996-2022 年)R'SEI与实际RSEI的相关系数R2 为 0.61.矿区生态环境在只受气候因素影响下呈变好趋势.③ 采矿后(1996-2022 年),矿区尺度残差δ均值为 0.07,δ＜0 的部分主要集中在矿区北部矿井集中区及其周边地区,占总面积的39.74%,每当矿区有新矿活动加入,δ＜0 的面积占比就会大幅增加;矿井尺度整体δ均值在1996-2000 年呈下降趋势,2000-2012 年呈上升趋势,2012-2022 年呈下降趋势.④1990-2022 年矿区尺度扰动和恢复强度均值分别为 0.45、0.37,矿井尺度扰动和恢复强度均值分别为0.43、0.37,矿井尺度扰动强度低于矿区尺度但恢复强度与其相近;采矿后(1996-2022年),扰动与恢复面积占比都保持先上升后下降趋势,表明矿区扰动和恢复行为总是伴随发生且煤炭开采所产生的扰动可由生态遭到破坏后的自我修复及人类复垦行为进行抵消.矿区扰动持续时间占比最大为1a,恢复持续时间最大为16 a,表明研究区的采矿扰动为急剧的采矿干扰事件,短暂采矿干扰影响发生之后,便有恢复事件发生,且人为对矿区采取的修复行为具有长期性和持续性.综上所述,煤矿开采行为对矿区生态环境造成较强的负面影响,但人类对矿区生态采取的各种治理措施及环境自身的修复能力可对其进行修复.该研究有助于理解煤炭开采对矿区生态环境的影响,并为神东矿区生态环境质量的恢复与提升提供科学依据.

摘要：以标准体系建设推进矿业绿色发展是新时期矿业治理的重要标志,也是矿业绿色发展的重要驱动力和发展方向.当前,我国处于矿业绿色发展的标准体系建设的初始阶段,初步形成了以国家和行业标准为指引,地方标准为基础,企业标准和团体标准为补充的标准体系框架.梳理总结了国际矿业绿色发展的标准建设特点,在中国矿业绿色发展标准化建设基础上,提出了面临协同性不足、公众参与度不高、国际化程度低等三重挑战.提出新时期矿业绿色发展的标准化建设,呈现出参与主体更加市场化、覆盖环节更加链条化、价值追求更加多元化、演进路径更加国际化等 4 个方面趋势.强调注重与国际先进技术和理念的衔接,重视大数据等新技术和环境社会治理等新理念带来的矿业产业新业态与新模式,体现不同发展阶段的行业管理新特征.处理好国家标准、行业标准、地方标准、团体标准和企业标准之间的侧重点和协同面,提高标准间的协调与配套,切实发挥标准在矿业绿色发展中的导向性功效.加快构建中国矿业绿色发展的标准体系建设,跳出"就治理论治理"的固有思维,完善矿业绿色发展标准化顶层设计、推动新技术在矿业绿色发展应用示范、建立矿业绿色发展的标准清单制度、推动矿业绿色发展标准体系的国际化等4 个方面建设路径,推动实现矿业绿色发展全过程的标准化和规范化,全面提升矿业绿色治理效能和水平.

摘要：破解煤炭开采与水土保持之间的矛盾是黄河上中游生态保护与高质量发展的重大科学问题和战略需求.在系统梳理相关研究进展的基础上,指出了"对采煤沉陷区的区域特性认识不充分"、"对采煤沉陷过程中土壤侵蚀关键因子的认识不全面"、"缺少采煤沉陷区不同采动损害类型的土壤侵蚀效应研究"是目前我国煤炭开采区水土流失效应与防控研究存在的主要问题.剖析了黄河上中游7 大国家级煤炭基地面临的煤炭开采与水土保持之间的尖锐矛盾及发展趋势.矛盾的焦点主要表现在:第一,煤炭开采集中区与水土流失重点治理区高度重叠导致"能源安全保供"与"水土流失防治"的双重压力;第二,区域自然土壤侵蚀本底导致解决煤炭开采与水土保持矛盾的余地小且难度大;第三,十四五期间持续扩大的采煤沉陷区将成为水土保持攻坚克难的主战场.提出了"地下采动+地下覆岩+地表微地形"耦合下的土壤侵蚀时空演化规律与机理、不同损害类型的土壤侵蚀效应及时空演化规律与机理、构建"地下联合地表"策略下水土流失全生命周期精准防控关键技术体系等是今后黄河上中游采煤沉陷区水土流失效应防控的重点研究方向.希望为破解黄河上中游煤炭开采与水土保持的矛盾,支撑黄河上中游的生态保护与高质量发展提供有益参考.

摘要：在当前全球气候变化和资源紧张的大背景下,实现"双碳"目标已成为各国的共同追求,开发利用矿山地下空间成为实现可持续发展的重要途径.地下空间精细探测作为矿山地下空间开发利用的重要前提,引起了学术界的广泛关注,是确保矿山地下空间安全、高效开发的基础.阐述了矿山地下空间探测技术的方法原理及当前发展现状,从"空(天)-地-井-巷"多视角以及"重-磁-电-震"多方法探测手段两个维度,系统地梳理了地下空间探测技术;通过深入分析和对比各物探方法在探测范围、探测深度、成本效益和异常体敏感性方面的区别,分析了不同矿山地下空间探测方法对于不同应用场景的适用性,总结并归纳出各探测方法的优势与局限性;研究了矿山地下空间探测的典型应用,通过分析实际工程应用的探测结果,凸显了各探测技术在实际工程中的应用价值,同时为今后的技术优化提供了实践基础.此外,探讨了未来矿山地下空间探测技术的发展趋势,阐明了多空间多维度联合探测与地下空间感知探测一体化机器人研究的可行性与必要性,有望进一步提升矿山地下空间探测的精度和效率,降低复杂地质环境下矿山地下空间探测的探测成本和探测风险,为矿山地下空间探测技术的未来发展方向提供了参考.

摘要：矿产资源开发推动了人类社会生产力提高和文明发展,尤其是进入工业化阶段以后,自然界矿产资源得到了大规模开发,矿物加工技术也得到了长足发展.矿物加工技术进步均离不开对矿石性质的深刻认识、矿物分选工艺及其装备技术的革新.这其中,矿物分选装备起着重要的载体作用,是促进矿物加工技术创新发展的重要研究领域.对国内外矿物分选装备技术的研究进展进行了综述,主要包括物理分选、表面物理化学分选和复合力场分选领域的典型装备.研究结果表明,虽然现代矿物分选装备技术已日臻完善,但是不同种类分选装备的应用水平和发展前景存在差距.早期重选设备得到了快速发展和应用,中后期磁选设备发展也空前繁荣,近期光电分选设备是研究的热点,目前传统的物理分选装备技术发展趋于缓慢;浮选设备的应用范围在不断拓展,近些年在大型化、高效化、多样化和智能化发展方面均取得了显著成果.总体来看,先进自动化控制、流体测量和CFD仿真等新技术正在快速推进传统矿物分选装备迭代升级和新装备开发.未来面对更低品位复杂矿石分选和矿业绿色发展新形势,需要各方加强协同创新,加快推进多学科交叉理论研究,持续推动产学研深度融合,从而开发更加高效的矿物分选装备技术.

摘要：神东和陕北煤炭基地地处西部干旱与半干旱地区,是我国煤炭资源开发与地下水资源保护矛盾最为突出的地区.开展煤矿开采对地下水资源影响分析评价是环境影响评价重要组成部分,是煤矿根据地下水资源保护要求,进行保水开采技术方法优选,建立的绿色开发模式的基础工作.通过系统分析陕北和神东煤炭基地的地质与水文地质条件,总结了不同开采区保水目标层、阻水关键层、采动水文地质结构,以及地下水资源失水模式的差异,分析得出在中～浅部矿区普遍以近地表第四系松散含水层与局部呈条带状分布的烧变含水岩组为保水目标层,第四系离石组黄土层和新近系保德组红土层为阻水关键层;在深部矿区近地表第四系松散孔隙含水层与白垩系孔隙-裂隙含水层共同构成了深部煤炭资源开发的保水目标层,以白垩系底部的安定组砂质泥岩地层为阻水关键层,并根据煤层采动导水裂隙与不同采煤区的阻水关键层、保水目标层的组合关系,总结得出陕北与神东煤炭基地保水目标层的5 种失水模式;梳理了煤矿开采对地下水资源影响评价的相关要求与规程规范,结合陕北和神东煤炭基地不同开采区地下水资源失水模式差异,分析了相关评价方法的技术现状及其局限性;最后针对煤矿开采对地下水资源影响评价技术需求,提出了采动导水裂隙概化与数值化处理、地下水资源流失动态计算、煤-水协同动态平台模型的构建方法,以及煤矿开采对生态水位、保水含水层结构、地下水资源量影响程度 3 个评价指标,以期为科学评价煤炭开采对地下水资源影响程度,开展"以水定产"形势下的煤-水资源协调开发提供参考.

摘要：随着我国煤矿开采深度和强度的逐渐增加,冲击地压已经严重威胁煤矿的安全高效生产.充填开采技术通过采空区充填体限制覆岩移动实现绿色开采,对坚硬顶板诱发的冲击地压事故具有防治作用.针对充填开采防治坚硬顶板诱发的冲击地压,从散体充填材料和胶结充填材料的动力学特性、能量传递机制和相关数值模拟研究等 3 个方面综述了充填体的动力学特性研究进展.当前针对散体充填材料和胶结充填材料的动力学特性和能量传递机制主要利用落锤冲击和霍普金森试验进行研究,PFC和ANSYS数值模拟软件也被广泛应用于研究充填体的动载特性.总结了坚硬顶板诱发冲击地压发生机理为顶板突然垮落使得顶板和煤层中积聚的能量迅速释放,进而引发冲击地压发生;从充实率和能量机制的角度阐述了坚硬顶板与充填体相互作用机制,揭示了充填体具有有效降低煤岩层中能量积聚、减缓能量释放、降低能量传递效率的作用,其作用效果主要取决于充实率的大小.阐述了坚硬顶板诱发冲击地压的固体和胶结充填开采防治技术,分别以济三煤矿6304 工作面固体充填和古城煤矿1123 工作面胶结充填防治冲击地压工程案例进行了分析,微震实测数据表明充填开采技术能够明显降低工作面开采过程中的微震事件发生次数和能量等级,能够有效防止坚硬顶板型冲击地压的发生.未来,冲击地压的充填开采防治还需要在基础理论方面进行深入研究,研究充填开采条件下岩层移动和能量演化规律,实现岩层精准控制和能量演化的精准预测,研发新型吸能充填材料,达到减冲的目标.