李夕兵　周健　黄麟淇　刘志祥

摘要：以国内典型黄金矿山特别是岩金矿床开采现状及研究成果为基础，系统分析了现有黄金矿山开采现状、困境和技术难题。同时，以透视采矿业的转型需求、打造新时代的炼金术为导向，系统阐述了不同深度的深地岩金矿床开采模式与方法和变害为利的岩金矿床深部开采灾害防控策略，并就深部岩金矿床资源综合与循环利用技术、智能采矿和无人采矿等方面技术难题及突破方向进行了探讨，以期为金矿资源开采向地球深部进军提供理论和技术参考。

关键词：黄金矿山;深部开采;采矿技术;灾害防控;智能采矿;无人采矿

中图分类号：TD85 文章编号：1001-1277（2020）09-0041-10

文献标志码：Adoi：10.11792/hj20200907

引 言

黄金是关乎国民经济、金融安全及国际贸易的关键战略资源。步入新时代，社会对该资源需求的剧增及提取工艺的优化，都为行业的繁荣发展奠定了基础[1-3]。截至2020年，中国黄金矿金产量已连续10余年蝉联世界首位。随着浅部黄金资源逐渐减少和枯竭，金矿床开发正向深部逐步进军，全球典型的黄金矿山均已向地下延深至2 000 m以下。例如：南非Mponeng矿的矿体赋存深度超过7 500 m，开采水平逾4 350 m;印度Kolar金矿区已有3个矿采深超过2 400 m，其中一个已达3 260 m。目前，国内有数十座金属矿山进入深部开采阶段，其中近半数的矿山采深在1 000～1 400 m。现有井筒开拓深度已达1 500 m，预计未来几年最深将达2 000 m[4-6]。为了统筹各方需求，中国金矿的规模化开采也在向地下深处高速迈进，如吉林夹皮沟金矿、河南灵宝崟鑫金矿的开采水平均超过1 400 m。此前在山东三山岛金矿深部探明一个储量巨大的金矿床，为后续在该区域进行规模化探矿提供了重要的理论依据[4-8]。

现今黄金矿业发展面临多重复杂因素的影响。进入深部开采后，亟待解决高地应力作用下的岩爆、分区破裂及大面积采空区失稳地压控制和支护技术，以及提升、通风和降温等技术难题[9-14]。地应力值随采深增加而梯度增加，深部高地应力将会迸发冒顶、片帮、突水、岩爆、分区破裂及大面积采空区失稳等一系列动力灾害，难以进行有效防范和预警，给支护和采矿安全造成很大负担，严重影响采矿效率和效益;岩温随深度增加呈梯度递增，矿井热害已严重影响井下一线作业人员的身心健康和劳动效率，或将成为制约矿体开采深度的决定性因素;而要达到显著的降温效果，又势必大幅增加采矿成本。此外，矿石和各种物料的提升高度和成本随采深也显著增加，并成为矿山生产安全的重大危险源。与此同时，经过多年的高负荷掠夺式开采，中国现有易开采、品位高的优质黄金资源已趋于枯竭，黄金行业地勘工作滞后，黄金危机矿山与日俱增。但由于当前国内黄金内需供不应求，随着金需求量和价格的不断攀升，复杂难采低品位金矿资源具备了开采利用价值。显然，这对未来中国黄金矿床开采技术条件与成本控制等方面提出了更高的要求。

鉴于中国黄金矿山的开采现状，国家在深部资源开采领域投入了大量的科研经费，先后设立“九五”“十五”“十一五”“十二五”科技攻关项目和“十三五”重点研发计划，尤其是“十三五”期间，深部矿产资源开采领域“深部岩体力学与开采理论”“深部矿建井与提升技术”“金属矿安全高效开采”和“无人采矿前沿技术”等一系列国家研发计划重点专项相继出炉[15]。为此，必须聚焦黄金行业发展的重大需求，集中优势力量，按照科技重大专项“重、大、专”的精神，对深部开采所面临的重大难题进行科技攻关和成果孵化。文章围绕黄金矿山开采相关工艺发展历程和技术瓶颈进行分析，并立足于社会发展大方向，展望行业未来的发展趋势和生产模式。

1 国内黄金矿山开采现状

1.1 现状及困境

中国金矿资源储量丰富，但资源分布变化大、矿床规模小。金矿资源可分为岩金、伴生金和砂金等三大类，囿于当前的技术条件限制，当下岩金的开采占比较大，已探明储量的矿区有1 200余处[2，3，8，11-12]。《中国黄金年鉴2019》显示，中国黄金产量自2007年以来持续位列榜首，约占总体的12 %（见图1）[16]。但是，从资源和开采方面来看，矿体品位较低（大部分岩金矿石品位只有2 g/t左右）、当前工艺水平下部分金矿资源难以利用的问题突出。同时，资源开采的规模化、深部化趋势，使得矿体赋存环境愈发恶劣、品位降低，进一步增加开采难度，难采矿石量逐渐增加。当前，难处理金矿资源约占国内已探明地质储量的1/3。全国黄金行业地质勘探工作滞后，探矿工作严重滑坡，可利用的地质资源越来越少。从目前国内的金矿资源保有储量看，大部分已被生产占用，受采深、地温、地压和提升等因素影响，开采难度越来越大，生产成本逐年攀升。部分重点产金区和老企业的资源优势已经失去，资源质量普遍下降，资源危机日趋严重。若不尽快改变这种状况，势必出现区域性危机矿山。同时，中国大型黄金矿山相对较少，“小而散”的现状依然存在，进而导致了矿山井下机械化程度低，工人劳动强度大、条件差、收入低。但是，中国黄金行业“小而散”的局面正逐步向基地化和园区化改善，大公司、大集团相继成为黄金行业发展的中流砥柱，形成了一批具有核心竞争力的大型黄金企业集团。此外，“一带一路”建设带来了前所未有的发展机遇，并坚定了相关企业“迈出去”的信心。

地表矿产资源消耗殆尽，使得矿山企业必须摒弃传统粗犷、选择性利用的开采模式，进而向低品位矿体开采、深部规模化开采转型。当下，依托地表基础發展而来的采矿方法在深部开采过程中暴露出诸多短板，例如：无底柱分段崩落采矿法会面临开采境界过大、贵重金属贫化率偏高等问题;进路充填采矿法的产量难以满足需求。在今后的发展过程中，深部开采必然会占据主导地位。如何在保证安全的前提下，协调各方需求及降低采矿成本，成为当下亟待解决的问题。

另一方面，黄金企业在为国家做出贡献的同时，也给矿山地质生态环境带来了诸多问题。例如：采矿活动所形成的尾矿库、废石场、露天坑，占用了大量的土地，破坏了当地植被;采空区、坍塌区等严重破坏了当地建筑和公路，给居民的生活、安全带来了极大危害;随采深递增，地下水位急剧下降，若连年干旱，则会出现海水倒灌现象。尤其是开采形成了大量的空区，成为黄金矿山的重大隐患。从空区形成的历史及现状看，或因历史原因民采泛滥，无序开采形成的未知空区;或由于资金短缺，一些传统留矿采矿法开采工艺形成的空区没有及时充填;这些隐患空区为大规模的地质灾害埋下了伏笔。

1.2 采矿方法

就地压管理和采矿方法自身而言，三类方法的差距并不大。随着新设备、新技术的出现，由传统模式发展而来的新方法也在适应高效、安全的发展潮流[4-5]（见图2）。中深孔落矿嗣后充填正逐步取代产能相对不足的浅孔落矿。在崩落采矿法中，通过优化崩矿步距和分段高度来进行成本控制，同时，地表塌陷的困扰也使得该法逐渐向充填采矿法过渡。对于空场采矿法，矿柱承受着来自顶板的压力，随着工作面的持续推进，顶板暴露面积和空区范围逐渐增加，预设矿柱难以支撑顶板压力，易出现大面积空区塌陷的多米诺效应。崩落采矿法直接崩落围岩充填空区，不预留矿柱支撑顶板，这易造成岩层移动甚至地表大面积塌陷。随着深部开采的全面化，空场采矿法、崩落采矿法所暴露的安全问题日趋明显，而充填采矿法凭借着绿色、安全的优势正逐渐得到矿山企业的青睐。由于充填体的存在，使顶板变形处在一个可控的范围内，避免了大跨度采空区所带来的巨大风险。同时，能对矿柱进行最大限度地回收，减少了地下资源的永久损失。随着国家出台的一系列关于资源开采和高效利用的政策法规，相关企业也在积极响应，并逐步向充填采矿法过渡。不断优化自身结构，并寻找更安全、高效、成本更低的充填材料。

此外，矿产资源的开采压力与日俱增，部分品位较低、开采难度较大的金矿资源也逐步走进矿山企业的视野。隐患破碎矿段实现安全高效开采方面[17-19]，通过大区域作业空间安全环境构建、大空间超限控制爆破实施、高天井一次爆破成井和大规模爆破安全控制等手段，实现了新城金矿充填体环境下的矿柱高效回收;通过深孔落矿、微差减震等技术，提出了水平扇形深孔阶段崩落采矿法，实现了太白金矿采空区环境下的二步矿柱安全高效回收。大型水（海）下金属矿床实现安全高效低贫损开采方面[20-23]，为确保海底开采的安全性和金矿资源的高回收率，通过数值模拟和自主研发的海底开采模拟试验平台物理模拟，就合理的采矿方法、开采顺序与安全隔离层厚度等进行了细致深入的探讨，开发了岩层变形与地下水观测系统、絮状层解功能全尾充填与接顶方法和岩层微扰低沉降房柱式开采方法，并在胶东地区三山岛金矿建成了国内首个大型海底基岩开采示范矿山，成功突破了海底开采安全监测、低沉降安全高效开采和海底开采安全隔层厚度等技术瓶颈。

1.3 开采技术难题

通过对国内典型岩金矿床开采现状的梳理（见表1），金矿资源的开发过程中，三大方法的开采模式类似，并且与之相关的破碎方式、保证开采连续性的支护手段也没有表现出高度的分化。现阶段岩金矿床开采仍存在如下技术难题：

1）采矿方法优化选择。由于岩金矿床赋存条件复杂，边界条件多，矿岩开采受多种因素限制，可供选择的采矿方法受到限制，致使采矿效果较差。

2）资源利用效果欠佳。由于目前该类矿体开采没有较为成熟、可行的技术，开采时造成了大量的矿产资源浪费，而且岩金矿体一旦进行了开采并造成资源丢弃后，基本上无法进行回收，其资源的损失是永久性的。

3）采场结构参数及开采技术指标。鉴于岩金矿体开采工程地质环境较差，在采场参数选择、采场布置方式上较为困难，致使矿石开采技术指标较差。

4）频繁地压显现。深部岩金矿体的地压环境复杂，采场/区域地压等变化显著，经常发生局部或区域性的动力灾害，致使采空区处理及岩层控制困难，甚至波及地表建（构）筑物的安全。

5）现有开采理论与方法严重滞后于工程实践。中国在深部开采理论、技术、装备方面与国际先进水平尚存在较大差距，国内在1 500 m深度的开采技术不能满足安全高效低耗开采需求;1 500～2 000 m开采深度的大负荷高速提升装备、深井灾害防控技术、卸荷开采技术、深井降温技术等存在瓶颈。

2 黄金矿山开采技术前沿与展望

2.1 金矿资源开采将向地球深部进军

探索深部资源是当代科学技术水平发展的体现，是满足经济社会运行的必然要求，更是国家长远发展的战略需要。国外的探矿手段可到达距地表4 000 m的深处，而国内地下矿山普遍低于500 m，针对该现状，习近平总书记在2016年全国科技创新大会上提出向“地球深部进军”的口号[53]，倡导相应的政策和技术为开采深部资源提供支持。

中国部分岩金矿山开采深度已超1 000 m（见图3）。 不难预料，在未来有更多的岩金矿山会转入深部开采的新模式。中国岩金矿床品位极低（一般只有几克每吨），与开采深度呈负相关，同时开发利用过程中需要面对恶劣的开采环境。传统的开采理论、方法及工艺已严重滞后于开采活动。因此，未来岩金矿床的发展模式必然是通过增加矿石产量来弥补品位低的短板，并且不断优化采矿技术，实现深部矿山开采的连续化、智能化和自动化[4-5]。

2.2 深地岩金矿床开采模式与方法

显然，不同赋存深度、岩性和构造环境的矿床其最优开采模式与方法各不相同。在借鉴吸收传统采矿技术的前提下，曾提出了不同深度空间的现代化采矿模式（见图4）[4-5]，很显然也适用于深部岩金矿床开采。不同深度空间的现代化采矿模式为[4-5]：传统的采矿工艺中，破碎岩体很大程度上依赖于钻爆法的运用。在深部开采过程中，高地应力给地下开挖活动带来了许多不确定性因素。通过优化设计和一定的技术手段可以实现岩体中储存的弹性能合理转化，进而为后续岩体切割工作创造有利条件。在向更深处推进的过程中，因贵重金属矿石含量（品位）很低，傳统提升矿石的矿井提升方法经济性极差，因此有效可行的方法是将地表破碎、选矿等工序搬至地下，实现目标矿物的初步分离和废料就地充填，减少矿石的提升运输费用。而且可将矿物制成矿浆并借助深部巨大的地下水压力实现物料的传送，进而控制采矿成本。同时，实现高地应力、高地温、水力提升和溶浸采矿工艺的高度耦合，推动集成化采矿的发展，将为深部矿产资源的高效利用奠定基础。例如：通过高地应力促进目标区域岩体中节理裂隙网络的发育，降低其强度并为各种溶液的流动创造通道。高地温能为物质的交换创造有利条件并通过输出高温液体实现地热的二次利用。当深度延伸至某一程度后，岩体会因为过高的温度而发生物理力学性质的改变，且其具体的形态也会有所不同。当下深部开采所面临的高地应力、高地温和灾害频发的挑战，传统的采矿工艺显然不能满足其需求。为此需要将开采、致裂、充填、水力提升等技术有机结合，实现人工智能背景下的集成化、高效化、无废化开采。

鉴于岩金等硬岩矿山的开采深度和难度，早在2001年香山科学会议第175次学术讨论会上，李夕兵等[54]就提出了“变害为利”的深地资源安全高效开采的构思，在国内最早成立了面向深部金属矿产资源开发与灾害控制的省部级重点实验室，并就深地资源开采所需解决的理论、技术与方法等难题进行持续性攻关，国际上首次提出了基于高应力诱导致裂与能量调控的非爆连续开采方法，并于10年前就在硬岩矿山开展这方面的工业试验。针对深部硬岩开采受力特征，创造性地提出了深地资源开采有别于浅部的岩石动静组合加载理论[55-57]，并用该理论阐明了深部硬岩开采诱发非常规岩体灾害的动力学解释。最近，在开阳磷矿、凡口铅锌矿和湘西金矿等典型矿山实测与调查了不同埋深松动圈厚度及分布特征，揭示了高应力对矿岩破碎有实质贡献，探明了诱导工程下高应力硬岩破裂范围和能量释放规律，并提出了适用非爆连续开采的开采深度随岩石强度等的变化判别式[58-60]，这也为深部岩金矿床高应力诱导破碎非爆连续开采模式示范提供有益的参考。

2.3 变害为利的岩金矿床深部开采灾害防控策略

深部岩金矿床开采矿岩承受的高应力、高岩温和高井深导致深地工程实践活动呈现诸多技术瓶颈，例如：开采工序复杂，决策管理人为因素影响严重，生产成本高;深地開采过程效率低，人工依赖性高，安全性差;深地环境时空特征感知力度不足等。岩金矿床深部岩体灾害复杂多样，诸如冒顶片帮、板裂、分区破裂、高能级岩爆与矿震、大面积采空区失稳和矿井热害等。不难发现，这些深地灾害性因素都源自于“三高一扰动”的复杂孕灾环境。对此必须真实模拟深部动静组合应力条件，揭示深部岩体非常规破坏机制，通过岩体不连续结构智能辨识、地应力与岩温智能监测、岩体三维波速场层析反演和微震监测与岩体灾害智能预警，实现深地复杂孕灾环境智能感知与灾害预警，特别是提出的岩石动静组合加载理论[4-5，55-57]，既可指导深部岩体致裂与高效破岩，也可用于解释深部岩体灾害发生机制;采用智能化连续采矿技术及装备、全断面智能化一次成井及开拓和“采护运选充”全过程智能化，实现深部开采全过程智能控制;建立全方位灾害监测预警系统，实时采集生产信息大数据，通过物联网及云计算、可视化集成及智能决策手段与方法，构建深部开采管控一体化平台，实现深地资源安全生产与决策智能管控。

当然，除了上述传统式的岩爆等非常规破坏机理与预测（高应力）、提升系统优化（高井深）、热害抑制与缓解（高岩温）等对策外，事实上，这3个灾害性因素有“变害为利”的可能性[4-5]：①高应力有利于坚硬矿岩致裂与块度控制，通过合适诱导工程，可使得高应力诱导致裂非爆机械化破岩;②高井深存在的静水压力，有利于高水压设备或井下动力源的更新，用来驱动井下装运、凿岩、采矿等机械，或提升矿浆，使提升运输过程连续;③高地温可加速原地溶浸采矿过程中溶浸液与矿物间的相互作用，甚至开发地热资源供暖发电，进而实现热、电、资源联合开发（见图5）。

2.4 稳步推进岩金矿床资源综合与循环利用技术

随着采矿向深部进军，岩温地压梯度增加，环保要求也日趋严格，以废物综合利用、资源高效开采和地表生态维护为特征的可持续发展工艺——充填采矿法备受学术界和工业界推崇[61-65]。与此同时，国家黄金绿色矿山和安全生产标准化等一系列规范标准相继出台，稳步推进了黄金企业生产经营活动规范化进程。鉴于此，为实现黄金矿山固体废弃物的“减量化、资源化、无害化”这一宏伟目标，有必要大力开展岩金矿山固体废弃物综合利用、处置与治理等相关研究，突破技术壁垒，使废弃物的危害和数量得以有效控制，而且使废弃资源变废为宝，进而从根本上矫正矿区生态环境质量的弊端。在倡导“绿水青山就是金山银山”的今天，其重要性和必要性将逐渐被学术界和工业界所接受。

黄金矿山固体废弃物的资源化可行途径（见图6）包括：从选金尾矿或剥离废石中再回收金、银、硫等有价元素;利用尾矿制砖，生产水泥、新型玻璃材料、建筑微晶玻璃及其他路基基础等建筑材料;尾矿、废石用作地下采空区充填料等处置。而在工程实际中，矿物成分、化学成分及其工艺性能这3大要素限定了尾矿利用可行性。在尾矿处理与资源化再生时，需综合考虑尾矿本身特点、当地生态环境及社会生产状况等因素，不断提高尾矿处理技术，逐步提高国内岩金矿床固废综合利用与处置整体水平。为此，有必要进一步加大黄金矿山固体废弃物的资源化、减量化和无害化等研究领域的科研投入，大力建设黄金无尾绿色矿山，推广成熟的生态环境综合整治和固体废弃物的综合利用技术，使得黄金矿山迈入“无尾无废”新纪元。为成功实现空场采矿法、崩落采矿法向充填采矿法的变革，需突破如下技术难点：①围岩-充填体稳定性监测;②充填浓度和材料、充填工艺与方法等优化革新;③过渡阶段的协同开采方法与技术;④地下水资源和生态环境实时监控。亟待解决无废和少废采选工程技术;黄金及共伴生资源整体综合利用技术;经济、高效地综合回收黄金矿山固体废弃物中有价元素的选矿技术;排土场、尾矿库灾害预警与防控技术;矿区生态修复与环境综合整治技术;开发易畅销、大用量、低成本的黄金尾矿建材产品;黄金矿山废水治理与循环利用技术;细粒尾矿筑坝成套工艺及安全技术等。

2.5 岩金矿床智能采矿

紧密围绕创新驱动发展战略与黄金矿业工程建造产业转型升级需求，依托“中国制造”发展高精尖制造业和“中国芯”、大数据与区块链技术，发挥工程大数据资源优势和工程数字经济价值，大力发展信息技术和掌握智能化采矿关键核心技术，攻关灾害防控、高效破岩等一系列技术难题，对黄金矿山生产模式不断升级改造，力争在“深地”领域从“跟踪”到“并跑”，进而实现“引领”世界岩金矿床智能采矿科技前沿的美好愿景。

1）研发智能采矿工业机器人。

针对岩金矿床资源赋存条件及开采条件，结合“人工智能+”和大数据等先进技术，开展能适应复杂开采环境的智能采矿机器人本体设计、智能控制、路径规划、自主移动、场景与目标识别、灵巧作业、远程监控等关键技术研究，提高数字化、智能化和无人化水平;研究多源信息融合下的机器人自主学习、推理、规划等机器学习技术，构建机器人云服务平台;研发面向黄金行业开采技术各个领域，具有感知、决策、执行等功能的智能化、绿色化机器人装备及产品。

2）面向黄金行业的5G技术产品研发与制造。

①针对岩金矿床复杂多变的开采环境，开展包含几何信息、约束信息、工程属性的轻量化数字建模;构建工程大数据共享机制，研究工程多源异构数据的融合运算技术，研发工程大数据分析与智能决策方法。②研究面向典型工程建造场景的智能工地风险监测、辨识及控制技术体系，以及专用智能感知传感装置。③研究基于5G工程物联网的井下状态泛在融合感知分析技术和多源、异构数据融合技术，构建智能井下管理信息库;研究井下工人不安全行为识别技术，并开展典型场景下井下风险预测的深度建模和解析。④构建基于5G工程物联网技术的智能井下监控平台，并开展应用示范。⑤深部非常规灾害新一代监测预警系统、防灾减灾技术及装备的研制。

3）突破地下岩金矿床自动化遥控采矿关键技术。①研发智慧传感及检测监控技术，实现井下岩金矿床环境地形感知、要素采集和三维空间识别、定位及目标实时跟踪，确保智能采矿设备安全运行与精确控制。②高速数字通信网络技术，推进5G适用于井下的高速数字通信网络技术，突破受限作业空间无线通信屏障。③研发井下装备定位、导航与自动控制、目标跟踪、运动控制、远程通讯和井下三维空间自动识别的井下北斗导航空间信息技术。④采矿设备遥控及智能化技术，包括地下卡車、铲运机、凿岩台车等在采场的位置/定位和自动化遥控作业技术，及其设备工况的智能监测和故障诊断与预防技术等。⑤变革地下自动采矿新工艺，使其适应采矿自动控制水平的提高。

2.6 岩金矿床无人采矿构想

显然，为实现安全高效绿色采矿，最佳的选择和目标无疑是发展高度自动化的遥控智能化采矿技术和建设“无人矿山”。近年来，虽然部分黄金矿山在全面推进数字化矿山建设的同时，其生产作业过程的遥控化、自动化和智能化等方面均获得了长足的进步，但国内“无人矿山”建设仍处于初级阶段，甚至不少黄金矿山就连全盘机械化作业还做不到，现阶段其核心技术仍处于传统生产组织管理和采矿工艺的自动化与智能化。而未来高级无人采矿技术必将革新现有采矿工艺及生产过程，尤其是大数据与区块链技术及5G通信时代的到来，必将推动基于传统采矿工艺的初级阶段无人采矿模式，向以先进传感器及检测监控系统、高速数字通信网络、新型采矿工艺、智能采矿设备等高等级新一代的“无人矿山”发展。

面向2030年和长远未来的深地资源流态化开采战略性课题，实现固体资源原位转化、井下无人、智能遥测，突破传统井工开采面临的深度极限，是中国深地固体资源开采的颠覆性技术。发明盾构式采选运充一体化、智能化、无人化深地岩金矿床开采技术，可实现深地金、银等贵重金属的无损、流态、绿色和低能耗输运，将深地岩金矿床开采转变为全新的流相资源开发，为深地岩金矿床安全、绿色和高效开采的全球“领跑者”提供重要保障。

3 结 语

本文以国内外黄金矿山开采现状及研究成果为基础，系统回顾了近年来黄金矿山开采方法与技术的发展历程和主要进展，指出：进入21世纪以来，中国黄金矿山行业科技追踪世界采矿科技进步取得很大突破与进展，理论有深度，技术有突破，方法有创新。在2001年香山会议上提出的深部开采灾害性因素变害为利的思路，结合深部开采高应力及开采扰动提出了深部硬岩矿山高应力诱导连续采矿，以及作为深部开采理论支撑的岩石动静组合加载理论与方法，为深部金矿开采理论与技术创新提供了强有力的支撑。构建以矿石提升量最小、利用高应力实现诱导致裂为目标的深部金矿智能化连续开采模式指日可待。同时，随着黄金开采向深部复杂难采矿体、隐患破碎矿体、海底基岩矿体等极端环境转变，迫切需要绿色智能连续采矿技术，跨学科、跨专业和跨领域协同攻关，实现中国从世界黄金大国成为世界黄金强国的梦想。

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Review and prospect of gold mining technology in China

Li Xibing1，2，Zhou Jian1，2，Huang Linqi1，2，Liu Zhixiang1，2

（1.School of Resources and Safety Engineering，Central South University;

2.Hunan Provincial Key Laboratory of Resources Exploitation and Hazard Control for Deep Metal Mines）

Abstract：Based on the mining status and research results of typical domestic gold mines，especially rock gold deposits，this paper systematically analyzes the mining status，difficulties and technical problems of the existing gold mines; Meanwhile，in order to fully understand the transformation needs of the mining industry and create a new era of alchemy，the modes and methods to mine deep rock gold deposits with different depths and the disaster prevention strategy for deep mining of rock gold deposits that converts harm into benefit are systematically expounded.Also，the technical challenges and breakthrough direction of the comprehensive and recycled utilization technology，intelligent mining and unmanned mining for deep rock gold deposit resources are addressed，which will provide theoretical and technical reference for gold resources exploitation marching deep into the earth.

Keywords：gold mine;deep mining;mining technology;disaster prevention;intelligent mining;unmanned mining

收稿日期：2020-08-08; 修回日期：2020-08-31

基金項目：国家自然科学基金资助项目（41630642，41807259）;国家重大科研仪器研制项目（51927808）

作者简介：李夕兵（1962—），男，湖南宁乡人，教授，博士生导师，博士，

从事硬岩矿山开采和岩石动力学方面的教学与科研工作;主持的重大项目有国家自然科学基金重大、重点课题，国家863和973计划课题，国家重点研发计划课题和国家重大科研仪器研制项目等国家级项目和重大校企合作科研项目;获得的主要荣誉及奖项有国家杰出青年科学基金（1996），中国青年科技奖（1996），教育部“长江学者”奖励计划特聘教授（2000），湖南省首届科技领军人才（2007），科学中国人年度人物（2009），全国优秀科技工作者（2012），十佳全国优秀科技工作者提名奖（2012），湖南光召科技奖（2017），以及国家科技进步二等奖4项，湖南省自然科学奖一等奖1项和湖南省技术发明奖一等奖1项;出版有包括中国图书奖和“十二五”国家规划教材在内的多本著作，在国内外顶级期刊发表多篇学术论文;长沙市岳麓区麓山南路932号，中南大学资源与安全工程学院，410083;E-mail：xbli@csu.edu.cn