在地浸采铀生产过程中，由黏土矿与黄铁矿引发的堵塞问题严重制约了浸出效率与产能提升。笔者系统综述了酸法、碱法及“CO₂ +O₂”中性浸出工艺中堵塞现象的成因与影响机制，揭示了黏土矿物通过膨胀、离子置换以及非黏土矿物黏土化等物理化学作用导致孔隙堵塞的关键过程，阐明了黄铁矿氧化产生的硫酸根与铁离子通过矿物沉淀、胶体吸附等途径引发的渗透性下降问题。针对上述堵塞机制，现有解堵技术主要采用加入抑制剂阻断黄铁矿氧化、加入螯合剂生成铁系沉淀物及采用抑膨剂调控黏土矿物膨胀等策略，但仍存在靶向性与环境兼容性不足等问题。未来研究需聚焦黏土-黄铁矿协同作用机理解析、智能解堵材料开发及生态风险评估体系构建，以推动绿色高效解堵技术的创新，为中国铀矿大基地建设与核能可持续发展提供理论支撑与技术保障。

武夷山成矿带是中国重要的铀及多金属成矿带，江西坳子背矿床位于武夷山成矿带河草坑铀矿田西北部，为江西南部重要矿床之一。为探究武夷山成矿带江西坳子背矿床的铀金耦合机制，在梳理前人勘探成果的基础上，结合矿化关系、分布特征及物化探数据（伽马测量、²¹⁰Po取样、磁法测量），开展了系统分析。结果表明：该矿床铀金耦合受成矿期次、构造-岩性等多要素控制，第Ⅳ期铀矿化发育区为金元素高场复合区，铀金品位呈正相关，二者呈“同源同过程”强耦合；而在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期铀矿化区，金矿化不明显；伽马剩余值异常普遍与金异常、²¹⁰Po异常、磁异常叠合，多参数套合区为铀金共找最优靶区。本研究明确了坳子背矿床铀金成矿关联关系，为武夷山成矿带同类矿床的铀金共找提供了理论支撑与实践依据。

浸采率不仅是衡量原地浸出效率的重要指标之一，也是衡量其技术水平的重要依据。针对内蒙古某铀矿床东部和西部采区浸采率差异较大问题，系统分析了该矿床东部与西部采区地质、水文地质特征、采区开拓工艺及运行模式。结果表明：紧贴于含矿含水层隔水底板产出的矿体，比“悬空”状产出的矿体更有利于矿层中铀的浸出；该矿床由西到东渗透系数逐渐增大，在渗透系数最有利区间（1~10 m/d）内，渗透系数1~5 m/d比5~10 m/d更有利于矿层中铀的浸出，渗透系数过大不利于铀浸出；与东部采区相比，西部采区采取独立酸化，且浸出剂酸度提升至14 g/L，将U（Ⅳ）氧化为U（Ⅵ）的同时，使含矿含水层处于有利于铀浸出的化学环境，浸出效果较好。研究成果可为同类砂岩型铀矿地浸提供借鉴。

新疆某铀矿床采用“CO₂+O₂”中性浸出工艺，在用固定床处理浸出液时，随着运行时间的延长，伴随树脂吸附性能降低、淋洗与转型操作周期长、工序衔接性差等问题。为解决此类问题，开展了树脂“饱和再吸附—盐酸转型再生—水淋洗”一体化工艺研究。分析发现，树脂污染物主要含Ca、Fe、Al等元素，采用工业盐酸可有效解毒。该一体化工艺利用低浓度酸性合格液破坏离子交换平衡，促使转化为，实现饱和再吸附；通过盐酸转型，使树脂转化为氯铀酰型并得到活化；当用水淋洗时，随着ρ（Cl^-）的降低，逐步离解为。试验表明，该工艺使树脂容量提升1倍以上，淋洗效率提高37%，操作时间缩短58.3%，水冶成本降低6.17万元／tU，实现了树脂解毒、再生转型和铀淋洗的协同操作。研究结果为“CO₂+O₂”中性浸出铀水冶工艺提供了高效解决方案。

以纳米比亚某低品位铀矿石为研究对象，通过系统柱浸试验，优化了堆浸工艺参数。矿石特性分析表明：该铀矿石中高耗酸脉石矿物含量高，四价铀占比达68%，主要铀矿物为易浸晶质铀矿与水硅铀矿；细粒级铀富集显著，破碎至-8 mm后，-0.425 mm的细粒级占比达15.09%，其铀品位达0.032%。由于细粒级质量分数高，直接堆浸时渗透性差，须进行拌酸制粒预处理。通过柱浸试验确定了最佳工艺参数：喷淋强度20 L/（h·m²）、堆高9 m、拌酸量20 kg/t、粘结剂125 g/t、浸出剂初始酸质量浓度100 g/L。在此优化条件下，矿石浸出周期缩短至55 d，铀浸出率提升至80%。本研究成果对同类低品位细粒级的铀资源开发具有启示意义。

为提高移动床吸附塔内铀酰离子的提取效率并降低饱和树脂的损耗，采用CFD-DEM耦合方法，建立了包含关键内构件的几何模型，并利用实验数据验证了模型的可靠性。在此基础上，系统模拟了不同入口流量下颗粒的沉降过程，分析了最佳流量下的动力学行为；并进行了结构优化，对比了优化前后的颗粒流动与碰撞特性。仿真结果表明，颗粒沉降过程可分为初始均匀沉降、加速定向输运和能量耗散沉积3个阶段。布液装置诱导的局部涡流主导了颗粒的空间分布，导致其在塔底区域聚集。在最佳流量下，超过90%的颗粒处于低速区间，系统呈现显著的群体稳定性。颗粒接触统计表明，磨损风险主要源于颗粒-颗粒碰撞，而非颗粒-构件相互作用。不同流量对比显示，流速通过改变流场动能而显著影响颗粒碰撞频率与能量。优化设计虽改善了颗粒分布的均匀性，但也导致碰撞能量轻微升高，体现了流动均匀性与碰撞动力学之间的权衡关系。本研究揭示了移动床吸附塔内颗粒输运与磨损的微观机理，为设计优化与操作参数调控提供了理论依据。

矿井开拓方案选择是一个多因素、多指标的复杂过程。为了降低主观判断对矿井开拓方案选择的影响，以某铀矿井为研究对象，基于模糊数学理论建立了模糊综合评判模型，确定了10项影响因素的模糊权重，量化了开拓方案的影响程度。在模糊判断权重矩阵和相对隶属度矩阵的基础上，根据模糊数学综合评判原理，从模糊聚类初选的开拓方案中确定最优开拓方法，通过模糊综合评判确定的最优主、副井开拓方案为竖井+竖井方案。根据矿井提升方式不同，对提出的两种方案进行了技术经济比选，推荐以两矿井集中提升方案为矿井开拓方案。

自然崩落法作为厚大、破碎矿体高效回采的主要方法，其放矿过程易受矿岩块度、品位空间变异与地质条件变化的影响，导致矿石损失与贫化，制约资源回收与经济效益的提升。为此，研发了一套面向自然崩落法的放矿计划与管理系统，旨在通过系统化计划编制、智能化控制决策与可视化生产管理，全面提高放矿管理水平和经济效益。本系统采用“平台+插件”的软件体系架构与“视图层-核心层-数据层”的三层架构，集成方案设计、放矿计划、生产管理三大核心功能，并结合PostgreSQL数据库与空间数据扩展，实现统一存储与高效访问。现场应用表明，系统将日出矿品位稳定在约0.32%，日内品位波动控制在±0.01%，资源回收率提升约0.5%；按既定产量与金属价格估算，因减少金属损失而实现的的年直接经济价值约为922.2万元。研究结果表明，该系统可为自然崩落法矿山提供高效的放矿决策支持，具有良好的工程适用性与推广价值。

为解决某薄矿脉铀矿原开采工艺存在的采切比高、成本高、效率低等问题，开发了薄矿脉高分段深孔连续协同采矿方法。与原采矿法相比，新型采矿法的采场生产能力提升了380.3%，采矿直接成本降低了56.29%。为验证该采矿法对不规则矿脉回采的安全性，以-200~-250 m中段矿脉为研究背景，通过FLAC3D数值模拟软件研究了新型采矿法在静力学及爆破动载作用下的回采稳定性。静力学模拟结果显示，矿柱最大拉应力为0.46 MPa，小于岩体的抗拉强度（1.63 MPa）；整体位移不超过1.14 cm，不存在大变形；塑性区未贯通间柱和顶柱，矿房保持稳定。在爆破动荷载模拟研究中，对回采后的1#矿房施加简化三角形动荷载，矿柱最大拉应力为0.38 MPa，处于稳定状态；循环荷载使矿柱产生的最大位移为2.6 cm；矿柱最大振速为20 cm/s；且矿柱上塑性分布区范围较小。通过数值模拟从应力、位移、塑性区、振速等方面证明了采场矿柱的稳定性，说明新型采矿方法具有较强的实践性，研究结果为薄矿脉铀矿的高效安全开采提供了技术支持。

在“CO₂+O₂”原地浸出采铀工艺的注氧过程中，氧气在长距离输送过程中易发生气泡聚并，导致流型恶化，进而诱发气堵，造成注液中断和浸出效率下降。为揭示气泡行为与流型演变规律，本研究针对地浸采铀中使用的静态混合器，设计了可视化试验系统，采用粒子阴影测速法，结合高斯滤波、自适应阈值分割及形态学重构等图像处理技术，实现对微气泡粒径、分布与动态行为的高分辨率原位观测。结果表明，当加氧质量浓度从15 mg/L增加至700 mg/L时，微气泡粒径（d₅₀）由528 μm增至823 μm；当注液流量从0.5 cm³/h提升至2.0 m³/h时，微气泡粒径从945 μm降至412 μm。随着加氧质量浓度提高，流型演化呈现从雾状流、泡状流、过渡流到弹状流的变化规律。在弹状流型下，大气泡周期性溃散，导致现场气堵问题频发，在注氧作业中应尽量避免该流型。本研究的图像处理方法可为微气泡粒径、聚并频率与流型识别提供高可靠性数据支持，为地浸采铀注氧作业与过程调控提供支撑。

针对某矿床试验采区存在的钻孔动水位差异大、地下水补给不足、单元抽注不平衡及浸出率差异大等问题，以动水位自动化监测为抓手，通过开展地下水位动态监测，实现地下水动态的可视化。结合计算机数字处理与模拟技术，对监测数据进行分析，建立了以地浸流场数值模拟、流场特征研究、抽注流量精益化及地下水位优化调控为主的质量控制体系，制定了科学的流场调控技术，实现了浸出剂的合理分配，减少了溶浸死角范围，提升了采区流场的通畅性，改善了单元抽注状况，为采区智慧化、精益化管理夯实了基础。

随着铀矿开采自动化水平的提升，电气控制系统的可靠性成为保障生产安全与效率的关键因素之一。针对新疆某铀矿项目中变频器控制系统出现的异常失效问题，提出了一种基于PLC的“变频器通讯控制+硬线备用”双控方案。通过分析端子控制与通讯控制的技术特点，设计了Modbus RTU通讯与端子控制相结合的容错架构。该方案有效解决了原系统通讯受干扰导致的控制失效问题，系统平均无故障时间（MTBF）由168 h提升至2000 h，控制响应时间缩短至100 ms。该结果为铀矿行业高可靠性控制系统设计提供了参考，特别适用于电磁环境复杂、可靠性要求苛刻的生产场景。

针对某铀业公司二氧化铀颗粒物料负压气力输送作业中的管道堵料问题，采用CFD-DEM耦合模拟与现场试验相结合的方法，对气力输送过程进行了研究。通过分析颗粒输送流态、气相压力分布及系统压力降，明确了堵塞机理；通过现场试验与数值模拟结果的对比分析，验证了模型的适用性。结果表明：弯管曲率半径从200 mm增大至500 mm，弯径比从2.50增至6.25，气力输送局部压力损失大幅降低，颗粒流动状态良好，气相压强峰值降至27.2 kPa，系统总压力降显著降低，动力设备运行正常。研究结果证实了CFD-DEM模型在该二氧化铀颗粒物料气力输送系统优化中的可靠性，为二氧化铀颗粒高效、稳定输送提供了理论依据与工程参考。

为解决伴生放射性废渣库设计难点，保障废渣安全处置长期有效，通过理论分析和试验研究，开展了伴生放射性处置场核素迁移控制技术研究，从源头、过程及末端维度建立了三位一体污染控制技术体系。通过开展废渣浸出试验，筛选了稳定化药剂，并以此为基础研发了新型稳定化复合材料，在一定程度上解决了废渣反酸问题，实现了源头控制。通过渗水过程阻断研究，构建了三维防水入侵系统，从多个维度阻断外界水的侵入。末端污染控制技术以某地天然黏土为例，进行了土壤改性和阻滞试验，确定了改性材料掺加比例及天然材料防渗层厚度。在某省伴生放射性废渣库的实际应用表明，该三位一体污染防控技术能够对核素迁移起到关键控制作用。

铀矿采冶过程产生的铀尾渣中残留有放射性物质，其持续释放的氡气对人体健康构成潜在危害，覆盖治理是有效抑氡手段之一。为解决传统覆盖材料长期稳定性不足、成本较高等问题，本研究提出一种基于碱激发固化材料的铀尾矿多层覆盖体系，并在南方某尾矿库开展了现场试验。研究筛选硅酸钠（模数2.0）为碱激发剂，矿粉为活性材料，河砂为细骨料，确定最优配比为矿粉：固体硅酸钠：铀尾渣：河砂：水=0.8：0.2：1.4：0.6：0.5（质量比）；在该配比下，固化体28 d抗压强度达10.6 MPa。试验表明，以铀尾渣碱激发固化体为降氡屏蔽层构建的多层覆盖体系，由保护层、植被层、降氡屏蔽层、导排层和阻隔层构成，各层通过协同作用实现抗侵蚀、防渗与高效降氡等功能，5 cm厚的碱激发固化体降氡效果达97.85%，覆盖后氡析出率稳定在0.187~0.419 Bq/（m²·s），满足国家标准。该体系抗风蚀、雨水冲蚀及差异性沉降能力优异，长期稳定性良好。经济性分析结果显示，该体系的材料成本仅为国内外同类体系的75%。同时，通过就地利用铀尾渣实现了资源循环，兼具环境效益与经济优势，为铀尾矿库退役治理提供了一种高效可行的技术方案。

中国的伴生放射性废渣来源广、种类多、数量大，已制约伴生放射性矿产行业的健康发展，迫切需要建设科学规范的处置库对其进行长久处置。在综述国内外伴生放射性固体废物（固废）处置方式的基础上，通过分析某伴生放射性固废处置库的地质条件、库容规模、投资金额、安全保障、施工条件和运营维护，以及不同处置方式的适宜性，得出一种可行性较高的处置库建设方案。

为解决露天矿山边坡道路设计中人工交互主观性大、经验依赖度高、耗时费力、效率低下等问题，提出一种露天矿山边坡道路参数化三维设计方法。总体思路：结合露天矿山边坡道路设计参数要求，运用参数化边坡道路设计思想，构建露天矿山边坡道路参数化三维设计数学模型。研究成果在数字采矿软件平台中开发实现，并将生成的道路参数化三维设计模型用于某露天矿山边坡道路设计。研究表明，对完成单个露天矿山边坡道路设计，人工交互设计平均用时3 h，参数化三维设计方法用时仅为5 min。提出的露天矿山边坡道路参数化三维设计方法极大地减少了设计人员工作量，能够适应设计参数变化后的快速自动更新，极大地提高了设计成果的合理性。