1.研究对象 矿业工程是一门以矿产资源开发和利用为研究主体的工程学科。研究目标是将各种矿产资源以安全、经济、高效和有利于环境保护的方式从原生地开发出来，并进行合理、有效和充分的利用。矿产资源是一种天然的不可再生的资源，经过长期不断的开发和利用，全球矿产资源的保有量逐渐减少，埋藏于地层浅部的高品位矿产资源已逐渐枯竭，矿产资源开发正朝着千米以下深部资源和低品位、难处理的资源过渡。因此，矿产资源开发和利用的难度越来越大，问题越来越多。特别是地下开采环境受到构造应力场、地下水、地温等很多因 素的交互影响，使开发过程处在一个环境极端恶化、开发条件和工作条件十分复杂的系统中。而且这个系统又是事先看不见、摸不着的，致使矿业工程研究的前提条件中存在着大量的不确定性因素。因此，矿业工程学科需要研究、开发更多的符合开发利用条件和矿山环境不断变化 的相关理论、方法和技术，以实现传统矿业开发模式的变革。总体而言，矿业工程学科研究的 对象主要包括安全、经济、高效和有利于环境保护的矿业开发新模式；针对不同矿床种类、不 同赋存状况与不同环境条件的采矿新理论、新技术、新工艺、新装备；矿业开发活动对自然生 态系统的影响及环境污染防治，矿物加工过程的物理、化学和生物作用机理及高效洁净的矿物 加工工艺、药剂和设备；矿产资源的深加工、精加工及分级利用、提级升值的全值化开发与利用技术；矿山开采和矿物加工过程中的安全保障，以及瓦斯、火灾、水灾、粉尘爆炸和冲击地压等灾害的预防与控制，矿山安全管理技术与方法，还需要研究资源—环境—经济—社会进步相协调的矿业可持续发展的途径与方法。

2.理论  作为一门交叉性学科，且面对的是包含大量不确定性因素的复杂的研究对象，因此，矿业工程学科的理论体系尚处于不断完善的过程之中。总体来说，矿业工程学科的理论体系包括采矿工程学、矿物加工工程学、矿山安全科学与技术、矿业经济学与矿业系统工程等领域。根据矿业工程学科多个领域现有研究进展，结合我国矿产资源开发和利用涉及问题的复杂性、多样性和阶段性，矿业工程学科的主要理论包括矿山岩石力学与釆矿学及岩层控制基础 理论；采矿设计与工程优化理论；岩体力—水—热—化学多场耦合的采矿工程稳定性及其协同 控制理论；以能量聚集和演化为主线的开采动力灾害预测与防控理论；矿业开发过程中污染的产生、预防、控制与再资源化的全过程控制理论与技术（绿色矿山、生态矿山、无废矿山）；基于现代物理、化学与生物学方法的矿物有价组分高效分离、回收与全值化利用的综合基础理论；矿山风险辨识与控制理论与方法；矿山安全与灾害预防的可视化、智能化全过程监测、控制与应急管理理论；矿业领域的科学、技术、工程与管理等集成理论；环境、经济、社会与资源协调发展理论。

3.知识基础  矿业工程学科在发展过程中不断地形成和完善支撑学科体系的知识基础。随着对矿产资源开发和利用关键问题认识的不断深入和解决问题能力的不断加强，本学科在系统科学的基础上，形成了四个学科方向的知识基础：

(1)釆矿工程学科方向：以地质学为基础的矿产资源种类及其赋存条件、开采环境条件的勘察、分析、评价理论和方法；以工程力学、岩石力学为主线的开采工艺设计、矿山压力控制、围岩失稳控制理论和技术；以机械工程、电气工程、通信与控制工程为基础的采矿装备、 设施的工况分析与运行管理知识；矿山安全、环境污染和灾害防控的基本知识。

(2)矿物加工工程学科方向：以矿物学为基础的矿物分类与可利用性分析评价理论与技术；以无机化学、有机化学、物理化学、生物学、电磁学等为基础的矿物分离理论和技术；矿物材料深加工、精加工和全值化高效利用的理论、方法和技术；难处理、低品位矿石的高效利用理论、方法与技术；二次资源的加工、处理与综合利用技术。

(3)矿山安全与灾害防治学科方向：以矿井环境与设施为背景的生产安全影响因素分析，包括危险源识别与判断、通风、防尘、降温、瓦斯治理、安全防护、紧急避险、应急救援理论、技术与方法；以岩石力学、采矿动力学、安全工程理论为基础的开采诱发动力与地质灾害的孕育机理及预防、控制理论和技术。

(4)矿业经济与管理学科方向：以经济学、管理学、统计学、运筹学等为基础的矿业经济学、矿业系统工程、矿山安全经济与管理和矿山企业管理的基本理论与方法；环境、经济、社会与资源协调发展的理论和方法。此外，矿业工程学科高度注重系统分析能力和解决复杂矿产资源开发与利用实际问题能力的培养，以及获取知识能力、应用知识能力及创新能力的锻炼。

除本学科的知识发展之外，相关学科的理论和技术的发展也使得矿业工程学科的知识基础不断拓展和深化。总体来说这些知识基础包括自然科学基础知识(数学、物理、化学、地学、生物学、生态学与医学等)、工程科学基础知识(工程机械与土木建筑等)、技术科学基础知识(计算机科学与材料科学等)和人文社会科学基础知识(经济学、社会学、法律与管理学等)4大类。

4.研究方法  鉴于矿产资源种类及其赋存条件，开采环境条件的复杂性、多样性和多变性，矿业工程领域的研究方法也具有复杂性和多样性，并且在不断吸收和借鉴相关学科领域研究成果的同时，自身的研究方法也不断发展，不断创新和不断完善，并逐渐形成了该领域独特的研究方法：

(1)定性分析与定量分析相结合，确定性分析与不确定性分析相结合的研究方法。针对矿业工程领域研究对象及其环境因素中普遍存在的随机性、模糊性等不确定性，必须采用相应的研究方法来对大量的不确定性信息进行分析和处理。因此，必须采用定性与定量相结合、经验与理论相结合、结构分析与功能分析相结合、确定性与不确定性相结合的研究方法。模糊数学、人工智能、灰色理论和非线性理论等现代科学技术手段则为不确定分析研究方法和理论体系的建立提供了必要的技术支持。

(2)实验室实验、现场试验、物理模拟、数值模拟、计算机仿真等多种手段相结合的过程分析方法。在矿业工程领域中，大部分问题都与过程有关。因此，矿业工程领域中的许多问题必须看成是时间不可逆的、非对称性的、非线性的，具有自组织特性的动态演化过程。通过实验和相似建模，来构筑概念、结构、功能相似模型，并通过模拟仿真来研究和分析结构与功能之间、状态与状态之间的历史继承性，获得局部与整体、个体与系统的整体响应。

(3)基于实验、观测、检测、监测数据分析的反演分析方法。矿业工程系统是一个复杂的灰色系统。在本身存在许多未知因素的情况下，通过科学实验或者现场勘测、调查，获得基础数据，进行工程初步设计。在工程施工、建设过程中，采用多种手段监测工程的物理、力学反应，如应力、位移、变形、稳定性状态变化等。不但为采取必要措施保证工程安全提供依据，而且由监测结果可以反演出基础信息，通过检验、修正原参数并修改设计，就使工程设计更加合理。

(4)整体综合分析方法。由于矿业工程研究中每一环节都是多因素的，且信息量大，因此，必须采用多种方法并同时考虑多种因素(包括工程的、地质的及施工的等)进行综合分析和综合评价，尤其是必须注重科学理论与技术相结合、工程技术与实践经验相结合，才能得出符合实际情况的正确结论，做出符合实际的工程设计或解决问题的正确方案。就矿业工程而言，整体综合分析方法又必须以系统论、信息论和不确定性分析理论为指导。