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松软破碎矿体开采环境再造阶段落矿嗣后充填连续采矿技术(2014年度一等奖)
作者:匿名    来源: 来源网络    点击数:17    更新时间:2016-04-13 09:43:06    

项目针对新疆喀拉通克铜镍矿的矿床开采条件,其松软破碎、含水含泥、高应力、高品位厚大矿床,是复杂难采矿床的典型代表。据不完全统计,这类矿床占我国矿产资源量约1/3传统采用“下向分层进路回采充填采矿法”,用巷道式回采、人工矿车或电耙出矿,作业条件差、劳动强度大、采矿成本高、工效低;此类矿床开采问题长期没有任何突破,是采矿界公认的重大技术难题。研究成果针对此类矿体环境,首创松软破碎矿体采矿环境再造的学术思想,提出了采矿环境再造的技术体系及实施工艺。在喀拉通克软破矿体中通过下向进路浅采高强度胶结充填构筑人工采矿环境,实现松软破碎赋存地质环境再造和空间结构重构,构建了软破矿体中的深孔崩矿环境再造工艺和技术体系。

自主设计和研制了BLES双向加载岩体开挖模拟试验系统,在采矿环境再造相似模型试验基础上,获得了采矿环境再造深孔诱导崩落充填采矿方法的采矿过程力学行为时空演变规律。结合数值模拟与可靠性理论实现了参数概率影响下的采矿环境再造的人工结构稳定性和工程结构响应的可靠度,提出了采矿过程施工扰动因素的过程控制。

实现了采矿环境再造的深孔崩矿嗣后充填采矿方法的创新,开发了顶底柱超前回采深孔落矿连续采矿法,改变了矿山的采矿模式,首次采用数字全景钻孔摄像系统实现了软破矿段数字精细化大直径深孔爆破参数设计,合理利用矿体自身结构差异性解决了软破矿段强制与诱导相结合的回采崩矿技术难题。建立了采矿环境再造的远程地压自动监控和安全预警体系。

该成果是传统低效高成本采矿向高效低成本采矿的重大变革。采场生产能力从156t/d提高到460t/d(提高2.95倍),采矿成本由267.85元/t降低到206.00元/t(降低23.1%);经济效益11.6亿元,减少矿山固体废弃物排放23.5万m3。项目突破了松软破碎含水复杂矿体的安全高效开采技术难题,是采矿技术的重大创新,在传统矿业领域具有重大的学术价值,处于国际领先水平。

大孔径深孔爆破炮孔全景钻孔摄像现场工作照

井下爆破网络连线工作图

课题组长周科平教授

课题组全体成员与研究生合影照