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采矿工程技术

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露天采矿工程技术
在露天采矿技术领域,面向世界采矿学科技术前沿,承担了国家“六五”至“十二五”重大攻关项目,其技术研究取得多项重大成果,获得国家、省部级科技进步一、二、三等奖30余项,授权专利15余项。深凹露天矿陡帮开采、大区微差爆破控制技术、陡坡铁路运输技术改变了传统开采模式,规模大、成本低、效率高,在国内外矿山得到大范围应用。
1露天境界外驻留矿体开采技术

360彩票露天矿境界外驻留矿体的开采已经成为当前和今后一段时间国内矿山热点之一。马矿院在太钢峨口铁矿建成750万吨/年驻留矿体开采示范矿山,集外扩境界开采、地下开采、露天地下联合开采3种模式,有效解决了复杂开采环境下驻留矿体的综合回收利用。

2采矿虚拟现实(VR)技术

依托金属矿山安全与健康国家重点实验室,建设了采矿虚拟仿真实验室,配备了Surpac、Minesched、Whittle、Dimine、MPS管控系统、3Dmine等矿业专用软件,建立数字化资源储量模型与经济模型,实现地质矿产资源储量利用的精准化管理,并可实现矿山开采环境和开采工艺的虚拟仿真。为数字矿山建设提供技术支撑。

3高台阶开采技术

该技术是国家"八五"科技攻关成果,在本钢南芬露天铁矿试验成功,填补了我国露天开采工艺一项空白,试验研究表明,随着台阶高度的增加,设备效率提高,作业成本下降。18m台阶较12m台阶:穿孔效率提高10.7%,作业成本降低5.21%;爆破成本降低14.9%;电铲效率提高10.84%,作业成本降低6.42%;运输效率提高4.41,作业成本降低1.4%。开采总成本降低5.43%。




4深凹露天矿山陡坡铁路运输技术

该技术是国家"十五"科技攻关成果,在朱家包包铁矿试验成功后,解决了制约陡坡铁路运输技术在我国推广应用的关键性技术和施工难题,成功实现了40‰~50‰陡坡铁路运输。

5大型露天矿山陡帮开采技术

该技术是国家"六五"、"七五"科技攻关成果,在大孤山和南芬露天铁矿试验成功,确定了铁路运输和汽车运输两种方式的组合台阶结构参数和开采工艺,提高了工作帮坡角10~15°,有效降低了矿山初期生产剥采比30%~40%。露天矿山开采高效节能技术已在露天矿山普遍使用。

6露天矿汽车-铁路、汽车-胶带联合运输技术

多年来一直从事露天矿联合开拓运输研究。汽车-铁路、汽车-胶带联合运输技术保证了采场上、下部运输的有机结合,降低露天矿运输成本,提高矿山生产效能和经济效益。

地下采矿工程技术
1地下矿山高分段大间距无底柱崩落采矿技术

该技术是国家“十五”科技攻关成果,在国内外矿山得到了广泛应用。目前梅山铁矿结构参数为18m×20m、大红山铁矿结构参数为20m×20m。该技术具有开采强度大、机械化程度高、回采工艺简单、开采成本低且安全等显著优点,为我国地下矿山的发展起到了积极的推动作用。

2地质环境复杂矿床上行式充填(嗣后充填)采矿技术

360彩票该技术把上行式开采模式、连续开采、无废开采及高效充填作为一个系统协同设计,解决了地表保护要求高等环境复杂难采矿体的开采难题。该成果在苍山铁矿等矿山成功应用,为我国环境复杂矿体上行式开采模式提供了示范作用,在同类矿山具有较高的推广价值。

超厚流沙强含水地层中大断面斜坡道快速掘进技术

研究应用高压摆喷构筑地下截渗墙、正台阶分步分序短掘快支和整体式模板衬砌台车一次性浇注永久支护体成形等综合新技术,取代了传统的高能耗冷冻掘进方法,解决了超厚流沙、强含水地层大断面斜坡道掘进的技术难题,并获得安徽省科学技术三等奖。

3矿井通风、节能及热害防治技术

通过采用软件开发与长期实践积累的成果建立通风系统模型,自主开发了适应于矿井通风远程集中监控系统成套装置以及深井开采热害防治技术,为通风系统运行效果提供技术保障,节能效果显著。同时较好地解决了大型千米深井冬瓜山铜矿采区夏季高温热害问题。典型国家攻关技术有:深井开采地热防治与通风降温技术研究(“十?五”国家科技攻关计划项目);深井开采通风系统优化与调控技术研究(十二?五”国家科技攻关计划项目);深井开采通风降温与节能控制技术研究(中国有色金属工业科学技术奖二等奖)。

4井下充填技术

马矿院开展了“地下矿山无(少)废开采关键技术研究”,注重解决高浓度全尾砂充填料的制备、输送等关键工艺技术和装备,自主研制和设计了自动控制的卧式充填系统和立式充填系统,充填能力为100-200m3/h,全尾砂充填料的浓度最高可达到73%-75%,该技术先后在大昌铁矿、徐州利国铁矿等得到推广应用,技术处于国内先进水平。

5大水矿山水害防治技术

选择陆地声纳仪、全空间瞬变电磁法探测技术等综合探测手段,实现中小溶洞等远距离(120m) 识别与定位、水量估算。通过高压旋喷注浆堵水技术,实现矿山井下注浆堵水。

6采空区“测-绘-诊-治”成套系列技术

中钢马矿院开发了采空区探测、稳定性评估、危害解除、功能化利用、安全处置成套新技术,研制了具有双向梯度加载的采矿工程多功能试验系统和移动充填关键装备,采用集成开发的物探、三维探测及分析软件,可对地下历史遗留不明采空区、复杂群空区进行调查、探测及分析。形成了复杂采空区“测”、“绘”、“诊”、“治”技术体系,为采空区的科学有效处置提供了新技术。

7矿山微震在线地压监测技术

360彩票 通过在岩石破裂区周围布置振动信号检波器,检测岩石弹性波到时和能量等相关地震学参数,通过震源定位算法计算出岩石破裂源的发生位置、发生时刻、震级等参数。指导矿山进行灾害预防措施,避免灾害的发生。成功应用于内蒙古陈旗天宝矿业谢尔塔拉铅锌矿等。

8深井高应力破碎围岩支护技术

360彩票 我国深部矿产资源正逐步成为开发重点,破碎岩体在深部高应力条件下,矿山巷道等工程围岩碎裂化严重,井下人员、设备安全威胁大。我院研发的“高强度”、“高刚度“、”高预紧力“的支护技术,可有效控制破碎岩体在深部高应力条件下的破碎变形,实现低成本安全支护,成功应用于山东黄金鑫汇金矿等矿山。

9破碎矿床非连续接顶充填开采技术

下向充填法开采破碎矿床,成本高、效率低、作业工序复杂,研究开挖应力拱-充填矿柱-顶板协同作用机理,研发了破碎矿床非连续接顶充填开采技术,实现破碎矿床低成本高效开采。成功应用于喀拉通克铜镍矿,充填成本降低达7%。

露天地下联合开采工程技术
1露天与地下平稳过渡开采关键技术

中钢马矿院在露天转地下、地下转露天采矿和露天与地下联合开采方面具有丰富的经验和雄厚的技术力量,先后完成了“福建紫金山金矿地下转露天开采技术研究”、“攀钢兰尖铁矿露天转地下开采技术研究”等课题。

2多矿体露天地下时空同步高效绿色开采技术

中钢马矿院系统研究了浅部露天开采、深部矿充填法开采、深部矿崩落法开采多区段、多方法、大规模、机械化、高效率、低扰动的联合开采技术,创建了露天地下多位一体环境重构开采模式和互适应开采技术。该技术在玉溪大红山矿业有限公司矿山得到应用。

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