致力于金屬非金屬礦連續(xù)高效采礦技術(shù)的研究與應(yīng)用實踐。經(jīng)過長期理論研究、技術(shù)積累與現(xiàn)場實踐,將機(jī)械化、自動化設(shè)備與采礦方法創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合,發(fā)展了自然崩落法、無底柱分段崩落法、大直徑深孔階段嗣后充填法等高效采礦方法,形成了單步驟連續(xù)開采技術(shù)、厚大礦體組合式多中段無礦柱連續(xù)開采技術(shù)、下向分段充填連續(xù)采礦技術(shù)、機(jī)械破巖連續(xù)開采技術(shù)、深井卸荷開采技術(shù)等專利技術(shù)以及礦山全生命周期開采整體規(guī)劃特色服務(wù),為實現(xiàn)礦山安全高效開采、綠色開采、無人開采提供技術(shù)支撐,引領(lǐng)著我國采礦技術(shù)發(fā)展與變革。目前已承擔(dān)百余項國家課題,為國內(nèi)外數(shù)百家企業(yè)解決了采礦技術(shù)難題。
大規(guī)模高效采礦技術(shù)
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高階段大直徑深孔/束狀深孔側(cè)向崩礦采礦技術(shù)
階段高度60~120m,炮孔直徑165mm,布置成平行垂直深孔或者束狀孔。采用VCR法自拉槽,側(cè)向崩礦,采場生產(chǎn)能力1000~1500t/d。與常規(guī)階段大直徑深孔側(cè)向崩礦相比,采準(zhǔn)工程量減少,生產(chǎn)能力更大。
高階段大直徑深孔/束狀深孔側(cè)向崩礦采礦技術(shù)
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束狀孔當(dāng)量球形藥包下向高分層落礦采礦技術(shù)
束狀孔由幾個相同直徑均勻布置的單個炮孔組成,等效于一個更大直徑炮孔。鑿巖水平布置成巷道形式,留有連續(xù)礦柱,安全性高。下向高分層爆破,完全避免了切割井、拉槽等低效率輔助工程。爆破分層高度可達(dá)7.5m,而傳統(tǒng)VCR法分層高度只有3~3.5m。底部結(jié)構(gòu)可以全面出礦,供礦能力強(qiáng)。采場生產(chǎn)能力1500~1800t/d。
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單步驟階段空場連續(xù)崩落開采技術(shù)
先用空場法形成補償空間,間柱、頂柱大規(guī)模一次崩落,一次崩落礦量可達(dá)10~30萬t。采用空場法可回收礦塊單元1/3的純礦石,間柱、頂柱崩落后覆巖下放礦。本方案兼有空場采礦法的高效率、高強(qiáng)度、低成本特點,又有崩落采礦法無礦柱和空區(qū)處理的后續(xù)作業(yè)的優(yōu)點。不留礦柱、沒有空區(qū),形成“礦石工廠”,生產(chǎn)能力2000~2200t/d。
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大規(guī)模原地碎裂誘導(dǎo)崩落開采技術(shù)
針對破壞嚴(yán)重,無法布置采準(zhǔn)工程,常規(guī)開采技術(shù)方案無法回收的礦體,采用大直徑束狀孔超擠壓爆破致裂,炮孔一次爆破,形成原地爆破碎裂帶。在礦塊底部逐步拉底,誘導(dǎo)上部礦石崩落,底部出礦。
該技術(shù)適用于多空區(qū)和高應(yīng)力等致災(zāi)環(huán)境下的大型厚大礦體開采,采用可適應(yīng)不規(guī)則空區(qū)變抵抗線的大直徑下向集束深孔爆破技術(shù),避免多次爆破導(dǎo)致回采環(huán)境惡化,實現(xiàn)多空區(qū)、高應(yīng)力環(huán)境下高階段區(qū)域整體崩落。
應(yīng)用案例:該技術(shù)應(yīng)用于華錫銅坑礦細(xì)脈帶特大事故隱患區(qū)治理,一次性爆破裝藥150t,崩落礦量77萬t,為國內(nèi)最大規(guī)模的井下大直徑深孔爆破。爆破后,消除空區(qū)地壓隱患,消除了火區(qū)燃燒源。
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分條連續(xù)充填開采技術(shù)
底部塹溝結(jié)構(gòu)遙控鏟運機(jī)高效出礦,結(jié)合礦體中厚的特點充分發(fā)揮低配比充填體自立性,采場不留設(shè)傾向間柱,優(yōu)化并減少走向間柱留設(shè)?;夭蓵r采場一側(cè)為原巖,一側(cè)為充填體,合理劃分盤區(qū),實現(xiàn)了中深孔空場嗣后充填無間柱連續(xù)開采。
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厚大礦體階段間無礦柱連續(xù)開采技術(shù)
厚大礦體組合式多中段分期連續(xù)開采,分期之間自上而下建設(shè),每期內(nèi)采場單元在階段間自下而上開采;兩期間的一步驟/二步驟采場單元豎向交錯布置,同時研究應(yīng)用充填體隔離層替代原巖水平礦柱;完成上一期一步驟采場回采后隨即開采下一期一步驟采場,兩期之間有序銜接;以充填體隔離層為直接頂板,利用兩側(cè)一步驟采場的連續(xù)充填體條件,形成了充填體頂板下二步驟采場大直徑深孔階段采礦技術(shù)和無水平礦柱條件下采場階段間工程結(jié)構(gòu)及回采工藝銜接技術(shù)。
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下向分段充填連續(xù)開采技術(shù)
分段間無頂?shù)字孪蜻B續(xù)開采,通過采場整體倒三角下降的回采順序,相鄰采場間交錯布置,提高深部開采應(yīng)力環(huán)境的安全性;在礦體穩(wěn)固性較差的條件下,減少單個采場原巖暴露尺寸,優(yōu)化并增大采場結(jié)構(gòu)參數(shù),充填體作為采場直接頂板,應(yīng)用下向深孔集中強(qiáng)化開采,形成下向分段充填連續(xù)開采技術(shù)。
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地下礦山機(jī)械連續(xù)開采技術(shù)
機(jī)械連續(xù)開采技術(shù)使礦山生產(chǎn)過程在時間空間上真正實現(xiàn)連續(xù)化,是解決極破碎難采礦體和深部資源采掘技術(shù)難題的重要研究方向。
以實現(xiàn)礦山生產(chǎn)全工藝流程在時間空間上真正的連續(xù)化,建設(shè)高效大規(guī)模的“礦石工廠”為目標(biāo),率先研究開發(fā)在同一空間平行作業(yè)的機(jī)械破巖連續(xù)采礦技術(shù),形成硬巖可截割性、可掘性評價體系,發(fā)揮機(jī)械破巖誘導(dǎo)卸荷、微擾動快速開挖、連續(xù)落礦的優(yōu)勢,形成機(jī)械破巖連續(xù)開采理論基礎(chǔ),研究提出基于機(jī)械落礦的采切、落礦、出礦、充填等多工序高效協(xié)作采礦方法,突破地下金屬非金屬礦山短流程、低擾動卸荷連續(xù)開采技術(shù)。
深部金屬礦全生命周期開采整體規(guī)劃
適用于深部高應(yīng)力環(huán)境下礦體開采,緊密圍繞“高應(yīng)力環(huán)境”與“資源開發(fā)價值”兩個核心要素開展整體規(guī)劃,從源頭上控制巖爆發(fā)生震級、頻次和比率,打造全生命周期的深部采礦新模式。
該技術(shù)通過開展戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)層面規(guī)劃,將深部巖體高應(yīng)力環(huán)境及其隨開采過程的演變規(guī)律作為約束條件,以實現(xiàn)礦山資源開發(fā)投資價值為目標(biāo),實現(xiàn)了深部金屬礦山以資源開發(fā)價值最大化為目標(biāo)的全生命周期安全開采動態(tài)優(yōu)化。
項目依托:十三五重點研發(fā)計劃《深部金屬礦協(xié)同開采理論與技術(shù)》(2016YFC0600709)