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东北大学:破解矿山开采露天转地下过渡难题

2017-07-31 13:48      来源:东北新闻网      作者:     分享 分享到搜狐微博 分享到网易微博

  东北新闻网讯:通讯员 李晨 由于取得重大技术突破并产生巨大经济和社会效益,由东北大学与海南矿业股份有限公司、金诚信矿业管理股份有限公司合作完成的“露天转地下楔形过渡开采关键技术研究与应用”项目荣获冶金科学技术一等奖。

  该项目自2009年11月开始研究,当时我国约90%的国营露天铁矿山均已进入深凹开采,许多深凹露天铁矿正在陆续转入地下开采。在露天转地下开采的过渡期,安全生产条件差与产量衔接困难的难题一直没得到很好解决,致使许多大型铁矿山出现了减产或停产过渡现象,产能大幅度下降,严重影响矿山企业的经济发展。为此,东北大学积极与海南矿业股份有限公司等开展合作,研究过渡期高效开采技术,以提高产能与解决露天转地下平稳过渡难题。

  立项时,东北大学任凤玉教授团队本着“三律”(岩体冒落规律、散体移动规律与地压活动规律)适应性原理,已解决了二十多座矿山难采矿体的高效开采技术难题,并在和睦山铁矿试验成功了诱导冒落采矿法,总结出“三律”适应性高效开采理论,累计提出了十余种新型采矿方法,这些研究工作为项目研究奠定了理论与工艺基础。

  项目组以海南铁矿露天转地下开采为背景,在总结国内外露天转地下研究成果与生产经验的基础上,分析了传统过渡模式对矿床高效开采的不适应性,提出了过渡期地下诱导冒落法开采挂帮矿体、露天延深开采坑底矿体的楔形转接过渡模式,研究了该模式下露天地下协同开采的技术方法,并提出了相应的采动岩移控制方法。此外,研究了露天地下协同安排回采顺序、协同形成覆盖层、协同布置开拓系统与协同优化产能管理等的理论方法与工艺技术,由此形成了完整的露天转地下楔形过渡协同开采方法。

  理论分析与应用实践表明,该项目提出的露天转地下楔形过渡协同开采方法,克服了传统过渡方法存在的露天与地下开采时空的制约关系,消除了采动滑坡危害,有效利用了露天与地下开采的工艺优势,是一种安全高效的新型采矿方法。该法具有露天转地下过渡工艺简单、露天与地下采场安全生产条件好、开采强度大、效率高等优特点,适用于各种稳定条件的露天转地下开采的金属矿山,可大幅度提高过渡期矿体的开采效率,实现露天转地下的安全过渡与增产衔接。

  2012年起,项目研究成果开始在海南铁矿全面应用,延长了露天地下同时开采的时间,加速了地下产能的提高,有效解决了海南铁矿露天转地下过渡期产能平稳衔接的难题,并实现了增产过渡,创直接经济效益15.17亿元。

  目前研究成果已先后在黑山铁矿、大孤山铁矿、眼前山铁矿、五矿邯邢西石门铁矿和弓长岭井下铁矿5座矿山推广应用,直接经济效益达1.67亿元,经济、社会和环境效益显著,对露天转地下过渡期安全高效开采具有重要的推广价值和示范作用。

  (编辑:武秋同)

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