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[成果] gkls123859
TD4 应用技术 公布年份:2011
成果简介:一、任务来源 中华人民共和国科学技术部国家科技支撑计划课题。 课题任务书编号:2006BAB11B01。 二、应用领域和技术原理 1.应用领域 本成果主要用于大中型露天矿山、大中型水利工程、军事工程等采矿工程施工中进行多方位露天边坡预裂孔、根底孔以及台阶前缘垮落孔作业。 2.技术原理 钻机的潜孔作业主要由推进调压机构、回转供气机构、冲击机构、提升机构、操纵机构和排粉机构等来完成。 钻机工作时,推进调压机构使钻具连续推进,并使钻头始终与孔底岩石接触。回转机构使钻具连续回转。同时,装在钻杆前端的冲击器在压气的作用下,其活塞不断冲击钻头,钻头获得冲击后获得能量,潜入孔底,产生使岩石受挤压的冲击力。钻具回转避免了钻头重复打击在相同的凿痕上,并产生了对孔底岩石起刮削作用的剪切力,在冲击器活塞冲击力和回转机构的剪切力作用下,岩石不断被压碎和剪碎。压气由气接头进入,经由中空钻杆直达孔底,把压碎和剪碎后的岩渣,从钻杆与孔壁之间的环形空间吹到孔外,从而形成炮孔。 高气压智能化大型潜孔钻机具体由以下几大系统组成:推进系统(包括推进和回转装置)、定位系统(包括钻臂、补偿架)、动力系统、行走系统、接卸杆系统(包括钻杆库、卸杆器)、操纵系统、液压系统、风水系统和电气系统。 三、性能指标 序号 名 称 合同要求参数 实际参数 备 注 1 钻孔直径 Ф152~Ф220mm Ф202~Ф225mm 2 钻孔深度 30m 18m 3 钻孔角度 0°~+60° -15°+60° 与垂线夹角 4 推进器左右摆角 ±20° 5 钻杆长度 9m 6 钻杆直径 Ф180mm 7 钻杆库容量 1根 8 最大推进力 39k 9 推进行程 9350mm 10 最大提升速度 26m/min 11 补偿行程 1450mm 12 最大回转扭矩 5870N.m 13 回转速度 0~64rpm 14 工作气压 2.1MPa 2.1MPa 15 排气量 33m3/min 备注: 高气压智能化大型潜孔钻机分两个系列产品:CS165系列和CS225系列,CS165系列其钻孔直径为Ф138~Ф178mm,钻孔深度为30米。 四、与国内外同类技术比较 高气压智能化大型潜孔钻机是在借鉴国内外同类产品的基础上,自主创新开发成功的,与国内外钻机相比较,对比如下: 动力驱动和传动方式 目前国内外大型露天潜孔钻机全部采用单一的动力驱动,纯电力驱动机动性差,设备转场困难;纯柴油动力驱动运行成本高,噪音污染严重。本钻机采用柴电双动力驱动,克服了单一动力的不足。我国矿山仍然大量使用机械传动的第一代钻机产品,但是目前在国内外新型钻机产品全部采用液压传动。 液压系统结构及控制形式 目前国内外大型露天钻机新产品已普及液压传动技术,现代的液压集成技术和人机智能技术在国内同类产品中未得到应用,在国外个别先进机型上已有应用,但智能化程度不高。该钻机采用智能型程控系统通过Canbus总线控制高度集成的液控中心,可实现全自动智能化作业和远程监控等功能。 定位方式及钻孔功能 国产大型露天潜孔钻机普遍采用固定式钻架结构,炮孔定位困难,需要配套其他钻机来穿凿特殊孔,而该钻机采用国际上先进的多自由度钻架结构,解决了国产钻机的在钻孔功能上的不足。 整机可靠性 行走、推进和回转是决定整机可靠性的频繁工作的关键部件,目前国内外钻机产品多从选材和加工工艺上来保证,而该项目主要从改进结构来提高可靠性,行走采用自润滑免维护履带底盘,推进导轨覆盖可更换的耐磨材料,回转头取消易损的传动件,这些措施使得钻机的可靠性领先国际同类产品。 操作人性化 国内前期的同类钻机产品很少关注操作的人性化,而国外产品对此极为重视,本项目为此作了大量的研究工作,在操作的可视性、方便性和安全性方面均优于国外同类产品。 五、成果的创造性、先进性 在国内首次研发成功2.0MPa以上的高气压大型潜孔凿岩钻机,其凿岩效率高,且有效凿岩孔径达到225mm,突破了潜孔凿岩最大孔径的极限。 采用柴电双动力驱动技术,在凿岩作业时采用低成本的电力驱动形式,而在长距离移动时采用柴油动力。在保证提高钻机安全性、灵活性的同时有效地降低钻机的运行成本,从而满足了不同工况的运行要求,解决了大型设备转场难的问题。 采用高灵活性多自由度钻架系统可实现钻孔功能的多样性,全面扩展钻机的作业范围,适应露天矿各种不同工况的凿岩作业,如穿凿采场炮孔、边坡孔及根底孔,不需要其他特种设备配套。 采用外包不锈钢的导轨与推进器上设置的低摩擦材料接触的推进滑动结构,有效地减小了钻具推进时的摩擦阻力,提高了自动凿岩参数的控制精度,并有效地保护导轨本体,使导轨成为永久性导轨。 采用适应高气压潜孔钻机要求的配套钻具,大幅度地提高凿岩效率,降低凿岩成本,填补了我国高气压钻机产品的空白。 简要技术说明及主要技术性能指标 采用目前国际最先进的PLC程控技术和Canbus总线技术,可实现全自动化作业、故障自诊断、误动作保护和通过公用数据移动通讯网对设备进行远程监控管理等功能,是数字矿山必选设备。 采用具有自主知识产权的盘式钻杆库,其由一组油缸通过联动结构自动完成钻杆的送、取、储三个动作,结构简单,工作可靠。 采用新型负载感受液压控制系统,保证了设备的平衡运行,有效地解决了液压系统的发热问题,减少系统的能耗。 六、经济效益和社会效益 1.经济效益 1)凿岩成本低:高气压智能化大型潜孔钻机完全可取代国内牙轮钻机,根据产品在攀钢集团工业试验数据表明,运行成本比衡冶的牙轮钻机每米可降低6.63元,按照平均6500米的月钻孔任务计,每年降低成本51万元,这样的话,若按每个矿采购2台,按50个矿来推广的话,每年将会节约运行成本总计5100万元,而且钻孔效率提高了一倍。 2)投资成本低:国内牙轮钻机每台需500~600万,而高气压智能化大型潜孔钻机只需280万,每台就可以节省购值成本300万。且因CS225E凿岩范围广,使钻机可轻松地完成边坡孔的开凿以及根底清理作业,实现一机多能,在生产过程中无须为该钻机另配边坡钻机,从而缩减同类型钻机的配置数量,也就大大减少了设备管理与维护的费用。 产品规模化生产后,保守预计,年产在50台套,而规模化生产其成本约180万元,销售价280万元,年产值将达到14000万元,年利税可达4000万元。即使在初期小规模阶段,以年销售15台计,也可以在投产一年后收回本项目的全部投资并赢利,很快就可进入良性循环。 2.社会效益 1)本项目产品是一款高气压智能化大型潜孔钻机,功能上完全能替代国内的牙轮钻机,其成功研制,为矿山企业提供一种高气压、大孔径、多功能的凿岩设备,大大提高了矿山企业的生产效率,满足了不断增长的采矿、采石以及交通、国防等建设的需要,有力地保证了国民经济建设的高速发展。 2)本项目的成功研制,有效促进矿山企业大孔产矿方法的技术进步。 3)本项目产品分模块生产,不必建立投资很大的专业生产线,基本上通用设备承担加工制造;加上技术含量高与劳动力密集相结合,必然形成一种投资小而利润率较高的新型产业,带动主机和配套企业的发展,解决社会就业,促进地方经济的发展。 七、推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见 我国是矿产资源总量丰富的国家,经过五十多年的努力,我国有各类矿山企业12万多个,矿产开发总规模居世界第三位,已成为世界上的矿业大国。大部分矿山企业设备水平还相当落后,这些企业的设备更新以及企业发展为矿山设备提供了巨大的市场。 高气压智能化大型潜孔钻机研制成功并在露天矿山企业装备,为露天矿山企业提供了高效率、人性化的先进的凿岩设备,大大地提高了我国露天矿设备装备水平,使我国露天矿装备水平跻身国际先进行列。同时,由于该设备是我国自主开发,具有自主知识产权的多功能钻机,产品的价格远远低于同档次的进口产品,大大减少矿山企业设备采购成本和备件管理成本,设备的多功能型,又能有效减少企业设备装备品种,有利于企业的设备及备件管理。 本项目采用的各项技术均经过反复论证和试验进行了验证,技术上基本没有风险。而产品在市场竞争中处于优势地位,市场风险也很小,是投资风险小、资金回笼快的高新技术项目,同时又具有很高的社会效益,是一个不可多得的具有极高的投资价值的项目。
[成果] gkls123860
TD4 应用技术 公布年份:2011
成果简介:一、任务来源 本项目隶属国家科技支撑计划课题任务“高效节能大型矿山成套设备研制”,课题名称为高效凿岩设备的研制,课题编号为2006BAB11B01。 二、应用领域和技术原理 本成果主要应用于我国地下矿山在分段采矿法中钻凿直径Φ38mm~Φ76mm、深度25m以内的上向平行或扇形炮孔。 本项目通过采用PLC程序控制方法结合对冲击破碎理论、液压凿岩理论以及矿山应用环境和使用要求的研究,开发出能根据岩石状况自动进行最优化参数调节的控制技术和能根据炮孔布孔位置要求自行定位的高精度变位技术,最终研制出一款智能化的全液压采矿凿岩台车。该凿岩台车主要由十大部分组成:凿岩总成、推进系统、变位机构、底盘总成、钻杆库、动力系统、操作系统、液压系统、风水系统、电气系统,具体布置如下图所示。凿岩总成是整台钻机穿凿炮孔的主要做功部件,其主要构件一体化液压凿岩机是钻具系统进行回转—冲击动作的动力机构;推进系统主要用于为凿岩总成的持续推进提供导轨支撑和推力供给;变位机构用于固定推进导轨以确定钻孔方位;钻杆库的储杆功能用于扩展钻机的钻孔深度,以上这些构件组成了钻机的主体结构。钻机的液压系统和电气系统负责钻机各执行机构之间的逻辑搭接,继而实现对钻机各动作的操作和控制。 三、性能指标 序号 名 称 合同要求参数 实际参数 备 注 1 钻孔直径 Ф38~Ф76mm Ф38~Ф76mm 2 钻孔深度 25m 25m 3 俯仰角度 前5.5°后90° 4 钻臂摆角 360° 左180°右180° 5 钎杆螺纹规格 T38 6 钎杆长度 1525mm 7 钻杆库容量 16根 8 最大推进力 12300N 连续可调 9 推进行程 1950mm 10 最大推进速度 0.36m/s 11 补偿行程 847mm 12 回转扭矩 100~300N·m 最大值可设定 13 回转速度 220~450rpm 连续可调 14 冲击能 300J 15 凿岩速度 0.3~2.0m/min 0.68m/min 根据岩石性质变化 16 爬坡能力 16° 四、与国内外同类技术比较 当前,我国在全液压采矿凿岩台车领域的研究已严重落后于世界的发展,国内没有成熟可靠的产品供矿山选用,我国地下矿山分段采矿法所使用的凿岩设备除少数矿山采用进口钻机外,一直沿用上世纪六十年代末期研制的YGZ-90风动钻机,其工作效率低、能耗高、噪音大、工作环境恶劣,严重影响了矿山综合效率的提高,CSY50凿岩台车作为新研制的全液压凿岩设备,其采用的液压凿岩技术以凿岩速度快、能量利用率高、参数调节方便、作业环境优良等特点,使之在综合性能上具有无可比拟的优势,是一种理想的更新换代产品。 此外,由于采用了PLC程序控制技术,应用大量传感和检测装置,能适时检测钻机的工作状态和在岩层中的钻进情况,并与预先输入的专家数据库资料进行对比,控制钻机处于与当前岩层相匹配的最优工作状态,自动完成整个凿岩循环的全部工作,已基本实现了自动化智能控制;即使与国外同类产品相比,CSY50全液压凿岩台车也处于整体相当的地位,在某些局部甚至超越了国外的水平。总而言之,CSY50全液压凿岩台车已达到同类产品的国际先进水平。 五、成果的创造性、先进性 CSY50全液压采矿凿岩台车将带有专家数据库的智能控制系统与电液比例控制技术相结合,具有高起点、不易模仿、有较强的技术保持性。其主要技术创新点在于: 1)首次在井下采用基于DSP(数字信号处理)的液压凿岩智能控制技术。液压凿岩是冲击、回转、推进等诸多动作的综合组成,不同的岩石条件需要采用不同的动作参数,各动作参数的选取和匹配直接影响着凿岩效率。CSY50全液压采矿凿岩台车采用基于DSP(数字信号处理)的液压凿岩智能控制技术,能根据岩石状况自动调节各动作参数,使机器始终运行在最佳效率状态; 2)采用软特性自动防卡杆技术。防卡杆功能是在复杂岩层或出现诱偏层时保证设备能正常凿岩钻进的重要保障,当前使用的各类型液压凿岩台车中,一般通过检测回转扭矩的变化,跳跃性地改变凿岩机的冲击和推进等参数来改变凿岩机的工作状态,这种跳跃性的改变会导致系统工作不平稳,而且动作的灵敏度和动态范围难以兼顾,对凿岩速度的降低影响较大。本项目通过对液压凿岩防卡杆机理的研究,找出合理的连续变化的防卡杆动作曲线,利用电子比例和液压控制技术实现防卡杆过程的无级连续调节,并依此设计出实用性强的防卡杆控制系统; 3)采用滑移式底盘行走系统。CSY50全液压采矿凿岩台车采用全轮驱动的轮式行走机构,利用两侧车轮线速度差而实现车辆的转向功能,转向灵活,爬坡能力强,适合在井下狭窄、复杂的巷道内行驶和转向; 4)配置盘式联动钻杆库:CSY50全液压采矿凿岩台车配置一个可储存16根钎杆的盘式联动钻杆库,实现了存储钎杆的机械化和自动化。经过特别设计的联动互锁机构,确保了存储钎杆的可靠和安全; 5)可进行360°环行孔凿岩:CSY50全液压采矿凿岩台车具有完善的钻架变位和调整机构,适用于井下360°环形(全方位)孔的凿岩作业,尤其适用于向上垂直孔的凿岩作业。 六、技术的成熟程度,适用范围和安全性 本成果钻机于2010年8月在云南省个旧市卡房镇大白岩坑进行现场工业试验,试验结果充分表明,本项目成果CSY50全液压采矿凿岩台车的总体性能参数、总体结构和系统综合效率已经达到了设计指标的要求,具有作业效率高、凿岩成本低、设备工作性能可靠、节能效果好、环境友好等特点,完全能够胜任地下矿山分段采矿法的穿孔作业的要求。本项目的产品已通过国家有色冶金机电产品质量监督检验中心检测,在多个矿山推广应用,取得了明显的经济效益和社会效益。 本成果于2011年5月26日通过了由国家科技部社会发展科技司组织的项目验收,并于2011年9月25日通过了由中国有色金属工业协会组织的科技成果鉴定。
[成果] 1400200019 湖南
TD8 应用技术 [常用有色金属矿采选, 环境治理] 公布年份:2012
成果简介:针对金属矿床开采破坏地表,产生大量尾砂、废石和选矿废水排放地表严重污染生态环境以及资源损失率高等难题,研究开发可以充分回采资源、有效保护矿区生态环境、具有自主知识产权的保护性开采技术系统,在矿产资源开发过程中循环利用全部尾砂、废石与废水,实现固体废物与废水零排放,矿山不建尾砂库与废石场。该项目研究开发了上向分层充填连续采矿方法,垂直矿体走向布置采场,采场间不留间柱和点柱,呈阶梯式连续布置,中间采场超前相邻采场6-9m,有效解决了上向水平分层点柱充填采矿法存在矿石损失率高、两步骤上向分层充填采矿法存在第二步骤回采难度大等问题。研究揭示了全尾砂沉缩脱水与平行射流造浆原理、全尾砂胶结料浆活化机理与结构流输送规律;研发出全尾砂充填料短流程制备工艺及装置、全尾砂胶结充填料活化搅拌设备及结构流体自流输送工艺技术,充填料制备与输送自动控制系统,有效解决了全尾砂脱水与造浆、全尾砂胶结料制备和输送工艺的技术难题。充填系统能力60-80m<'3>/h,充填能耗2.5kWh/m<'3>,选矿废水回用率100%,尾砂利用率100%,矿山不建尾砂库。研发了井下废石短流程充填工艺与技术,结合采、出、充作业流程采用全尾砂胶结料浆与废石重力混合工艺,调控采掘流程与充填流程相匹配,井下采掘废石不出窿,直接充填利用率达100%,实现废石零排放,矿山不建废石场。项目整体技术已全面应用于南京栖霞山铅锌矿,建成了国内外第一座无尾砂库和无废石场的固体废物与废水零排放矿山,显著提高了矿产资源利用率,新增利税46622万元。技术成果推广应用到莱新铁矿、杜官庒铁矿和草楼铁矿等十多座矿山,为金属矿山实现固体废物与废水零排放或大量减排,以及消除尾砂库溃坝与废石场泥石流安全隐患,提供了技术支撑,促进了矿业开发与资源、环境的协调发展。
[成果] hg08007456 湖南
TU99 应用技术 燃气生产和供应业 公布年份:2008
成果简介:成果简介: 氢氧能源机作为一种燃气专用供应设备,它以水为原料,经过电解过程产生氢气,是乙炔气等传统气源切割设备的替代产品,其适中的产气量和可移动性使其具备更广泛的适用性和灵活性,既可单机供应各种自动切割机和手工作业,也可多机并联进行燃气供应,适用于各种行业的火焰加工操作。本机特别适用于:数控自动切割机、大厚度钢板切割,铸钢坯切割、石英玻璃加工、首饰熔金、工件淬火。 成果评价单位及水平:国内领先 成果开发阶段:中试阶段 知识产权及获奖单位:单位拥有 市场前景预测: 根据全国焊接切割设备行业协会2005年进行的统计和分析,目前我国金属热切割行业每年约需切割钢材4000多万吨,保守计算国内市场切割设备的需求量在400万台以上。氢氧能源机作为乙炔气切割设备的替代产品,它利用电解水原理制取氢氧混合气以供其进行金属的割焊作业,有着明显的竞争优势,因此市场前景良好。 合作方式:合资
[成果] hg08033683 湖南
P 应用技术 地质勘查技术服务 公布年份:2008
成果简介:应用领域与技术原理:凡天井钻机用户都可应用天井钻机二次扩孔工艺,达到一种规格的天井钻机,完成两种断面的钻进效果,实现小钻机打大井而只小量增加设备投资的愿望。   该工艺的技术原理是利用一次扩孔所使用的扩孔刀头作为二次扩孔的定位器和稳定器,将一次扩孔后的天井断面再扩大。   性能指标:按合同要求,利用AT1200型天井钻机,在一次扩孔∮1.2米的基础上,在中硬(及其以下)岩层中,垂直二次扩孔成井直径不小于∮1.5米,组合刀头总高度不大于2.5米,总质量不大于4000千克;二次扩孔成井速度0.3米/小时以上;与一次扩孔具有同等稳定性。实验证实:不仅稳定性更好于一次扩孔,二次成井断面达∮1.6米,总的综合成井速度达到0.32米/小时以上。   该技术利用小规格的天井钻机实施二次扩孔就能在不添置大规格的天井钻机的情况下完成较大天井的钻凿,扩大了天井钻机的使用范围。二次扩孔工艺及组合式刀头构思合理可靠,操作方便。   该工艺可为天井钻机用户节省设备投资,具有显著的经济效益,特别适合我国的国情,属国内首创,具有国际同类技术的先进水平。
[成果] 1400200486 湖南
TD8 应用技术 贵金属矿采选 公布年份:2012
成果简介:(1)针对倾斜厚大矿体多中段复杂条件,选用了二步骤分段空场回采嗣后全尾砂胶结充填采矿法,实现了安全高效开采。(2)结合材料试验提出了合理的充填材料配比,可为现场生产安全管理提供保障。(3)采用采场结构参数的多元分析方法,对矿块结构参数进行了综合分析优化,为设计提供依据。(4)提出了二步骤采场中深孔回采界面控制爆破技术,保证了一步骤充填体的稳定性。该研究成果在充填技术、回采工艺和地压管理等方面进行了集成创新,解决了倾斜厚大矿体高效回采技术难题,取得了显著的经济效益和社会效益。
[成果] 1400200488 山东
TD8 应用技术 贵金属矿采选 公布年份:2012
成果简介:1、该项目采用脉外脉内联合采准、上向分层分步进路回采、局部锚杆金属网联合护顶、水平浅孔光面爆破落矿、铲运机出矿、部分胶结间隔尾砂充填等配套综合技术,实现了矿岩不稳固缓倾斜复杂矿体的安全、高效、低贫损、低成本开采,是缓倾斜复杂矿体采矿工艺技术的突破。2、所选用采矿方法,适合莲花山矿床缓倾斜不稳固复杂矿体的特点,技术路线正确,经济技术指标先进,取得了显著的经济效益和社会效益。综上所述,该项目研究针对莲花山矿床缓倾斜不稳固复杂矿体的特点,配套多项先进工艺技术,实现了综合集成创新,在类似条件矿山具有推广应用前景。
[成果] 1400200489 山东
TD8 应用技术 贵金属矿采选 公布年份:2012
成果简介:1、项目采用下盘分段采准、上向扇形中深孔分段凿岩、多排微差顺序挤压爆破落矿、电动无轨设备阶段控制出矿、嗣后分级尾砂或全尾砂补充充填等配套综合技术,解决了山东黄金矿业(鑫汇)有限公司较厚大矿体开采中采场生产能力小、充填成本高、安全性差等技术难题,实现了较厚大矿体的安全、高效、低成本连续回采,是黄金采矿工艺技术的重大进步。2、项目研究提出的采矿方法新颖,技术经济指标先进,取得了明显的经济效益和社会效益,研究成果在类似开采条件矿山具有推广应用前景。
[成果] 1300020316 湖南
TD8 应用技术 常用有色金属矿采选 公布年份:2012
成果简介:空区隐患资源主要是指矿体内受无序民采存窿老空区影响下的不完整矿床资源,禀赋于矿岩破碎、老窿积水、高地压、高压裂隙水等相互耦合因素的复杂空区群致灾环境中。高峰矿100号延伸矿段是典型的复杂空区群高价值高品位多金属矿体,曾经发生过震惊全国的7.17特大突水事故,开采难度大,安全风显极高。在国家“十一五”科技支撑计划课题-大厂锡锑铟多金属资源综合利用关键技术及设备研究(2006BA02B04)的支持下,中南大学、广西高峰矿业有限责任公司和长沙矿山研究院三方通力合作,通过产学研的合作模式,开展了“隐患资源协同开采技术”攻关研究,经过近三年的试验和现场工作,实现了复杂空区群隐患资源的安全高效开采,项目取得了如下的主要研究成果:(1)以三维激光控区探测系统为技术平台,借助于Surpac、Qvol等数字化软件工具,对复杂空区群进行了精细探测,获得了采空区的体积、形态、位置等多维的精密信息,开发了采空区信息管理系统,实现了老空区的信息化管理。(2)以工程技术资料、工程调查和无损探测等技术,查明了以高峰矿复杂空区群条件下的水文地质条件、空区及老窿积水特征,采用地质超前探测技术、超前高压注浆技术解决了高压透水破碎带突水灾害控制难题,实现了空区群隐患资源危险源辨识。(3)首次提出隐患资源协同开采的学术思想,发明了一种适应于空区群隐患资源开采的采矿环境再造分层分条中深孔落矿采矿法,形成了复杂空区群矿体协同开采的理论与技术体系。开展了分层垂直层间条带布置、采场结构参数、生产顺序和产能适配等方面的优化研究,创新了复杂空区群矿体的采矿方法和工艺技术,通过下向式开采嗣后充填构筑了人工采空区顶板,解决了矿山开采中的人工顶板安全控制技术,极大提高生产的产能和安全效益,实现了复杂空区群矿体的安全高效开采。(4)开发了具有国内领先、国际先进水平的全国产化声发射监测仪器,实现了开采区域地压及其灾害远程在线实时监测与预警控制。针对复杂空区群矿体开采动力响应的技术特点,建立了井下采动地压多维监测数据的远程监控系统、数据智能分析与预警系统,辨识了高峰矿复杂空群矿体开采的主要采动地压灾害和次生地压灾害诱发因素,确定了地压灾害的分类体系,制定了以高峰矿为实例的井下地压监测系统地压灾害预测预报指标,提出了相应灾害的预防对策和控制措施。上述研究成果在广西高峰矿业有限责任公司得到成功应用,试验采场生产能力达到400t/d,采矿贫化率10%,损失率6%,采矿直接成本130.35元/t,取得了显著的经济效益和社会效益,实现了复杂空区群矿体安全、高效、低成本开采。相关的研究成果在西部矿业股份有限公司下属矿山得到了应用。该项研究成果突破了复杂空区群致灾环境下难采资源的开采技术难题,具有重要的推广应用价值。
[成果] 1400201574 山东
TD8 应用技术 贵金属矿采选 公布年份:2012
成果简介:“分段中深孔挤压崩矿连续采矿综合技术研究”课题是山东省经贸委和山东黄金集团的重点科技攻关项目。项目于2008年3月立项启动,在山东黄金矿业(鑫汇)有限公司、长沙矿山研究院和长沙巨人矿业有限公司科研人员的共同努力下,经过近二年时间的理论研究与现场工业试验,全面完成了研究合同中的各项研究内容,有关技术经济指标达到或超过预期目标,实现了低品位厚大矿体的安全、高效、低成本连续开采,是高效采矿综合技术的突破。该研究形成了以“模糊数学优选采矿方法、类比优化采场结构参数、连续采矿工艺、分段采准、上向扇形中深孔多排微差挤压崩矿、铲运机阶段控制出矿、嗣后分级尾砂或全尾砂补充充填”为技术特色的低品位厚大矿体的安全、高效、低成本回采成套技术。鑫汇金矿矿床为缓倾斜至倾斜中厚矿体,矿石储量大,矿石品位高,矿体形态变化复杂,矿岩分界线不明显。长期生产详探发现主要矿体从浅表至深部,具有品位由高至低、倾角由小至大、矿化边界由较稳定向不稳定方向发展的趋势,深部矿体局部矿段矿体厚度、倾角突变,形成局部急倾斜低品位厚大矿体,由于矿体厚度、倾角、品位的特殊性,加上矿山生产规模的进一步扩张,有必要对该类矿体的采矿方法进行专门研究。该课题利用细致的工程水文地质工作成果,采用分段采准、连续采矿工艺、分段上向扇形中深孔连续挤压崩矿、电动铲运机阶段控制出矿工艺、嗣后分级尾砂或全尾砂补充充填工艺,开发适用于山东黄金矿业(鑫汇)有限公司低品位厚大矿体的安全、高效、低成本开采综合技术。经安全采出矿量2.5798万t的工业试验取得的主要技术经济指标如下采砀生产能力为629t/d,采矿损失率10~15%,采矿贫化率9.0%,采矿直接成本24.29元/t,同试验前相关指标相比,各项指标改善效果显著。同时,该技术可在国内有色、黑色、稀有、贵金属同类老矿山中推广应用,其带来的经济和社会效益将十分显著。
[成果] 1400200496 湖南
TD3 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 贵金属矿采选] 公布年份:2012
成果简介:(1)通过爆破震动规律研究,确定了不会对地表建筑造成破坏的单段最大用药量。(2)通过顶板位移监测,总结出东坪金矿顶板沉降规律,为保障安全生产提供了条件。(3)通过声发射研究,得出了采场顶板稳定性发展的四个阶段,确定了冒顶的临界状态。该研究成果利用爆破震动测试、顶板位移监测及声发射监测综合技术,为安全高效开采提供了技术手段,取得了显著的社会效益。
[成果] 1400200497 山东
TD8 应用技术 贵金属矿采选 公布年份:2012
成果简介:1、该项目在节理统计、岩石力学等研究的基础上,以“模糊数学优选采矿方法、脉内采准、两步回采、上向扇形中深孔挤压崩矿、铲运机集中出矿、嗣后全尾砂非胶结充填采空区”等综合配套技术,实现了综合集成创新,解决了莲花山矿床不稳固缓倾斜多层复合矿体开采作业安全性差、出矿能力小、贫化损失大、采矿效率低等技术难题,是复杂难采矿体开采技术的突破。2、所选用采矿方法,适合莲花山矿床多层复合矿体的特点,技术路线正确,经济技术指标先进,取得了显著的经济效益和社会效益。综上所述,该项目研究针对莲花山矿床多层复合矿体的特点,配套多项先进工艺技术,实现了综合集成创新,在类似条件矿山具有推广应用前景。
[成果] 1400200118 山东
TD2 应用技术 [土木工程建筑, 贵金属矿采选] 公布年份:2012
成果简介:(1)采用应力、位移、岩体声发射技术对采场顶板实施动态连续监测,设置红、橙、绿三级预警,显示顶板安全状态。(2)根据顶板冒顶坍塌主要是拉应力破坏,将梁形顶板改为拱形顶板,有利于顶板稳定。(3)在顶板界面上采用光面爆破工艺,光面爆破孔滞后落矿孔同次起爆,落矿后顶板光滑、平整,减少了对顶板稳定性的影响。现场应用表明,该研究成果技术先进,经济和社会效益显著,具有良好的推广应用前景。
[成果] 1400200124 湖南
TD3 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 贵金属矿采选] 公布年份:2012
成果简介:(1)采用隔一采一空场回采嗣后放顶处理空区综合配套技术,实现了安全复杂空区下高效回采及采空区有效处理。(2)采用空区三维建模和数值模拟分析等方法,提出了合理的回采顺序和整体开采方案,形成了空区处理和回采相结合的配套技术,在最大限度回收资源的同时,消除了空区安全隐患。(3)通过对采空区冒落空气冲击波及空区顶板岩体最大冒落高度分析,建立了适用该空区顶板冒落的“绕流”模型,提出了利用空区冒落规律避免冒落危害的集成技术。该研究成果在回采工艺、空区处理和地压管理等方面进行了集成创新,解决了复杂空区下回采及空区处理技术难题,取得了显著的经济效益和社会效益。
[成果] 1100220388 湖南
TD8 应用技术 常用有色金属矿采选 公布年份:2011
成果简介:中国金属矿山存在大量采空区与矿柱,其开采条件恶劣,效率低,成本高,安全隐患大。因此开发了等比错位立体分区控制回采技术,多临空面自拉槽挤压大量崩矿技术,空区群与矿柱群结构力学体系分析模型,非线性等阻力自由面爆破技术,多向组合双线同径微差起爆技术,形成了一套矿柱回采空区处理同步的特大空区矿柱群立体分区控制开采技术,解决了这一世界技术难题,实现安全高效、规模化开采,并为井下中深孔大规模爆破开创了新起点。
[成果] 1100450007 湖南
TD2 应用技术 [工程准备, 常用有色金属矿采选] 公布年份:2011
成果简介:柿竹园多金属矿床为大型矿床,矿石储量达2.17亿吨。矿床采用分段凿岩阶段矿房采矿法开采,留下占矿段约60%的矿柱和360多万m<'3>。的巨大采空区群。确定采用“连续阶段崩落法”方式回采矿柱和顶板矿体,并处理采空区。由于空区、矿柱及其周围矿体构成结构力学体系等特殊开采技术条件,只能依照力学体系来进行回采,实施大规模中深孔控制爆破。该项目通过大量的试验研究和地下中深孔大规模爆破实践,研究开发了等比错位布置切割槽和立体分区中深孔控制爆破技术。成功实施了总装药量308.8t大规模地下控制爆破,属国内外地下中深孔爆破规模最大的一次。研究开发了非线性等阻力自由面爆破技术。为不规则自由面和形状复杂爆体的多孔爆破的优化布孔装药,降低大块率,改善爆破效果,提供了有效的技术支撑。研究开发出多临空面自拉槽挤压爆破大量崩矿技术,成功的解决了多临空面不能实施挤压爆破和由于矿柱已破坏而无法形成切割槽的难题。研究开发出多向组合系统微差爆破技术及双线同径起爆系统,在爆破分区互不影响的情况下实施爆破,并保持双线传爆,显著提高了起爆网络的可靠性;大幅度降低了爆破地震波,减少了大规模爆破对相邻爆区和周边矿柱的危害。改进了装药工艺,优化了大规模中深孔爆破装药作业的施工组织工作,单作业面装药量达17.3t/d,成功的解决了地下中深孔大规模爆破装药时间长的难题,为实施地下中深孔大规模爆破提供保障。项目研究成果已在柿竹园多金属矿成功应用,有效地消除了由单体爆破破坏矿柱和空区及周围矿体构成的结构力学体系,而产生的“哆咪勒效应”地压灾害问题。爆破崩落矿石511.5万吨,处理采空区103.95万m<'3>,按平均价格320元/t计算,销售收入达163680万元,经济和社会效益显著,在同类矿山具有推广应用前景。
[成果] 1100450048 山东
TD7 应用技术 [铁矿采选, 土木工程建筑] 公布年份:2011
成果简介:莱新铁矿为岩溶大水矿山,矿石储量约4400万t,平均矿石品位45.47%。在试生产中主要存在矿床涌水量大(70000m<'3>/d)、水文地质条件复杂,采矿方法选择不合理,充填系统能力低及充填体质量差三个方面的问题。该项目通过对矿区、矿床水文工程地质条件、矿山开采技术条件和防治水技术方案的综合研究,得出莱新铁矿不具备疏干排水的条件,也不具备地面帷幕注浆的条件,只适合采用矿床井下近矿体帷幕注浆防治水方法。通过采用穿脉水平探水注浆钻孔进行探查矿体围岩水文地质特征,达到基本封堵地下水主迳流通道的目的;通过实施加密钻孔探水注浆工程,最终在近矿体形成由注浆钻孔控制的井下注浆帷幕;并通过采用群孔注浆技术和高压(15MPa)注浆工艺,为查清矿床水文工程地质特征,封堵矿床高压岩溶地下水,降低工程成本,达到高堵水率的隔水注浆帷幕,起到至关重要的作用。采用异种介质界面爆破技术,有效地解决了防止爆破对充填体破坏,造成充填体强度下降,垮落的充填体混入矿石造成贫化等现象发生的技术难题。采用采充分离、互不干扰、利用充填余压强制接顶的高效充填工艺,试验表明自然接顶率在90%以上,从根本上解决了上向进路充填法接顶难的技术难题。采用全尾砂滤饼预制浆与二段浓密机底流混合压气造浆,降低了尾砂脱水能耗。通过充填系统改造方案及充填系统改造设计,充填能力满足50万t/年矿石生产能力要求,充填体强度满足各采矿方法的作业要求。大水矿山井下近矿床帷幕注浆技术及安全高效开采综合技术研究以来,矿坑实际涌水量从50000m<'3>/d,降到4000m<'3>/d,堵水率达92%,矿房未出现过顶板冒落涌水的现象,充填体质量和充填系统的能力完全满足采矿要求,采矿能力也从原来每年20多万吨提高到现在的55多万吨;帷幕形成后,矿区地下水位已恢复到矿山基建期的地下水,不仅保护矿区地下水资源,防止了地面出现塌陷,而且大大降低了排水费用,为矿山每年节约排水费用3358万元以上;同时解放了700多万吨的原矿,保证西部矿床开采12年左右,年利润1.38亿元,取得了显著的经济效益和社会效益。
[成果] gkls055154
TP3 应用技术 公布年份:2007
成果简介:矿山是劳动密集产业,每个矿山都有数千乃至万名职工。通常人员管理特别是下井人员追踪管理,是一项工作繁杂、人为因素影响大、漏洞多、较难管理的简单低水平劳动,目前大多数下井人员追踪管理仍采用:下井人员翻牌、各下井单位人数自主统计、通过领取矿灯数来进行下井人数统计等各类原始的方法。特别是当前国家对矿山安全生产日益重视,各矿山领导及安全部门深感安全生产的责任重大,引入高科技、高信息化的管理手段迫在眉睫。“矿山下井人员指纹识别安全追踪管理系统”根据人体指纹唯一性和终生不变性的特点,采用当今世界最新的指纹识别技术、计算机技术、光电技术及网络技术研制而成,可以方便、快捷、准确地得到下井人员信息,以及下井人员历史资料数据,进行综合分析,对矿山下井人员的安全管理、生产组织等方面的决策提供有力的数据支撑,是对矿山工作人员安全检查和生产调度管理实行量化、动态管理的现代化手段,是全面提升矿山生产管理水平,实现矿山生产规范化、安全化、信息化的重要步骤。该系统已在中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿、上海宝钢集团梅山铁矿、江苏镇江韦岗铁矿等多家矿山正常运行,实际效果证明系统功能齐全、运行稳定,数据记录精确,操作简单易行,为矿山下井人员的安全管理、生产调度及灾害救援等方面的决策提供了有力的数据支撑,使企业安全生产管理产生了质的飞跃。技术原理:专门针对矿山下井人员的实际特点,利用人体指纹唯一性和终生不变性的特性,采用当今世界最新的指纹识别技术、计算机技术、光电技术及网络技术研制而成,在矿山上下井通道或上下井候罐室安装上井、下井指纹机,采集的指纹图像经系统局域网送至后台服务器上,与服务器中存储的指纹图像进行比对,比对采用1:N、1:1和ID号加指纹等方式,比对结果经系统局域网送至指纹机上,进行灯光、语音、中文字幕提示。在国内外首次将指纹生物识别技术成功地应用于工况环境极为恶劣的金属矿山,研制出以网络为平台、服务器后台高速、大容量指纹验证的“下井人员指纹识别安全追踪管理系统”。系统主要功能和特点:1、方便、快捷、准确地采集和识别各类人员信息,信息记录资料完整、准确,可长期保存,随时调阅;2、可方便、快捷、准确地查询下井人员信息,动态反映人员下井情况,以及井下人员的历史记录,进行下井人员安全追踪;1)可适时查询当班上下井人员情况(包括人员姓名、工号、归属部门、上下井时间(可精确到秒)、上下井位置、在井下工作的时间长短,包含历史数据查询)动态;2)可查询每天具体班次的上下井人数,实现部门或全矿上下井人员情况统计;3)可查询超过正常工作时间未上井具体人数和人员资料,并在计算机上对下井人员超时未上井者提示报警,敦促各级管理人员给予及时的关注并查明超时未上井的原因,避免井下超长时间疲劳作业而引发安全事故,这也是对员工关心及“以人为本”的具体体现。3、系统还可用于考勤,自动记录职工出勤情况,包括到岗、离岗时间(年﹑月﹑日均可记录);4、记录详细,便于生成各类报表,且可导出成Excel表格,根据自身的需要编制任意报表。5、实现生产人员的网络化管理,实现资源共享,使安全监管部门的监管人员和各级管理人员能够实时掌握井下人员的相关数据资料,在网络上就可以迅速掌握生产人员的动态情况,形成了一个安全生产齐抓共管的良好氛围。项目技术的创造性、先进性:国内外首次将人体指纹识别技术应用在高危、工况环境恶劣的金属矿山,专门针对金属矿山下井人员的实际特点,基于局域网络平台甚至是互联网平台,最重要的一点就是将传统的指纹通过VB控件或相关的处理器来做对比,改为指纹对比是通过网络中心的计算机内核来做对比,指纹对比速度比以往更快。该项目针对矿山特定的工作条件和环境,在方便、快捷、准确、实时地得到下井人员信息,动态反映下井人员工作状态,完整提供各类实时统计数据,对井下工作人员未按时上井及时预报警等方面具有多项创新。推广应用前景: 目前金属矿山下井工作人员复杂,有矿员工、外包队员工、临时工等多种用工形式,人员素质不高,且人员流动性大,一直以来采用翻牌、班组自主统计、调度电话查询、下井人员领取矿灯等非常原始落后的管理方法,这样的方法致使数据统计不准确,而且无法及时了解到井下人员的工作状态,给安全管理工作带来很大的不便。特别是一旦发生矿难,井下人员情况不明,抢救不及时造成伤亡,既给众多家庭带来不幸,又得停产数天整顿,将直接造成经济损失数百万元甚至上千万元。使用本系统可以方便、快捷、准确地得到下井人员信息,以及下井人员历史资料数据,进行综合分析、统计,还可对下井人员超时未上井者提示报警,提醒及时采取措施加强安全防患。本系统可为矿山下井人员的安全管理、生产调度和灾害救援等方面的决策提供有力的数据支撑,是对矿山工作人员安全检查和生产调度管理实行量化、动态管理的现代化手段,是全面提升矿山安全生产管理水平,实现矿山安全生产规范化、安全化、信息化的重要步骤,具有显著的经济效益和社会效益。该项目技术可应用于矿山,应用前景非常好。
[成果] gkls055173
TD8 应用技术 公布年份:2007
成果简介:针对对笼山金矿矿床储量大、矿石价值高、地表工业场地和生活区不允许下沉和陷落的开采技术条件以及原普通充填采矿法采场生产能力低、生产效率低、矿石损失率和贫化率高达25~30%,采场安全条件差、作业采场多而分散、采场管理十分复杂和矿山生产不能达到产量规模等严峻问题,研究开发机械化盘区脉内采准分层充填采矿法。新工艺采用脉内采准系统,按盘区组织采出充填作业,多排同段分区微差大量崩矿、铲运机出矿、气流造浆管道自流充填,具有崩矿块度均匀、采场顶板平整、实现集中出矿、生产能力高、采矿损失贫化率低、能有效控制岩移保持地表稳定等优点。
[成果] gkls055159
TD8 应用技术 公布年份:2007
成果简介:针对解决金属矿床开采破坏矿区生态、浪费矿产资源等严峻问题开展试验研究。研究得出全尾砂结构流料浆流变特性,开发出全尾砂卧仓贮存、沉缩脱水和大面积压气造浆一体化低能耗流程工艺及装置、梯式无间柱分层连续充填采矿法。新技术在南京铅锌矿与观笼山金矿全面推广应用,有效保护矿区生态环境,充分回采了矿产资源,取得显著的经济效益和社会环境效益。将尾废充填于井下,既可减少甚至于完全避免尾废的堆放,还可以采矿作业提供良好的条件以最大限度的回收地下矿石资源。高质量的胶结充填还可以有效控制地压,使矿床岩层不产生冒落及塌陷,进而有效地保护矿区地表及周边生态环境。该项目在南京铅锌矿实施成功并取得预期效果,更具有典型的示范作用。研究成果具有很强的通用性,加之系统建设投资少,易于实施,所以可为解决矿产资源开发与环境破坏这一突出矛盾提供技术支撑。研究成果在国内矿山推广应用,必将产生巨大的经济效益和环境效益,从而对中国矿业的可持续发展起到重大作用。
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