科研成果

压覆矿产资源多源尾废开采关键技术
发布时间:2024-12-25文章来源:作者:浏览次数:

研发了金属矿山压覆矿产资源多源尾废充填安全高效开采关键技术,共获授权发明专利5项,发表学术论文14篇。项目的整体技术在多个矿山得到了实际应用,经济效益显著。项目取得的研究成果为吉林省金属矿山压覆矿体安全高效回采提供了关键技术保障。

开展了压覆矿产资源回采方案研究、回采过程实时监测预警分析,形成了地表建()筑物及主要井巷压覆资源安全高效回收技术体系,取得的主要研究内容如下:

1)提出了废石尾砂混合充填回收压覆矿产资源回采方案,如图25-1所示。发明了一种矿山开采用的碎石分选机,对井下废石破碎与分选,实现了井下废石与尾砂混合充填,提高了采场充填体强度,有效控制了地表建()筑物及主要井巷的位移。同时,降低了矿山提升成本。

2)开发了“3DMine+Midas GTS NX+FLAC3D”的数值计算模型精细化建模技术,构建了压覆矿产资源废石尾砂混合充填回采过程的精细网格模型,开展了回采过程力学仿真和岩移指标分析,证明了采用废石尾砂混合充填回收压覆矿产资源安全可行,如图25-2

3)发明了一种矿山安全风险预警预测系统,通过7个功能模块对压覆矿产资源回收过程中地表建()筑物及主要井巷进行了24小时全方位监测,保证了压覆矿产资源的安全回采。

建立了压覆矿产资源开采诱发地表沉陷的改进概率积分法及地表沉陷解算系统;创新设计了压覆矿体多源尾废胶结充填的回采方案;开发了采矿过程数值仿真模型精细化建模技术。生产成本降低3%,生产效率提高5%,资源回收率提高12%。适用于金属矿山行业,尤其是存在压覆矿产资源的矿山开采场景。项目的整体技术在通化钢铁集团矿业公司下属矿山得到了实际应用,此外,还在吉林省通化晟辉矿业有限责任公司王家营铁矿进行了推广应用,节约建设投资396.4万元,同时避免矿山需耗时1.5年的停产改建时间。

项目取得的研究成果为地下矿山地表建()筑物及井巷压覆资源安全高效回收提供了新方法,盘活了大量矿产资源,有力保障了矿产资源供给,延长了矿山服务年限,具有显著的经济效益、安全效益和社会效益,在金属矿山领域具有良好的推广应用前景。


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