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一种邻近露天矿的井工塌陷区治理方法

成熟度：正在研发

技术类型：发明

应用行业：制造业

技术简介

本发明涉及一种邻近露天矿的井工塌陷区治理方法，适用于露天与井工协同开采过程中使用。该方法利用邻近露天矿排放的土和岩石等剥离物直接充填覆盖井工矿开采生产的地面塌陷区，其中开采形成的中小裂缝带和大裂缝带在地面塌陷区产生之前及时进行分区回填、夯实和平整，平整后的土层厚度保持在1m以上，区域坡度控制在7°以内。该方法充分利用了邻近露天矿剥离物，即实现了井工塌陷区的治理，又大大缩短了露天矿剥离物的外排距离，同时解决了井工矿塌陷裂缝带来的漏风、煤发火等安全问题，经济与社会效益显著。
露天矿爆破数字化综合处理系统

成熟度：正在研发

技术类型：-

应用行业：采矿业,信息传输、软件和信息技术服务业

技术简介

爆破数字化综合处理系统以露天开采爆破技术为理论基础，利用技术进行开发。核心技术包括：面向对象技术、ADO/X数据访问和控制技术、数据库开发技术、三维显示技术、露天矿山爆破技术。系统集三维可视化图形平台、地质信息管理系统、爆破器材信息管理、露天矿爆破智能设计、爆破模拟及效果分析于一体的开放性系统。系统在布孔、装药、连线和施工方案输出等方面都实现了智能化，优化爆破设计参数，有效利用爆破能量提高爆破效果，降低矿山剥离成本。系统严格按照露天矿台阶爆破实际的设计流程进行爆破设计，严格控制输入输出，从基础地质地形资料的准备到智能设计爆破参数；从自动布孔到自动连线；从爆炸过程模拟到设计结果显示输出，计算结果精确可靠，达到了不同矿山不同地质条件下进行准确爆破设计的要求。爆破模拟软件能够预测爆破台阶各个断面的爆堆形态图，预测有效抛掷率、爆堆松散系数等主要爆破效果参数，达到了模拟准确可靠的效果，为矿山技术人员优化设计提供参数依据。与国内外同类型的爆破设计软件相比，本系统具有设计准确程度高、功能齐全、智能化水平高、显示直观清晰、全中文界面易学易操作等优点。技术特点：（1）地质信息可视化与爆破设计一体化（2）爆破参数智能设计（3）爆区智能连线设计（4）前排孔位置智能调整（5）短孔深度智能调整（6）爆破延时时间智能调整（7）爆破施工文档自动输出（8）与AutoCAD软件的信息交互技术
复杂采空区上大型露天矿安全开采技术研究

成熟度：-

技术类型：-

应用行业：采矿业

技术简介

该项目是一项为保证复杂地下采空区上大型露天矿安全开采为目标，集资源开发与利用、矿业安全与灾害防治为一体的综合技术研究。主要内容是；1、率先将高密度电法与地震映象法相结合，进行大型露天矿地下复杂采空区群的精确探测；2、建立采空区上覆岩层稳定模型，结合数值模拟方法，构建了复杂空区上露天开采的安全隔离层厚度图谱；3、拓宽了大孔逆向爆破成井技术，实现空区上方爆破自由面的高效形成；4、借助垂直漏斗爆破技术，实现深埋采空区的高效填实，完成大范围采空区群的安全处理。主要特点是：针对地下采空区危及开采安全的重大技术问题，在大量研究基础上，提出了一整套科学的开采、治理方法；用对采空区进行精确探测定位的基础上，建立了空区上矿体开采的岩层稳定模型，多种方法多角度确定安全隔离层厚度；构建了复杂空区上露天开采的安全隔离层厚度图谱；采用大孔逆向爆破成井技术与VCR法技术，结合孔内微差爆破技术，分层爆破，实现露天坑内深埋采空区的工业化处理。该项目的完成，为中国复杂条件下的露天矿安全开采提供了新方法，是矿业资源综合回收与灾害防治的成功典范，不仅丰富了采矿安全技术理论与工艺体系，同时对中国复杂地下采空区上露天安全开采技术进步具有较大的推进作用。该项目在洛钼集团取得了成功应用，年增经济效益1.5亿元。目前，该课题的相关研究成果，已在广东大宝山铜铁矿等多个大型矿山推广应用，取得了显著的经济与社会效益。
露天矿采场中间搭建纵向组合桥运输方法

成熟度：正在研发

技术类型：发明

应用行业：制造业

技术简介

本发明公开了一种露天矿下部剥离物运输方法——露天矿采场中间搭建纵向组合桥运输方法。纵向组合桥搭桥方式有线性叠桥；扇形叠桥。在露天开采的过程中，由于工作线长，物料剥离运距大，在采场内部剥离物料重心处搭建垂直于工作线中间桥，可减少桥体上下物料的垂直运距。在单桥的基础上建立子桥，则可增加桥体所能服务剥离台阶。本发明露天矿采场中间搭建纵向组合桥运输方法，适用于水平或近水平露天煤矿采用单斗挖掘机，卡车开采工艺的内排露天矿山，可减少下部剥离物汽车运距、降低运输成本，增加经济效益，具有广泛的实用性。
一种避免渗流隔水层形成和毛细效应的露天矿内排方法

成熟度：正在研发

技术类型：发明

应用行业：建筑业

技术简介

本发明公开了一种避免渗流隔水层形成和毛细效应的露天矿内排方法，将采矿后的内排物先进行筛分，筛分出的碎石铺设在底板层的上部作为基础层，筛分出的碎石和石块后剩余的内排物铺设在基础层上方作为常规排土层，筛分出的石块铺设在常规排土层上方作为毛细阻滞层，毛细阻滞层上方铺设塑料盲沟层，塑料盲沟层上方依次铺设根植层和腐殖土层，在内排土场底板层内部设置若干渗水盲沟，渗水盲沟平行于内排土场边坡剖面方向布置。本发明通过调整排土层的岩性，满足排土场复垦的需要；加入塑料盲沟层，避免渗流隔水层形成；借助毛细阻滞层来消除毛细效应，切断排土场基底与上部的水力联系，应用成本低、经济效果好，更具有推广价值。
特大型露天矿复杂群矿体裂隙岩体爆破优化成套技术

成熟度：-

技术类型：-

应用行业：采矿业

技术简介

项目所属科学技术领域：矿业工程，工程爆破。主要内容：项目以高速全息动光弹模型实验研究与爆破数值模拟研究相结合，按柱状药包模型建模，研究了露天矿台阶深孔爆破中岩体三维有效应力、应变特征，并成功地运用到巴润矿现场爆破试验中，确定了台阶深炮孔理想起爆方式；获得了适合巴润矿裂隙岩体台阶深孔爆破的合理技术参数，取得了以下创新性成果：理论研究方面：针对深孔爆破理论研究的空白，利用先进的全息激光动光弹实验技术，对露天台阶柱状药包的爆炸应力场和位移场进行了研究，揭示了柱状药包爆破的本质属性；基于国际先进的大型动态分析软件LS-DYNA3D进行了台阶爆破三维数值模拟研究，建立柱状装药结构模型，研究了其应力传播特点。针对巴润矿区岩性和炸药条件，研究了台阶深孔爆炸应力波的作用范围和沿抵抗性方向随时间发展规律，特别是台阶的顶、底部位的爆炸应力场。以上研究手段及成果均为岩体深孔爆破理论与技术的重大创新。现场试验研究：基于巴润矿采场的岩石物理力学性质、节理、裂隙分布等客观条件，确定了矿岩可爆性分区的技术指标、分区准则,提出了爆破分区的技术方法；以可爆性分区为基础对矿岩的爆破效果进行现场分区优化试验研究，取得了与裂隙优势方位垂直起爆、裂隙岩体大密集系数布孔、深炮孔底部起爆等安全可靠和便于推广的爆破优化成套技术，确定了巴润矿不同岩性和地质构造条件的合理爆破技术参数，实现了裂隙岩体爆破关键工艺技术的突破，这些综合技术手段配套使用，解决了裂隙岩体爆破的技术难题。研究成果应用：成果已成功应用于巴润矿生产中，在复杂矿床、裂隙岩体的台阶深孔爆破中效果显著。实现了矿岩破碎块度均匀，爆堆松散，台阶底板平整；延米爆破量显著提高：矿石部位由142.21t/m提高到206t/m；岩石部位由134.58t/m提高到235.8t/m；炸药消耗大幅降低：矿石部位由0.266kg/t降至0.195 kg/t，岩石部位由0.258kg/t降至0.185 kg/t；取得了巨大的经济效益和良好的社会效益，对增强中国复杂矿床裂隙岩体爆破技术自主创新能力具有重要的理论及现实意义。发现点及应用推广情况：综合激光全息二维、三维动光弹实验技术、全息干涉方法和数值模拟技术，对柱状药包爆炸端部效应、多药包应力场叠加、质点的垂直振动位移等方面进行了量化研究，取得了有益的创新成果；在矿山实际爆破应用中提出了一套在复杂矿床、裂隙岩体条件下岩体可爆性分区，露天矿台阶深孔的大密集系数布孔、深炮孔安全起爆、裂隙岩体爆破参数的优化技术方法；以及特大型露天矿岩体可钻性分级及穿孔技术经济指标的确定方法；这些技术综合应用，为巴润矿复杂矿床的高效开采提供了支撑；研究成果先后推广到白云鄂博主矿、东矿和固阳矿业公司文圪气铁鳞矿、白云石矿，经济效益显著，对复杂矿床高效开采具有重要的借鉴和示范作用。
河南洛钼集团三道庄露天矿采空区综合治理技术研究

成熟度：-

技术类型：-

应用行业：采矿业

技术简介

该项目属矿业工程技术领域，是一项为保证复杂地下采空区上大型露天矿安全开采为目标，集资源开发与利用、矿业安全与灾害防治为一体的综合技术研究。主要内容是：（1）率先将高密度电法与地震映像法相结合，进行大型露天矿地下复杂采空区群的精确探测；（2）建立采空区上覆岩层稳定模型，结合数值模拟方法，构建了复杂空区上露天开采的安全隔离层厚度图谱：（3）拓宽了大孔逆向爆破成井技术，实现空区上方爆破自由面的高效形成；（4）借助垂直漏斗爆破技术，实现深埋采空区的高效填实，完成大范围采空区群的安全处理。主要特点是：针对地下采空区危及开采安全的重大技术问题，在大量研究基础上，提出了一整套科学的采空区探测、评估与治理方法；在对采空区进行精确探测定位的基础上，建立了空区上矿体开采的岩层稳定模型，构建了复杂空区上露天开采的安全隔离层厚度图谱；采用大孔逆向爆破成井技术与VCR法技术，结合孔内微差爆破技术，分层爆破，实现露天坑内深埋采空区的工业化处理。该项目的完成，为我国复杂条件下的露天矿安全开采提供了新方法，是矿业资源综合回收与灾害防治的成功典范，不仅丰富了采矿安全技术理论与工艺体系，同时对我国复杂地下采空区上露天安全开采技术进步具有较大的推进作用。本研究课题在洛钼集团取得了成功应用，年增经济效益1.5亿元。目前，该课题的相关研究成果，已在广东大宝山铜铁矿等多个大型矿山推广应用，取得了极大的经济与社会效益。参加人员：赵国彦，周子龙等。完成情况：产业化。
大型露天矿复杂地下采空区精确探测与安全开采研究

成熟度：-

技术类型：-

应用行业：采矿业

技术简介

该项目的技术思路是：针对地下采空区危及露天开采安全的重大技术难题，从岩石力学试验入手，摸清现场岩石力学性能与参数；然后选择并设计出合理的采空区探测方法，用多种地球物理方法对采空区位置进行精确定位，获得采空区的三维坐标图像；根据露天开采特点，建立空区上露天安全开采岩层稳定模型，用理论和数值模拟方法计算确定安全隔离层厚度大小；对于露天开采存在安全隐患的采空区，分别设计选用不同的采空区治理方法与措施，在该基础上选择有代表性的地点进行采空区治理方法试验，从而消除危及露天矿开采的重大安全隐患与危险源，确保露天矿高效、经济、安全开采。
同一煤田相邻露天矿协调开采技术

成熟度：-

技术类型：-

应用行业：采矿业

技术简介

项目所属科学技术领域：属露天采矿技术。主要研究内容及结果：建立西二矿和乌矿矿床地质模型、地形模型、排土场模型、开采模型；西二矿与乌矿境界重叠区及边帮压煤情况分析，计算矿界两侧边帮压煤区及压煤量；根据地质地形条件，在矿权界的基础上确定两矿的合理开采范围，协调开采境界，研究边帮压煤协调开采方案；计算确定两矿分别越界开采承担的采、剥工程量，作为相互补偿的依据；优化西二矿采区划分方案及剥采程序；分析乌矿的运煤系统布置位置对西二矿外排土空间及运距影响，统一考虑乌矿运煤系统投资、运费及西二矿外排运费等因素，研究乌矿运煤系统布置方案；分析乌矿东帮留沟内排和压帮内排对两矿的影响，研究确定乌矿内排方案；分析乌矿内排土场对西二矿的外排土场的影响，估算乌矿内排土场标高；估算西二矿需外排土场容量和全部实现内排的工程位置及时间，研究设计排土方案；统一规划布置两矿的排土场，研究乌矿内排和西二矿采剥工程、外排工程在时间和空间上的协调衔接方案。统一布置两矿运输系统，研究协调开采排土桥方案和两矿运输系统协调衔接方案；研究地面生产设施、地面辅助生产设施、行政福利设施的联合布置方案；效益分析。科学发现及技术创新：定义了相邻露天矿境界重叠区与边帮压煤区的概念，提出了相邻露天矿境界重叠区边帮压煤协调开采技术。建立了临时排土桥参数及位置的优化数学模型，优化了运输系统和剥、采、排工程的动态演变过程。定义了当量剥离量与当量煤的概念，确定了相邻露天矿实施协调开采的工程结算原则。作用意义：在一个大型露天煤田开发中，通过统一规划工业设施、生产系统、排土场布局，优化排土方案和运输系统，研究相邻露天矿间边帮压煤回采方案，从而降低投资、提高煤炭资源回收率、缩短运距、降低生产剥采比、提高经济效益，是相邻露天矿协调开采技术研究的根本目的。开展西二矿和乌矿协调开采技术研究，其成果不仅对这两个露天矿的合理开发具有重要的指导作用，而且对其他类似煤田相邻露天矿的开发也具有一定的理论指导意义和实用价值。推广应用及取得经济效益：已在胜利煤田西二露天矿与乌煤公司露天矿应用。可在胜利煤田其他相邻露天矿及白音华煤田相邻露天矿推广应用。可在国内外其他大型煤田相邻露天矿推广应用。西二矿和乌矿的装、储、运系统，供电系统，工业场地实施协调布置后能够实现场地布置优化，节省投资，减少设施重复建设和作业人员，降低了运行成本。乌矿和西二矿协调开采技术实施后，经初步测算，回采边帮压煤47Mt：节省剥离费用2.77亿元；节省排土费用4.46亿元；减少排土征地费用2540万元。经济效益显著。
一种预防露天矿停采线煤层自燃的方法

成熟度：正在研发

技术类型：发明

应用行业：制造业

技术简介

本发明公开了一种预防露天矿停采线煤层自燃的方法，适用于露天矿停采线煤自燃灾害的防治；首先，对停采线处煤体进行平整或斜坡化处理，形成一个相对平缓的工作面，并采用机械方法或定向爆破方法进行剥离，清除露头煤体表面松散煤体和多余的浮煤；然后在剥离处理后的露头煤体表面喷洒感温控制释放型煤自燃化学阻化剂；进而采用高水速凝封堵材料对阻化处理后的煤层露头进行充填封堵；然后将细碎的覆盖物料覆盖于停采线露头煤上方并进行压平夯实形成物料覆盖层；最后在物料覆盖层上进行土壤覆盖，为后期绿化和生态恢复提供土壤条件。该方法能够有效地预防停采线露头煤后期发生煤自燃灾害，并为闭坑后矿区的生态恢复提供基础，具有广泛的实用性。

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