复杂难采深部铜矿床安全高效开采关键技术研究与作用

成果拥有单位：中南大学

成果简介：

金属矿产资源的需求日益剧增，浅部资源逐渐枯竭，大规模开发深部金属矿产资源成为我国矿业发展的必然趋势。深井开采面临高应力、高地温、高水压、高井深等复杂开采技术条件，矿山安全和效益之间矛盾问题更加突出。

本项目围绕上述深井开采这一世界性技术难题，结合建设冬瓜山现代化矿山项目的设计、基建和生产中的重大关键技术问题，进行了长达15年多学科联合攻关，形成了具有自主知识产权的深部开采理论和技术。此项目形成了以下主要技术创新成果：

1、首创了无矿柱连续回采阶段空场嗣后充填采矿方法，实现了安全高效回采；

2、研发了基于控压助流及新型喷咀装置的全尾砂高浓度连续充填新技术，解决了极细粒级全尾砂浆的立式砂仓制备、自流管道输送降压和脱水的国际性难题；

3、构建了全新的数字矿山软件开发与应用平台，革新资源管理、开采设计和生产规划技术和方法，为矿山生产科学化管理提供了技术支撑；

4、研发了抑制硫化矿石氧化自燃的复合防灭火剂及聚丙烯酸钠作为硫化矿石缓结剂应用的方法，创新预防硫化矿石自燃的综合技术措施；、

5、建立了微震监测平台，提出了区域岩爆预测方法和判据，为地压灾害防治提供了技术保障。

本项目共发表论文229篇，SCI、EI检索70篇，专著2部，获授权发明专利3项，实用新型专利3项，软件著作权3项。项目成果已成功应用于安徽冬瓜山矿深部铜矿床开采，实现了无废害排放，有效地保护了地表生态环境，改善了井下作业环境，提高了生产作业的安全性；累计创造直接经济效益40多亿元，近3年累计经济效益26.03亿元，带动了当地经济和社会的发展。研究成果总体处于国际先进，部分成果为国际领先水平，相关技术在云铜、华锡、中冶、紫金等十余家大型矿山企业推广应用，在矿业行业中具有广阔的推广应用前景和价值，有力地推动了行业的技术进步。