1、2015 年云南省科技进步奖推荐公示 复杂采空区条件下二次开采集成技术 一、项目基本情况 成果登记号： 项目名称 复杂采空区条件下二次开采集成技术 候选人 侯克鹏；浦承尧；程涌；韦松；杨八九；林增洪；李克钢； 刘 燕 辉 ；周宗红；李心一；鲁 绍 军；杨金明；李 当 候选单位 云南锡业集团（控股）有限责任公司 昆明理工大学 云南亚融矿业科技有限公司 推荐单位（盖章） 推荐专业 (学科 )评审委员会 项目所属学科 1 项目所属学科 2 项目所属学科 3 主题词 采空 区；二次开采；注浆技术；人工矿柱；灾变链式理论；采矿环境再造；地压控制； 所属国民 经济行业 （ B）采矿业 任务来源 云南省节能
2、减排科技创新工程 计划下达单位 / 部门 云南省科学技术厅 计划名称和编号 云锡大屯锡矿采空区条件下二次开采集成技术研究及应用示范；2008KA001 项目开始时间 2008 年 11 月 项目结束时间 2011 年 6 月 密级 /期限（年） 定密机构 成果应用于生产时间 2011 年 成果应用单位 数量 4 成果类别 应用技术类 授权发明 专利（项） 3 授权的其他 知识产权 （项） 6 二、项目简介 1.项目主要技术内容 （ 1）采空区冒落松散体注浆加固技术 提出运用注浆方法对大体积松散体进行注浆胶结形成人工隔离矿柱或高强度结实体，从而实现采矿环境的再造，创造更加有利的采矿环境。该技术是
3、一种先进的形成人工矿柱的工艺技术。 （ 2）注浆形成人工矿柱固结效果检验新技术 依据电脑成像的理论，自主设计并加工了一套适合钻孔内使用的孔内电视成像仪器，利用相关软件进行采集、在电脑中进行适时观察，进而对灌浆效果进行评判和确定。该系统可灵活放入孔深为 50m、最小直径为 80mm 以上的钻孔内，进 行孔壁结构观测、节理、裂隙调查、孔洞分析、岩体或灌浆体结构变化以及灌浆效果的观测等工作。 （ 3）金属矿山地压实时在线监测技术 通过自主设计研制的“金属矿山地压实时在线监测系统”，不但可以将多种监测数据混合传输统一获取，还实现了对围岩体地压活动变化的实时在线监测。 （ 4）基于灾变链式理论的采空区失
4、稳控制技术 在分析影响采空区稳定性因素基础上，首次引入灾变链式理论，建立了采空区失稳的灾变链式效应图，讨论了对采空区失稳实施断链减灾的步骤并构建了其断链减灾图。 （ 5）基于环境再造的废石覆盖层下的穿流控制技术 采空区 冒落，冒落围岩中大量的细小围岩往往在二次开采中发生不同程度的穿流现象，造成落矿过早的贫化和损失。针对该技术难题，课题组开发了基于环境再造的废石覆岩下穿流控制技术。 （ 6）冒落体及软破岩体巷道加固、返修的技术 在具体分析巷道失稳破坏机理基础上，采取“光面爆破技术 +锚喷网 +注浆堵水 +反拱”及“超前锚杆 +喷网密闭”等手段有效解决了花岗岩破坏巷道的返修及花岗斑岩巷道的掘进等技
5、术难关。 2.授权专利情况 已授权发明专利 3 项，已授权实用新型专利 6 项。 3.技术经济指标 （ 1）二次开采回采率指标达到 81.03%。 （ 2） 贫化率 15%。 （ 3）二次开采采矿生产能力 2140 吨 /天，年采矿石量 70.7 万吨。 4.应用推广情况 及取得的效益 云南省是我国矿业大省，号称 “ 有色金属王国 ” ，采矿业已成为云南省的主要经济支柱产业之一。然而，随着资源开采的不断进行，一些矿山逐渐进入资源枯竭期， 对矿山企业可持续发展造成很大影响。本项目在大屯锡矿实施过程中，收残找盲二次可利用 资源 619 万吨，锡金属 18576 吨，铜金属 21825 吨，铅金属4
6、9278 吨，银金属量 47 吨。潜在产值 197093 万元，潜在 效益 66592 万元。 其中新增二次资源 84.8 万吨，锡 金属 5878 吨，铜金属 3130 吨，铅金属 14318 吨，银金属量 29 吨。 探获新增资源潜在产值 53500 万元，潜在 效益 18572 万元。 2009年 2013 年实际共采出矿量 3537520 吨，获锡铜金属 17431 吨。其中氧锡金属15517 吨、硫锡 1077 吨、硫铜金属 837 吨；按各年市场价格计算， 2009-2013年新增金属产值 95896 万元、增加利润 44206 万元、新增税收 16302 万元 。 已实现产能 2
7、140 吨 /天， 年产矿石量 70.7 万吨。 再造了一个中型矿山生产规模，对于延长矿山服务年限，提高企业经济效益有着积极作用 。 该研究成果的集成创新，在矿山开采中具有示范、推动作用，应用前 景广泛。 目前该研究成果已在云锡公司的采选分公司、老厂锡矿等单位得力推广应用，应用效果良好。 三、候选人及候选单位对项目的贡献情况 (1)候选单位对项目的贡献情况 第 一 候选单位 云南锡业集团（控股）有限责任公司 ，主要贡献是： 1、组织完成 研究 方案 的 审查 、项目的立项及实施等 ； 2、 针对大量残矿及贫矿资源，在大屯锡矿开展了二次资源的理论和实践研究，组织工程地质人员，在残矿资源探获方面开
8、展了大量的工作，探获 二次可利用 资源 619 万吨，锡金属 18576 吨，铜金属 21825 吨，铅金属 49278 吨，银金属量 47 吨。潜在产值 197093 万元，潜在效益 66592 万元。 其中新增二次资源 84.8 万吨，锡金属 5878 吨，铜金属 3130吨，铅金属 14318 吨，银金属量 29 吨。 探获新增资源潜在产值 53500 万元，潜在 效益 18572 万元。 3、组织开展了大屯锡矿二次开采的工程实践，在采矿方法、采空区探测、地压监测、灾害预测等方面开展了大量的科研和实践工作，先后购置了地压监测设备、三维激光扫描装置、三维数字化矿山软件等，对采空区形态进行了
9、探测，构 建了采空区技术档案，采用昆明理工大学研制的地压监测设备，对二次开采的地压进行了实时监测，取得了较好的成效。 4、开展了二次开采的工程实践，配置专业的队组，在二次开采理论和方法的指导下，开展了二次开采的实践研究， 2009 年 2013 年实际共采出矿量 3537520 吨，获锡铜金属 17431吨。其中氧锡金属 15517 吨、硫锡 1077 吨、硫铜金属 837 吨；按各年市场价格计算， 2009-2013 年新增金属产值 95896.43 万元、增加利润 44206 万元、新增税收 16302 万元 。 5、组织 协调、解决课题开展中的困难，组织完 成研究报告及课题验收，对研究成
10、果进行审核； 6、协助推动研究成果 在云锡公司其他矿山的应用，如采选分公司、老厂锡矿等单位 。 第 二 候选单位昆明理工大学，主要贡献是： 1、 确定了研究技术路线， 设计了 课题 的研究 方案； 2、 建立二次采矿系统的理论体系和关键技术路线网络图，探索 出 适合二次采矿技术的 多种 新型采矿方法； 3、 采空区的形态测量技术、地压监测方法及措施研究，建立 了 二次采矿的地压控制理论和方法，完善 了 采矿过程中的地压 在线实时 监控技术措施； 4、在 动采条件 下，对 采空区的综合稳定性开展了综合 评判及处置措施研究； 5、 探索并完善 了 松散岩体下或 复杂 条件下巷道的掘进支护 、返修
11、技术 和方法。 6、 对二次开采过程中的安全生产条件进行研判，确定适合二次开采安全作业的安全技术措施、监测措施和方法及管理措施 ；7、结合开采历史，探索了二次资源的探、寻方法，取得了较好的研究成果； 8、在二次开采中，对松散复杂岩体提出并实施了注浆工艺，完善了相关的工艺和措施； 9、针对采空区条件下的二次开采环境，提出并实施了复杂条件下的开采环境再造技术，实现了安全高效开采。 10、 编制了金属矿山二次开采企业标准， 完成研究报告及课题验收； 11、推动研究成果在 边坡工程监测 工作中的 应用和验证。 (2)主要候选人对 项目 的贡献情况 本成果候选人共有 13 人。主要候选人对项目的贡献情况
12、如下： 第一候选人 侯克鹏 ， 主要 贡献： 1、 确定了研究技术路线 、 构建研究框架、建立技术体系 ； 2、 组织完成 了 课题的 研究 内容， 研究报告 的 审核 和 修改 ，完成课题验收； 3、 协助 推动研究成果的应用。 第二候选人 浦承尧 ， 主要 贡献： 1、 组织课题实施 ， 确立研究思路 。； 2、协调 矿山相关 部门 ， 技术 成果 的 把关； 3、研究成果的审核，组织完成研究报告及课题验收； 4、推动研究成果的应用。 第三候选人 程涌 ，主要贡献： 1、 参与制定研究方案； 2、 负 责 现场调查和数值模拟研究 、地压控制研究等 ； 3、 参与 采矿方法确定； 4、 对研
13、究初步成果进行总结。 其他候选人及贡献详见附表 ： 附表 主要候选人对项目的贡献情况 序号 姓 名 性别 年龄 职称 工作单位 对成果创造性贡献 1 侯克鹏 男 49 教授 昆明理工大 学 技术负责人 2 浦承尧 男 49 高工 云锡公司 大屯锡矿 项目实施负责人 3 程 涌 男 34 工程师 云南亚融矿业科技有限公司 二采开采地压控制研究、试验 4 韦 松 男 42 工程师 云锡公司 大屯锡矿 二采开采采矿技术 研究 5 杨八九 男 35 工程师 云南亚融矿业科技有限公司 现场试验、巷道支护、现场调查等 6 林增洪 男 53 工程师 云锡公司 大屯锡矿 二次开采资源分析及整合利用 、开采工艺的组织实施等 7 李克钢 男 37 教授 昆明理工大 学 地压控制研究 8 刘 燕 辉 女 43 工程师 云锡公司 大屯锡矿 采矿工艺及技术 研究 9 周宗红 男 48 教授 昆明理工大 学 采矿方法及地压 10 李心一 男 56 副教授 昆明理工大 学 地压测试及监测系 统研究 11 鲁绍军 男 35 工程师 云锡公司 大屯锡矿 采矿技术 12 杨金明 男 50 工程师 云锡公司 大屯锡矿 采矿技术 13 李 当 男 44 工程师 云锡公司 大屯锡矿 现场技术指导
