2016年国家科技进步奖拟申报项目公示-冶金科学技术奖.DOC

推荐2016年度国家科技进步奖项目公示 一、项目名称 金属矿床低贫损地下开采关键技术及工程示范 二、推荐单位意见 我国是铁矿石资源生产大国，随着开采规模不断扩大，浅层资源逐渐枯竭，地下开采的比例逐年增大，预计到2020年将达到60%左右。实现地下铁矿的高效、安全开采对维护我国金属矿山健康和可持续发展具有重要的战略意义。 针对如何实现金属矿床地下资源的低贫损开发，本项目在崩落法采矿理论和技术、空场-崩落组合采矿技术、地下开采岩体与地表移动灾害动态防治技术方面，进行了系统研发和应用，取得了一系列创新成果，填补多项技术空白，技术成果达到国际领先水平，有力推动了行业科技进步。 该项目研发的崩落体理论与崩落体形态的控制技术和废石混入控制技术，相关技术在弓长岭、眼前山、西石门铁矿等国内矿山企业应用，矿石损失率由26.94%降至14.66%，贫化率由23.14%降至14.39%，达到国际领先水平。提高了铁矿资源的开采效率，消除了复杂地质条件下的开采风险，三年共获经济效益20.99亿元，获省部级科学技术奖3项。促进了铁矿开采技术升级，经济、社会效益十分显著，具有广泛的推广应用前景。依托该项目出版专著2部；授权专利14项，其中发明专利10项；发表论文32篇。培养博士7人、硕士15人。 随着开采规模不断扩大，浅层资源逐渐枯竭，地下开采的比例逐年增大。随着开采深度的增加，开采条件不断恶化，开采难度不断加大，生产成本逐渐增加，安全环保问题突出，严重制约了矿山生产与发展。 本项目多年攻关形成了以下创新性成果： 创新点1：创立了崩落体理论。揭示了回采系统各环节相互关系，发现了崩落体及其在回采系统中的决定性作用，确定了崩落体形态及其特征，阐明了崩落体形成机理以及崩落体形态对放矿的影响，揭示了崩落体、放出体、松动体三者之间的内在规律，建立了崩落体数学模型。 创新点2：研发了崩落体形态的控制技术和废石混入控制技术，按照放出系数最大化、散体流动连续化原则，控制崩落体的几何形状和状态，使其放出性最佳；按照崩落体形态改进采场结构，使崩落矿石的放出条件得到根本改善。 创新点3：研发了空场-崩落组合采矿技术，解决了产状复杂矿体开采的难题。按崩落体与放出体形态相符原则，设计了空场放矿与覆岩下放矿的采场结构参数，大幅度降低了采准系数、提高了开采强度和资源利用率、降低了矿石损失率。 创新点4：研制了地下开采岩体移动三维节理相似材料试验平台，提出了基于等效节理岩体模型的复杂岩体力学行为数值模拟方法，开展了大型物理模型试验和数值模拟实验，揭示了地下开采引起岩体移动的时空演变规律及其形成机理，提出了岩移灾害动态防治技术。 研究成果在崩落体理论等四个方面实现了原始创新，2013年开始在鞍钢矿业进行工程应用，矿石损失率由26.94%降低到14.66%，贫化率由23.14%降低到14.39%，两项指标达到国际领先水平。复杂开采条件下矿石回采率由不足60%提高到82.16%。近三年共获直接经济效益20.99亿元，社会效益显著，具有广泛的推广应用前景。 四、客观评价 1.鉴定结论 “无底柱分段崩落法理论创新与核心技术”通过组织的技术鉴定，鉴定认为：通过鉴定认为： 获奖项目名称 获奖时间 奖项名称 奖励等级 授奖部门(单位) 金属矿床地下开采技术创新及工程应用 2015年 科学技术进步奖 二等奖 辽宁省科技厅 弓长岭井下铁矿薄矿体新型高效采矿方法研究 2011年 科学技术进步奖 三等奖 辽宁省科技厅 3.查新检索结论 “无底柱分段崩落法理论创新与核心技术”项目由教育部科技查新工作站(L03)出具的《科技查新报告》，查新结论：无底柱分段崩落法理论创新与核心技术国内外未见其他与该查新项目相符的文献报道。 “弓长岭井下铁矿薄矿体新型高效采矿方法研究”项目由教育部科技查新工作站(L03)出具的《科技查新报告》，查新结论：本项目采用的无底柱-空场组合采矿方法，以及针对该种采矿方法提出的控制围岩冒落形式与散体隔离相结合的采空区围岩冒落冲击危害的安全防范措施，国内外未见相同的文献报道。 五、推广应用情况 序号 项目名称 应用技术 应用 起止时间 应用单位 联系人/电话 经济、社会效益(万元) 1 弓长岭井下铁矿 2011年12月至今 弓长岭井下铁 2 眼前山铁矿 崩落体形态的控制技术、废石混入控制技术、岩移灾害动态防治技术 2012年12月至今 眼前山铁矿 李66171.12 3 小汪沟铁矿 空场-崩落组合采矿技术 2012年07月至今 小汪沟铁矿 赵云峰2120.60 4 西石门铁矿 崩落体形态的控制技术、废石混入控制技术 2012年05月至今 西石门铁矿 窦梅林2300.38 六、主要知识产权证明目录