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“特大型金属露天矿层状岩体边坡浸水破坏机理及安全高效开采技术” “大型露天铁矿粉尘生态抑尘关键技术与实践” 科技成果评价会召开

发布时间:2023-05-16 09:06 　作者:admin　点击量：　

近日，河北省金属学会组织召开了“特大型金属露天矿层状岩体边坡浸水破坏机理及安全高效开采技术”、“大型露天铁矿粉尘生态抑尘关键技术与实践”两项科技成果评价会。以王国法院士为组长的评价咨询专家对两项成果给予了客观的评价。专家组认为两项成果环境、经济和社会效益显著，总体技术达到国际先进水平，部分技术达到国际领先水平。
1、“特大型金属露天矿层状岩体边坡浸水破坏机理及安全高效开采技术”成果情况：
金属露天矿体常倾斜覆存，矿体下盘为非工作帮，主要运输线路常布置于此帮，且绝大多少为顺倾边坡，据不完全统计，80%矿山大型滑坡都是顺倾滑坡，顺边坡滑坡主要诱发因素有地下水作用、爆破振动以及断层切割后解除约束，危害较大。研山矿为厚大的单斜矿床，矿体倾斜分支符合严重。东帮近邻滦河新河，第四系层渗透性强，岩层浸水弱化，随着开采强度的增加，矿山顺倾边坡发生局部滑坡，边坡治理滞后（补救性治理），无前置技术手段及预先治理，存在极大安全隐患。在外部境界线受约束及东帮顺倾、西帮反倾易风化复杂地质条件的双重约束下，存在历史剥岩欠量问题，深部矿石生产空间不足，特大型矿山生产能力受制约。采场内每日运行近千辆的生产设备，这为矿山的安全生产管理调度带来极大的挑战，严重影响采剥作业安全。
“特大型金属露天矿层状岩体边坡浸水破坏机理及安全高效开采技术”由河北钢铁集团矿业有限公司、东北大学共同研发，项目组就特大型金属露天矿安全高效开采，开展了层状岩体质量智能识别与表征、强渗流条件下层状边坡浸水弱化机理研究，研发了边坡防控监测预警与生产调度管控一体化露天矿安全高效生产云平台，提出了特大型露天矿边坡岩体结构智能识别及岩体质量表征方法，实现了边坡治水与防护一体化，保证了特大型露天矿安全高效开采。项目研发形成了多项关键技术：提出了基于实例分割网络的RQD智能识别方法和基于RMR方法半定量的岩体质量信息提取方法；形成了边坡露头结构面和迹线的自动识别方法；建立了指数模型与孔穴模型的变异函数套合模型和高斯核函数模型；提出了层状各向异性随机场的岩体力学参数场的精细化表征方法；得到了层理浸水赋存特征对边坡破坏模式的影响规律；研究了露天矿边坡潜在破坏模式和控制技术，提出了自主创新的预裂-阶梯孔协同破岩、地连墙堵水加固、风化带和基岩边坡疏水降压、露天回采工艺优化相结合的层状浸水岩石边坡灾害综合防治与控制技术；形成基于边坡表-里协同监测数据、力学反演分析及滑坡案例库智能匹配相结合的“三位一体”滑坡预警指标体系构建方法；研发了集北斗卫星生产调度管控和边坡协同监测为一体的大型露天矿安全高效生产云平台。项目成果已在河钢矿业集团研山和司家营两个矿山应用，取得了显著的经济和社会效益，其中边坡岩体质量智能识别与表征技术达到国际领先水平。
2、“大型露天铁矿粉尘生态抑尘关键技术与实践”项目情况：
司家营铁矿为特大型重点铁矿山，产能大，年采剥总量达到1.08亿吨，年设计原矿开采能力超过2100万吨。碎石、土石，矿岩洒落、振动、排气、自然风，易生尘、复生尘，积尘厚大。采、装、运、卸、爆，粉尘严重，卫生条件差，损害人体健康、损坏设备、破坏农作物生长，影响矿群关系。而且洒水设备、人员投入大，水防尘，抑尘时效<30分钟，大量消耗水资源，粉尘污染严重。露天矿道路汽车运输粉尘控制是世界性难题，粉尘问题长期困扰矿山，已成为影响企业可持续发展的技术瓶颈。
由河北钢铁集团矿业有限公司、北京科技大学大学联合成立课题组共同研发，取得了“大型露天铁矿粉尘生态抑尘关键技术与实践”科技成果。该课题针对司家营露天铁矿汽车运输道路粉尘防治难题，自主研发了高效绿色抑尘剂，提出了黏结、凝并、吸湿保水和固结重塑路面的一体化绿色抑尘技术，工艺简单，适应环境温度广（-20°C~45°C）、抑尘时效长（大于7d）等特点，可节约大量水资源，解决了露天矿粉尘治理难题；基于区域气象、来车振动、大气质量环境及路面图像等信息，研发了自动感应智能微喷绿色抑尘系统，自适应矿区空气温湿度、粉尘浓度、路面积尘及来车振动等环境特性，抑尘效率高；利用自卸式汽车排放尾气与压气罐富余压缩空气，研发了自感应随车微喷抑尘技术，实现了启尘与抑尘同步，并消除了尾气污染与二次扬尘，具有优良的环境效应。项目研究成果在司家营铁矿应用取得了显著的环境、经济和社会效益，对我国露天道路运输粉尘治理具有重要的应用推广价值，其中研发的绿色抑尘剂工艺技术达到国际领先水平。

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