科技創(chuàng)新技術助礦山安全開采一臂之力

        由于國家政府對于采礦業(yè)安全性要求嚴格，礦業(yè)地表以及淺部資源逐漸枯竭。據(jù)了解，全國有三分之一的礦山，將進入千米一下的深井進行開采。為了避免重大災害，引進高科技術來助礦業(yè)開采一臂之力。盛夏時節(jié)，記者來到中鋼集團馬鞍山礦山研究院金屬礦山安全與健康國家重點實驗室一探究竟。

       金屬礦山安全與健康國家重點實驗室主任、中鋼馬礦院王運敏教授告訴記者，金屬礦山安全與健康國家重點實驗室研究團隊組建于2011年，今年上半年剛順利通過國家科技部有關建設驗收。“我們把深井安全開采理論與技術、露天巖土工程災變過程規(guī)律及其控制、職業(yè)危害控制技術等作為主導方向，立足國內(nèi)典型礦山開展科研攻關”，王運敏告訴記者，面對占我國鐵礦產(chǎn)量近60%的國有大型露天礦山即將轉(zhuǎn)為地下開采的現(xiàn)狀，馬礦院科研團隊以國家重點實驗室為平臺，開展了“露天轉(zhuǎn)地下開采平穩(wěn)過渡關鍵技術研究”，深入國內(nèi)典型礦山現(xiàn)場，反復試驗研究，提出了露天轉(zhuǎn)地下開采的經(jīng)濟界限理論，為露天轉(zhuǎn)地下安全高效開采確定了理論基礎。

     “特別是研發(fā)了國內(nèi)首套自主知識產(chǎn)權的微震監(jiān)測礦山防災變預測預報系統(tǒng)，建立了首個異地專家診斷中心，能夠有效防范露天轉(zhuǎn)地下開采過程中的災害危險事件發(fā)生。”王運敏告訴記者，通過該微震監(jiān)測系統(tǒng)收集微震事件，已經(jīng)成功預報了示范礦山兩次較大規(guī)模的垮冒，成功避免了重特大事故的發(fā)生。

      露天采坑邊坡失穩(wěn)，排土場滑坡、泥石流，尾礦庫潰壩等是我國非煤露天礦山易發(fā)的工程災害，每年因災害導致的災害事故、人員傷亡均有上千起，嚴重威脅礦山安全生產(chǎn)。王運敏帶領科研團隊開展的“露天礦開采巖土工程災變控制技術”研究，歷經(jīng)多年探索，找出了排土場泥石流形成機理規(guī)律，研發(fā)出尾礦庫動態(tài)安全自動監(jiān)測系統(tǒng)，有效開發(fā)出適合散體邊坡穩(wěn)定及泥石流治理的評價和控制技術。該研究成果在馬鋼集團、銅化集團、紫金礦業(yè)、中國黃金、太鋼、攀鋼、首鋼、本鋼等20多個露天礦山得到成功應用，有效防治了露天礦巖土工程災變的發(fā)生，實現(xiàn)了礦產(chǎn)資源的高效循環(huán)開發(fā)利用，創(chuàng)直接經(jīng)濟效益10多億元。

      我國是世界上高溫熱害礦井較多國家之一。馬礦院科研團隊開展的“大型千米深井金屬礦山采空區(qū)和廢舊巷道冷風應用系統(tǒng)”研究，通過礦山現(xiàn)場的反復研究，開發(fā)出利用礦山新能源——地溫自然資源新技術，利用采空區(qū)及廢舊巷道低溫圍巖這一天然冷源的地層溫度效益，對礦井深部進風風流進行地溫自然冷卻降溫，在國內(nèi)外首創(chuàng)深部采區(qū)風溫降低4—6℃。同時結(jié)合井下多級機站通風計算機遠程監(jiān)控及風機變頻技術，實現(xiàn)通風自動化管理，極大地改善了井下作業(yè)環(huán)境。

      近年來，金屬礦山安全與健康國家重點實驗室主持和承擔多項國家重大課題和項目，獲國家科學技術進步二等獎一項、安徽省科學技術獎一等獎兩項，安全生產(chǎn)成果一等獎一項，制定并發(fā)布標準4項。為我國冶金礦山安全高效開采，發(fā)揮出重要的科技支撐作用。