[00803875]地下大型磷矿山绿色开采技术集成创新与示范

作为一种极具特色的战略资源，磷矿对工农业生产、国家经济建设及人民生活水平提高发挥不可或缺的重要作用。磷矿开采不可避免破坏地表环境产生大量固废，危害并挤压人类有限的绿色生态空间，导致资源开发与生态环境保护矛盾突出。为此，中南大学、南华大学与贵州开磷集团股份有限公司开展合作，研发出磷资源低废高效开采、尾废协同充填及余废高值利用的磷矿绿色开采完整技术体系，以实现磷矿资源的综合利用和无废绿色开采。 1、主要技术内容： (1)深部磷矿大型机械化低废高效采矿技术 研发了一种缓倾斜中厚磷资源低废高效无轨开采方法；确定了中深孔爆破最优参数及块度控制技术；提出了缓倾斜中厚矿体底板三角矿石高效回收技术；研发了高应力环境下巷道及采场岩体释能支护技术；开展了现场工业试验并实现了全矿区新技术的推广应用。 (2)磷石育废石协同充填技术 研制出磷石膏黄磷渣为主要充填料的合理配比；建成了磷石膏黄磷渣胶结充填制浆系统；开发出低高程长距离充填料浆输送技术；建成了基于废石+磷石膏黄磷渣充填的全套采空区嗣后胶结充填工艺。 (3)磷矿废渣建材资源化技术 研制出黄磷渣胶凝激发剂以激发黄磷渣活性和磷石膏改性；建成新型高强耐水磷石膏砖及改性磷石膏公路基层材料生产线；以页岩废石为原料建成矿山磷矿废渣烧结砖生产线；采用白云岩废石为原料建成白云岩-混凝土砌块生产线。 2、授权专利情况： 共授权国家发明专利8项，分别为：⑴一种缓倾斜矿脉无轨开采方法；⑵一种地采矿山快捷低成本人工假顶构筑方法；(3)一种用于爆破大块的全自动破碎系统及自动爆破方法；(4)一种确定爆破块度图像摄影的相机装置；(5)一种用于矿山井下充填挡墙的透水砖及其砌筑方法；(6)一种有不稳固假顶倾斜中厚矿体的分采方法；(7)一种利用脉外溜井出矿系统作斜坡道的缓倾斜矿脉无轨开采方法；(8)一种扩大矿房回采面积的工程方法。 3、技术经济指标： (1)磷矿石回采率平均由68.7%提高至85.95%，贫化率由5.89%降低至4.66%；(2)磷石膏利用量185.17万吨/年，黄磷渣利用量29.88万吨/年，井下废石利用量147.74万吨/年。 4、应用推广及效益情况： 已成功应用在开磷集团五个矿山，年创直接经济效益18430.07万元。其中，提高矿石回采率，增加经济效益10672.10万元；减少磷废料堆放，增加经济效益6248.97万元；磷废料建材资源化，增加经济效益1509.00万元。推广应用前景广阔。