[00900166]大型机械化高硫尾砂充填采矿综合技术研究

该项目综合运用现场测试、室内实验、理论分析、数值模拟、现场实验等手段，针对新桥矿大型机械化充填采矿工艺涉及的采场结构参数与回采顺序优化、爆破参数优化、回采工艺、设备配套、高硫尾砂充填等方面关键技术进行攻关研究，取得一系列研究成果。1．发明了高硫尾砂用作胶结充填物料的处理方法及处理系统，首次通过添加粉煤灰和优化配比试验，实现了含硫5％以上高硫尾砂充填体易崩解的技术难题，突破了高硫尾砂不能作为充填骨料的行业共识。该技术已获发明专利。2．利用大型有限元非线性分析技术，模拟大型机械化上向水平充填采矿法两步骤回采过程，确定兼顾顶板安全管理和经济效益的最优采场结构参数。为兼顾无轨设备运行方便和地压管理，提出了中间采场超前1个分层的间隔采场小“品”字型回采顺序。3．首次通过将大块率折算为二次炸药消耗量，与一次炸药消耗量合并，作为爆破参数最优化控制指标，确定了适合新桥矿开采技术条件的炮孔孔网参数。4．现场测定了凿岩台车和铲运机的生产能力，分析了制约其效率的因素，提出了凿岩台车与铲运机的最优化配置方案。5．提出了利用灰色理论预测无轨设备故障发生时间的方法，为科学制定设备预防维修方案，提高设备利用率提供了依据。项目研究成果整体上达到国际先进水平。研究成果已在新桥矿全面推广应用，每年可创直接经济效益1709.6万元，且消除了高硫尾砂地面堆放带来的环境污染，推动了中国充填技术进步。经济效益、环境效益和社会效益显著。研究成果推广应用前景广阔。