五矿矿业控股有限公司-科技规划

二零一七年科技进步项目计划

文章来源：发布日期：2018-03-23

二零一七年科技进步项目计划
序号	项目名称	主要内容	完成单位	投资（万元）				年效益 (万元) 或效果	完成时间	备注
				科研费		当年工程设备	当年合计
				当年	总额	当年工程设备	当年合计
共计14项，其中新增10项，结转4项				1689.3	3163.3	120.0	1809.3
一、新增项目（10项）				769.3	1433.3	120.0	889.3
（一）国家级项目（2项）				30	30		30
1	金属非金属矿山完整性安全开采理论技术研究	（1）利用系统安全分析方法，针对地下复杂矿体条件，以点带面地进行危险源辨识和危险性分类与评价，建立矿山危险源识别与完善性开采理论模型；（2）建立基于“三律”的安全高效开采理论，研发针对性的本征安全与监测防控相结合的安全开采技术体系，建立金属非金属矿山危险源识别与防控理论；（3）基于危险源识别与防控理论，在矿山生产的全寿命周期持续不断地进行风险监测、分析、评价与管控；研发崩落气浪冲击模拟平台与试验方法，研究脆性材料相似材料破裂过程、崩落与移动的新的实验方法；通过不断融入新观点、新技术，建立金属非金属矿山完整性安全开采理论模型。	五矿矿业控股有限公司东北大学西石门铁矿	10	10		10	通过对受不明空区破坏矿体与破碎矿体的安全高效开采方案的实施，预计可提高我矿矿石回采率至90%以上，并可降低采矿成本，提高安全系数，就目前严峻的市场形势而言，对西石门铁矿有着重要的意义。	2016年7月～ 2020年12月	新增/国拨经费10万元，配套资金100万元，生产成本列支
2	地下矿山采空区致灾机理及超前探测与安全高效处理技术	基于开采方法、覆岩特性、地下水、地表环境及采空区类型，建立采空区地质力学模型；分析开采过程中采空区围岩应力状态、地下水运动渗流规律及其运动稳定性，获得采空区失稳冒落与突水等灾害发生的主控因素，揭示其灾害发生的前兆规律及动力学过程；建立灾害发生的临界条件与判据，研发与完善钻孔影像，激光或雷达高精度监探，以及复杂盲空区长距离探测技术；综合地质钻探、暴露面快速扫描及岩体力学参数，建立空区动态监测系统，研究基于三维地震的井下长距离构造识别定位与三维成像关键技术；在此基础上，建立实用有效的采空区井下综合超前探测成套技术体系，实现采空区构造定位、含水层识别以及岩体结构的精细化探测、数字表征；运用数学方法与现代控制理论，确定采空区灾害控制参数，综合不同采空区处理方法（诱导冒落、留设岩柱、充填、超前探放水、突水通道封堵），建立基于空区灾害控制决策模型；建立空区灾害处理关键技术，研究充水采空区安全探放水方法，研发新型注浆封堵材料及其配套工艺，形成充水采空区域突水通道快速封堵技术，确保大水矿山开采安全。	五矿矿业控股有限公司山东大学西石门铁矿	20	20		20	建立采空区地质力学模型，揭示采空区围岩失稳垮塌与地下水突出的动力学过程，并提出其致灾判据与临界条件；研发的井下空区超前探测仪器与技术，通过现场应用测试，其有效距离≥180m，准确率≥75%；研发的采空区安全探放水、突水通道快速封堵、诱导冒落与高效充填等关键技术，采用工程现场示范方法进行评测，其有效率大于90%。预期研究成果可解决采空区远距离高精度探测、塌冒及突水灾害预测预警及采空区安全处治等关键难题，将形成多项创新性成果，填补国内外技术空白，达到国际领先水平。研究成果将有力保证矿山企业的安全生产，避免重大工程灾害的发生；同时大幅度提高金属非金属矿山采空区冒落与突水控制有效率，大大降低采空区充填成本和矿山排水费用。	2016年7月～ 2020年12月	新增/国拨经费20万元，配套资金100万元，生产成本列支
（二）公司项目（8项）				739.3	1403.3	120	859.3
（1）采矿技术类（2项）				54.7	128.7	40	94.7
3	李楼-吴集（北段）铁矿地应力测量及采场地压活动规律研究	（1）建立矿山宏观区域地质（矿床及围岩）地压活动模型，总结出地压活动规律；（2）对地压活动，尤其是剧烈地压活动进行准确预报；（3）对预报的危险区域建立实时地压监测观测系统，并根据监测结果，指导矿山采掘生产。	安徽开发矿业有限公司外委	6	80	40	46	（1）提供进行三个中段12个测点的三维地应力张量测量；（2）提出构造应力与矿区地应力场的关系；（3）提供地应力场分布的三维模型，指导优化采矿设计与采场结构参数；（4）分析采场围岩（矿柱、胶结充填体）应力变形规律；（5）提出高阶段矿柱岩爆诱发判据，防止 “多米诺”式矿柱失稳的动力冲击灾害；（5）提出围岩失稳机理与地压活动规律，指导矿山安全生产。（7）提出采场充填体支护机理与改进措施；优化胶结充填体的强度配比，节约矿山生产成本。	2017年1月～2018年9月	新增
4	陈台沟铁矿施工组织优化研究	根据陈台沟铁矿采选项目的实际，运用系统优化软件，建立关键路径网络模型，找出项目运行规律，优化项目组织系统，指导项目建设过程中施工组织与优化，从而安全高效推进推进项目实施。 (1)各类进度和工期指标确定；(2)各井筒承担工程范围；(3)各井筒永久装备方案和永久装备顺序；(4)各井筒临时改绞方案优化；(5)各井筒在各水平的贯通线路；(6)各阶段水平工程的施工顺序和重点工程；(7)井巷工程DCPM网络计划；（8）项目实施的关键路线和关键工程；(9)矿山合理建设工期；（10）矿山措施工程明细。	陈台沟矿业技术中心外委	48.7	48.7		48.7	（1）按时提交项目组织与系统优化方案；根据工程需要提交井巷工程施工网络计划图；进行现场技术培训指导；（2）项目预期可缩短基建期半年，提前达产半年。（3）通过项目的实施可使陈台沟矿业的工程管理人员掌握工程管理与优化的相关技能，为矿山后续生产以及其他同类项目建设提供人才及技术支撑。	2017年3月～2017年12月	新增/待集团批复
（2）选矿技术类（1项）				13	93	80	93
5	磁铁矿磨矿分级工艺优化研究	通过研究试用高效分级设备，减小一段磨机循环负荷，从而降低一段磨机负荷，再停运二段磨机，将二段旋流器的沉砂与一段旋流器沉砂混合一起返回一段磨机，由此，通过一段磨矿和两段分级，将最终产品粒度由当前的-200目占90%放粗至80%，一段溢流产品按当前工艺进入一次、二次磁选，精矿经过二段旋流器分级后进入三次、四次、五次磁选，获得最终精矿。	安徽开发矿业有限公司	13	93	80	93	（1）一段磨矿分级效率提高。（2）在设计台时下，停运一台二段磨机，所得精矿品位合格。（3）磁铁矿精矿水份稳定在11%以内。（4）综合金属回收率指标达到设计要求。	2016年11月～2017年6月	新增
（3）地测技术类（1项）				11.6	11.6		11.6
6	龙塘沿铁矿首采段矿体地质特征研究	课题研究的内容基于坑道工程及基建探矿工程揭露地质现象，研究的内容为确定闪长岩体岩石类型、接触带岩石类型、结构构造及其相互空间关系，从而为准确把握首采段矿体规律。	地勘公司和成矿业生产技术部	11.6	11.6		11.6	（1）前人资料系统完整性，新工作项目测试鉴定权威性和深入程度，施工验证钻孔质量等实物性指标；（2）认识的系统性，理论的综合能力论证过程，矿体预测钻探验证结果，课题进行评审论证等指标。	2017年1月～2017年12月	新增
（4）综合类（4项）				660	1170		660
7	胶凝材料配方研发与应用	针对不同的矿体，不同的尾矿性质。（1）研发胶凝材料配方和生产工艺流程；（2）研发激发剂配方和生产工艺流程；（3）掌握胶凝材料中各有效成分的作用机理；（4）掌握激发剂中各有效成分的作用机理。	安徽开发矿业技术中心外委	60	60		60	（1）研发出的胶凝材料配方要适应不同的矿体性质和不同的尾砂性质，在同样灰砂比的前提下，充填体强度要高于使用市面上其他胶凝材料，且胶凝材料生产成本要低；（2）实现井下安全高效开采的同时，要降低采矿充填成本。	2017年1月～2017年12月	新增
8	设备管理系统开发与应用	针对各矿山的设备情况，建立一套系统，包括设备主数据管理、设备运行点检、设备配件管理、台账管理、设备维修流程管理、报表统计等。	设备动力部信息中心安徽开发矿业北洺河铁矿西石门铁矿	90	90		90	（1）设备管理信息化的实施，可年降低设备维护成本5-8%；（2）在系统全面运行一年后，可有效减少设备停机时间、提高关键设备的连续运行时间和无故障运行时间约3-5%；（3）系统投入运行二年内，可降低备件库存资金25%左右，年降低备件采购费用10%左右；（4）同时可减少管理人员10%左右，有效降低设备管理的综合管理成本。	2017年1月～2017年12月	新增
9	生产质量管理系统开发与应用	针对矿山行业实际生产情况建立一套生产质量管理系统，其中包括生产数据录入、自动运算、生产流程管理、产品销售过程中的质量管理、生产中的质量管理、采购中的质量管理、质量主数据管理、报表统计等功能。	信息中心安徽开发矿业北洺河铁矿西石门铁矿生产技术部质量计量中心	10	20		10	（1）、直接经济效益（以下结果是经验估计值）：减少手工录入，提高了工作效率，降低了生产成本；管理水平提高，管理人员可减少10%，生产能力提高10%-15%。（2）、间接经济效益：高效的决策流程、方便快捷的决策信息有利于各个过程的决策，提高生产效率并降低成本；全面质量管理，密切监控各环节的质量，随时改进，避免浪费；通过有效的成本控制管理来提高市场份额；	2017年1月～2018年12月	新增
10	安徽开发矿业智慧化矿山研究及实施	遵循“总体规划，分步实施；统一标准，互联互通；突出重点，循序渐进”的原则，采用自动化、信息化、数字化和智慧化技术,逐步实现智慧矿山建设目标，实现降本增效。具体内容包括（但不限于）：(1)完善地质模型和采矿计划制作与更新系统；(2)环境感知与能耗管控；(3)开采环节的无人化、遥控和智能调度；(4)溜破系统和提升系统的改造；(5)充填系统自动化控制改造；(6)改造和维护选矿自动化系统；(7)增加大型设备智能监控与监测系统；(8)整合各种数据报表和管理系统。	生产技术部安徽开发矿业设备动力部规划发展部技术中心信息中心外委	500	1000		500	从矿山自动化开始，实现设备代替工人、监控代替巡检、遥控代替现场，解放高危岗位生产人员；实现数字化，将生产数据集中汇总，统一调度和报表，及时反馈；实现智能化，建立矿山生产模型，实时更新生产数据，通过远程计算和调度，达到智慧化调度和管理。	2017年3月～2019年12月	新增/结合集团科技专项课题三开展
二、结转项目（4项）				920	1730		920
11	特大型金属矿山高效绿色开发关键技术研究	课题一：特大型地下矿山高效绿色采矿技术研究：（1）25m高分段凿岩阶段嗣后充填采矿技术优化研究；（2）井下中深孔减震爆破技术研究；（3）井下废石尾砂协同胶结充填技术研究。课题二：大流量充填系统工艺优化研究：（1）大流量充填系统运行可靠性及参数优化；（2）采充平衡保障工艺及充填管网优化研究；（3）大结构采场充填体合理强度及工艺优化研究。课题三：特大型地下矿数字矿山关键技术研究与示范：（1）安徽开发矿业数字矿山整体规划方案研究；（2）数字矿山关键应用技术研究；（3）矿山自动化系统建设与应用。课题四：含磁镜铁矿选矿工艺流程优化研究：（1）含磁镜铁矿石工艺矿物学系统研究；（2）含磁镜铁矿重选回收技术研究；（3）二段流程的高效分选技术研究；（4）全流程整体优化研究。课题五：微细粒镜铁矿浮选高效分选研究及清洁生产：（1）浮选给矿工艺矿物学研究；（2）浮选尾矿工艺矿物学研究；（3）常温浮选药剂研制与应用；（4）浮选尾矿再选技术研究。	长沙矿山研究院长沙矿冶研究院北京矿冶研究总院安徽开发矿业	700	1500		700	矿石回收率≥90%，矿石贫化率≤10%。充填料浆制备输送浓度≥73%，充填体强度满足采矿要求，充填成本降低8%以上；总精矿铁品位提高到65%，回收率提高至80%以上；	2015～ 2018	结转/集团公司科技专项/集团专项经费1500万元
12	冒顶片帮事故原因分析及预防措施研究	为进一步控制、预防冒顶片帮事故，开展冒顶片帮事故原因分析及预防措施研究，主要研究工作包括：（1）结合现有案例事故统计分析事故发生原因；（2）研究矿山围岩特性及应力分布，推广应用相关新工艺、新支护、新材料，分级制订相应支护标准；（3）制订预防冒顶片帮，避免伤亡事故的相关技术、管理、考核措施；（4）编制主要相关作业（支护、撬顶等）标准指导书	北洺河铁矿安全环保部生产技术部设备动力部技术中心	20	20		20	提交一套冒顶片帮事故发生规律统计成果，形成一项巷道断面与穿孔凿岩设备匹配优化研究成果，完成支护、撬毛作业标准指导书，形成一套完善的预防冒顶片帮事故发生的体系	2016年3月～2017年4月	结转
13	和成矿业开拓工程施工防治水措施研究	针对和成矿业龙塘沿铁矿水文地质条件复杂，涌水量大，并伴有有害气体（硫化氢和甲烷等）的特点，重点研究工程施工防治水措施，保证工程的施工安全，探索矿区水文地质规律，为矿山生产提供依据。主要研究内容：（1）定期统计、分析井下出水点特征和规律；（2）随工程进度统计断层和裂隙，分析其隔水性和导水性；（3）随工程进度统计有害气体涌出部位和浓度，分析其形成机制和分布规律；（4）根据巷道揭露岩性，逐步验证、确定超前探水孔数量和超前探水距；（5）超前探水采用探水探孔和TRT相结合的方法，进行合理减孔，降低探水成本，提高生产效率；（6）矿山排水系统形成后，利用部分探矿孔和探水孔，进行放水实验，结合水文观测系统，初步分析矿区地下水水力联系。	和成矿业地勘公司生产技术部	60	60		60	形成和成开发矿业水文观测系统，根据不同岩性和TRT探测结果，确定超前探水孔数量和合理超前探水距，进一步探索矿区水文地质规律。	2016年3月～2017年4月	结转
14	龙塘沿铁矿首采矿段防治水综合技术研究	（1）现场水文地质调查分析研究，重点分析首采矿段水文地质特征，编写首采矿段防治水技术实施方案（2）首采矿段防治水工程设计及施工过程中实时变更设计（3）现场技术服务，优化钻孔、注浆工艺参数，对防治水工程进行现场技术指导（4）资料整理与分析研究，根据防治水工程实施情况进行分析总结，编制首采矿段防治水研究报告。	和成矿业长沙矿山研究院	140	150		140	（1）约束性指标 1、通过研究，确定合理的探、防、治水措施，杜绝水患事故，确保采掘施工安全。 2、通过合理的治水措施，确保龙塘沿铁矿首采矿块堵水率达到85%以上。 3、指导矿山生产并保证矿山顺利投产、达产。（2）预期性指标 1、在防治水工程实施后，因矿坑涌水量减少，预计每天减少涌水量为2万方左右，矿山预期可减少的用电成本约1116.9万元/年。 2、通过研究，除了可以大幅减少矿坑涌水量之外，也可以消除地下水对井巷开拓、矿床开采的安全威胁，并最大限度减少对矿区周边水文地质环境的不利影响，达到很好地社会、环境效益。	2016年10月～2018年9月	结转