成果简介：该项目针对紫金山铜矿设计936m超高露天边坡的安全、地下开采空区影响露天开采的矿岩稳定性和酸性尾泥软基大型排土场的安全稳定这三个国内露天开采中亟待解决的突出技术难题，通过试验模拟，理论、技术及工程方法的集成创新，研究出了系统可行的工程控制方案，实现了矿山的安全、高效、可持续开采，为解决上述露天矿三大相互关联的技术难题做出了示范。应用岩石力学、人工智能等有关学科的原理和方法，对设计的936m超高边坡稳定性进行研究，发明了“一种测量岩石点荷载试验破裂面面积的新方法”，建立了基于支持向量机的边坡灾变非线性预测模型，提出了超高边坡安全的控制技术，形成了超高边坡稳定性研究的一套系统分析方法，提供了解决超高边坡应力灾变难题的有效途径。运用尖点突变理论、以能量突变为准则，开展了地下开采区影响露天开采的矿岩稳定性相互影响关系研究，制定了“上放下充”的特殊治理方案，有效解决了下赋采空区的高陡边坡安全稳定控制难题。针对排土场酸性尾泥软基，采用了散体物料级配优选强度参数新方法，研究散体酸化强度变化规律，制定了“三向排渗、堆载预压、抗酸制料”的特殊工程处置方案，成功治理了厚达100多米的排土场坡脚酸化特性深厚软基，解决了排土场软基灾变失稳技术难题，实现覆盖式排土工艺。项目研究处于国际先进水平。

成果简介：该研究在考虑井下巷道热、湿因素对于围岩不稳定传热系数影响的基础上，建立了有水分蒸发边界条件的巷道围岩非稳态热传导方程，采用分离变量法得出了巷道围岩不稳定传热系数的理论解析式。在理论解析式的基础上，利用mathematica数学软件给出了巷道围岩不稳定传热系数计算式，其精确度的拟合误差小于0.6%，具有工程应用价值。首创“金属矿山深井掘进巷道热交换模拟系统”，利用该试验系统可在实验室模拟巷道流场、温度场及湿度场的变化规律，研究制冷降温系统的匹配和冷量在工作面的配送参数对降温效果的影响因素等。该项目在深井开采热害防治研究领域具有开创性意义。

成果简介：项目主要技术内容：应用测量机器人远程监测技术，实现对尖山磷矿边坡进行实时、动态、自动监测；提出综合位移-时间序列分析法、位移速率角分析法、位移矢量角分析法、和位移方位角分析法和三维位移矢量场分析法等方法的综合分析方法；提出了边坡变形三维位移矢量场分析方法；以灰色理论、BP神经网络模型原理和时间序列分析法基础，开展了边坡变形趋势预测模型研究；以突变理论和分形理论为基础，开展了边坡稳定性预报模型的研究；以非线性灰色时间预测预报模型为基础开展了边坡整体失稳时间预测预报模型研究；建立了注意级（蓝色）、警示级（黄色）、警戒级（橙色）、预报级（红色）四个级别的多参数综合预警判据；实现了尖山磷矿边坡动态、综合预测预报。主要创新点：提出了边坡变形三维位移矢量场分析方法；提出了边坡变形时空特征分析方法；实现了边坡变形动态综合分析；建立了边坡失稳破坏四个级别的多参数预警判据；建立了边坡失稳综合预测预报模型；实现了高陡边坡稳定性动态实时预测预报。技术经济指标：该技术实现对边坡进行实时、动态、自动监测。与常规方法相比测量机器人具有效率高、精度高、自动化程度高、维护方便、运行成本低等优点；该技术实现对边坡变形情况的动态、综合分析。可以实时掌握边坡的变形情况、变形趋势等；该技术实现了边坡动态、综合预测预报。当边坡进入橙色预警时，能及时发出预报，该技术发挥了保证尖山磷矿露天采场安全、高效生产的作用。应用推广及效益情况：该技术2012年1月1日在尖山磷矿正式投入生产，自正式投入生产至2014年3月31日，在该技术的指导下，由于及时、快速的预测预报，两年来尖山采场没有出现任何因滑坡而出现的安全事故，尖山磷矿安全采出了磷矿石共 680.45万t，安全采出了磷矿石 680.45万t，其中，开采由于安全原因不能开采的"呆矿"资源300万吨，减少了矿山4名人工监测人员和3名安全管理人员，为矿山节约了590万m<'3>的削坡工程量。 该技术于2012年4月1日在云南磷化集团有限公司晋宁磷矿分公司和云南磷化集团有限公司昆明磷矿分公司推广投入生产应用。近两年来晋宁磷矿采场和昆阳磷矿采场没有出现任何因滑坡而出现的安全事故。在该技术的指导下，昆阳磷矿自2012年4月1日开始投入应用至2014年3月31日，安全采出由于安全原因不能开采的"呆矿"资源138万吨，晋宁磷矿自2012年4月1日开始投入应用至2014年3月31日，安全采出由于安全原因不能开采的"呆矿"资源159万吨。

成果简介：该项目属矿业工程技术领域，是一项为保证复杂地下采空区上大型露天矿安全开采为目标，集资源开发与利用、矿业安全与灾害防治为一体的综合技术研究。 　　主要内容是：（1）率先将高密度电法与地震映像法相结合，进行大型露天矿地下复杂采空区群的精确探测；（2）建立采空区上覆岩层稳定模型，结合数值模拟方法，构建了复杂空区上露天开采的安全隔离层厚度图谱：（3）拓宽了大孔逆向爆破成井技术，实现空区上方爆破自由面的高效形成；（4）借助垂直漏斗爆破技术，实现深埋采空区的高效填实，完成大范围采空区群的安全处理。 　　主要特点是：针对地下采空区危及开采安全的重大技术问题，在大量研究基础上，提出了一整套科学的采空区探测、评估与治理方法；在对采空区进行精确探测定位的基础上，建立了空区上矿体开采的岩层稳定模型，构建了复杂空区上露天开采的安全隔离层厚度图谱；采用大孔逆向爆破成井技术与VCR法技术，结合孔内微差爆破技术，分层爆破，实现露天坑内深埋采空区的工业化处理。 　　该项目的完成，为我国复杂条件下的露天矿安全开采提供了新方法，是矿业资源综合回收与灾害防治的成功典范，不仅丰富了采矿安全技术理论与工艺体系，同时对我国复杂地下采空区上露天安全开采技术进步具有较大的推进作用。 　　本研究课题在洛钼集团取得了成功应用，年增经济效益1.5亿元。目前，该课题的相关研究成果，已在广东大宝山铜铁矿等多个大型矿山推广应用，取得了极大的经济与社会效益。 　　参加人员：赵国彦，周子龙等。 完成情况：产业化。

成果简介：该项目在对国内外有关崩落法已有理论研究成果进行深入分析和研究的基础上，运用系统进化与动态优化的理论，弄清了回采系统各环节的相互关系，发现了崩落体及其在系统中的决定性作用和覆盖岩层的自然分级现象；提出了崩落体及其入出性的概念，弄清了崩落体的形态及其特征；提出了覆盖岩层自然分级的概念。论述了覆盖岩层自然分级对放矿的不利影响；分析了影响崩落体形成的主要因素，运用最小耗能原理，阐明了崩落体的形成机理；揭示了崩落体、放出体、松散体三者之间的相互关系及内在规律，研究了崩矿步距、覆盖层自然分级以及崩落体形态对放矿的影响。

成果简介：该试验采用部分胶结充填技术提高矿石回收率和矿山安全生产水平，本质上实现矿山清洁生产和矿山经济效益最大化：在矿山地压测试的基础上，利用数值模拟手段研究以低胶凝材料与合理充填体结构，达到控制矿山压力和采场地压目的，在充填材料有限情况下，借鉴煤炭矿山条带开采地压管理的经验，本着降低矿山开采成本的目的，探求矿山条带充填开采技术在铁矿中的应用，降低矿山废尾排放与管理费用。

成果简介：该试验采用膏体充填技术提高矿石回收率和矿山安全生产水平，本质上实现矿山清洁生产和矿山经济效益最大化；在矿山地压测试的基础上，研究合理充填体结构与充填工艺，达到控制矿山压力和采场地压目的，探求膏体充填开采技术在铁矿等中的应用，降低矿山废尾排放与管理费用。

成果简介：该技术结合采区结构的优化设计以及提高采矿生产的组织化程度，使岩体中的节理裂隙延伸形成贯通的裂隙网并在自重的作用下自然崩落，从而建立起滑石矿低成本、高效率自然崩落采矿技术系统，具有很大的推广价值。

成果简介：紫金山金矿露天采场陡帮开采与边坡稳定性研究独创了基建剥离的与生产剥离的建矿模式，采用陡帮开采技术，以国家建设标准1/8的基建投资，两年完成600万吨，五年达采剥总量3800万吨／年的大型露天矿，为我国露天矿建设闯出了一条投资省，达产快，效益高的建矿新路子。该项目研究主要的一个指标是采剥比，即采矿与剥离在空间上、时间上、数量上的比例关系，也就是采出一定的矿石量，需要剥离多少岩石，在哪个部位剥，何时剥的问题，明确了采和剥的关系。该成果技术内容主要包括：资料收集→相关力学测试研究→地应力测试→爆破震动波对地下采矿影响测试→边坡稳定性分析→地下矿柱力情况数值分析及失稳判据研究→临近采空区合理爆破参数的研究确定→监测系统设计→综合工程防治方案的研究。该成果的采矿结构、工艺参数和工艺布置合理，生产全期剥采比均衡，单位面积上的采剥总量等生产技术经济指标先进。经济效益巨大，可在类似矿山推广。

成果简介：该课题针对探明群采空区的赋存状况，解决空区的平面定位与产状确定等技术难题，采用RAMAC探地雷达（GPR）和SE2404EX型综合探测仪，对地下空区形态层位探测技术进行了系统的研究；揭示了金属矿石品位变化对GPR探测的影响规律；分析了井下干扰信号对GPR和瑞雷波探测的影响，并提出相应的抑制技术与措施；发现了空区在GPR及瑞雷波探测图像上的显现模式；开发了一套适用于地下空区探测的GPR和瑞雷波综合探测技术与方法。该成果推广应用前景十分广阔。

成果简介：该项目针对厂坝铅锌矿受群采破坏矿体的开采环境，在确保开采过程作业安全的前提下，实现受破坏矿体的高效回采，降低崩落矿石的贫化与损失指标。其主要技术特征：借助于空区探测与定位综合技术，掌握采场中空区的分布状况，采用联合爆破崩矿技术，化空区的不利因素为爆破崩矿的有利条件，大量崩落矿石并有效控制落矿的块度尺寸；通过设计互动助流的出矿底部结构，结合可控的出矿制度，使矿石与覆盖层废石的接触面的形态，处于有利降低矿石贫损指标的状态；配合采用相应的地压活动监控技术，实现受破坏矿体的安全高效开采。该研究成果能推广应用于解决国内类似受群采破坏矿山，井下安全、高效开采这一技术难题，具有非常显著的经济和社会效益。

成果简介：该课题立项研究深孔控制爆破技术应用于开挖破碎井，旨在提高破碎井的挖掘效率，缩短破碎井工程建设时间。将大孔径（250mm）垂直深孔；分段装药；孔内、孔间微差；逐孔爆破与预裂爆破等多项技术联合应用，使用多项爆破技术开挖破碎井，爆破一次开挖深度达15米。采用深孔控制爆破技术，直接经济效益128.6万元。深孔控制爆破技术，成功应用于大孤山铁矿三期破碎井开挖工程，对未来的破碎井建设及其它的类似工程，具有广泛的应用前景和推广价值，该成果将会获得显著的经济效益和社会效益。

成果简介：无废开采与清洁是矿山的发展趋势。该项目成功地解决高浓度立式砂仓脱水沉降、造浆放砂、管道自流、均匀充填等一系列技术难题；全面分析全尾砂沉降、脱水、强度、流动特性，实现全尾砂高浓度浆料高效、快速、连续自流输送充填，保证全尾砂高浓度充填浆料平衡、安全、高速的流动。达到提高充填体强度、缩短采场循环时间、减少水泥流失、降低排水费用的目的，为实现矿山高效生产、清洁采矿与无废开采奠定了坚实的基础。

成果简介：2002年度，由长沙矿山研究院协作，大尹格庄矿业有限公司展开了“机械化采场结构参数优化研究与应用”项目的试验研究工作。该项目采用数值模拟计算方法，应用有限单元法程序，着重对岩体力学及工程中的岩体稳定性进行分析，通过分析，对采场结构参数进行优化，确定出匹配的采场长、宽尺寸，以匹配的采场长、宽尺寸为依据，确定不同条件下的采场结构参数，以满足大型采矿设备安全作业条件，发挥采矿设备的最佳效率，有效地提高采场生产能力。随着采矿机械化设备水平的不断提高，在尾砂充填采矿方法的应用中，采用与计算机配套的先进仪器和手段，对采场结构参数不断优化，使采场的结构参数更加趋于合理化，采矿设备趋于大型化，生产效率趋于高效化。该项目无论是采场尺寸优化手段、方法，还是采场回采工艺、顶板监测方法，均达到国内同行业领先水平。

成果简介：该研究成果综合应用类比法、经验公式及数值分析法定量计算了康家湾矿防水矿柱导水裂隙带发育高度及安全开采深度，引用匈牙利关于相对隔水层的作用给出了新见解，推荐了防水保安柱回采的具体采矿方案，实现了高品位防水保安矿柱可采比达80%以上，采矿损失率1.28%，贫化率3.4%，采矿直接成本14.7元/t，新增产值1813.4882万元，利润.57万元，远景产值1.6亿元，利润6635.25万元，使深部开拓推迟3-4年投入，节约了投资利息和现有井巷设备的维护费用。该项研究成果丰富了水体下采矿理论，可广泛用于导水裂隙带高度计算和隔水层与相对隔水层的科学划分，在国家经贸委有色彩工业局主持的鉴定会上，专家鉴定该项综合应用科技成果达到国际先进水平。

成果简介：无底柱分段崩落采矿法已完成从引进、消化到推广应用阶段，由于该采矿法的入体，是全国闻名的“两洼一店一门”的难采矿床之一，采矿成本高，贫损指标差，经济效益低下乃至亏损，已制约了矿山的生存和发展，因而其采矿技术改造就成为迫在眉捷的问题。该项目对难采矿体的采场结构参数和工艺技术进行系统的研究，并通过采矿方法的技术改造和工艺技术创新，可较大幅度地提高经济效益和实现矿山资源的优化配置，从整体上提高无底柱分段崩落采矿法的应用水平。将MAJIAXOB的放矿椭球体理论与特定矿床地质条件下的放矿实践有机地结合起来，实现采场结构参数和工艺技术的优化，提高了采矿生产过程中的科技含量。该项目取得的金属回收率82.87％和贫化率25.60％均优于项目研究计划任务书中的相应指标72％和28％。获直接经济效益1428.40万元。项目研究工作符合采矿技术进展方向 ，研究路线正确，研究方法先进，结论符合余华寺分矿的生产实际，并为同类难采地下矿山的采矿方法改造和矿山资源优化配置提供了成功的范例，具有广泛的推广应用价值。

成果简介：针对特富6#矿体开采过程中暴露的顶板大面积昌项事故频繁和矿石损失高的问题，应用岩体力学和材料力学的理论观点、研究、分析开采次生应为场变化规律和充填、支护作用机理、按照两步回采的原理，提出了该方案。沿矿体走向按10～20米间距布置联合矿柱。将矿体沿走向在平台上分成三个采场，各采场各自形成出矿、通风、充填系统，分别由两端向部退采。采场必按“强采、强出、强充”的回采方针通缉生产，特别要确保矿体厚大部分的采矿和进度。方案实施后，采场昌项的频率和规模大幅度下降，采场的安全生产被动局面得到有效控制，也为区内其他矿体的开采和资源开发工程积累了成功的经验。

成果简介：该成果属竖井保安矿柱回收领域，在分析爆破地震效应和采场岩移的基础上合理划分井筒安全极限。项目采用了SBP-D型劈裂管控制爆破。项目还独创性应用高水速凝废石浇注充填采矿法，采准简单、回采安全、贫损低、效率高，实现废石不分级、混凝土不搅拌、成本低充填高。与国内外综合水平相比，在保证竖井正常运转的前提下进行施工；高水速凝材料用于废石充填工艺，变其应用的传统模式，拓宽了应用范围。

成果简介：运用创造工程学而发明了一种国内外尚未见报导的削壁留矿法。通过一年多的研究，达到了预期效果与矿山常用的粗放管理的削壁充填法相比，采场生产能力提高3.2倍。试验研究同时进行了急倾斜薄矿脉干式充填采矿法中充填料，对人工混凝土底程压力规律的研究，并总结出一个可供应用的半理论半经验的压力计算公式，对岩金矿山簿与极簿矿脉人工底柱厚度与钢筋配比设计提供可靠依据；在实践中总结与创造一种节约木材，简化工序的人工底柱快速施工方法；并在同一段底柱中试行三种不同厚度混凝土的施工，为今后矿山人工底柱应用提供可靠数据；由于增大采场生产能力，矿块生产摆布更合理，对矿山生产特别有利。

成果简介：该项目针对下向胶结充填法的特点，提高充填体早期强度和降低充填成本，细砂管道充填水泥耗量降低，经现场揭露密实，无片冒，杜绝废水外流，充填矿浆浓度由原20%提高到81-82%，成本下降11.6元/m3；在充填体中加入粉煤灰，水泥耗量可以继续下降，充填体质量仍大幅度提高。