深部金属矿建井与提升关键技术
国家重点研发计划
 项目编号:2016YFC0600800
课题2简介

课题二:金属矿深竖井高效掘进与成井关键技术及装备


研究目标:

    针对金属矿大埋深地层应力高、强压缩、自蓄能、扰动敏感等特点,重点研究金属矿深部硬岩岩体的机械与爆破破岩效能与工艺、开挖扰动效应及其对井筒围岩稳定性的影响、爆破震动及其控制等关键技术,建立适于金属深竖井精准破岩和高效掘进技术与装备。


研究内容:

(1)金属矿硬岩地层岩体原位性能与破岩效能之间的相关关系及其评价方法

   ①埋深与掘进环境关联的深竖井硬岩原位性能表征方法; ②爆破扰动在非均匀高初始应力地层中的传播与破岩机制; ③深竖井爆破漏斗理论模型与高效掏槽爆破理论; ④高应力条件下爆破能量耗散规律与合理的爆破参数; ⑤深度与应力环境相关联的竖井高效爆破施工技术。

(2)高应力硬岩地层高效率低损害的深竖井爆破掘进工艺技术

   ①基于高应力硬岩束状孔爆破能量增强效应与组合爆破漏斗高分层爆破的集束孔掏槽技术研究; ②基于高应力硬岩爆破能量聚集与释放的边孔定向切割技术研究; ③集束孔掏槽爆破振动控制。

(3)机械钻井岩石破碎技术及智能纠偏钻具装备研制

   ① 坚硬岩石低功耗新型破岩滚刀镶齿齿形及材料研究; ② 坚硬岩石破岩机理试验研究及新型滚刀研制; ③ 深井反井机械钻井偏斜规律研究; ④ 地层自适应智能纠偏钻具装备研制。

(4)深竖井高效成井工艺及相关系统配套技术

   ①凿井提升设备的静张力(差)对提升能力影响; ②降磨损防离析混凝土输送工艺优化; ③深竖井掘进混合通风系统配置与优化; ④高扬程接力排水系统试验研究。

(5)深竖井掘进与提升安全保障技术

   ①凿井提升安全系统; ②凿井悬吊的安全系统; ③高压电源直接下井的输送系统配置及安全隐患的解决方案; ④高温环境对作业人员身心健康的危害影响。


课题承担单位:金诚信矿业管理股份有限公司、 中国黄金集团公司、中南大学、北京矿冶研究总院、北京中煤矿山工程有限公司、华南理工大学、中国华冶科工集团公司

课题负责人:彭怀生

主要学术骨干:李红辉、王强、程守业、张广篇、李启月、陶明、李欣、姜立春、马维清