科创中国
矿山露天盆及塌陷区恢复治理综合技术研究
发布时间: 2023-08-16
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利,实用新型专利
行业领域：
采矿业
成果介绍
本项目以甘肃厂坝铅锌矿为具体研究对象，根据现场调查基础资料，利用5G+无人机三维激光扫描测量和重建技术建立矿山露天盆及塌陷区现状三维模型，核算露天盆现状体积。应用光流技术对无人机航拍的矿山露天盆边坡视频数据分析及建模。根据矿山实际生产情况，确定合理的治理分期数；进行数值模拟及充填试验，确定各分期治理时的充填砂浆配比；根据矿山现状及未来地下采矿生产情况，核算现状露天盆体积及未来地下采矿结束后露天盆体积变化情况；根据矿山已有充填系统的设备配置情况，合理配置充填工业泵；根据矿山地形，确定砂浆管线输送方案；根据矿山露天盆边坡稳定性情况，确定合适的充填平台，固定充填输送管，以漫灌的方式进行充填工作；对露天盆与井下贯通的巷道进行封堵，避免砂浆污染井下巷道。本项目通过技术攻关，有效解决露天转地下开采且地下开采采用无底柱分段崩落采矿法开采的矿山露天盆治理的问题，同时解决上部废弃露天盆对井下采矿影响的问题。通过项目攻关，对矿山露天开采形成的露天坑及地表塌陷区进行合理、安全、有效的治理。解决露天坑及地表塌陷区对矿山安全生产产生的重大安全隐患，恢复生态原有功能，实现矿山绿色发展与环境保护协调发展。
成果亮点
1、利用5G+无人机三维激光扫描测量和重建技术建立了矿山露天盆及塌陷区现状三维模型，核算了露天盆现状体积。
2、应用光流技术对无人机航拍的矿山露天盆边坡视频数据进行了分析及建模。
3、确定了合理的治理方式——长距离管道输送砂浆治理矿山废弃露天盆。
4、根据矿山实际生产情况，确定了合理的分期治理数。
5、进行数值模拟及充填试验，确定了各分期治理时的充填砂浆配比。
6、根据矿山现状及未来地下采矿生产情况，核算了未来地下采矿结束后露天盆体积变化情况，确定了每年充填能力。
7、根据矿山已有充填系统的设备配置情况及确定的充填能力，配置了合适的充填工业泵及管线布置。
8、根据矿山地形情况，确定了合适的充填砂浆管线输送方案。
9、根据矿山露天盆边坡稳定性情况，确定了合适的充填平台。
10、对露天盆与井下贯通的巷道进行封堵，避免了砂浆污染井下巷道。
11、针对一期充填工程对井下巷道稳定性影响情况进行了数值分析。
12、针对二期充填工程对治理后的边坡稳定性分析进行了数值分析。
团队介绍
兰州有色冶金设计研究院有限公司成立于1958年9月，2001年加入中国地质工程集团公司。是一所具备跨行业、跨区域、多层次、全方位工程建设服务的综合甲级设计研究院有限公司。
本项目组成员共10人，其中教授级工程师2人，高级工程师4人，工程师4人，其中一人获国家级有色金属工程设计大师称号并多次获得省部级工程设业一等奖，项目组成员多次获得部级咨询成果一等奖、二等奖。团队分工明确、经验丰富、具有较高的科研及设计能力。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”轻金属材料产业科技服务团 (中国有色金属学会) 评价时间：2023-10-25
袁佳
中南大学
工程师
综合评价
该项目以甘肃厂坝铅锌矿存在的露天盆及地表塌陷区为研究背景，根据矿山现状，利用数值分析技术对矿山现有露天盆边坡稳定性进行分析研究；利用5G+无人机三维激光扫描测量和重建技术建立矿山露天盆及塌陷区现状三维模型，核算露天盆现状体积；针对矿山实际情况，对露天盆及塌陷区治理的治理方式进行研究，提出切实可行的实施方案；对治理后的露天盆稳定性及对井下采矿的影响进行分析研究。对露天盆及塌陷区对生态环境破坏的影响情况进行分析评价，对治理后的露天盆及塌陷区生态恢复进行研究，恢复破坏前的原有生态功能。
针对生态文明及绿色矿山建设中存在的问题，该项目创新的提出了矿山废弃露天盆及地表塌陷区治理及综合利用的研究方案，既解决了露天盆及塌陷区对生态环境的破坏问题，同时将废弃露天盆进行技术改造，使其变废为宝，为企业增加经济效益。因此，该本项目具有显著的社会、经济、环境效益。
该成果的成功应用对类似矿山具有较好的借鉴作用，同时通过对该课题的研究为设计人员科学、安全、经济、合理的为类似矿山提供技术支持提供了强有力的技术支撑。
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