科创中国

行业领域

高新技术改造传统产业

需求背景

采矿是自地壳内和地表开采矿产资源的技术和科学。广义的采矿还包括煤和石油的开采。采矿工业是一种重要的原料工业，金属矿石是冶炼工业的主要原料，非金属矿石是重要的化工原料和建筑材料。采矿方法应该定义为：采矿方法是研究矿块内矿石的开采方法，是采准、切割、回采工作在空间上、时间上的有机结合，采矿方法是采准、切割、回采工作的总称。采矿方法的采准工程主要包括：凿岩硐室和切割立槽，在矿房出矿联络道一端，自凿岩硐室向下施工切割立井，并以此为自由面爆破形成切割立槽。现有的开槽方式多为人工手持开槽切割设备进行作业，开槽深度不好把握，而且人工开槽不仅费时费力，而且切割效率低下。

需解决的主要技术难题

采矿用立槽开凿过程中，切割技术的研发存在一些难题。首先，立槽开凿需要按照矿层的分布和走向进行，要克服不同矿层的硬度、走向和倾角等因素带来的挑战。其次，切割过程中需要解决如何提高切割效率、降低能耗、减少对周围岩石的扰动以及如何避免对矿体造成损伤等问题。此外，对于一些具有复杂形状的矿体，需要进行精确的切割和挖掘，以确保采矿的效率和安全性。

为了解决这些难题，需要不断研发新的切割技术和设备。例如，可以研发高精度、高效率的激光切割设备，利用激光束进行精确的切割和挖掘；另外，也可以探索利用超声波振动技术进行切割，通过超声波振动产生的微小裂缝来破坏岩石，并减少对周围岩石的扰动；还可以考虑利用高压水射流技术进行切割，通过高压水流的高速冲击来破坏岩石，同时不会对矿体造成损伤。

期望实现的主要技术目标

1. 提高切割效率：为了提高采矿效率，需要研发一种高效的切割技术。目标包括提高切割速度，减少对切割工具的磨损，降低对切割能源的消耗等。
2. 优化切割质量：在采矿过程中，切割质量对矿块的完整性和稳定性有重要影响。目标包括提高切割表面的平整度和光洁度，减少切割误差和变形，保证矿块的完整性和稳定性。
3. 适应不同矿质：不同矿质的硬度、脆性、韧性等性质不同，需要研发一种能够适应不同矿质的切割技术。目标包括能够适应不同矿质的特点和要求，提高切割效率和切割质量。
4. 简化操作流程：为了降低采矿成本和操作难度，需要研发一种简化的切割技术。目标包括简化操作流程，减少对操作人员的技能要求和人力投入。
5. 提高安全性：在采矿过程中，安全是最重要的因素之一。目标包括减少切割过程中的安全隐患，降低事故发生的概率和影响程度，保证采矿过程的安全性和稳定性。
6. 环保材料和工艺：在研发过程中，应考虑使用环保材料和工艺，以减少对环境的污染。目标包括采用环保材料制造切割工具和辅助设备，优化工艺流程以减少废弃物排放等。
7. 经济性：在保证切割效率和质量的前提下，应尽可能降低采矿成本。目标包括降低切割工具和辅助设备的制造成本，优化采矿工艺以降低能耗和人力成本等。

需求解析

解析单位：湖北省襄阳市 解析时间：2023-10-31

赵亮

襄阳市科协

主任

综合评价

该技术需求背景介绍和需要解决的主要技术难题分析比较清晰，研发内容和期望实现的技术目标明确。企业综合实力较好、研发实力较强、发展前景好。技术需求真实，市场潜力大。但该需求研发有一定难度，建议请相关领域专家协同研发采矿用立槽开凿用切割技术。

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