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国家重点研发计划项目 “深部金属矿建井与提升关键技术”(项目编号:2016YFC0600800)通过中期检查验收

发布日期:2018-11-02

      2018年10月26日,中国21世纪议程管理中心组织有关专家对由北京科技大学牵头、纪洪广教授负责的国家重点研发计划项目“深部金属矿建井与提升关键技术”(项目编号:2016YFC0600800)进行了中期检查验收。

(2018年10月26日,项目中期检查验收会召开)

      深部金属矿建井与提升关键技术项目是“十三五”国家重点研发计划“深地矿产资源勘查开发”重点专项中深部矿产资源开采理论与技术方向优先启动的项目之一。

      该项目由北京科技大学牵头,纪洪广教授担任项目负责人。参与单位包括山东黄金集团有限公司、中国黄金集团公司、中国恩菲工程技术有限公司、金诚信矿业管理股份有限公司、锦州矿山机器(集团)有限公司、东北大学、中南大学、山东大学、北京中煤矿山工程有限公司、北京矿冶研究总院、长沙矿山研究院有限责任公司、中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司等国内20家大型企业、重点高校和科研院所。本项目主要是针对金属矿深部资源开发中高应力、高水压、高地温、复杂服役环境等特殊条件及其所导致的建井与提升重大技术难题,联合开展基础理论和重点技术攻关。

      自2016年7月启动以来,项目组紧紧围绕“深部地层建井工程性能及其空间变异规律与深竖井建井工程风险”、“金属矿深部高应力强压缩硬岩地层原位高效破岩机理与井筒长期服役安全保障”、“深井大载荷、大功率、高速提升与可靠性保障”三个关键科学问题,严格按照计划任务书和实施方案开展研究,在组织管理制度建设、依托示范工程落实、实验平台搭建、配套资金筹措、国内外调研等研发条件与支撑条件建设方面大胆创新,配套资金得到很好落实。在金属矿近2000m深部地层地质构造状况、节理裂隙分布以及地应力、地温、孔隙水压、地层完整性等“多场”的分布状态探测,深部地层条件及其控制作用下岩体工程性能的定量表征,深部地层条件下深竖井工程的主要风险及其评价方法,深部地层条件下工程性能分析的和风险控制工程设计与优化,深竖井井筒围岩控制、新型井壁结构和深部工程专用混凝土材料、近2000m深竖井提升基本原理、大吨位提升装置与高速提升系统可靠性保障等关键研究领域取得一系列重要进展。

      在前期研究中,项目以示范工程沙岭金矿深竖井工程为依托,综合采用水压致裂、弹性恢复、深地超声等多种技术,探测并获得了深竖井工程区域近2000m深度范围内地层地应力、孔隙水压、地层温度、地层完整性及有害离子等“多场”分布规律,明确了深竖井所在区域深部地层及“相关场”的空间状态及其变化范围,为项目研究提供了工作基础和工程依据。

      揭示了深部地层所处的强压缩、自蓄能等深部地层状态及其赋存特征及其与突水、高地温热害、环境腐蚀、岩爆等深竖井工程风险之间的相关性,研发出深部破碎富水地层超高压注浆改性、低震高效控制爆破、大直径超前卸压与爆破自由面钻凿机具、卸压释能围岩控制以及高效掘进机械化配套装备,研发出高韧性、低冲击、强抗渗新型井壁混凝土材料以及地层-井壁协同自适应井壁结构,初步形成了深竖井掘进与支护技术体系与工艺装备配套。

      针对金属矿深部地层条件和井筒服役有害环境特征,分析了金属矿竖井服役条件所导致的井壁结构腐蚀劣化以及服役安全风险,提出了矿井服役有害环境模拟和服役性能加速劣化模拟实验方法,研发出金属矿深竖井井筒与井壁结构服役状态全寿命监测及失稳风险预警技术。初步形成了基于腐蚀环境仿真、材料服役性能劣化模拟和井筒服役状态监测的全寿命可靠性评价方法。

      针对深部金属矿深井提升与高效生产之间的矛盾,通过对高速大吨位提升系统运动规律与动力学特性的研究,提出了以8绳摩擦式提升系统为目标的深竖井大吨位高速提升系统解决方案,研究出新型8绳摩擦式提升机和金属矿轻量化箕斗设计方法,研制了大制动力矩闸控、高摩擦系数衬垫等关键配套装置。

      为了迎接本次中期检查验收,项目组于2018年9月27日在北京科技大学组织召开了课题验收会,会上认真总结了项目所属五个课题的中期进展情况、阶段研究成果以及存在的问题。听取了与会专家的意见和建议。

(2018年9月27日杨仁树校长出席课题验收会并发表讲话)

(课题中期验收会专家及参与人员合影)

      验收专家组一致认为,项目完成了既定的研究任务和中期考核指标,总体上达到了预期目标,并为后续研究奠定了良好基础。同意通过中期检查验收。

      会上,与会专家还就如何进一步加强课题研究与示范工程的结合、示范工程进度条件保障、工业性试验实施方案细化、创新性成果凝练等方面进行了咨询和讨论,并对项目的下一步工作安排提出了许多宝贵意见和建议。