资源与安全工程学院科研情况简介

资源与安全工程学院科研情况简介内容摘要：

深部开采引起的岩石力学问题展开基础性、前瞻性、战略性研究，不仅可以为我国深部资源安全、经济、合理开发提供强有力的理论基础，而且还可为深部资源开发中重大灾害事故的预测、预报和防治提供必要的理论基础。 项目针对深部资源开发的工程背景和深部岩体赋存环境的特殊性与复杂性，通过地学、力学、工程科学的交叉综合分析，以深部岩体长期处于 “三高一扰动 ”复杂地质力学环境下所表现出的特殊力学行为为核心，从深部开采中的岩石力学基础理论、深部开采诱发的重大工程灾 害的机理及其预测和控制以及深部资源开采的方法与关键技术三个方面来探讨深部开采中的科学问题，经过系统研究，将形成以深部开采为背景的基础理论体系，为我国深部资源开发提供强有力的技术保障体系，特别是对深部资源开发中的重大灾害事故的发生提供科学的预测、预报手段和防治技术，为深部开采降低成本、提高经济效益提供新的技术手段，为我国经济可持续发展和国家安全战略的实施提供能源和资源保证。 同时，推动工程学、地质学、力学、岩土工程学等多学科的发展与交叉，使我国在深部资源开采基础理论研究领域达到世界先进水平。 参加人员：古德生， 周科平，吴超等 成果状况 □已获得专利 □已申请专利 □未申请专利 □已通过省部级以上鉴定完成情况 □研究计划 □实验室研究 □小试 □中试 □工业试验 √产业化 联络方式 ●项目所在院系 资源与安全工程学院 ●技术负责人 李夕兵 ●联系电话 : 办公电话 8879612移动电话 : ● Email： 中南大学 Central South TechGuide 技术导览 中南大学科技开发办 中国长沙岳麓山 410083 Tel:+7318879272 Fax:+7318836024 Emai: 项目名称 河南洛钼集团三道庄露天矿采空区综合治理技术研究 内容简介： 本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象法相结合，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 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 成果状况 □已获得专利 □已申请专利 □未申请专利 □已通过省部级以上鉴定完成情况 □研究计划 □实验室研究 □小试 □中试 □工业试验 √产业化 联络方式 ●项目所在院系 资源与安全工程学院 ●技术负责人 李夕兵 ●联系电话 : 办公电话 8879612移动电话 : ● Email： 中南大学 Central South TechGuide 技术导览 中南大学科技开发办 中国长沙岳麓山 410083 Tel:+7318879272 Fax:+7318836024 Emai: 项目名称 系列化学抑尘剂及其应用技术 内容简介： 技术内容简介： 系列化学抑尘剂包括：湿润型化学抑尘剂 15 种，粘结型有机化学抑尘剂 3 种，粘结型无机化学抑尘剂 5 种，高分子型化学抑尘剂 2 种。 主要技术内容已经 撰写成《化学抑尘》专著，该书 2020 年度获国家科学技术学术著作出版基金资助， 2020 年 6 月由中南大学出版社精装出版， 2020 年获第 14 届中国图书奖，中央电视台、光明日报 等数十家媒体和网站给予报道。 《化学抑尘》是该科技领域的最新成果，是国际上第一部该领域的学术专著。 该书特色鲜明，在理论上有新建树，在应用上有可操作性，理论与实践、开发与应用、配方与工艺有机结合，理论、方法、材料、配方、性能、应用、实践循序渐进，是粉尘防治领域一本颇具学术价值和应用价值的专著。 系列化学抑尘应用技术包括：粉尘的测定，湿润型化学抑尘 剂、粘结型有机化学抑尘剂、稳定土材料固土抑尘和吸水型化学抑尘剂的配方设计和应用工艺设计，化学湿式除尘器的研制等。 技术应用领域： “系列化学抑尘剂及其应用技术”可用于火力发电厂、供热厂、燃烧炉、采矿场、采石场、水泥厂、石料加工厂、有色金属和黑色金属冶炼厂、食品加工厂、纺织厂、化工厂、沥青厂等的产尘源污染控制。 所需资金投入： 化学抑尘剂生产所需的资金投入视生产的种类、数量、规模而定，范围从人民币 10 万到数百万均可。 经济效益分析： 不计销售成本和市场情况，生产每吨化学抑尘剂的投入产出比为 1： 2 ~ 1： 10，具体 视生产的种类、数量、规模而定。 环境效益显著。 参加人员：李孜军，陈沅江，周 勃 成果状况 □已获得专利 □已申请专利 □未申请专 利 □已通过省部级以上鉴定完成情况 □研究计划 □实验室研究 □小试 □中试 □工业试验 √产业化 联络方式 ●项目所在院系 资源与安全工程学院 ●技术负责人 吴 超 ●联系电话 : 办公电话 07318876524移动电话 : ● Email： 中南大学 Central South TechGuide 技术导览 中南大学科技开发办 中国长沙岳麓山 410083 Tel:+7318879272 Fax:+7318836024 Emai: 项目名称 矿岩自然崩落规律预测和矿岩自然崩落控制与崩落监测 内容简介： 本项目为 自然崩落 法采矿、或 自然崩落 法 崩落 采空区顶板处理涉及的矿岩自然崩落规律预测与矿岩自然崩落控制技术。 自然崩落 法采矿是通过在矿岩中布置削弱工程改变其中的应力分布状态，使矿石按要求发生破坏和失稳崩落，达到采出矿石的目的。 自然崩落 法 崩落 采空区顶板处理采空区是经济大规模处理采空区的新技术。 本技术的自然崩落法采矿矿岩自然崩落规律预测和自然崩落控制与崩 落监测，可为实现矿石的正常崩落提供技术支持 . 技术的特点是在现场调查和常规岩石力学试验的基础上，有针对性地对矿区典型岩石进行专门试验研究，深入研究岩石的脆性破坏和变形破坏规律，确定与时间有关的矿岩中的应力分布及破坏发展过程，以及矿岩失稳和达到自然崩落的判据，确定矿岩中弱面张开和摩擦错动的条件，及导致矿岩中弱面充分张开和错动诱导机制，从而揭示矿岩自然崩落的机理。 分析模拟切割工程和矿岩崩落过程，模拟中考虑地应力场、岩石物理力学参数和岩体计算参数、矿岩崩落判据，实现分步连续预测和自动圈定崩落区，确定矿岩崩落区发展 变化规律和崩落矿量，图示崩落区空间状态。 多方案 预测 不同拉底推进方向条件下的矿岩 初始 崩落、持续崩落和有效崩落的拉底 面积 ，研究各种工况条件下矿岩中的应力分布规律，确定较优的 拉底 方式和 拉底 速度。 确定切割工程对矿岩应力重分布的影响，充分利用切割工程诱导矿岩崩落和控制崩落区发展，同时防止过度切割可能诱发的崩落大块矿石过多，杜绝出现特大崩落块体从而避免其崩落时对底部结构稳定性和放矿带来不利影响，确定合理拉底规模、位置、顺序和时间。 研究建立的崩落区监测系统可测试矿岩的崩落过程、崩落规律和崩落区边界。 矿岩的崩落过程监测， 可清楚了解矿岩在各个阶段的实际崩落规律和崩落区边界，为采矿生产和管理提供准确的实测数据，同时改进和完善矿体崩落规律方法和技术。 自然崩落法采矿不可避免地会发生大规模的地表移动和塌陷，考虑地成果状况 □已获得专利 □已申请专利 □未申请专利 □已通过省部级以上鉴定完成情况 □研究计划 □实验室研究 □小试 □ 中试 □工业试验 √产业化 联络方式 ●项目所在院系 资源与安全工程学院 ●技术负责人：曹 平 ●联系电话： 073188797124 13973128263 ● Email： 中南大学 Central South TechGuide 技术导览 中南大学科技开发办 中国长沙岳麓山 410083 Tel:+7318879272 Fax:+7318836024 Emai: 表移动和塌陷具有大变形、大位移和无法进行接触性测试的特点，研究建立远程非接触监测系统，实现监测三维位移量、位移方位与变形位移速率，编制地表移动和塌陷区监测数据采集与处理软件，图表显示地表移动和塌陷区状态。 研究成果在中条山有色金属公司铜矿峪矿、云南汤丹铜矿和金川三矿区得到应用， 1993 年获得中国有色金属科技进步一等奖。 中南大学 Central South TechGuide 技术导览 中南大学科技开发办 中国长沙岳麓山 410083 Tel:+7318879272 Fax:+7318836024 Emai: 项目名称 大范围隐患区下的顶板诱导崩落连续采矿综合技术研究 内容简介： 技术内容简介： 针对华锡集团公司铜坑矿大范围隐患区下的开采条件， 应用非线性理论分析了人工扰动诱导顶板崩落的可行性，提出了 92 号矿体 连续 开采的技术路线 和 诱导崩落处理采空区的技术思路 ； 建立了 92 号矿体开采技术条件 与地质灾害 GIS管理信息系统 ， 完成了 92 号矿体工程地质调查和岩体质量评价 ； 采用了多种方法综合， 在保证重叠区下的安全采矿可靠性和连续采矿对顶板岩层的控制要求条件下， 分析 确定 重叠区下安全顶板厚度 ；集成数值分析技术与相似模型试验，探讨了大范围隐患区下连续采矿的地压与变形的时空规律，以及不同诱导模式的优化选择，为工业试验和方案的确定奠定了理论基础； 设计并建立试验采场地压 变形 监测系统 ， 实现 24 小时远传、连续、自动和实时监测 ，并结合钻孔电视对顶板诱导行为的可行性和效应进行直观的监测和分析评价。 以及空区 顶板诱导崩落处理一整套的设计和实施方案、 工艺参数， 明显改善大范围隐患区下的安全作业环境。 技术应用领域 ：地下资源开采。 所需资金投入 ： 100 万。 经济效益分析 ： 能够提高矿山的生产能力，在铜坑矿 92 号矿体 试验采场生产能力 1200t/d；降低采矿 损失与贫化率， 采矿损失率 ≤ 10～ 11%；采矿贫化率 ≤ ～ %； 降低生产成本，在大范围隐患 区下矿体开采的采场出矿成本 ~ 元 /吨，采场出矿直接成本 ≤11 元 /t； 明显地改善了 大范围隐患区 下采矿作业安全环境 . 参加人员：苏家红、胡建华、余阳先、宋嘉栋、董卫军、张世超、杨念哥、罗先伟、毛建华 成果状况 □已获得专利 □已申请专利 □未申请专利 □已通过省部级以上鉴定完成情况 □研究计划 □实验室研究 □小试 □中试 □工业试验 √产业化 联络方式 ●项目所在院系 资源与安全工程学院 ●技术负责人 周科平 ●联系电话 : 办公电话 07318879612移动电话 : 13873120622 ● Email： 中南大学 Central South TechGuide 技术导览 中南大学科技开发办 中国长沙岳麓山 410083 Tel:+7318879272 Fax:+7318836024 Emai: 项目名称 矿山生产数据实时采集远程监控动态管理系统 内容简介： 技术内容简介： 随着计算机在企业应用的普及和深入，信息已成为企业竞争和发展的重要资源，对信息的有效管理和利用，会促进企业内部运作的效 率，降低运作的成本，提高企业对市场需求的反应速度，增强企业的竞争力。 矿山大多地处偏僻，采矿场、选矿厂、调度中心、质检中心每天都有大量的生产数据，如何根据生产情况，对市场作出快速反应成为企业在激烈竞争中取胜的重要手段。 同时，矿山企业又是一个计划性、实时性非常强的生产单位，生产数据的远程实时采集、传输和检索对于矿山的生产组织具有极其重要的意义，因此，矿山生产数据系统将成为“用信息化手段改造传统产业”的一个有效途径，具有广阔的市场前景。 矿山生产数据系统是针对矿山企业生产实际开发的一套生产数据收集、处理、检索计 算机管理信息系统，系统通过网络采集采矿、选矿、冶炼、质检、计划、调度、营销等单位的原始数据，经过分析处理，形成管理中需要的各种报表及分析结果，以灵活的方式供各部门及领导检索，使矿山各级部门能通过网络及时、方便掌握企业生产状况。 系统以生产数据处理检索为主，遵循各项数据处理的专业要求，原始数据一次输入，各部门相互共享。 本系统的开发成功对提高矿山生产数据管理效率具有重要的现实意义。 矿山生产数据系统的功能贯穿于整个矿山生产的全过程，目的在于利用计算机通讯和网络技术，实现生产信息的有效组织和集成，加速信息的处理和流 通，加强信息的综合利用，实现生产数据高度共享，提高工作效率，提高数据处理的准确性和数据规范性，为合理组织生产和正确决策提供科学依据，从而快速正确地指挥生产。 技术特点 先进的 三层体系结构， B/S 混合模式。 实时采集、分布式监控，实时图表，异地上报与动态管理。 成果状况 □已获得专利 □已申请专利 □未申请专利 □已通过省部级以上鉴定完成情况 □研究计划 □实验室研究 □小试 □中试 □工业试验 √产业化 联络方式 ●项目所在院系 资源与安全工程学院 ●技术负责人 陈建宏 ●联系电话 : 办公电话 07318879612移动电话 : ● Email：。