[00717063]破碎难采矿体动态卸压开采与灾害控制技术及应用

项目属于水和矿产资源领域。 破碎矿体开采中形成的巷道及采场易受开采扰动而破坏，其安全开采成为地下矿山生产的难点之一。项目针对破碎矿体开采技术特点，以安全开采为目标，运用理论分析、相似模拟、数值计算、现场试验和监测分析的方法，研发了破碎难采矿体动态卸压开采与灾害控制技术。 1.研发了破碎难采矿体动态卸压开采方法和理论。发明了卸压开采相似模拟实验装置，研究了矿体条件、开采方法、采场结构参数、回采指标等因素对卸压方式的影响，建立了卸压开采动态约束条件，开发了破碎矿体动态卸压开采技术，形成了破碎矿体安全开采的理论基础和技术支撑。 2.创立了金属-非金属锚杆联合支护的破碎矿岩巷道失稳灾害控制与检测技术。针对破碎矿岩巷道支护特点，发明了高强度钢丝玻璃纤维杆和锚杆抗弯能力测试装置，构建了巷道变形非线性加权回归预测模型，形成以锚杆力学性能测试、支护设计优化、支护质量无损检测、数值分析为一体的金属锚杆和玻璃钢锚杆联合支护技术，降低支护成本1/3~1/2，降低巷道返修率40%以上，实现了破碎矿岩巷道快速有效支护和安全开采技术的重大突破。 3.形成了破碎矿体动态卸压开采灾害监测与卸压开采安全评价综合技术。研发了基于安全单段起爆药量、裂纹扩展和累积损伤的爆破动载监测分析技术，建立了基于Kelvin解的动-静载作用下支护体力学响应模型，提出了动-静载作用下采区稳定性声发射累计差量指标分析法，完善了卸压开采安全态势马尔科夫综合评价模型，构成了卸压开采灾害监测与评价技术，形成了破碎矿体开采安全评价与动态监控保障体系。 成果申请专利18件，获授权发明专利7件，实用新型专利6件，发表学术论文68篇，出版学术专著1部。成果已在金山店矿业有限公司、大冶铁矿有限公司、广西高峰矿业有限责任公司、广西佛子矿业有限公司成功应用，近三年创造直接经济效益3.9474亿元。成果不仅解决了破碎难采矿体的高效安全开采难题，也为金属矿安全开采科技进步提供了重要支撑，具有广阔的推广前景。