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　　6月11日，由中國有色金屬學會和北京礦冶研究總院共同主辦的“第一屆大直徑深孔采礦技術與裝備學術會”在北京隆重召開。中國工程院院士古德生，北京礦冶研究總院礦山技術研究院副院長韓龍、楊小聰，中國有色金屬學會常務副秘書長楊煥文、長沙礦山研究總院有限公司教授級高工周愛民、北京科技大學副校長吳愛祥、中國恩菲工程技術有限公司教授級高工劉育明等業(yè)界100多名教授學者和技術精英匯聚一堂，對于在新常態(tài)下礦山企業(yè)依靠技術創(chuàng)新、提升生產(chǎn)效率、加快提升企業(yè)轉型升級，進一步提升大直徑技術在我國的技術應用和發(fā)展水平，具有十分重要的意義。
大直徑深孔技術是高效率采礦的典型
據(jù)了解，大直徑深孔采礦技術于1975年最早應用在加拿大國際鎳公司利瓦克鎳礦（Levack mine），該技術與大型無軌裝運設備配套，開啟了地下有色金屬礦山大規(guī)模、高效率、集中強化開采的時代。20世紀80年代初，以北京礦冶研究總院為代表的國內(nèi)科研設計機構，從加拿大引進大直徑深孔采礦技術，陸續(xù)在我國凡口鉛鋅礦、銅陵獅子山銅礦應用成功，并相繼推廣到安慶銅礦、鳳凰山銅礦、冬瓜山銅礦、大廠銅坑礦等國內(nèi)有色礦山。經(jīng)過30多年的技術消化、吸收、創(chuàng)新與應用實踐，已經(jīng)基本形成適用于我國不同技術條件的大直徑深孔高效率采礦方案和相應的工藝技術體系，在國內(nèi)礦山取得了良好的應用效果。
何謂大直徑深孔采礦技術？北京礦冶研究總院礦山技術研究院副院長楊小聰告訴記者，目前地下大直徑深孔采礦采用165mm孔徑的為多，鑿巖速度可達0.8m/min，臺班效率超過110m，每米孔崩礦量30~50噸。擁有60年發(fā)展歷程的北京礦冶研究總院通過技術創(chuàng)新，與國內(nèi)外礦業(yè)企業(yè)、科研設計單位深度合作，為提升我國有色金屬行業(yè)的技術水平做出了很大的貢獻。他說，隨著我國礦山規(guī)模逐漸向千萬噸級邁進，地下礦山高效采礦方法也朝著高階段、大采場方向發(fā)展，大直徑深孔采礦技術在高效率、高強度，尤其是改善工業(yè)環(huán)境和采礦連續(xù)化方面具有一定的優(yōu)勢。他表示，大直徑深孔采礦技術是典型的高效率采礦方法，面對我國當前經(jīng)濟發(fā)展及資源對外依存度極高的現(xiàn)狀，我們必須做到邁開腳步走出去的同時，盡最大責任保護好資源，滿足國家對資源的需求。雖然高效率采礦有多種方法，但大直徑深孔采礦技術在國內(nèi)已發(fā)展30年，這種采礦方法對地表破壞很小，通過結合充填技術地表不會下沉，還可大幅度減小尾礦庫存在的問題，對環(huán)境影響很小。將來無論是銅礦、鉛鋅礦、鉬礦還是鐵礦，該方法開采將成為重要的發(fā)展趨勢。
楊小聰說，目前北礦院在安全高效采礦方法與裝備研究、礦山爆破與炸藥技術、有色金屬選礦工藝與藥劑開發(fā)，低品位、復雜難處理礦產(chǎn)資源高效利用，高效節(jié)能選礦設備與儀器儀表、有色金屬冶煉技術與裝備、礦區(qū)環(huán)境土地復墾與生態(tài)恢復技術等方面，開展了大量的科研攻關，取得一批高水平的科研成果，為國內(nèi)礦山企業(yè)應對市場挑戰(zhàn)、實現(xiàn)可持續(xù)轉型發(fā)展提供了技術支撐。
規(guī)模礦藏為大孔法提供良機
中國恩菲工程技術有限公司教授級高工劉育明告訴記者，恩菲作為大孔法的主要設計單位，最早工業(yè)設計的是安慶銅礦和冬瓜山銅礦山，在國內(nèi)有色行業(yè)可謂成功典范。他說，隨著環(huán)保力度的不斷加碼和礦山企業(yè)尾礦庫征地難度的提高，大直徑深孔采礦方法不僅是效率最高的采礦方法，同時還可根據(jù)礦體的形狀和賦存條件進行選擇，目前我國發(fā)現(xiàn)很多大規(guī)模礦藏適合用該方法，這就為大直徑深孔采礦提供了發(fā)展的良機。
多年來，恩菲設計的礦山基本都是采用大直徑深孔采礦方法，包括思山嶺鐵礦山、岔路口鉬礦等，設計規(guī)模非常大，思山嶺鐵礦設計規(guī)模一年是1500萬噸，和冬瓜山銅礦相比，是冬瓜山的3~4倍，冬瓜山設計規(guī)模是年400萬噸。
他表示，目前不論是礦山企業(yè)、設計院所，還是裝備企業(yè)，在抓住機會的同時，更重要的是形成合力。對于裝備企業(yè)來說，各種技術、裝備都需要不斷創(chuàng)新改進，裝備不僅要向高效化、大型化發(fā)展，同時要適合不同的開采條件，研制不同的采礦方法；從設計、研發(fā)院所來講，隨著大直徑深孔采礦技術的不斷革新，包括回采技術、爆破技術及支護手段等都需要去創(chuàng)新。首先我們要不斷跟進全球礦業(yè)界的先進水平，尋求前沿目標，其次要通過不斷研發(fā)，縮短與國外先進技術的差距。他說，今后礦山企業(yè)發(fā)展的最大趨勢是實現(xiàn)智能化和信息化，比如遠程遙控，實現(xiàn)無人值守；比如通風、排水以及電極車的無人駕駛。未來采礦還將實現(xiàn)無人采區(qū)，目前恩菲準備在山東某鐵礦建設一個自動化采區(qū)作為實驗區(qū)，而關鍵的一些設備仍需引進國外產(chǎn)品。作為國內(nèi)裝備企業(yè)，如何通過產(chǎn)學研真正研發(fā)出高端的適合礦山發(fā)展需求的裝備，是需要潛心鉆研和努力的方向。
如何能讓礦山企業(yè)安全高效運行？如何讓礦山企業(yè)做到最大化節(jié)能環(huán)保？劉育明說，從國家層面來說，目前國家安全總局針對超大規(guī)模、超深井的礦山展開研究課題，中國恩菲作為總牽頭單位，從采礦工藝、提升運輸、熱害控制等著手實施課題攻關。說到熱害時，劉育明強調(diào)，因為礦山企業(yè)所處環(huán)境不同，井下每增加100米的深度，溫度提高1.5到3攝氏度，如果深至1000米，溫度可能會達到30~40攝氏度，深至1500米溫度會高達40~50攝氏度，而人體的核心溫度37~38攝氏度，一旦井下溫度超過人體的核心溫度，員工不僅體力下降，更會帶來生命安全隱患。雖然國外有很多深井值得學習，但對于超大規(guī)模、礦體厚大而采用充填法開采的礦山，可借鑒的經(jīng)驗太少，所以想實現(xiàn)適合礦山發(fā)展的技術水平，摸索前行的同時任重道遠。
實現(xiàn)共贏 造福社會
每一個行業(yè)的蓬勃發(fā)展，都會為相關行業(yè)帶來難得的契機。隨著我國礦山規(guī)模逐漸向千萬噸級邁進，如何讓大規(guī)模采礦之后產(chǎn)生的大量采空區(qū)處置更加安全環(huán)保，礦山充填工藝與材料研發(fā)單位在找尋機遇的同時，將創(chuàng)新的責任和使命作為最大追求目標。創(chuàng)新靠什么？靠敬業(yè)、靠激情，最終歸根結底還是靠人才和團隊。北京礦冶研究總院郭利杰博士率領的礦山充填技術團隊就是瞄準采空區(qū)安全充填處置方向，并與俄羅斯科學院西伯利亞分院礦業(yè)研究所、瑞典呂利歐科技大學、加拿大能源與礦物技術中心、麥吉爾大學、英國帝國理工學院、西澳大利亞大學、南非開普敦大學等世界一流研究機構和大學共同創(chuàng)建了礦山充填技術國際聯(lián)合研究中心，重點開展礦冶工業(yè)廢棄物資源化利用與新材料制備技術、充填采礦方法創(chuàng)新、尾礦高濃度/膏體充填技術、超深井連續(xù)穩(wěn)定充填技術、井下充填體原位質(zhì)量監(jiān)測與評價技術等方面的研究、設計與工程服務工作。
目前，該充填技術團隊已經(jīng)為國內(nèi)銅陵有色金屬集團安慶銅礦、中金嶺南凡口鉛鋅礦、香爐山鎢礦、中國黃金甲瑪銅多金屬礦等50余家礦山企業(yè)開展了充填工藝與材料方面的研究與設計工作，為礦山企業(yè)降低成本、提高效率獻計獻策。據(jù)郭利杰介紹，有色金屬行業(yè)及黑色金屬行業(yè)尾礦充填大有可為，隨著史上最嚴苛的環(huán)保法的出臺，采選過程產(chǎn)生的大量的尾礦和廢石需要充填。對于研發(fā)充填行業(yè)來說，如何讓固體廢物回歸自然時，充填體能和巖體協(xié)同作用且強度匹配性好是最為關鍵的，所以規(guī)模采礦給充填行業(yè)提供了良好契機。他說，礦山企業(yè)的發(fā)展能促生很多行業(yè)的變革，要想將路子走得更長遠，產(chǎn)學研合作是方向，重要的是研發(fā)適合不同行業(yè)的新技術、新材料，造福社會，實現(xiàn)共贏。
實現(xiàn)企業(yè)最大化需求的法寶
本次會議，記者發(fā)現(xiàn)一些享譽國際的知名裝備企業(yè)也在找尋更廣闊的發(fā)展機遇，他們利用參展的方式，在會中呈現(xiàn)亮點，吸人眼球。南京普來森儀器有限公司商務部代表魏妙告訴記者，南京普來森儀器是澳大利亞在中國的子公司，主要從事冶礦行業(yè)的在線監(jiān)測設備，比如用于氧化鋁行業(yè)的在線監(jiān)測苛性堿濃度。目前，國內(nèi)氧化鋁行業(yè)80%的產(chǎn)品來自南京普來森儀器有限公司，雖然目前在氧化鋁市場占據(jù)大半江山，但公司下一步更希望將先進的、國外應用成熟的設備在有色金屬行業(yè)眾多領域加大推廣。
為了將產(chǎn)品打入礦冶行業(yè)，南京普來森儀器制勝的法寶首先是著眼長遠，通過和一些國際知名冶礦行業(yè)設備廠家進行戰(zhàn)略合作，如美國的某一聲納流量機企業(yè)，在行業(yè)已經(jīng)擁有20多年發(fā)展歷程，目前該技術在全球僅此一家，擁有500多項專利。魏妙將聲納流量機與傳統(tǒng)的電磁流量機、壓差式流量機作了比較，她說，聲納流量機在安裝過程中不用打破生產(chǎn)工藝流程，安裝簡單，維護成本很低，該儀器的設計使用壽命為終身使用。
目前，全球65%以上的銅礦使用該企業(yè)生產(chǎn)的聲納流量機，在氧化鋁、鎳鈷、金礦等行業(yè)占有率也很高。南京普來森通過和國際前沿企業(yè)合作成功后，嘗到甜頭的該公司把觸角伸向超聲波領域——荷蘭公司在超聲波領域具有深厚的研發(fā)功底，兩家企業(yè)達成協(xié)議專門針對礦冶行業(yè)高溫、高堿、高壓等嚴苛環(huán)境，合作研發(fā)具有耐磨堅固的超聲波密度機。
魏妙介紹，多年來南京普來森儀器公司將安全和環(huán)保放在重要位置，在線監(jiān)測儀表即是對環(huán)保和安全的最好回答。從安全來說，像傳統(tǒng)行業(yè)不借助在線儀表，需要人工檢測和取樣，首先增加了人力成本，其次有很大的安全隱患，比如氧化鋁行業(yè)高溫、高堿等會對人體造成非常大的傷害；從環(huán)保來說，南京普來森儀器的設計具有很長的設計使用年限，生產(chǎn)的儀表都具有10年的設計使用壽命。而美國生產(chǎn)聲納流量機公司的設計年限是終身制，也就是儀表的后繼維護成本，包括更換成本、人力成本都相對減少，而減少更換其實就是對更加安全和環(huán)保的最好詮釋。她說，國外對環(huán)保要求非常嚴格，南京普來森儀器公司所有儀表的設計都是應用于長管道輸送或在無人監(jiān)測區(qū)域，一旦管道有泄露或是指標有波動，可提前防止對外部環(huán)境造成污染?；谶@些先進裝備和先進理念，多年來國外的客戶非常依賴該企業(yè)生產(chǎn)的儀表，這就是南京普來森儀器公司的產(chǎn)品為什么能為企業(yè)帶來需求的根本原因。