2010年金川公司重大科技攻关项目集

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1 2010年金川公司重大科技攻关项目集 金川集团有限公司 二O一O年十一月 2 3

目 录 1. 金川矿区深边部地质找矿 ................................................................................. 1 2. 二矿区矿山安全稳定性评估及对策研究 ......................................................... 2 3. 矿山粗骨料胶结充填技术研究 ......................................................................... 3 4. 矿山井巷掘进工艺技术研究 ............................................................................. 4 5. 数字化矿山建设 ................................................................................................. 5 6. 提升选矿技术经济指标的综合研究 ................................................................. 5 7. 提高贵金属回收率的综合研究 ......................................................................... 7 8. 富氧顶吹镍熔炼系统挖潜及工艺优化研究 ..................................................... 7 9. 镍钴冶炼技术系统及产品优化的研究 ............................................................. 8 10. 铜生产系统部分关键难题攻关研究 ................................................................. 9 11. 铜生产流程中微量元素的综合回收研究 ....................................................... 10 12. 湿法冶炼过程废液中有价金属综合利用的研究 ........................................... 10 13. 羰化冶金工艺系统优化研究 ........................................................................... 11 14. 海绵钛生产工艺技术优化研究 ....................................................................... 12 15. 镍冶炼渣资源化经济利用技术研究 ............................................................... 12 16. 低温位余热回收利用研究 ............................................................................... 13 17. 新型电积槽的研发与氯气回用研究 ............................................................... 14 18. 选冶生产过程工业废水减排再利用 ............................................................... 15 19. 金川尾矿酸浸提取镍铜及综合利用镁铁硅等盐类的工程化研究 ............... 16 20. 镍钴新材料的研发及产业化 ........................................................................... 16 4

21. 提高镍铜冶炼自动化水平的综合技术研究 ................................................... 17 22. 镍基合金板、线材生产工艺优化及产品开发 ............................................... 18 23. 精密铜管棒项目工艺优化及产品开发研究 ................................................... 19 24. 矿山采掘机械系列设备研究 ........................................................................... 20 5 1 1. 金川矿区深边部地质找矿 1.1. 项目的现状及存在的问题 金川铜镍矿床自1958年发现以来,由于矿区周围被第四系厚层沉积物覆盖,出露较少,加之勘探时期受成矿理论、技术条件、认识水平的制约,仅控制了1000 m水平以上范围内的矿体。由于当时的钻探水平等影响,深部勘探控制程度低,600m水平以下的矿体基本上是以推测为主。深部资源储量级别低,特别是1#矿体地质勘探时期个别钻孔钻到600m水平以下还未见尖灭;基建探矿没有系统的对深部矿体的地质情况进行研究,因此深部成矿规律、岩矿体的控制因素、岩矿浆上升通道、特富矿成因及赋集规律等方面仍不清楚。因此,针对上述问题开展系列研究工作显得非常必要。

1.2. 攻关目标及预期效果 探明金川矿区深部的地质储量,寻找盲矿体,增加矿山储量,查明矿床深部的构造控制规律和成矿规律,建立完善的成矿模式;查明边部(主矿体30km的范围)范围内的地质情况,争取找到新的资源,特别是寻找一套有效地勘探方法查明1#矿体的延深情况。 2

2. 二矿区矿山安全稳定性评估及对策研究 2.1. 项目的现状及存在的问题 金川二矿区已成功实现了单中段120Km2的无矿柱大面积连续开采,采矿能力已突破4000Kt/a。但随着矿床开采深度的加深以及开采面积的扩大,深部采矿面临的问题逐步增加,尤其是深部多中段开采采场地压控制以及水平矿柱的稳定性等问题,使二矿区开采面临严峻挑战。目前,二矿区已呈现出1150m、1000m、850m多中段多分段同时开采的局面,随着开采水平的延伸和向下推进,开采暴露的充填体面积将逐步扩大,充填体失稳的可能性逐步增加;另外,如何实现二矿区1150m水平矿柱安全高效开采,如何消除1# 矿体上盘贫矿开采对采场围岩产生二次扰动,对矿区采掘巷道、竖井等主要构筑物以及充填体稳定性的影响等问题均需深入研究。

2.3.攻关目标及预期效果 通过采用一定的技术方法对1250贫矿开采及二矿区多中段同时回采的采场、充填体稳定性以及14行回风井等重要工程的稳定性进行综合研究并进行安全性评估,提出合理的地压控制方案;研究采动影响下岩体的破坏机理,建立相关灾害的预警模型以及灾害发生的控制预案。确保矿山在安全的前提下,提高采场出矿效率,最大限度地 3

回收上部贫矿,合理利用资源。 3. 矿山粗骨料胶结充填技术研究 3.1. 项目的现状及存在的问题 金川矿山采用下向胶结充填采矿法工艺,每年需要大量的充填物料,仅二矿区每年的充填量就达到1300km3,现采用棒磨砂作为主料进行充填,充填费用在采矿成本中的权重特别大。 “十一五”末,金川矿山系统形成10000kt/a的出矿能力后,废石量将超过1300kt/a,若能充分利用井下产生的废石作为充填骨料,实现井下废石破碎集料管输充填的工业应用,不仅能够解决矿山充填材料严重不足的问题,还能够大幅降低废石提升及充填成本,同时对改善矿山周边区域的生态环境也具有重要意义。

3.2. 攻关目标及预期效果 在满足充填体质量要求(强度要求:R3≥1.5Mpa,R7≥2.5MPa,R28≥5.0Mpa)的前提下,实现废石破碎集料高浓度管输充填工艺在金川矿山的工业应用,找到经济适用的充填材料配比,减少废石提升量,降低充填成本。 4

4. 矿山井巷掘进工艺技术研究 4.1. 项目的现状及存在的问题 金川矿山具有埋藏深、矿体厚大、矿岩破碎、地应力大的特点。金川矿山大部分已进入深部开采阶段,深部工程地质条件更为复杂,复杂的岩石组合,软弱的结构面(断层面、层间挤压面和节理裂隙等)频繁切割,形成破裂——软弱岩体,矿山地压越来越大,矿山地下开挖巷道围岩变形大,变形速率快,由此所引起的问题将越来越严重。同时也存在着施工机械化程度低、涌水、通风、矿建工程出毛下料等问题。这些问题造成矿山基建工作掘进效率低下、矿建工程进度滞后,影响矿山稳定生产。

4.2. 攻关目标及预期效果 寻找适合于金川矿山特点的矿建工程机械化施工配套设备及施工工艺,提高施工效率,加快工程建设进度(目标:井下一般独头巷道掘进月进尺由30m提高至50m,竖井月进尺由25m提高至45m);特别是再不提升支护成本的前提下,开发适合金川矿岩特点的不同岩石类型与支护形式对接研究,提高井巷工程的稳定性,降低巷道的返修量。解决缓角度绳索取芯、反循环、高精度测井钻探技术问题。有效解决深部施工面临的高温、涌水等问题。