第十七次金川资源综合利用科技大会会议材料

-1-第十七次金川资源综合利用科技大会会议材料技术难题汇总（2007年）金川集团有限公司2007年6月前言金川集团有限公司位于中国西部甘肃省金昌市，是采、选、冶配套的特大型有色冶金、化工联合企业，经过近五十年的发展建设，金川集团有限公司已成为形成了年产镍15万吨，铜40万吨、钴10000吨、铂族贵金属3500公斤及120万吨无机化工产品的综合生产能力，是中国最大的镍、钴、铂族金属生产企业和中国北方最大的铜生产企业，列世界第五大镍生产企业、第二大钴生产企业。“十五”期间，金川公司先后召开两次科技攻关大会，汇集国内专家学者共商金川资源综合利用中的关键技术问题及发展战略，同时发布了一批重大技术难题面向社会进行招标，确定合作单位并开展课题研究，取得了丰硕的成果，有力地推动了金川公司的技术进步。为深入贯彻科学发展观和落实全国科技大会精神，金川公司将继续继承、弘扬以往的优良传统，在“第十七次金川资源综合利用科技大会”召开之际，将公司在有色金属采、选、冶及化工工艺创新、新产品开发、装备水平提升、安全环保等方面的重大技术难题汇编成册对外进行发布。我们热忱期望关心金川发展的各位专家学者，围绕技术难题，通过各种方式与我们开展联合技术攻关，为金川公司的发展，为甘肃经济和中国有色金属工业的发展做出更大的贡献。金川集团有限公司二OO七年六月十六日联系方式若有意合作者，请按照附件的格式要求编制投标技术方案并采用电子邮件发送至金川集团有限公司科技开发部，截至日期为2007年7月25日，逾期不再受理。具体联系方式如下：部门主管：于晓霞专业负责人及联系方式：专业联系人电话电子邮件采矿工程文有道[e-mail]矿物工程、冶金设备张柳[e-mail]冶金工程孙渊君[e-mail]化工、环保、理化检测朱纪念[e-mail]新产品开发朱纪念[e-mail]机械、电气、自动化及其它穆书恒[e-mail]公司网址：目录一、地质与采矿1金川矿山深部高强度采掘条件下的岩石力学研究2深部巷道高强度高刚度锚杆锚索支护技术应用研究3金川矿区深部回采技术方案研究4深部开采充填系统方案研究5满足深部开采安全生产的充填体强度研究6深部开采地热预测与降温技术研究7深部开采通风技术方案研究8长距离独头巷道掘进通风除尘技术的研究9金川矿区深部水文地质及涌水治理技术研究10二矿区1#矿体1250m水平以上贫矿开采工艺技术研究11二矿区膏体充填系统综合技术研究12胶结充填采矿法充填进路机械化封口设施的开发研究13金川矿区地质构造体系研究14金川矿区工程稳定性监测网建立与灾变预测及预防15提高大口径工程钻机施工效率的技术研究二、选矿16金川低品位铜镍多金属硫化矿混选工艺研究17半自磨工艺应用于金川贫矿选矿的可行性研究三、冶金.18富氧顶吹镍熔炼喷枪位置自动控制技术研究19提高自热炉氧枪寿命研究20卡尔多炉液压传动系统技术研究21合成炉冶炼过程数学模型的建立22铜镍合金纯氧选择性浸出机理及过程的动力学研究23镍的混酸体系各种中杂质行为及分离技术研究24电镍表面气孔及结粒成因机理研究25电镀过程中电镍残渣的成因研究26高纯阴极铜物理质量提升的研究27低浓度镍萃余液处理新工艺研究28钴电积液中镉、铅的电化学行为及深度净化方法研究29羰化渣处理工艺的研究30钯精炼新工艺的研究31加压浸出工艺研究32铜阳极泥催化浸出工艺研究33镍阳极泥熔硫盘管粘结和搅拌磨蚀机理的研究34镍盐溶液中深度除钴技术的研究35连续结晶技术在镍盐生产中的应用研究四、化工与环保36铜冶炼制酸烟气净化排放物中有价元素提取技术研究37冶炼烟气制酸过程中热能回收利用技术的研究与应用.38冶炼炉渣综合利用研究39粗铋、粗铟精炼工艺的研究40精炼铁渣的综合利用研究五、产品开发..41球形氢氧化镍系列产品开发研究42系列包覆粉体材料制备工艺的研究43提升电积铜粉产品质量的工艺研究44高温合金GH4169、膨胀合金4J36/4J29和软磁合金1J85产品开发45自蔓延高温合成多孔镍钛形状记忆合金的开发研究46应用半连续铸造法开发铜及铜合金空心铸锭的研究47电磁铸造技术在水平连铸、立式半连铸铜及铜合金铸锭的应用研究48铜镍合金管材系列新产品开发49自控温加热电缆的开发研究50子午轮胎用不溶性硫磺研发51耐高温钢衬新材料开发应用52降低超高分子量聚乙烯管材线性膨胀系数的研究六、理化检测.53镍原料中低含量金、银、铂、钯、铑、铱多元素连测分析方法的建立54提高高镍、高铜、高钴溶液中铂钯金银分析准确度的研究七、冶金设备55阴、阳极铜棒抛光自动化机组的研制56镍阳极上架、排板机组的研制57种板自动铆耳机组的研制58镍残极处理机组的研制59镍阳极板浇铸机组的研制60硫化氢发生器及气液多相反应器的研制61银阳极板定量浇铸系统的研制62金锭、银锭自动浇铸系统的研制63硒高效吸收、还原设备64电解制粉过程中自动取粉技术的研究65高效粉体雾化喷嘴的研制八、机械、电气、自动化及其它66轻型岩巷锚索钻机研67中长锚索、锚杆一体化施工技术与设备研究68龙首矿有轨运输系统智能化控制研究及应用69井下工程服务车研制70铲运机的智能化研究和应用71小电阻接地方式在有色冶炼供电系统中的应用研究九、附件：投标技术方案格式要求一、地质与采矿1金川矿山深部高强度采掘条件下的岩石力学研究1.1现状及存在的问题：二十世纪七十、八十年代，公司与国内研究院所合作开展了金川矿区的岩石力学研究工作，为金川矿山开采过程的工程设计、支护等提供了强有力的技术支持。但限于当时的开拓系统的限制，只对上部的岩石力学状况进行了研究，随着开采深度的增加，公司补充了二矿区1000米水平以上部分岩石力学研究工作。目前，金川矿山已进入深部开采，需要对深部高强度采掘条件下的岩石力学进行研究，为深部开采的设计和生产提供依据。1.2攻关目标：总结多场耦合下深部岩体的地应力特征、变形破坏机理等工程地质力学特性，为深部开采设计、安全生产提供依据，形成在多场耦合下的深部岩体稳定性控制技术。2深部巷道高强度高刚度锚杆锚索支护技术应用研究2.1现状及存在的问题：在金川矿山深部新掘巷道中，支护设计、材料、工艺及支护参数等方面与返修巷道相比，均存在较大差异，深部新掘巷道的支护技术还需做大量的应用研究工作和攻关试验，这对保障金川矿区深部开采井巷工程的稳定性、延长深部井巷工程的服务年限、为二矿区850m中段以及龙首矿深部的回采创造更加有利的采矿环境意义重大。2.2攻关目标：通过技术攻关，达到如下要求：1)形成一套金川矿山深部高应力高强度采掘条件下的强蠕变碎胀岩体巷道支护施工标准。2)减少巷道维修量，降低综合支护成本，巷道收敛率控制在30％以下。3)在二矿区和龙首矿各进行300m新掘巷道支护试验。3金川矿区深部回采技术方案研究3.1现状及存在的问题：根据金川矿区多中段回采的特点，目前，金川二矿区地下开采已形成“两柱”结构(水平矿柱+垂直矿柱)，厚大的“两柱”抵御着垂直和水平地应力，支撑着上、下盘围岩，约束着大范围岩体移动。“两柱开采中或开采后，上述作用逐渐减弱直至消失，势必导致大范围应力调整、上下盘围岩移近加速，充填体受力增大，在结合矿区地质条件和回采过程和矿区监测资料的基础上，探讨深部矿体科学合理回采技术方案。3.2攻关目标：1)提交金川矿区深部无矿柱回采方案数值模拟和预测的结果，确定其合理回采工艺和产能，为深部矿体的安全生产提供技术支持。2)提交深部矿体回采方案初步论证和预测的结果，确定其合理回采工艺和产能，为深部矿体的安全回采提供技术支持。4深部开采充填系统方案研究4.1现状及存在的问题：金川龙首矿西部充填站将在2009年以后报废，龙首矿年产150万吨（50万立方米）的充填任务将全部由东部充填系统来完成，而龙首矿东部充填站只有一套搅拌系统，其生产能力和配套设施无法满足采矿能力的需求。为了保证龙首矿深部开采的安全有序进行，必须对龙首矿的充填方案进行整体规划和深入研究。目前金川二矿区有一期和二期两座充填站，转入深部1000m中段和850m中段开采以后，如果继续用二矿区现有的充填工程布置系统，将出现无法布置充填钻孔、充填倍线值过大和管路阻力、输送压力过大等问题，无法保证二矿区深部年产350万吨的安全有序生产。因此，必须对二矿区深部开采的充填系统进行总体规划和方案研究。4.2攻关目标：１）提出科学合理的满足龙首矿深部开采生产能力的充填系统建设方案。２）提出科学满足二矿区深部开采生产能力的充填系统建设方案。３）提出满足金川矿山深部开采的高效率充填工艺技术方案。5满足深部开采安全生产的充填体强度研究5.1现状及存在的问题：金川矿区深部的矿岩条件复杂、地应力和采动次生应力较大，充填开采强度也将逐年加大，采充循环时间缩短，70年代后期确定的充填体强度能否满足金川矿山深部开采人工假顶的强度要求，没有进行过科学试验研究、缺乏科学依据。金川矿山的充填材料和充填工艺与原设计相比已经发生了很大的变化，在新的充填体强度指标提出以后，如何利用金川现有的充填材料和充填工艺来实现充填体的强度，需要进行全面的充填料浆配比研究和充填工艺系统的运行参数研究。5.2攻关目标：１）提出满足金川矿山不同采矿工艺条件下的充填体早期、中期和技术后期强度指标；2）提出满足金川矿山深部开采安全生产的充填体强度指标；3）提出满足充填体不同强度条件下的充填砂浆配合比参数和充填工艺流程参数。6深部开采地热预测与降温技术研究6.1现状及存在的问题：金川二矿区850中段开采时，垂直深度已近1000m，“地热”将成为影响生产的一个因素，公司决定开展二矿区深部开采时地温对生产的影响及深部开采降温技术与措施等方面的研究工作，为金川矿区深部矿体的安全回采提供保障。6.2攻关目标：预测金川矿区深部各中段回采时的地温及对生产的影响，提出深部开采降温的技术措施7深部开采通风技术方案研究7.1现状及存在的问题：金川矿区850m中段开采时，二矿区将形成“多级机站进风、地表机站集中回风”通风系统，与原有通风系统相比较，井下通风网络更加复杂，通风系统将出现较多的角联网路，可能导致严重的风流短路与风流循环现象，局部甚至会出现反风和涡风，造成烟气积聚，能见度低，影响矿山安全生产。7.2攻关目标：解决850m中段生产过渡时期的通风问题；提高各风机站运行效率；改进通风构筑物的形式、结构，最终提出完善的深部开采通风技术方案。8长距离独头巷道掘进通风除尘技术的研究8.1现状及存在的问题：矿山井下掘进和生产过程中会产生大量有毒、有害气体和粉尘，且井下空气的温度和湿度也发生变化，这些不利因素，对井下生产作业人员的安全和健康构成极大的威胁。为解决井下有毒、有害气体和粉尘的有效排出，我国从20世纪50年代就开始了由自然通风向机械通风的转变，直至20世纪80年代，由于新型节能局部风机的推广应用，使矿井通风有了新的进展。但井下掘进巷道的通风问题仍然是矿山工程施工中安全工作的重点，特别是井下无轨运输、长距离独头掘进巷道的通风问题更是掘进工作的重点和难点。8.2攻关目标：1)使巷道新鲜风能够到达掌子面，掌子面及运输设备产生的废气能够有效的排出巷道；2)掘进巷道最小风速达到0.25m/s，气温不高于28℃，有害气体和粉尘浓度控制在国家规范之内。9金川矿区深部水文地质及涌水治理技术研究9.1现状及存在的问题：根据以往水文地质资料显示，金川矿区水文地质简单、地下涌水量较小。但在二矿区24行主井在掘进施工过程中，由于井筒涌水，平均月进尺不到20米。为了堵水，2005年停止掘进2个月，2006年停止掘进4个月。目前24行主井井筒涌水量每小时达40余方，850m水平废石运输巷涌水量每小时达80余方，严重影响施工质量和工程进度。以上情况表明，金川矿区