[00969034]无底柱分段崩落法改造方案在石膏厚矿床高效开采中的应用

立项背景：该项目属于矿产资源技术领域。石膏是中国最大的非金属地下开采矿种，通常采用“房柱采矿法”，不仅矿石回采率极低，还留下一系列形态复杂，多中段重叠的采空区，成为中国非煤矿山的重大安全生产隐患。该项目以课题组授权国家发明专利《直接装运矿石的无底柱分段崩落采矿法方案》(专利号：ZL200810048813.2)为依托，将“无底柱分段崩落采矿法”典型方案进行适应性改造后，应用于下盘围岩不稳固的石膏厚矿床开采中并取得工业试验成功，可大幅提高矿石回采率，避免大范围采空区坍塌造成的危害。主要内容与科技创新：(1)改变石膏矿“房柱采矿法”地下开采的主导局面，首次在石膏厚矿床工业试验成功“无底柱分段崩落采矿法”改造方案，使试验矿山矿石回采率由设计“房柱采矿法”的22.66%提高至66.67%，采矿综合成本由41.65元/吨降至20.65元/吨。(2)覆盖层是“无底柱分段崩落法”形成挤压爆破的必要条件，利用组合采矿法解决了厚大缓倾斜近距离矿体安全开采难题，有效处理了前期“房柱采矿法”开采遗留采空区，同时为“无底柱分段崩落法”首采分段覆盖层快速形成提供了保障。(3)针对石膏矿石遇水软化的物理特性，成功地使用液压旋转切削式钻机干式钻凿?65mm的扇形中深孔，大幅提高了凿岩效率，有效避免了冲击式钻机干式凿岩所产生的巨大粉尘危害。应用推广与经济社会效益：项目成果使试验矿山的矿石回采率大幅提高，按该矿7号矿体资源储量8800万吨计，可多回收矿石3875.88万吨。项目推广的近三年，试验矿山累计实现产值20983.3万元，新增产值13851.43万元，新增利润9450.94万元。“无底柱分段崩落法”改造方案使石膏厚矿床开采安全技术水平有了质的飞跃，吸引了国内多个石膏矿山来矿参观、学习，为非金属矿床高效安全的采矿方法革新提供了范例，社会效益显著。中国工程院于润仓院士担任主任的科技成果鉴定委员会一致认为，该项研究成果填补了石膏矿开采方法的一项空白，在软弱泥质围岩巨厚石膏矿床开采工艺方面达到了国际领先水平。