申报有色金属矿产资源开发利用先进单位评选综合材料
（长沙矿山研究院有限责任公司）

　　1、单位简要介绍
　　长沙矿山研究院成立于1956年，是专门从事采矿工程技术研究与开发的国家重点科研院所。随着科技体制改革的深入，我院已从传统的科研型院所向科技型企业转变，2011年11月，我院完成改制，正式成立长沙矿山研究有限责任公司。
　　我院主要承担采矿新方法、新工艺、新装备和新技术的研究与开发，是我国目前金属采矿领域专业最齐全、技术最配套、综合能力最强的重点科研机构。特别是在矿山采矿、矿山防治水、矿山地压治理与安全与控制、矿山环境保护、矿山机械、矿山自动控制及电气、工业炸药和爆破技术、深海采矿、高压水射流技术等领域处于全国领先地位，拥有较大的竞争优势，所取得的科技成果已对我国采矿科技进步和矿山经济发展起到了重要作用，使我国在采矿技术的部分领域接近或达到国际先进水平。
　　该院拥有高素质的科研队伍和良好的科研条件。经过50多年的建设和发展，培养和造就了一支优秀科技队伍和人才梯队。全院现有员工1069人，其中专业技术和管理人员503人，技能型人员566人。拥有一批国家级和省部级的专家级人才，其中，被授予国家有突出贡献的中青年专家1人，新世纪百千万人才工程国家级人选1人，享受国务院政府特殊津贴专家共11人。我院是“国家金属采矿工程技术研究中心”、“金属矿山安全技术国家重点实验室”两个国家级科技平台的依托单位，还是“金属非金属矿山安全工程技术研究中心”、“露天边坡、尾矿坝（库）稳定性监测技术实验”、“国家有色冶金机电产品质量监督检验中心”、“国家安全生产长沙矿山机电检测检验中心（甲级资质）”等部级科技平台的依托单位。
　　截止2011年底全院共有804项科技成果通过省部级技术鉴定，取得获奖成果529项，其中国家科技进步奖31项，省部与行业科学技术奖396项，其它102项。获得国家专利102项。这些成果已经在在矿山工程建设、机械、有色金属、冶金、煤炭、黄金、电子、军工、交通等行业大力和广泛推广应用。

　　2、所做的主要工作及取得的经验
　　2009年以来，我院开展了系列工程化研发与创新活动，承担了科研项目200余项，获得了大批具有自主知识产权的工程化研究成果，且绝大部分成果达到了国际先进水平，在四个方面体现出我院的工程化研发与创新特点。
　　（1）针对金属矿山无废开采、矿柱回采等采矿行业的共性、关键性技术问题开展重点研究，取得重大突破。金属矿山废物排放污染矿区环境、空区环境下的资源开采及复杂难采矿床开采等技术难题，属于国内金属矿山行业致力于解决的重要共性技术问题。我院结合需求量大的共性技术、关键性技术加强工程化研发与创新，在无废开采、矿柱回采等共性技术方面取得重大突破，研究开发了复杂多金属矿节能零排型开采成套技术、矿床保护性开采技术、多层大型高危矿柱露天强化开采技术、特大矿空区矿柱群地下立体分区开采技术、矿山地压微震监测技术等，有效地解决了矿区环境保护和矿柱资源回采等重大关键技术难题。所取得的工程化技术成果对提高我国金属矿山经济效益、提升矿山整体技术水平和促进我国采矿科技进步起到了重要作用，并在南京栖霞山铅锌矿和湖南柿竹园多金属矿建立了示范工程，使我国在这两个采矿技术方向达到国际先进或领先水平。
　　（2）针对我国金属矿山采矿工艺与装备技术的配套程度低，不能满足矿山行业快速扩大产能规模以满足国民经济建设快速发展的问题，结合我国矿床条件开展配套技术与装备的工程化研究，为金属矿山提供成熟技术的支撑。国内大宗金属矿产品的对外依存度达到30%～70%，严重威胁到国家的资源安全。为了快速扩大产能规模，急需成熟配套技术的支撑。为此，我院从开采工艺、采矿装备和矿山安全技术等矿山工程技术的各个环节，开展了厚大矿体安全高效开采技术、特大型深部矿床开采关键技术、矿山安全监控技术、大水矿床改性粘土帷幕注浆水害控制技术、全液压采矿凿岩台车、天井钻机和高气压智能型大型潜孔钻机等安全、高效、高产能、低成本工艺与装备技术的工程化研究开发，形成成套技术系统，为矿山生产与建设提供技术支撑，快速扩大产能规模，提高我国金属矿产品自给保障能力，满足国民经济发展的需要。
　　（3）根据我国长远科技发展计划开展工程化研究与创新活动，形成原创技术成果，填补国内外空白。深海资源开发属于人类社会的重要储备资源，世界各国均在致力于研究开发深海资源探查与开采技术，为开发利用深海资源储备技术。我院根据我国资源开发的长远发展目标，以及深海矿产资源探采技术难度大，属于前沿技术领域的特点，结合国家“863”计划和国家长远发展计划开展深海矿产资源勘探技术的系列研究，开发形成了满足水下3000m～6000m深海富钴结壳钻探取芯工艺及装备的系列化、工程化研究开发，取得重大技术突破。这一前沿性技术创新成果所形成的工艺与装备已成为我国大洋一号科考船的重要装备，为我国大洋富钴结壳资源勘探，圈定我国富钴结壳矿区做出了重大贡献。
　　（4）在高效采矿工艺与装备、无废开采、深井开采、矿山安全、深海探采、数字矿山等主要技术方向，瞄准国际先进水平开展工程化研究与创新，有效提高我国采矿技术水平，缩短与国外先进水平的差距。2009～2011年期间我院重点结合国家科技计划，以国际先进水平为目标开展研究，承担了国家与省部重点科技课题或专题20项，以及一批重点院企合作科技项目，取得了一批具有自主知识产权和国际先进水平乃至国际领先水平的工程化研究成果，获得省部级以上科学技术奖励成果28项。其中复杂难采深部铜矿床安全高效开采关键技术研究与应用成果获得国家科学技术进步二等奖，特大空区矿柱群立体分区控制开采技术、多层大层高危地下空区条件下露天强化开采技术研究等8项成果获得省部级和行业科学技术一等奖，复杂、难采铝土矿地下开采综合技术研究等8项成果获得省部级和行业科学技术二等奖，不良胶结充填体条件下矿柱安全开采技术等6项成果获得省部级和行业科学技术三等奖。这些工程化科学技术成果已在国内矿山行业转化和全面推广应用，有效提升了我国采矿行业的整体技术水平。

　　3、具体先进事迹
　　（1）结构流全尾砂胶结充填技术
　　全尾砂充填技术可以充分利用矿山固体废物，实现大宗量减排甚至零排放，有效保护矿区环境和降低成本，为实行无废开采和建设绿色矿山、充分回采资源提供了强力的技术支撑，因而一直是国内外矿业界致力于发展的重要技术方向。但在相当长时期内，国内外在工业化应用全尾砂充填技术方面的进展甚微。自2007年以来我院针对结构流全尾砂胶结充填技术成果所形成的全尾砂料浆集中制备、活化搅拌和自流输送成套技术，重点开展了工程化应用与扩散，使该技术成果从此进入了规模化工业应用和快速推广阶段。目前，该技术成果已成为金属矿山充填采矿法的首选充填技术，并由有色矿山快速推广应用到铁矿、化工矿山和煤矿。国内金属矿山行业建成和在建的全尾砂充填系统已达20多套，我院所占市场份额为80%。我院应用该技术成果已建成了国内外首座无尾矿库、无废石场的金属矿山，建成多座无尾矿库金属矿山。技术成果在提高资源回采量、降低充填成本、减少矿区土地占用费、构建筑物搬迁和环境末端治理费用等方面具有十分显著的经济效益，已在矿山取得数十亿元的经济效益；成果有效促进了矿山行业实现矿产开发与资源、环境的协调发展，其社会效益和环境效益巨大。其中结合南京银茂铅锌矿业有限公司应用该技术成果建成工业充填系统投产应用后，使该矿实现了无废矿库、无废石场的矿区原态保护，取得了很好的经济效益和环境效益，先后接待数十批次国内外矿山技术人员，发挥了很好的示范效应；结合五矿邯邢矿业有限公司李楼铁矿建设国内外流量最大的全尾砂充填系统，拉动了大流量全尾砂充填技术的发展。
　　（2）矿柱安全高效开采技术
　　我国金属矿山由于历史原因和开采技术水平的影响，存在大量的采空区，受采空区影响的金属矿产资源量大，占到现有矿山资源总量的30%～35%。矿柱受一次开采的影响，导致破碎不稳定，容易垮塌，并且地下空区形态错综复杂、相互关联，因而，在回采过程中的安全条件极差、隐患相当大，使这类矿体成为极度难采资源。传统工艺回采这类矿体，将空区处理与矿柱回采按两道相对独立工序实施，频繁地发生塌陷事故，危及人员与设备安全。矿柱安全高效开采技术根据空区类型、矿柱与空区相互关联后的安全性、回采技术可行性划分协同回采单元，将空区处理与矿柱回采按一道工序协同完成，有效解决安全、高效、高产能和低成本开采矿柱群的技术难题。该成果技术形成了露天强化回采和地下强化回采两大技术系统，已成为国内矿山矿柱的主体回采技术，占有国内矿柱回采市场额度的70%。成果应用推广产生了数十亿经济效益，其中洛阳栾川钼业集团股份有限公司和湖南柿竹园有色金属有限责任公司两新增利税24亿元。国内的矿柱资源数量巨大，长期处于呆滞状态，一部分甚至处于报废状态，成果技术的推广应用激活这些资源，有效地扩大了我国可采金属矿产资源贮量，其社会效益十分显著。在2009年至2011年期间，应用该技术成果回采柿竹园多金属矿的矿柱群的过程中，先后实施了爆破规模亚洲最大、世界最大和不断突破世界规模的地下钻孔回采爆破，取得了安全、高效、特大规模和良好技术指标的回采效果，由CCTV-1、湖南卫视、湖南经视等多家电视台，以及中国矿业报、安博(中国)和多家网站对项目进行了报道，发挥了很好的示范效应。
　　（3）天井钻机
　　地下矿山天井工程爆破施工法难度大，危险性高，因此矿业发达国家应用天井钻机钻凿天井的比重超过90%。随着我国矿山行业对安全生产要求的不断提高，使用天井钻机钻凿天井工程的矿山越来越多，它成井速度快、质量好、作业安全、工人劳动强度低，成为金属矿山行业机械化作业的重要发展方向，因此，天井钻机的市场需求量十分巨大。
　　天井钻机是我院工程化成果转化形成的主导产品之一。自2007年以来，我院对天井钻机进行了优化更新，瞄准国际上同类产品最高水平，结合我国地下矿山特点，将液压集成技术、远程电控及传感技术有机的融入于整机，已形成ZFY、AT两个系列，Φ1000、Φ1200、Φ1500、Φ2000四个型号，八种规格的产品。天井钻机功能模块清晰、性能先进可靠、操作环境优良；采用全机械化操作、智能化控制，可以实现远程线控操作，已在金属矿山广泛应用，并推广应用至水利、国防、交通等行业的天井工程。目前已成功推广销售100余台，销售收入一亿多万元，产品在国内市场占有率达到50%以上，并已打入国际市场。
　　借助天井钻机的工程化转化，催生出钻机销售、钻机现场技术服务、天井掘进工程总承包等多种工程化转化形式，给我院带来了新的工程化形式和经济效益；天井钻机在地下矿山等相关行业的天井工程推广应用，改变了传统的天井掘进方式，它掘进速度快、成井质量高，掘进速度是传统方式的10倍以上，掘进成本比传统方式低约400元/m，用户反映良好，在锡铁山铅锌矿、黄沙坪铅锌矿等多家矿山应用，取得成井速度快、使用效果好、安全高效成井的示范作用。

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