[00146690]矿山露天盆及塌陷区恢复治理综合技术研究

1、研究意义 随着浅部资源的逐渐枯竭,国内很多金属矿山均面临着露天转地下开采这一特定的开采时期。随着下部开采深度的下降,会对露天边坡的稳定性造成巨大影响,对矿山的安全生产影响较大。合理解决露天采坑遗留的安全问题,已成为露天转地下后矿山安全生产的保障。另一方面随着露天转地下的开采,尾矿排放量大,尾矿库容积不足,出现尾矿无法排放的情况和建设尾矿库时征地困难等一系列问题,影响日常生产工作顺利进行,严重制约矿山发展。对露天坑的安全治理,可以较好的减弱地下开采与周边重要构筑物的影响,解决尾矿库的建设与征地问题,为企业和社会带来较好的经济效益和社会效益。根据厂坝矿区（包括厂坝铅锌矿、李家沟铅锌矿和小厂坝铅锌矿）的实际生产情况及绿色矿山建设理念,满足绿色矿山建设要求,需对地表露天盆边坡及地表塌陷区进行恢复治理。 2、详细技术内容 本项目以甘肃厂坝铅锌矿为具体研究对象,根据现场调查基础资料,利用5G+无人机三维激光扫描测量和重建技术建立矿山露天盆及塌陷区现状三维模型,核算露天盆现状体积。应用光流技术对无人机航拍的矿山露天盆边坡视频数据分析及建模。根据矿山实际生产情况,确定合理的治理分期数;进行数值模拟及充填试验,确定各分期治理时的充填砂浆配比;根据矿山现状及未来地下采矿生产情况,核算现状露天盆体积及未来地下采矿结束后露天盆体积变化情况;根据矿山已有充填系统的设备配置情况,合理配置充填工业泵;根据矿山地形,确定砂浆管线输送方案;根据矿山露天盆边坡稳定性情况,确定合适的充填平台,固定充填输送管,以漫灌的方式进行充填工作;对露天盆与井下贯通的巷道进行封堵,避免砂浆污染井下巷道。本项目通过技术攻关,有效解决露天转地下开采且地下开采采用无底柱分段崩落采矿法开采的矿山露天盆治理的问题,同时解决上部废弃露天盆对井下采矿影响的问题。研究内容包括： 1)根据矿山现状,对矿山现有露天盆边坡稳定性进行分析研究; 2)利用5G+无人机三维激光扫描测量和重建技术建立矿山露天盆及塌陷区现状三维模型,核算露天盆现状体积; 3)应用光流技术对无人机航拍的矿山露天盆边坡视频数据分析及建模; 4)对露天盆及塌陷区治理的治理方式进行研究,提出切实可行的实施方案; 5)对治理后的露天盆稳定性及对井下采矿的影响进行分析研究; 6)对露天盆及塌陷区对生态环境破坏的影响情况进行分析评价; 7)对治理后的露天盆及塌陷区生态恢复进行研究,恢复破坏前的原有生态功能。 3、主要技术创新和发明 1)利用5G+无人机三维激光扫描测量和重建技术建立了矿山露天盆及塌陷区现状三维模型,核算了露天盆现状体积。 2)应用光流技术对无人机航拍的矿山露天盆边坡视频数据进行了分析及建模。 3)确定了合理的治理方式——长距离管道输送砂浆治理矿山废弃露天盆。 4)根据矿山实际生产情况,确定了合理的分期治理数。 5)进行数值模拟及充填试验,确定了各分期治理时的充填砂浆配比。 6)根据矿山现状及未来地下采矿生产情况,核算了未来地下采矿结束后露天盆体积变化情况,确定了每年充填能力。 7)根据矿山已有充填系统的设备配置情况及确定的充填能力,配置了合适的充填工业泵及管线布置。 8)根据矿山地形情况,确定了合适的充填砂浆管线输送方案。 9)根据矿山露天盆边坡稳定性情况,确定了合适的充填平台。 10)对露天盆与井下贯通的巷道进行封堵,避免了砂浆污染井下巷道。 11)针对一期充填工程对井下巷道稳定性影响情况进行了数值分析。 12)针对二期充填工程对治理后的边坡稳定性分析进行了数值分析。