按照《省科技廳關于2023年度貴州省科學技術獎推薦工作的通知》要求,我廳對“井巷掘進現(xiàn)場混裝爆破成套技術與關鍵裝備研發(fā)”報獎項目的基本條件和相關材料進行了形式審查,現(xiàn)對該項目的相關情況進行公示。公示時間為5月12日至5月18日,為期7天。
公示期內(nèi)如有異議,請向省工業(yè)和信息化廳民用爆炸物品監(jiān)管處反映。
聯(lián)系人:黃勝松
聯(lián)系電話:0851-88668359
貴州省工業(yè)和信息化廳
2023年5月12日
附件:
一、項目名稱
井巷掘進現(xiàn)場混裝爆破成套技術與關鍵裝備研發(fā)
二、推薦單位及推薦等級
推薦單位:貴州省工業(yè)和信息化廳
推薦等級:推薦該項目為貴州省科學技術進步獎 一等獎、二等獎 。
三、項目簡介
工程爆破是國家資源開發(fā)與基礎設施建設的重要手段,我國現(xiàn)有地下礦山6000余座,公路、鐵路、地下鐵路及城市隧道年開挖長度逾2500公里,年掘進炸藥使用量逾120萬噸,居世界首位。然而,其掘進方式仍以傳統(tǒng)的人工裝藥爆破作業(yè)為主,因巖體結(jié)構(gòu)復雜、生產(chǎn)條件多變、作業(yè)空間受限、施工環(huán)境惡劣,爆破破巖理論與控制技術滯后,爆破施工的機械化、信息化和智能化水平相對較低,導致井巷掘進爆破施工效率低、安全問題突出、質(zhì)量控制措施滯后,已成為制約地下礦山開采和基礎設施建設的核心難題。
保利新聯(lián)爆破工程集團有限公司聯(lián)合中南大學、湖南金聚能科技有限公司等五家單位,以國家重點研發(fā)項目、國家自然科學基金、教育部長江學者獎勵計劃等項目為牽引,以貴州開陽磷礦、西藏甲瑪銅礦、甘肅金川鎳礦等重大工程為依托,歷經(jīng)十余年聯(lián)合攻關,開展了“井巷掘進現(xiàn)場混裝爆破成套技術與關鍵裝備研發(fā)”系統(tǒng)研究,形成了涵蓋現(xiàn)場混裝爆破能量優(yōu)化控制;混裝炸藥配方與巖石隨機優(yōu)化匹配;工業(yè)電子雷管、智能混裝車研發(fā);井巷掘進“四合一”集成創(chuàng)新的標準化作業(yè)流程為核心的成套技術與關鍵設備研發(fā),革新了傳統(tǒng)人工裝藥爆破的作業(yè)模式,取得了井巷掘進現(xiàn)場混裝爆破成套技術與關鍵裝備的重大突破。
(1)創(chuàng)新了井巷掘進現(xiàn)場混裝爆破能量優(yōu)化控制理論,突破了井巷掘進現(xiàn)場混裝爆破效果精確測量、智能預測與量化評價方法的關鍵技術瓶頸。
研發(fā)了高精度便攜式炮孔壁壓力測量系統(tǒng),首次精準捕獲了不同爆破參數(shù)下炮孔壁全過程壓力時程特性,突破了困擾井巷掘進爆破智能精細化設計優(yōu)化的關鍵技術瓶頸。提出了礦巖可爆性分級分區(qū)的信息熵未確知測度模型,揭示了爆破荷載下圍巖動態(tài)應力與位移響應規(guī)律,定量圈定了掌子面爆破掘進圍巖破壞等級與損傷范圍。提出了井巷掘進爆破效果定量評價方法,實現(xiàn)了爆破振動、爆破塊度、超欠挖及圍巖損傷的有效控制,為實現(xiàn)炸藥能量高效利用奠定基礎。
(2)構(gòu)建了井巷掘進現(xiàn)場混裝爆破智能化設計體系,解決了炸藥配方與巖石性質(zhì)智能匹配、爆破參數(shù)動態(tài)反饋優(yōu)化等核心技術難題。
針對掏槽孔、輔助孔、周邊孔與上向孔裝藥爆破特點,研制了混裝乳化炸藥系列配方,為實現(xiàn)炸藥與巖石智能匹配提供了前提。開發(fā)了現(xiàn)場混裝炸藥與巖石隨機優(yōu)化匹配系統(tǒng),克服了傳統(tǒng)匹配理論不合理和難操作的弊端,實現(xiàn)了不同爆破目標下的炸藥性能參數(shù)需求的實時反饋。研發(fā)了集原始數(shù)據(jù)智能篩查、爆破參數(shù)定量設計、鉆孔參數(shù)自動生成和起爆順序自適應確定等功能的爆破智能化設計軟件,實現(xiàn)了智能精細爆破設計一體化。
(3)研發(fā)了井巷掘進現(xiàn)場混裝爆破關鍵器材和裝備,提升了我國復雜環(huán)境下井巷掘進爆破作業(yè)的智能化程度與本質(zhì)安全水平。
發(fā)明了具有高集成性、高安全性、高可靠性等特征的工業(yè)電子雷管,破解了工業(yè)電子雷管在井巷掘進存在近孔距、富含水及雜散電流條件下拒爆率高的技術難題。研制了智能井下混裝車,現(xiàn)場裝藥爆破作業(yè)效率提高了45%,有效進尺提升了17%,現(xiàn)場作業(yè)人員減少近80%,提升了井巷掘進爆破的本質(zhì)安全。形成了井巷掘進集參數(shù)設計、危害控制、量化評價、反饋優(yōu)化于一體“四合一”集成創(chuàng)新,制定了標準化作業(yè)流程。
研究成果在拉拉銅礦、川藏鐵路、貴陽軌道交通等30余項國家重點基礎設施建設和大型地下礦山開采項目中推廣應用,新增銷售額10.03億元,新增利稅1.28億元。
研究成果獲國家行業(yè)科技進步一等獎4項;主編省部級工法3項;授權發(fā)明專利16件,實用新型專利30件;獲軟件著作權22件;發(fā)表SCI/EI論文43篇,核心論文120余篇,高被引論文4篇,引用次數(shù)1472次;培養(yǎng)博、碩士生百余名,培養(yǎng)青年長江學者1名、國務院特殊津貼專家2名、培養(yǎng)全國有突出貢獻爆破專家2名。汪旭光院士領銜的鑒定委員會一致認為:“在現(xiàn)場混裝裝備、設計方法、復雜地質(zhì)條件下應用等方面取得了突破性成果?!?,王澤山等三位院士領銜的鑒定委員會一致認為:“研究提出爆破方案優(yōu)化和爆破施工各環(huán)節(jié)精準控制,建立了精確爆破關鍵技術體系和作業(yè)標準”,整體成果達到國際先進水平,部分成果達到國際領先水平。
四、主要知識產(chǎn)權和標準規(guī)范等目錄
五、主要完成人
六、主要完成單位
1、保利新聯(lián)爆破工程集團有限公司
該成果主創(chuàng)完成單位,全面負責技術成果研發(fā)、示范和推廣應用。創(chuàng)新性成果 2、3 的負責完成單位,創(chuàng)新性成果 1 的主要完成單位。
主要科技貢獻:負責建立巖石與炸藥配方智能匹配模型,負責智能化裝備及技術的標準化流程編制。
2、中南大學
是本成果的主要完成單位,參與項目技術路線編制,是創(chuàng)新性成果1主創(chuàng)單位、創(chuàng)新性成果 2 的主要完成單位。
主要科技貢獻:負責炮孔壓力測試系統(tǒng)研發(fā)及巖石與炸藥配方模型的模型構(gòu)建,參與現(xiàn)場工程應用及標準化作業(yè)流程的編制工作。
3、湖南金聚能科技有限公司
是本成果的主要完成單位,項目創(chuàng)新性成果 3 的主要完成單位,創(chuàng)新性成果 2 的主要參與單位。
主要科技貢獻:負責小型混裝設備的研制與現(xiàn)場推廣工作,參與混裝配方多樣性的理論研究工作。
4、中國葛洲壩集團易普力股份有限公司
是本成果的主要完成單位,參與創(chuàng)新成果2的研究。
主要科技貢獻:參與井巷掘進智能爆破設計軟件研發(fā)與推廣,參與智能化裝備與技術現(xiàn)場應用。
5、中交一公局集團有限公司
是本成果的主要完成單位,創(chuàng)新性成果 3 的參與完成單位,負責現(xiàn)場試驗、成果應用推廣。
主要科技貢獻:參與四合一技術創(chuàng)新體系的現(xiàn)場應用。
審發(fā):何躍翔