成果简介：针对传统全面法、房柱法存在的矿石损失率大、地压灾害频繁、采场生产能力低等技术难题，申请者团队研发了新型膨胀支柱技术，创新了缓倾斜薄矿脉无矿柱连续开采新方法。在阶段内，不划分矿房和间柱，以一定跨度的分区条带为回采单元，沿走向一步骤连续回采，采场跨度可由约16 m提高至40 m以上。采用“V”形工作面布置形式，实现采场崩落矿石的聚集运搬。采场跨度和运搬能力的增加提高了矿石生产能力（由约50 t/d 提高至约90 t/d-120 t/d）。利用预应力膨胀支柱替换原生矿柱，减少矿石资源的损失（损失率由约30%降低至约5%-15%）。预应力膨胀支柱具有及时支护（膨胀材料化学反应时间约30~40 min）、主动支撑力大（最大初撑力1700 kN）、强度高（最大承载力2800 kN），变形能力强（可缩变形量0~6 cm）和架设周期短（架设周期1~2小时/架）等技术优势，为其支护时机的调节，实现对采场顶板的自适应变形协调和“让压”支护提供了技术基础，避免矿柱劈裂失稳造成岩爆和顶板垮塌等地压灾害的发生，解决构架传统人工矿柱接顶困难及被动承载、水（液）压支柱承载力低、成本高难题。通过阶段内沿走向大跨度连续开采，阶段间和单采场内采用下行式开采，将高应力转移至未开采区域，利用聚集的高应力对未采区矿岩实施诱导致裂，进而改善爆破效果，减少炸药单耗。膨胀支柱既是一种新型支护体，也可作为地压监测的元件，配套围岩承载-应力-变形-微震-振动“支-测”一体技术，可实现地下金属矿采动地压的多模态动态监测。基于深部缓倾斜连续开采地压演化规律，提出 “均衡采空区应力分布、释放回采区顶板压力、转移和利用待采区高应力”的地压分布理论，并且采用“采空区充填-回采区卸压-待采区诱导致裂”的地压控制技术体系使采矿工艺和方法与深部采场地压演化规律相适应。
应用领域：高端装备制造
项目成熟度：产业化阶段：项目成果受到国内矿业界的广泛关注，应中国有色金属协会、中国黄金协会等邀请，先后在 2024 年中国国际黄金大会等会议作大会主旨报告，研究成果获得了国内学术及工程领域同行的高度关注。新技术授权国家发明专利1项，题目与申报的新技术基本一致，为：一种深部缓倾斜薄矿脉无矿柱连续开采方法。获得2020年辽宁省科技进步一等奖1项。
市场前景：新技术在辽宁国测黄金股份有限公司、赤峰柴胡栏子矿业有限公司等国内5座矿山推广应用。缓倾斜薄矿脉占我国贵金属和有色金属矿产资源储量的30%以上，该工艺的推广前景非常广泛。
知识产权情况：国际发明专利1项
合作方式：技术许可、技术转让、作价入股等
对接方式：东北大学科技成果转化办公室
电话：024-83671445
邮箱：hyz519@163.com
信息来源：东北大学智汇科转公众号
