Los logros de Yu Runcang.
La mina de estaño es conocida como la capital del antimonio de China y es uno de los pocos minerales ricos a gran escala en China. A principios de la década de 1960, debido a la tecnología minera atrasada, todavía se utilizaba el método de extracción de carbón con sala de hundimiento de techo y pilares, lo que provocaba una gran pérdida de recursos. En ese momento, el Ministerio de Industria Metalúrgica (en adelante, el Ministerio de Metalurgia) organizó un seminario de expertos y decidió probar un nuevo método de extracción: el tipo pilar de sala, que utiliza anclajes metálicos en lugar de minas de techo. Esta fue la primera vez que se utilizaron varillas de anclaje para soporte de tajeos en mi país, y las cuestiones de seguridad fueron la clave de la prueba en ese momento. Yu Runcang se desempeñó como subdirector del equipo experimental, propuso planes de diseño específicos y trabajó con la mina para formular procedimientos operativos. De 1961 a 1963 continuó dirigiendo y participando en experimentos. Junto con sus compañeros del grupo experimental, a veces incluso arriesgando sus vidas, iba todos los días al goof para comprobar la seguridad del tejado, analizar datos de seguimiento y dominar una gran cantidad de información de primera mano. Después de incansables esfuerzos, el experimento finalmente tuvo éxito, se promovió y aplicó el nuevo método y la tasa de pérdida de mineral se redujo en un 40%. En 1978 el proyecto ganó el Premio del Congreso Nacional de Ciencias.
La mina de cobre Tongkuangyu de Zhongtiaoshan Nonferrous Metals Co., Ltd. es un depósito extremadamente grande de baja ley, con una ley de cobre de sólo el 0,6 % y ningún otro metal valioso. El diseño original adoptó el método de derrumbe segmentado con columnas inferiores. Debido a la gran carga de trabajo de extracción y corte, la baja capacidad de producción de bloques de mineral y los altos costos de extracción, la mina sufre una pérdida anual de entre 8 millones y 100.000 yuanes. Los expertos han realizado muchas manifestaciones y debates sobre contramedidas. Yu Runcang abogó por cambiar los métodos de minería e introducir tecnología de hundimiento de minerales. Al mismo tiempo, organizó investigaciones científicas y tecnológicas conjuntas para desarrollar y mejorar los métodos en los que los extranjeros todavía confían en la experiencia para determinar indicadores y parámetros importantes como el hundimiento y predecir el grado de hundimiento. la espeleología se basa en la mecánica de rocas y los métodos de diseño científico para la simulación de datos, y formuló cinco temas de investigación científica y tecnológica. Servir como líder del grupo de expertos consultores y participar en la orientación, revisión y coordinación de los planes técnicos del proyecto. Este proyecto está catalogado como proyecto nacional de investigación científica y tecnológica durante el Séptimo Plan Quinquenal. Gracias a los esfuerzos conjuntos de múltiples unidades, la prueba del nuevo método fue exitosa y los costos de extracción se redujeron en un 30 %. Al mismo tiempo, proporcionó una gran cantidad de resultados de investigaciones científicas con niveles internacionalmente avanzados, transformando las minas de cobre de pérdidas a ganancias. En 1995, el proyecto ganó el primer premio del Premio al Progreso Científico y Tecnológico de la Corporación de la Industria de Metales No Ferrosos de China y el segundo premio del Premio Nacional al Progreso Científico y Tecnológico.
Jinchuan Nonferrous Metals Company (en adelante, Jinchuan) es la base de producción de metales del grupo del níquel, el diamante y el platino más grande de China. Yu Runcang participó en el diseño del proyecto Jinchuan de 1973 y se desempeñó como responsable del proyecto minero. En ese momento, se estaba desarrollando y diseñando la segunda área minera, que era rica en recursos y de alta calidad. Era la mina principal de Jinchuan. Sin embargo, debido a la gran escala del yacimiento, el enterramiento profundo, las rocas minerales rotas, la alta presión del suelo, la mala ley del mineral y la rica ley del mineral, las condiciones de extracción son extremadamente complejas. De acuerdo con la secuencia de minería tradicional, el método de hundimiento debe usarse para extraer minerales pobres de arriba a abajo. De esta manera, durante mucho tiempo sólo se pudieron producir 25.000 toneladas de níquel electrolítico cada año, lo que no podía satisfacer la urgente demanda de níquel del país en ese momento. Por lo tanto, sólo "acumulando riqueza y preservando la pobreza" podremos aumentar la producción de níquel y al mismo tiempo mejorar los beneficios económicos de las empresas. Pero en aquel momento hubo una gran controversia sobre si las minas lean podían protegerse técnicamente. Después de que Yu Runcang presidiera el diseño del área minera número 2 de Jinchuan, analizó la experiencia relevante de la minería submarina de "tres fondos", edificios y carreteras, y desarrolló con éxito un nuevo proceso de llenado de cementación de alta concentración a través de investigación experimental. Creía que "adquirir a los ricos y proteger a los pobres" era factible, por lo que lo diseñó de acuerdo con este plan. Durante el proceso de construcción de infraestructura, las carreteras a menudo colapsaban y el progreso era muy lento. Yu Runcang y sus camaradas relevantes, basándose en la teoría del "Nuevo Método Austriaco", propusieron cambiar la sección del túnel de un arco de tres centros de pared alta y recta a un arco de arco de pared curvo, agregar una cubierta posterior cuando fuera necesario y cambiar el soporte del bloque prefabricado de concreto a Se utiliza soporte de red de anclaje de hormigón proyectado de doble capa “primero blando y luego duro” para monitorear y determinar el tiempo de soporte secundario. Se realizaron pruebas de campo basadas en este plan, que tuvo éxito y ha sido ampliamente promovido.
Otra dificultad encontrada en el diseño del Área Minera No. 2 de Jinchuan es la capacidad de producción. De acuerdo con las condiciones del mineral y la roca en la segunda área minera, el método de minería de relleno y cementación descendente solo se puede utilizar para "extraer ricos y preservar pobres". Este método se usa generalmente para extraer pequeños yacimientos de mineral o pilares de mineral de alta ley. Sin embargo, el área horizontal máxima del yacimiento número 1 en la Segunda Área Minera supera los 654,38 millones de metros cuadrados, y se adopta plenamente el método de llenado descendente, que no tiene precedentes en el mundo. Yu Runcang sugirió que se deberían introducir plenamente una serie de tecnologías suecas avanzadas para lograr este objetivo y que la zona minera número 2 se debería convertir en una mina moderna. Bajo su liderazgo, a través de la investigación de la mecánica de rocas y la simulación de datos de elementos finitos, para ajustar la distribución de tensiones y mantener la estabilidad regional, se adoptó un método de minería de relleno y cementación descendente de panel mecanizado, y también se equipó con un raspador de 6 metros cúbicos y un El cincel de doble máquina totalmente hidráulico. Las plataformas de perforación de rocas y otros equipos grandes han aumentado la capacidad de producción de paneles de 60 a 100 toneladas por día utilizando métodos tradicionales a 800 a 65,438+.
En las mismas condiciones, la capacidad de producción de las minas metálicas subterráneas de mi país es entre un 30% y un 40% menor que la de los países desarrollados. Los resultados anteriores han sentado las bases para que el Área Minera No. 2 de Jinchuan alcance una capacidad de producción de 8.000 toneladas/día y elimine esta brecha integral. Por lo tanto, las ganancias e impuestos anuales de Jinchuan Nickel Mine aumentaron en 654,38 mil millones de yuanes y las pérdidas de metal disminuyeron en un 654,38+05%. Yu Runcang resolvió creativamente varios problemas técnicos en el diseño minero de la mina de níquel Jinchuan e hizo grandes contribuciones al desarrollo y utilización integral de los recursos de Jinchuan. En 1987, ganó el Premio Especial por la Utilización Integral de los Recursos de Jinchuan y el Primer Premio al Progreso Nacional de Ciencia y Tecnología por Diseño Empresarial Combinado de Minería, Procesamiento y Metalurgia.
Nueva tecnología pionera de relleno de cemento de alta concentración
La aparición de la tecnología de relleno de cemento ha resuelto los problemas técnicos mineros de muchos depósitos minerales complejos en el mundo. El llenado de cemento de la mina de mi país comenzó relativamente tarde. La concentración y el caudal del silo de arena horizontal utilizado en la década de 1960 eran difíciles de controlar y la intensidad de mano de obra del operador era alta. Después de la reforma y apertura, la mina de oro Jiaojia introdujo silos de arena verticales, lo que indica que la tecnología de llenado de cemento de mi país ha entrado en un período de gran desarrollo. En ese momento, la prueba industrial del silo de arena vertical figuraba como un proyecto de investigación conjunta clave del Ministerio de Metalurgia. Yu Runcang se desempeñó como líder del equipo de llenado y participó en todo el proceso de prueba. Durante la prueba se estudiaron en profundidad factores como la clasificación de los relaves, la concentración y caudal de arena y la resistencia del cuerpo de relleno. Para comprender las reglas de concentración de arena, él personalmente operó la válvula de feng shui para la fabricación de pulpa de arena en el almacén de arena, a veces durante más de diez horas. Una gran cantidad de datos de primera mano confirman que el proceso del silo de arena vertical es simple, la concentración de descarga de arena y el caudal son estables y es fácil realizar un control automático. Como dominamos las reglas de la producción de arena, hemos formulado los procedimientos operativos para la estación de mezcla del silo de arena vertical y los detalles del proceso de llenado del rebaje. Después de un arduo trabajo, la prueba industrial del silo de arena vertical en la mina de oro Jiaojia fue un completo éxito. El proyecto de 1982 ganó el segundo premio del Premio al Progreso Científico y Tecnológico del Ministerio de Metalurgia. Desde entonces, la tecnología de llenado de cemento con relaves clasificados de silos de arena verticales se ha utilizado ampliamente en docenas de minas de oro y metales no ferrosos en mi país.
Similar a la leyenda de la invención de la sierra y el descubrimiento de la ley de la gravedad, Yu Runcang inició el origen del proceso de llenado de cemento de alta concentración, que supuso un corte de energía inesperado durante el experimento. En ese momento, la prueba de circulación interior para el transporte de lodos en el área minera número 2 de Jinchuan estaba a punto de finalizar. Cuando la concentración de lodo aumentó a un nivel muy alto, el suministro de energía se cortó repentinamente y todos temieron que la tubería estuviera obstruida. Yu Runcang siguió mirando el tubo de observación. Descubrió que las partículas sólidas de la suspensión no se sedimentaban. La energía se restableció después de 20 minutos y la tubería no estaba bloqueada. ¡Es increíble! No abandonará este descubrimiento accidental y deberá llegar al fondo del mismo. Entonces cambié mis planes y decidí continuar con el experimento. Después de más de dos años de repetidos experimentos e investigaciones teóricas, finalmente confirmaron que cuando la concentración de la lechada aumenta hasta cierto límite, las propiedades reológicas de la lechada ya no están restringidas por fuerzas de inercia y pueden fluir normalmente a bajas velocidades. Este nuevo descubrimiento rompe la conclusión extranjera de que "cuando la concentración del volumen supere el 49%, el oleoducto será bloqueado inmediatamente". Para ello se propone la definición de "alta concentración", el nuevo concepto de "concentración de fluido crítico" y los factores que afectan a la "concentración de fluido crítico". Yu Runcang escribió el artículo "La influencia de la concentración de lodo en el relleno cementado de arena fina", que mejoró y desarrolló la teoría del relleno cementado, proporcionó una nueva base teórica para el diseño de futuros sistemas de relleno y también trajo cambios importantes a la tecnología de relleno cementado. . La aplicación de los resultados de esta investigación en la mina de níquel Jinchuan demuestra que, en comparación con el sistema de llenado diseñado según la teoría del flujo de dos fases, el sistema de llenado de alta concentración puede aumentar la intensidad del llenado entre un 30% y un 80%, o con la misma intensidad. , puede reducir el consumo unitario de cemento entre un 20% % ~ 30%, reduciendo así los costos de llenado. Al mismo tiempo, dado que el lodo no se segrega, la contaminación ambiental subterránea mejora enormemente y su tecnología es líder a nivel internacional. Después de la exitosa prueba de llenado de cemento de alta concentración en el área minera número 2 de Jinchuan, esta tecnología ha sido promovida y aplicada en la mina de oro Jiaojia y la mina de cobre Anqing. En 1985, gracias a este logro, Yu Runcang ganó el primer premio del Premio al Progreso Científico y Tecnológico de la Corporación de la Industria de Metales No Ferrosos de China y el segundo premio del Premio Nacional al Progreso Científico y Tecnológico.
A finales de la década de 1980, mi país introdujo la última bomba de llenado de pasta de relaves de Alemania, iniciando otro nuevo hito en el desarrollo de la tecnología de llenado cementado en el área minera número 2 de Jinchuan. Con la participación y liderazgo de Yu Runcang, se utilizó la teoría reológica para estudiar y determinar el modelo reológico de la pasta de relaves entera como cuerpo Herschel-Bakry. El Área Minera No. 2 de Jinchuan completó la prueba industrial del nuevo proceso y equipo para el llenado completo de pasta de relaves y logró importantes beneficios económicos, con una reducción del consumo de cemento entre un 35% y un 50% y una reducción de los costos de llenado de un 47%. El material de relleno en pasta no solo no se segrega, sino que tampoco requiere deshidratación después de ser bombeado al rebaje, no reduce su volumen y tiene un buen rendimiento de conexión al techo. Por lo tanto, se crea un entorno nuevo y bueno para las operaciones subterráneas.
Este experimento industrial (1992) ganó el primer premio por el progreso científico y tecnológico de la Corporación de la Industria de Metales No Ferrosos de China y ha sido promovido y aplicado en el proyecto de protección de la antigua mina de cobre Tonglushan. Según la evaluación de expertos, esta tecnología ha llenado un vacío en el campo del llenado de minas nacional y ha alcanzado el nivel avanzado internacional.
A través de años de diseño, investigación científica e inspecciones de minas nacionales y extranjeras, Yu Runcang resumió el desarrollo de la tecnología de llenado de cemento en tres etapas, a saber, llenado hidráulico, llenado de alta concentración y llenado de pasta. La etapa de llenado hidráulico doméstico es un sistema de llenado cementado de relaves graduados representado por el silo de arena vertical de la mina de oro Jiaojia. Se caracteriza por un proceso simple y sigue siendo una tecnología utilizada por muchas minas de oro y metales no ferrosos. La característica típica de la etapa de llenado de cemento de alta concentración representada por el sistema de llenado del molino de barras en el Área Minera No. 2 de Jinchuan es que el material de relleno no se segrega. Posteriormente, esta tecnología se desarrolló en el relleno cementado de alta concentración de relaves clasificados en la mina de cobre Anqing y la mina de oro Jiaojia. En la actualidad, la cuestión de la concentración ha atraído cada vez más atención por parte de expertos de la industria en el país y en el extranjero. El llenado de pasta consiste en convertir todos los relaves (a veces conteniendo agregado) en una pasta y bombearla al área de llenado. Su característica distintiva es que no es necesario deshidratar el purín que entra en la cabra. El principal problema de esta nueva tecnología es que la bomba de llenado aún no se produce en el país, por lo que la inversión inicial es grande, pero el costo de llenado se reduce considerablemente. El proceso de llenado por solidificación con alto contenido de agua desarrollado en paralelo requiere aditivos especiales, lo que aumenta el costo de llenado y es difícil de promover. La división de Yu Runcang de las tres etapas de la tecnología de cementación y relleno muestra que la concentración de la lechada es la clave para la tecnología de cementación y relleno. Con los requisitos de protección ambiental cada vez más estrictos y la localización de las bombas de llenado de pasta, el llenado completo de pasta de relaves tendrá amplias perspectivas de aplicación.