我國(guó)金屬礦山受空區(qū)影響的礦柱資源量相當(dāng)大，占礦山資源總量的30～35%。國(guó)內(nèi)外采用多道作業(yè)工序處理空區(qū)和回采礦柱，在實(shí)施過(guò)程中頻繁地發(fā)生事故，大部分礦柱資源不能安全回采，并且生產(chǎn)效率與產(chǎn)能低下，嚴(yán)重制約了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，損失大量資源。項(xiàng)目以安全、高效、高產(chǎn)能和低成本為目標(biāo)，開(kāi)發(fā)了高危礦柱群協(xié)同強(qiáng)化開(kāi)采技術(shù)及裝備，有效解決了金屬礦山高危礦柱群的開(kāi)采難題。

（1）針對(duì)金屬礦山空區(qū)環(huán)境下高危礦柱群的安全開(kāi)采問(wèn)題，提出了礦柱回采與空區(qū)處理協(xié)同、拉槽與回采協(xié)同、多礦柱回采區(qū)位協(xié)同的三協(xié)同原理；研發(fā)了協(xié)同分區(qū)方法，從根本上解決了高危礦柱群的開(kāi)采技術(shù)難題。(2) 開(kāi)發(fā)露天分區(qū)協(xié)同強(qiáng)化開(kāi)采技術(shù)。針對(duì)礦柱與空區(qū)形態(tài)復(fù)雜、相互交錯(cuò)、不允許在井下作業(yè)的開(kāi)采難題，研發(fā)深孔軸向爆破方法及協(xié)同拉槽工藝技術(shù)，在無(wú)側(cè)向自由面條件下實(shí)現(xiàn)拉槽與回采協(xié)同崩落；開(kāi)發(fā)差別孔網(wǎng)協(xié)同崩礦技術(shù)，解決了交錯(cuò)疊層高危礦柱的協(xié)同崩礦難題；開(kāi)發(fā)大區(qū)逐孔協(xié)同崩礦技術(shù)，解決了大區(qū)域爆破網(wǎng)絡(luò)及其爆破效果的技術(shù)關(guān)鍵。(3)開(kāi)發(fā)了井下立體分區(qū)協(xié)同強(qiáng)化開(kāi)采技術(shù)。針對(duì)井下大空區(qū)礦柱群條件，研發(fā)了立體分區(qū)協(xié)同崩礦工藝技術(shù)、多臨空面協(xié)同拉槽技術(shù)，在多面臨空條件下實(shí)現(xiàn)了礦柱群大采區(qū)立體協(xié)同崩礦；研制了井下粉粒狀炸藥裝藥車(chē)和大規(guī)模井下鉆孔爆破協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)，解決了井下超大規(guī)模裝藥、起爆網(wǎng)絡(luò)和作業(yè)組織的難題。(4)開(kāi)發(fā)井下空區(qū)激光三維探測(cè)技術(shù)與裝備。研制了高精度的激光三維探測(cè)裝備及其成圖分析技術(shù)。儀器測(cè)量距離達(dá)300m@20%，精度±2cm，最小步距角0.002°，采樣頻率10k，全空間分辨率1cm，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

市場(chǎng)預(yù)測(cè)：

該技術(shù)成果已在柿竹園多金屬礦、三道莊鉬礦、獲鉻奇銅礦等金屬礦山推廣應(yīng)用，成功回采礦柱資源5780萬(wàn)t、協(xié)同處理地下空區(qū)1140萬(wàn)m3，在礦山生產(chǎn)中沒(méi)其有出現(xiàn)任何一起因空區(qū)引發(fā)的事故，實(shí)現(xiàn)了特大空區(qū)礦柱群的安全、高效開(kāi)采，建立了礦柱群大規(guī)模協(xié)同開(kāi)采里程碑。2013年國(guó)土資源部將地下立體分區(qū)大規(guī)?？刂票崎_(kāi)采技術(shù)遴選為《礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)推廣目錄和匯編（第二批）》。在我國(guó)受采空區(qū)影響的金屬礦產(chǎn)資源量大，占到現(xiàn)有礦山資源總量的30～35%，保有量十分可觀。我國(guó)大型國(guó)有金屬礦山老基地，如洛鉬三道莊鎢礦、凡口鉛鋅礦、大紅山銅礦、華錫集團(tuán)銅坑礦、玲瓏金礦、大冶有色豐山銅礦、湖南柿竹園多金屬礦、甘肅廠壩鉛鋅礦等前期大量采用空?qǐng)龇ɑ夭桑粝麓罅靠請(qǐng)?，其礦柱、頂柱和底柱，礦柱資源量巨大。經(jīng)過(guò)幾十年的開(kāi)發(fā)，我國(guó)淺部易采礦、易選的單一富礦資源日益枯竭，高價(jià)值的礦柱資源已逐步成為資源開(kāi)發(fā)的主體之一。另外規(guī)模巨大的采空區(qū)形態(tài)復(fù)雜，采空區(qū)均存在不同程度的安全隱患，已成為礦山企業(yè)重要危險(xiǎn)源之一，嚴(yán)重制約了礦山的發(fā)展。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，至2008年底25個(gè)省市457座礦山采空區(qū)總體積已達(dá)43217.26萬(wàn)m3，地下采空區(qū)以每年2000～3000萬(wàn)m3的速度遞增，因采礦引發(fā)的塌陷面積達(dá)1150km2，發(fā)生采礦塌陷災(zāi)害的礦業(yè)城市有30多個(gè)，每年因采礦地面塌陷造成的損失達(dá)4億元以上。通過(guò)分析可知市場(chǎng)前景廣闊。

投資效益分析：

技術(shù)成果自2207年在柿竹園多金屬礦應(yīng)用以來(lái)，2007年6月、2008年9月、2010年1月分別實(shí)施裝藥量308t、524t、821.3t的井下超大規(guī)模協(xié)同開(kāi)采作業(yè)，先后突破井下鉆孔爆破亞洲最大規(guī)模和世界最大規(guī)模的記錄。礦山采礦規(guī)模由原來(lái)長(zhǎng)期徘徊在60萬(wàn)t/a提高到150萬(wàn)t/a，使礦山作業(yè)進(jìn)入正常秩序，建成為世界上最大的鎢、鉍生產(chǎn)基地和安全、高效井下開(kāi)采高危空區(qū)環(huán)境下礦柱群資源的示范礦山。三道莊礦區(qū)經(jīng)過(guò)30多年的地下開(kāi)采，形成了千奇百怪的采空區(qū)，被知名專(zhuān)家評(píng)價(jià)為一座需要報(bào)廢的礦山。技術(shù)成果自2007年在三道莊鉬礦應(yīng)用以來(lái)，共實(shí)施協(xié)同開(kāi)采作業(yè)116多次，回采礦柱礦石量2465萬(wàn)t，處理采空區(qū)610萬(wàn)m3，其中裝藥量180t以上的協(xié)同回采作業(yè)25次。技術(shù)成果激活了6200t礦石資源，并將礦山采礦規(guī)模由長(zhǎng)期徘徊在5000t/d得高到50000t/d，全員采礦生產(chǎn)效率由2700t/人年提高到25400t/人年，建成為亞洲最大的鉬礦生產(chǎn)基地和安全、高效露天開(kāi)采高?？諈^(qū)條件下礦產(chǎn)資源的示范礦山。

礦柱群分區(qū)協(xié)同開(kāi)采技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜空區(qū)環(huán)境下的礦柱資源高效安全回采利用，并協(xié)同處理空區(qū)，消除安全隱患，技術(shù)成果對(duì)延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限，提高礦山生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益具有普遍意義；應(yīng)用技術(shù)成果回收礦柱資源，使損失的空區(qū)礦柱資源為重新得到開(kāi)發(fā)利用，有效增加我國(guó)戰(zhàn)略性金屬礦產(chǎn)資源的自有保障程度，提高我國(guó)金屬礦產(chǎn)資源回收水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

知識(shí)產(chǎn)權(quán)及獲獎(jiǎng)情況：取得5項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利、1項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利。