龚盛标


龚盛标,金属矿床开采专家,中国采矿学科学术带头人之一。长期从事金属矿采矿方法、开采工艺及爆破技术、采场防灭火等课题的研究和攻关,对贫化损失、放矿原理、挤压爆破、一次爆破成井、崩落法工艺参数和经济分析等有较深入研究。在桃林铅锌矿等矿山的科技攻关中解决了采矿生产建设中的重大技术问题。建立特殊条件下矿床开采的系列和类别,为中国采矿工业的发展和科技进步做出了重要贡献。

龚盛标 - 简介

龚盛标,1955年7月毕业于中南矿冶学院采矿系。1951年7月考入国立武汉大学工学院矿冶系,后经教改院系调整,1955年7月毕业于中南矿冶学院采矿系本科,同年考取公派出国留学苏联,在北京外国语学院留苏预备部学习俄语一年,1956年秋赴苏联莫斯科加里宁有色金属及黄金学院进行研究生的学习和试验研究,1960年7月通过论文答辩获得了全苏技术科学副博士学位。8月回国,分配在冶金工业部北京矿治研究总院,一直都是担任专题组长,从事矿山工程、采矿方法及其工艺技术的试验研究工作。1963年定为工程师,1978年确认为研究生导师,1981年转为高级工程师与1987年晋升为教授级高级工程师。曾任中国有色金属学会理事与采矿学术委员会委员,中国有色金属工业总公司高级专业技术职称评审委员会专业评审组成员,北京矿冶研究总院学位评定委员会委员,有色金属工业总公司科技进步奖的评审委员,以及第十四届世界采矿大会分会执行副主席,还受聘为河北省迁西县、福建省大田县、江西赣州冶金研究所和金厂峪金矿 等的技术顾问。1992年起享受国务院颁发的政府特殊津贴。主要科研成果有:六七十年代完成的项目有二项获得冶金部重要科技成果的奖状,即有底部结构崩落采矿法在桃林铅锌矿的研究和一次爆破形成切割天井的研究成功,以及有一项在符山铁矿完成的无底柱崩落采矿法的研究获得了全国科学大会颁发的奖状;八十年代的课题,整体钢筋混凝士假顶分层崩落法的研究获得了85年首届国家级科技进步三等奖和武山铜矿采场防灭火的研究89年获得了部级科技进步二等奖;九十年代的秦岭金矿垂直分条充填采矿法的研究95年获得了部级科技进步二等奖。培养出了三位硕士研究生。发表了脉状矿床开采贫化损失的研究,一次爆破形成切割天井和整体刚性假顶分层崩落法等论文。共同编著了《有底部结构崩落采矿法》一书,撰写了其中爆破,挤压爆破和放矿贫化损失等章节。参与编写了中国第一部大型采矿工具书《采矿手册》,任地下开采卷的副主编和特殊条件开采章的主编。还参加了冶金百科全书的编写,是采矿篇的编委和特殊采矿分支的主编。

龚盛标 - 生平

龚盛标,1931年11月18日生于江西赣县桃源乡第五村一个农民家庭,依靠其父在农村做缝纫挣钱供养上学。抗日战争胜利后,他考入赣县县立中学,就靠拼命读书和在学校做半个工友的工作,争取到当时免交学费的“公费生”,直到中华人民共和国成立。1951年,龚盛标考入国立武汉大学工学院矿冶工程学系,1952年高校院系调整到中南矿冶学院采矿工程系(后中南工业大学,今中南大学)学习,1955年6月以优异成绩毕业。同年考取公派留学前苏联,在莫斯科加里宁有色金属及黄金学院攻读研究生。此间,完成了脉状矿床开采的贫化损失研究。在总结原有成果的基础上,提出了贫化损失的新分类法,并建立新的计算方法及其经济评价方法,它具有较强的理论意义和实用价值。1960年6月获全苏技术科学副博士学位。7月回国,分配到冶金工业部(简称冶金部)选矿研究院(今北京矿冶研究总院)采矿室从事科研工作。

1960年至1961年,龚盛标参加冶金部在鞍山钢铁公司和杨家杖子钼矿促生产工作组,负责解决眼前出铁矿技术改造方案的制定和岭前矿铁矿柱回采技术问题。

1962年,龚盛标完成弓长岭铁矿深部开采方案的研究,提出依不同区段采用不同的采矿方法,改变原来千篇一律的用充填采矿法的不合理状况,指导了该铁矿的深部开采。

1963年至1965年,龚盛标完成桃林铅锌矿采矿方法的研究,提出并试验成功了高效率低成本的单步骤水平深孔落矿有底部结构崩落采矿方法,解决了该矿建设以来一直未解决的问题,保证矿山的达产,贫化损失指标在15%~18%以内,比原来设计的两步骤回采方案降低了约50%。该项研究开创了中深孔有底柱分段崩落高效率采矿方法在中国应用发展的历史,获冶金部重大成果奖。

1973年,龚盛标在程潮铁矿无底柱崩落法攻关项目中,负责爆破技术的研究,提出了改装粉药为装药卷与导爆索一起预装的爆破方案,实现了预装药完全起爆的目的。

1974年,龚盛标在龙烟铁矿完成底盘漏斗中深孔崩落采矿法的试验研究,在该矿首次应用了电力起爆大爆破技术。

1975年至1977年,龚盛标完成冶金部重点科研项目符山铁矿无底柱崩落法攻关挖潜的研究,提出采取综合技术措施和生产过程的优化组合,以及采用喷锚支护与一次成井等新技术,使矿山年产量由设计的60万吨增产到100万吨,回采率由原来的50%提高到80%,其余各项主要生产技术经济指标均达到或超过国内先进水平,1978年获全国科学大会奖。同时试验研究成功一次爆破形成切割天井的新工艺技术。提出计算凿岩爆破参数的新方法,研究出雷管导爆索结为一体的高威力起爆法,保证了孔中炸药包的完全起爆。提高切割井的成井效率,确保安全,节省掘井时的坑木消耗,带来显著的技术经济效益,获得冶金部重大科技成果奖。

1978年至1981年,龚盛标完成冶金部下达的武山铜矿分层崩落法强化开采技术项目。提出整体刚性假顶分层崩落法新方案,取代原设计的组合式假顶方案,并把原来的棚子支护改为立柱支护,把原来的机械放顶改为爆破放顶,从而使矿山生产效率提高27%。这项成果不仅解决了该矿的采矿方法问题,而且还为中国复杂高品位的有色金属和贵金属矿床的开采提供了新经验,1985年获得首届国家科技进步三等奖。

1985年至1988年,龚盛标完成武山采场防灭火技术的研究,揭示了矿石氧化升温至自燃过程机理,提供了与回采工艺相结合的防灭火新技术措施。该项研究成果获部级科技进步二等奖。

1992年至1994年,龚盛标在秦岭金矿完成垂直分条充填采矿法的研究。这种采矿方法的试验成功,解决了缓倾斜薄矿脉在顶板不稳固又似稳固复杂条件下的采矿方法。应用该技术既提高了回采率,又降低了贫化率,获部级科技进步二等奖。

1988年至1992年,龚盛标主持和参与编写《采矿手册·特殊条件矿床开采》和《冶金大百科全书·特殊条件下采矿分支》部分,建立了特殊条件下矿体开采的系列和类别。1978年任硕士研究生指导教师。1993年享受政府特殊津贴。他是中国有色金属学会第二届理事会理事,第十四届世界采矿大会分会执行副主席。

龚盛标 - 科学成就

一、推动崩落采矿法在中国的应用

采矿工程是一门实践性很强的工程科学,它受矿体赋存条件的影响,其回采方法及方案也是千差万别。对于一个具体的矿床或者矿山来讲,其技术的核心是采矿方法的合理确定。工程上常用矿床回采的矿石损失率、贫化率、矿块的回采强度以及矿石的生产成本等技术经济指标来评价采矿方法的优劣。

龚盛标于20世纪60年代初期率先在中国开展有底柱分段崩落法的研究,并取得成功。后逐步推广到全国,大大推动了分段崩落法在中国的应用和发展。当时,他带领专题组人员,奔赴湖南桃林铅锌矿,全力投入采矿方法的试验研究。该矿为一品位较低的倾斜厚大矿体,投产后,由于采矿方法选择不当,致使矿山生产迟迟达不到设计规模。他作为该课题的组织者、领导者和研究方案的制定者,与专题人员一道坚持在井下现场,克服重重困难,经过两年多的试验,最终研究成功了水平扇形中深孔落矿的有底柱分段崩落采矿法。该方法在阶段高度上一次崩矿,并实现了不分矿房矿柱的单步骤回采,成功地解决了桃林铅锌矿建矿以来长期未解决的开采方法问题,使矿山达到了设计产量,把损失贫化指标控制在15%~18%,比原设计的两步骤回采方案降低了50%。它的成功,开创了中深孔有底柱分段崩落高效率采矿方法在中国应用发展的历史,填补了中国在这一技术领域的空白。

从1965年起,中国冶金地下矿山从瑞典引进了无底柱分段崩落采矿法技术,该方法具有结构简单,采准切割工程量小,生产安全且易于实现全面机械化的优点。河北邯邢矿山管理局所属的符山铁矿设计采用该采矿方法,它是一座矿石品位较高、年设计生产能力为60万吨的中型矿山。由于没有掌握无底柱崩落法的工艺特点,而且没有引进与之相匹配的全部采掘机械和生产管理系统,所以方法应用得很不理想,矿山无法生产。

龚盛标受命对这种方法进行攻关,他在优化采场结构和合理的组配开采工艺的基础上,用国产采掘设备和爆破器材,最大限度地满足这一方法的要求,使生产工人及工程技术人员很快掌握了这一新型的采矿方法,生产能力达到100万吨/年,回采率由原来的50%提高到80%,其他各项技术经济指标均达到或超过国内先进水平。

在采矿方法技术攻关过程中,为使无底柱回采进路在其端部形成切割槽,龚盛标率先在国内试验成功12米高的盲天井一次爆破成井新技术,为无底柱分段崩落法在国内的顺利推广,提供了新的技术保证。

分层崩落法对于开采松软破碎而矿石品位又较高的矿体,是一种行之有效的方法。江西武山铜矿建设中采用了该方法。但投产后,工艺上迟迟过不了关,技术经济指标达不到设计要求,导致该矿长期不能达产。

1977年,原冶金部下达武山铜矿采矿方法攻关科研课题。龚盛标受命组织课题组承担该项研究,通过对矿床地质及埋藏特点、岩石力学特性及采场地压的显现规律,进行了深入的调查和试验;对采矿方法的采场结构、进路布置方式、回采方向及顺序进行了系统调整;针对原用的组合式假顶方案存在的劳动强度大、成本高、效率低等弊病,提出了整体刚性假顶及立柱支撑新工艺,机械放顶改为爆破放顶等技术措施,保证了采场作业人员的安全,同时取得了较优的损失贫化指标,使武山铜矿生产效率提高27%,采场生产能力达到104吨/天的国内最先进水平。

武山铜矿分层崩落法强化开采的试验成功,不仅选择了适合该矿的采矿方法,而且还为中国高品位的有色金属和贵金属复杂矿床的开采提供了新经验。

二、促进爆破技术的发展

爆破是开采硬岩矿物所必须的工艺,同时也是工程实施常用的技术手段。龚盛标在进行采矿方法的试验时,特别重视爆破技术的应用和创新,他总是把爆破技术作为一项重要内容,进行深入的研究。这不仅保证了采矿技术的实施效果,而且在爆破技术的应用及创新上也取得显著成绩。

早在1960年,龚盛标作为冶金部工作组成员赴杨家杖子钼矿,提出应用大爆破技术回收矿柱,取得成功,从而扭转了该矿生产的被动局面。

龚盛标在主持桃林铅锌矿有底柱分段崩落采矿法试验中,从中深孔凿岩技术、爆破材料、到秒差分段起爆系统的可靠性等方面,进行了系统的研究,实现了分段矿量一次性崩落,保证了分段崩落采矿法整体实施效果。这一方法的应用,在中国井下首次实施了矿石回采大爆破技术,后来爆破炸药量达120多吨,爆破规模之大是中国地下矿山开采中前所未有。

20世纪70年代中期,龚盛标主持符山铁矿无底柱分段崩落法攻关项目。当时,该矿在实施爆破中使用普通凿岩机,人工进行切割槽的施工,不仅工效低,难以保证施工质量,而且很不安全。基于这种情况,他提出并主持了深孔一次爆破形成切割井的试验和实际应用。在试验中,他提出凿岩爆破参数计算、雷管导爆索结为一体的高威力起爆等新方法,保证了孔内药包完全起爆,大大提高了切割天井的成井效率,确保安全,节省掘井时的坑木消耗,显著提高了经济效益。

程潮铁矿在用无底柱崩落法开采中,因矿体破碎,造成炮孔严重变形、堵塞,无法进行生产。70年代初,冶金部组织有关单位进行联合攻关,龚盛标负责爆破技术的研究。经过艰苦的反复试验,他提出用药卷替代粉药并与导爆索一起预装的爆破方案,成功地实现了完全起爆。

20世纪70年代中期,他带领专题人员奔赴河北龙烟铁矿,担负底盘漏斗中深孔崩落采矿法的试验。他在该矿首次应用电起爆大爆破技术,大大提高了生产效率,改变了该矿长期以来只能使用单一长壁法的状况。

三、建立特殊条件下矿床开采的系列和类别

20世纪70年代中期,龚盛标开始对西林铅锌矿、大厂矿务局的采场防灭火问题进行调研和制定技术方案的研究,从1985年开始对武山铜矿采场自燃发火进行研究,查明了矿石的发火机理,是矿石中有较高含量的胶状黄铁矿和白铁矿,其粒度小于0.09毫米、达15%以上时是矿石氧化自燃的内在原因。同时揭示了矿石氧化自燃过程具有自热点、始燃点与着火点为标志的双重氧化的重要特性,进而提出了矿石能否氧化自燃的判据。

根据矿石氧化自燃的机理,进行了阻化剂的选择研究,揭示出阻化剂阻止矿石氧化具有第一氧化层捕获二氧化硫化合层与沉积覆盖层的作用机理,从而阻止了矿石第二氧化层的出现,即可防止或大大减缓矿石的氧化自燃,最后依据阻化效果、材料来源与成本以及对选矿有无影响等,确定了以石灰为本体的阻化剂,其最佳浓度为7%。在以上理论研究的基础上,提出了把防灭火措施纳入回采工艺过程中去的技术方案,经过工业试验获得了成功。7个采场防火的工作面温度从40℃以上降到了30℃以下,二氧化硫放出量由200×10-6以上降到(7~10)×10-6。在5个灭火的采场中,工作面温度从60多℃降到了40℃以下,二氧化硫放出量由10-2以上降到(5~10)×10-6,从而使采场作业条件得到改善并实现了正常生产。这些研究成果为解决特殊条件下矿床开采积累了丰富的实践经验。

后来,在《采矿手册》和《中国冶金大百科全书》的编写中,就由龚盛标负责有关特殊条件矿床开采内容的编写和组织。以往的《采矿手册》、《采矿工程手册》、《金属矿床采矿设计手册》等专业书籍都没有把特殊条件下矿床的开采独建一章,都是分列在采矿方法一章中,对读者很不方便。龚盛标根据长期从事采矿方法的研究,认为特殊条件矿床的开采是一特殊的技术领域,专门列出有利于该领域的技术发展。于是在《采矿手册》和《中国冶金百科全书》采矿篇的编写中,将诸多特殊开采条件归纳为一个篇章进行论述,包括对位于江、河、湖水体下与大水岩层中矿石的开采;特殊性质矿石,如自燃性、放射性矿石的开采;矿山开采过程发生变化,如露天转地下的开采和二次开采过渡期和二次开采等等。从而完成了特殊条件下矿体开采建立系列和划分类别的工作。

龚盛标 - 个人评价

龚盛标在几十年的科学研究中,始终坚持实践第一的观点,尤其是现场工程实践第一的观点。他始终从实际需要出发,把解决矿山生产中的实际问题作为自己的研究方向。他学采矿、爱采矿、干采矿,身体力行,终生不悔。并在长达30多年的采矿科研工作中,对院采矿室的创建和发展,对中国金属矿采矿学科的发展做出了重要贡献。

龚盛标 - 主要论著

1 龚盛标.脉状矿床开采贫化损失的研究.1960

2 龚盛标等.有底柱崩落采矿法.北京:冶金工业出版社,1974

3 龚盛标.一次爆破形成切割井.有色金属(矿山部分),1977(4):33~37

4 龚盛标.刚性整体假顶分层崩落采矿法.有色金属(矿山部分),1981(5):

5 龚盛标.采矿手册(第四卷第二十四章)·特殊条件矿床开采.北京:冶金工业出版社,1999

6 龚盛标.中国冶金百科全书·采矿篇·特殊方法开采·特殊条件下矿床开采和海洋采矿分支.北京:冶金工业出版社,1999

龚盛标 - 参考资料

[1] 专家 http://m.cdstm.cn/zhuanlue/persondetailsright.jsp?id=170240&personid=170238

[2] 三味搜书 http://m.wenxueboke.cn/book/showpic.asp?id=zjbk301472&pic=&more=3700

[3] 中国科学技术专家传略 http://m.cdstm.cn/zhuanlue/persondetails.jsp?personid=170238

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