大落差矿浆管道消能输送关键技术研发及应用

1、、项目基本情况成果登记号：034项目名称大落差矿浆管道消能输送关键技术研发及应用候选人 （单位）普光跃（云南大红山管道有限公司） 王长勇（昆明钢铁控股有限公司） 吴建德（昆明理工大学）潘春雷（云南大红山管道有限公司） 黄朝兵（云南大红山管道有限公司） 刘弘伟（云南大红山管道有限公司） 王晋昆（昆明钢铁控股有限公司） 王晓东（昆明理工大学） 马波（云南大红山管道有限公司） 瞿承中（云南大红山管道有限公司） 蒋仲发（云南大红山管道有限公司） 曲波（云南大红山管道有限公司） 曾光（云南大红山管道有限公司） 白建民（云南大红山管道有限公司） 马军（昆明理工大学）推荐单位（盖章） 或专家（签字）昆明钢铁

2、集团有限责任公司推荐专业（学科）评 审委员会G.冶金与材料科 学项目所属学科1 45020冶金原料与预处理项目所属学科245050.冶金机械 及自动化项目所属学科3 4406030矿山运输机械主题词矿浆管道、大落差、重力势能、逐级跌落消能、超咼扬程输水所属国民 经济行业C.制造业任务来源C.其他计划下达单位 昆、部门昆舌明钢铁控股有限公司计划名称和编号项目开始时间2009年1月项目结束时间2011年2月密级/期限（年）非密定密机构（单位）成果应用于生产 时间2011年3月成果应用单位数量4成果类别B.应用技术授权发明 专利（项）授权的其他21 21 知识产权（项）二、项目简介（限1000字以内

3、）项目简介是向社会公开、接受社会监督的主要内容。技术发明奖应围绕核心发明专利的技术内容， 简明、准确地反映技术发明的主要内容、特征和应用情况。我国西部矿产资源丰富，占全国 60%以上，是我国主要的矿源供应基地，也是西部经 济发展的重要支柱产业之一，但近50%以上位于高海拔高寒山区或国家级自然保护区等。所处地形复杂、水资源短缺、输送能力不足等极大地限制了矿产资源外运，供需矛盾极为突出。因此，发明一种经济高效、节能、无污染的运输方式，实现资源优势向经济优势转化已 迫在眉睫。本项目以云南东川包子铺矿区（3200米高海拔、大落差、深切割高山峡谷以及泥石流等地质灾害严重的矿区）的铁精矿外运为典型代表，开

4、展无压半管自流与有压满管流混合输送、管道安全监控和超高扬程输水新技术研究，解决了西部高海拔高寒山区复杂地形矿区的铁精矿外运难题，同时也是高效节能、 循环经济新模式的典型示范工程。其主要创新点和技术特点如下：1、发明了无压半管自流与有压满管流混合输送的新技术，成功应用于国内西部复杂地 形的大型矿山。2、首次开发了矿浆垂直跌落管消能新技术，设计了 168级垂直跌落管消能井，消除大 部分重力势能，突破了固液两相流管道多级孔板消能的技术限制，实现了矿浆输送新工艺。3、研究开发了精确控制和冬季防冻等技术，解决了超高扬程输水时水锤、阀门共振等问题，首次实现了管道单泵扬程2000米以上输水；4、研发了管道安

5、全监控新技术，解决了大落差、深切割高山峡谷以及低流河谷泥石流 性状等地质灾害条件下的管道核心设备及管道安全运行监控问题。项目已获国际发明专利授权1件、国家发明专利授权 20件，实用新型专利授权 10 件,软件著作权11项，在核心刊物发表论文 8篇（其中EI检索4篇）。项目开发的大落差矿浆管道消能输送关键技术及整套成果成功用于解决东川昆钢矿业 公司精矿外运难题，自2011年3月建成运行三年来，累计输送铁精矿72.43万吨，提水88.52 万立方米，获得经济效益1.2亿元；比公路运输减少 CO2排放5384.53吨。同时，项目整套成果推广应用于新平县抗旱保民生输水工程等项目中。经济效益和社会效益显

6、著。项目成果为解决高额物流成本、复杂地形精矿外运难题提供了有效的技术方案，同时项目成果丰富了固液两相流运动理论及技术应用，对推动我国矿产资源开发领域低碳经济的发展具有重要意义。经专家委员会鉴定，大落差矿浆管道消能输送关键技术及应用为世界首创， 整体技术达到国际领先水平。三、本项目取得知识产权情况知识产权 类别知识产权具体名称授权号授权日期授权名称证书编号权利人发明人国际发明 专利Delivery pressure detection system for long distance slurry pipeline and detection method thereofAustralia :2

7、0102280032013/1/21Delivery pressure detection system for long distance slurry pipeline and detection method thereofAustralia :2010228003云南大红山管道有 限公司Pu, Guangyue; Huang Chaobing; An Jian and Pan Chunlei国内发明 专利一种浓缩池排水操作系统及 其控制方法ZL201010577163.82013/3/27一种浓缩池排水操作系统及 其控制方法1164736云南大红山管道有 限公司王长勇、李幼灵、安建、

8、普光跃、李如学国内发明 专利一种高落差跌落式矿浆运输 管道ZL201110056162.32012/12/12一种高落差跌落式矿浆运输 管道1098210云南大红山管道有 限公司李幼灵、安建、普光跃、 潘春雷、黄朝兵、拔海波、 周传奇、王健、李金航、 太江林、夏华国内发明 专利一种高落差跌落式管道消能 运输装置ZL201110052812.72012/11/7一种高落差跌落式管道消能 运输装置1073121云南大红山管道有 限公司李幼灵、安建、普光跃、 潘春雷、黄朝兵、拔海波、 周传奇、王健、李金航、 太江林、夏华国内发明 专利一种可提高矿浆浓度的矿浆 浓缩系统及其控制方法ZL20091000

9、8970.52011/3/9一种可提高矿浆浓度的矿浆 浓缩系统及其控制方法745771云南大红山管道有 限公司安建、普光跃、王学勇、 潘春雷、翟承中、李如学、 刘弘伟、许云荣、姚德辉国内发明 专利一种提高圆盘式真空过滤机 产能的方法和装置ZL201110095044.32012/12/12一种提高圆盘式真空过滤机 产能的方法和装置1098340云南大红山管道有 限公司安建、普光跃、潘春雷、 苏靖翔、李如学国内发明 专利一种胶带机的计量校正系统 及校正方法ZL201010212143.02011/12/28一种胶带机的计量校正系统 及校正方法886934云南大红山管道有 限公司王学勇、安建、普光

10、跃、 黄朝兵、陈能庆、李如学国内发明 专利一种胶带运输机的计量校正 系统及校正方法ZL201010212135.62011/12/28一种胶带运输机的计量校正 系统及校正方法888346云南大红山管道有 限公司王学勇、安建、普光跃、 黄朝兵、陈能庆、李如学国内发明 专利固体物料管道运输中的脱水 装置ZL200910133940.72012/2/8固体物料管道运输中的脱水 装置908693云南大红山管道有 限公司安建、普光跃、李如学、 潘春雷、翟承中、刘弘伟、 许云荣、王健国内发明 专利一种铁精矿运输中高漂浮 物、细粒径脱矿工艺方法ZL201010226511.72012/7/18一种铁精矿运输

11、中高漂浮 物、细粒径脱矿工艺方法1009158云南大红山管道有 限公司安建、李斌、普光跃、刘 杰、高波、李涛、李思雨、 黄朝兵、李如学、许云荣国内发明 专利一种矿浆输送电动阀门设备 监测系统及其监控方法ZL201110026593.52012/11/7一种矿浆输送电动阀门设备 监测系统及其监控方法1073349云南大红山管道有 限公司拔海波、王健、安建、 普光跃国内发明 专利一种浆体管道电动阀门的辅 助保护方法ZL201110190541.12012/11/7一种浆体管道电动阀门的辅 助保护方法1071880云南大红山管道有 限公司安建、普光跃、潘春雷、 李金航、王健、太江林、陈赓、周传奇国内

12、发明 专利一种水循环系统及水循环工艺ZL201010269889.52012/12/12一种水循环系统及水循环工艺1098422云南大红山管道有 限公司李幼灵、张竹明、安建、 普光跃、黄朝兵、郭悦波、李如学、赵科、李斌、 李伟军国内发明 专利一种矿浆管道运量的智能计 量系统及计量方法ZL201110026592.02012/12/12一种矿浆管道运量的智能计 量系统及计量方法1098560云南大红山管道有 限公司拔海波；王健、安建、 普光跃国内发明 专利一种矿浆管道运输阀门装置ZL201010154794.92012/12/12一种矿浆管道运输阀门装置1098679云南大红山管道有 限公司李幼

13、灵、张竹明、安建、 普光跃、黄朝兵、徐跃良、 宋云明、李伟军、李如学国内发明 专利一种磨损阀和密封阀的连锁 系统及方法ZL201110161476.X2013/3/6一种磨损阀和密封阀的连锁 系统及方法1146619云南大红山管道有 限公司安建、普光跃、潘春雷、 李金航、王健、周传奇、 太江林、陈赓国内发明 专利一种可自动排污和自动清洗 的底流泵及其控制方法ZL201110136072.52013/3/27一种可自动排污和自动清洗 的底流泵及其控制方法1164545云南大红山管道有 限公司安建、普光跃、潘春雷、陈能庆国内发明 专利一种高浓度固体物料浆体手 动取样装置ZL201110178507

14、.22013/3/27一种高浓度固体物料浆体手 动取样装置1164744云南大红山管道有 限公司安建、普光跃、潘春雷、 太江林、王健、李金航、 周传奇、陈赓国内发明 专利一种底流泵排污阀装置及其 切换方法ZL201010154791.52013/4/17一种底流泵排污阀装置及其 切换方法1179528云南大红山管道有 限公司李幼灵、张竹明、安建、 普光跃、黄朝兵、陈磊、 李如学、许云荣、叶东旭国内发明 专利一种设置倒T型过滤网进行 多重过滤的过滤装置ZL201110136074.42013/5/8一种设置倒T型过滤网进行 多重过滤的过滤装置1192857云南大红山管道有 限公司安建、普光跃、潘

15、春雷、陈能庆国内发明 专利基于危险源区域监控的安全 互保成员短信自动发送系统 及发送方法ZL201010529847.02013/5/8基于危险源区域监控的安全 互保成员短信自动发送系统 及发送方法1192107云南大红山管道有 限公司李幼灵、张竹明、安建、 普光跃、黄朝兵、太江林、 王健、拔海波、李金航、 周传奇、刘红坤、顾树林、 夏华承诺：上述知识产权用于报奖的情况，已征得未列入项目主要完成人的权利人（发明专利指发明人）的同意。四、候选人对本项目技术创造性贡献 普光跃：项目技术总负责人。 负责项目组织、 协调、管理和实施； 受自流明渠输送方式的启发， 结合东川的复杂地形， 提出了矿浆管道

16、无压半管自流与有压满管流混合输送新技术， 提出了一种高落差跌落 式矿浆运输管道和一种高落差跌落式管道消能运输装置， 提出了一种 长距离浆体管道输送压力检测系统及检测方法， 提出了柱塞式高压水 泵入口压力稳定装置； 组织人力物力对项目研究和产业化过程中涉及 的科学问题和工程问题进行探索和攻关； 指导项目组研究人员开展研 究及技术推广工作， 指导项目组成员进行资料收集、 分析和技术工作 总结。投入该项目技术研发的工作量占本人总工作量的 85%。王长勇： 关键技术产业化应用方案的制定与实施。 负责项目的工 艺设计、方案确定等过程，为技术应用推广做出了重大贡献；同时参 与项目的理论研究、实验研究、项目技术总结、工作总结及鉴定工作 等。投入该项目技术研发的工作量占本人总工作量的 75%。吴建德： 关键技术及装置研发的主要负责人之一， 主要负责矿浆 管道无压半管自流与有压满管流混合输送新技术理论模型的建立、 管 道安全监控新技术及装置的研发。 提出了管线核心设备故障诊断新方 法及数据采集装置、 管道微小位移监测与预警以及视频联网监控等新 技术；参与项目的工业化实验研究、工艺设计、方案确定、设备选型 及安装调试等；投入该项目技术研发的工作量占本人总工作量的 70%。五、候选单位对科技创新和推广应用情况的贡献 云南大红山管道有限公司（1）组织专门的项目组，对大落差矿浆管道消能输送关键技术 展开