簡介
求學經歷
1955年7月畢業於中南礦冶學院採礦系。1951年7月考入國立武漢大學工學院礦冶系,後經教改院系調整,1955年7月畢業於中南礦冶學院採礦系本科,同年考取公派出國留學蘇聯,在北京外國語學院留蘇預備部學習俄語一年,1956年秋赴蘇聯莫斯科加里寧有色金屬及黃金學院進行研究生的學習和試驗研究,1960年7月通過論文答辯獲得了全蘇技術科學副博士學位。
工作經歷
8月回國,分配在冶金工業部北京礦治研究總院,一直都是擔任專題組長,從事礦山工程、採礦方法及其工藝技術的試驗研究工作。1963年定為工程師,1978年確認為研究生導師,1981年轉為高級工程師與1987年晉升為教授級高級工程師。曾任中國有色金屬學會理事與採礦學術委員會委員,中國有色金屬工業總公司高級專業技術職稱評審委員會專業評審組成員,北京礦冶研究總院學位評定委員會委員,有色金屬工業總公司科技進步獎的評審委員,以及第十四屆世界採礦大會分會執行副主席,還受聘為河北省遷西縣、福建省大田縣、江西贛州冶金研究所和金廠峪金礦等的技術顧問。1992年起享受國務院頒發的政府特殊津貼。
主要科研成果
六七十年代完成的項目有二項獲得冶金部重要科技成果的獎狀,即有底部結構崩落採礦法在桃林鉛鋅礦的研究和一次爆破形成切割天井的研究成功,以及有一項在符山鐵礦完成的無底柱崩落採礦法的研究獲得了全國科學大會頒發的獎狀;八十年代的課題,整體鋼筋混凝士假頂分層崩落法的研究獲得了85年首屆國家級科技進步三等獎和武山銅礦采場防滅火的研究89年獲得了部級科技進步二等獎;九十年代的秦嶺金礦垂直分條充填採礦法的研究95年獲得了部級科技進步二等獎。培養出了三位碩士研究生。發表了脈狀礦床開採貧化損失的研究,一次爆破形成切割天井和整體剛性假頂分層崩落法等論文。共同編著了《有底部結構崩落採礦法》一書,撰寫了其中爆破,擠壓爆破和放礦貧化損失等章節。參與編寫了中國第一部大型採礦工具書《採礦手冊》,任地下開採卷的副主編和特殊條件開採章的主編。還參加了冶金百科全書的編寫,是採礦篇的編委和特殊採礦分支的主編。
生平
早年時期
1931年11月18日生於江西贛縣桃源鄉第五村一個農民家庭,依靠其父在農村做縫紉掙錢供養上學。抗日戰爭勝利後,他考入贛縣縣立中學,就靠拚命讀書和在學校做半個工友的工作,爭取到當時免交學費的“公費生”,直到中華人民共和國成立。1951年,龔盛標考入國立武漢大學工學院礦冶工程學系,1952年高校院系調整到中南礦冶學院採礦工程系(後中南工業大學,今中南大學)學習,1955年6月以優異成績畢業。同年考取公派留學前蘇聯,在莫斯科加里寧有色金屬及黃金學院攻讀研究生。此間,完成了脈狀礦床開採的貧化損失研究。在總結原有成果的基礎上,提出了貧化損失的新分類法,並建立新的計算方法及其經濟評價方法,它具有較強的理論意義和實用價值。1960年6月獲全蘇技術科學副博士學位。7月回國,分配到冶金工業部(簡稱冶金部)選礦研究院(今北京礦冶研究總院)採礦室從事科研工作。
1960年至1961年,龔盛標參加冶金部在鞍山鋼鐵公司和楊家杖子鉬礦促生產工作組,負責解決眼前出鐵礦技術改造方案的制定和嶺前礦鐵礦柱回採技術問題。
1962年,龔盛標完成弓長嶺鐵礦深部開採方案的研究,提出依不同區段採用不同的採礦方法,改變原來千篇一律的用充填採礦法的不合理狀況,指導了該鐵礦的深部開採。
1963年至1965年,龔盛標完成桃林鉛鋅礦採礦方法的研究,提出並試驗成功了高效率低成本的單步驟水平深孔落礦有底部結構崩落採礦方法,解決了該礦建設以來一直未解決的問題,保證礦山的達產,貧化損失指標在15%~18%以內,比原來設計的兩步驟回採方案降低了約50%。該項研究開創了中深孔有底柱分段崩落高效率採礦方法在中國套用發展的歷史,獲冶金部重大成果獎。
1973年,龔盛標在程潮鐵礦無底柱崩落法攻關項目中,負責爆破技術的研究,提出了改裝粉藥為裝藥卷與導爆索一起預裝的爆破方案,實現了預裝藥完全起爆的目的。
1974年,龔盛標在龍煙鐵礦完成底盤漏斗中深孔崩落採礦法的試驗研究,在該礦首次套用了電力起爆大爆破技術。
1975年至1977年
龔盛標完成冶金部重點科研項目符山鐵礦無底柱崩落法攻關挖潛的研究,提出採取綜合技術措施和生產過程的最佳化組合,以及採用噴錨支護與一次成井等新技術,使礦山年產量由設計的60萬噸增產到100萬噸,回採率由原來的50%提高到80%,其餘各項主要生產技術經濟指標均達到或超過國內先進水平,1978年獲全國科學大會獎。同時試驗研究成功一次爆破形成切割天井的新工藝技術。提出計算鑿岩爆破參數的新方法,研究出雷管導爆索結為一體的高威力起爆法,保證了孔中炸藥包的完全起爆。提高切割井的成井效率,確保全全,節省掘井時的坑木消耗,帶來顯著的技術經濟效益,獲得冶金部重大科技成果獎。
1978年至1981年
龔盛標完成冶金部下達的武山銅礦分層崩落法強化開採技術項目。提出整體剛性假頂分層崩落法新方案,取代原設計的組合式假頂方案,並把原來的棚子支護改為立柱支護,把原來的機械放頂改為爆破放頂,從而使礦山生產效率提高27%。這項成果不僅解決了該礦的採礦方法問題,而且還為中國複雜高品位的有色金屬和貴金屬礦床的開採提供了新經驗,1985年獲得首屆國家科技進步三等獎。
1985年至1988年,龔盛標完成武山采場防滅火技術的研究,揭示了礦石氧化升溫至自燃過程機理,提供了與回採工藝相結合的防滅火新技術措施。該項研究成果獲部級科技進步二等獎。
1992年至1994年
龔盛標在秦嶺金礦完成垂直分條充填採礦法的研究。這種採礦方法的試驗成功,解決了緩傾斜薄礦脈在頂板不穩固又似穩固複雜條件下的採礦方法。套用該技術既提高了回採率,又降低了貧化率,獲部級科技進步二等獎。
1988年至1992年
龔盛標主持和參與編寫《採礦手冊·特殊條件礦床開採》和《冶金大百科全書·特殊條件下採礦分支》部分,建立了特殊條件下礦體開採的系列和類別。1978年任碩士研究生指導教師。1993年享受政府特殊津貼。他是中國有色金屬學會第二屆理事會理事,第十四屆世界採礦大會分會執行副主席。
科學成就
推動崩落採礦法在中國的套用
採礦工程是一門實踐性很強的工程科學,它受礦體賦存條件的影響,其回採方法及方案也是千差萬別。對於一個具體的礦床或者礦山來講,其技術的核心是採礦方法的合理確定。工程上常用礦床回採的礦石損失率、貧化率、礦塊的回採強度以及礦石的生產成本等技術經濟指標來評價採礦方法的優劣。
龔盛標於20世紀60年代初期率先在中國開展有底柱分段崩落法的研究,並取得成功。後逐步推廣到全國,大大推動了分段崩落法在中國的套用和發展。當時,他帶領專題組人員,奔赴湖南桃林鉛鋅礦,全力投入採礦方法的試驗研究。該礦為一品位較低的傾斜厚大礦體,投產後,由於採礦方法選擇不當,致使礦山生產遲遲達不到設計規模。他作為該課題的組織者、領導者和研究方案的制定者,與專題人員一道堅持在井下現場,克服重重困難,經過兩年多的試驗,最終研究成功了水平扇形中深孔落礦的有底柱分段崩落採礦法。該方法在階段高度上一次崩礦,並實現了不分礦房礦柱的單步驟回採,成功地解決了桃林鉛鋅礦建礦以來長期未解決的開採方法問題,使礦山達到了設計產量,把損失貧化指標控制在15%~18%,比原設計的兩步驟回採方案降低了50%。它的成功,開創了中深孔有底柱分段崩落高效率採礦方法在中國套用發展的歷史,填補了中國在這一技術領域的空白。
從1965年起,中國冶金地下礦山從瑞典引進了無底柱分段崩落採礦法技術,該方法具有結構簡單,采準切割工程量小,生產安全且易於實現全面機械化的優點。河北邯邢礦山管理局所屬的符山鐵礦設計採用該採礦方法,它是一座礦石品位較高、年設計生產能力為60萬噸的中型礦山。由於沒有掌握無底柱崩落法的工藝特點,而且沒有引進與之相匹配的全部採掘機械和生產管理系統,所以方法套用得很不理想,礦山無法生產。
龔盛標受命對這種方法進行攻關,他在最佳化采場結構和合理的組配開採工藝的基礎上,用國產採掘設備和爆破器材,最大限度地滿足這一方法的要求,使生產工人及工程技術人員很快掌握了這一新型的採礦方法,生產能力達到100萬噸/年,回採率由原來的50%提高到80%,其他各項技術經濟指標均達到或超過國內先進水平。
在採礦方法技術攻關過程中,為使無底柱回採進路在其端部形成切割槽,龔盛標率先在國內試驗成功12米高的盲天井一次爆破成井新技術,為無底柱分段崩落法在國內的順利推廣,提供了新的技術保證。
分層崩落法對於開採鬆軟破碎而礦石品位又較高的礦體,是一種行之有效的方法。江西武山銅礦建設中採用了該方法。但投產後,工藝上遲遲過不了關,技術經濟指標達不到設計要求,導致該礦長期不能達產。
1977年,原冶金部下達武山銅礦採礦方法攻關科研課題。龔盛標受命組織課題組承擔該項研究,通過對礦床地質及埋藏特點、岩石力學特性及采場地壓的顯現規律,進行了深入的調查和試驗;對採礦方法的采場結構、進路布置方式、回採方向及順序進行了系統調整;針對原用的組合式假頂方案存在的勞動強度大、成本高、效率低等弊病,提出了整體剛性假頂及立柱支撐新工藝,機械放頂改為爆破放頂等技術措施,保證了采場作業人員的安全,同時取得了較優的損失貧化指標,使武山銅礦生產效率提高27%,采場生產能力達到104噸/天的國內最先進水平。
武山銅礦分層崩落法強化開採的試驗成功,不僅選擇了適合該礦的採礦方法,而且還為中國高品位的有色金屬和貴金屬複雜礦床的開採提供了新經驗。
促進爆破技術的發展
爆破是開採硬岩礦物所必須的工藝,同時也是工程實施常用的技術手段。龔盛標在進行採礦方法的試驗時,特別重視爆破技術的套用和創新,他總是把爆破技術作為一項重要內容,進行深入的研究。這不僅保證了採礦技術的實施效果,而且在爆破技術的套用及創新上也取得顯著成績。
早在1960年,龔盛標作為冶金部工作組成員赴楊家杖子鉬礦,提出套用大爆破技術回收礦柱,取得成功,從而扭轉了該礦生產的被動局面。
龔盛標在主持桃林鉛鋅礦有底柱分段崩落採礦法試驗中,從中深孔鑿岩技術、爆破材料、到秒差分段起爆系統的可靠性等方面,進行了系統的研究,實現了分段礦量一次性崩落,保證了分段崩落採礦法整體實施效果。這一方法的套用,在中國井下首次實施了礦石回採大爆破技術,後來爆破炸藥量達120多噸,爆破規模之大是中國地下礦山開採中前所未有。
20世紀70年代中期,龔盛標主持符山鐵礦無底柱分段崩落法攻關項目。當時,該礦在實施爆破中使用普通鑿岩機,人工進行切割槽的施工,不僅工效低,難以保證施工質量,而且很不安全。基於這種情況,他提出並主持了深孔一次爆破形成切割井的試驗和實際套用。在試驗中,他提出鑿岩爆破參數計算、雷管導爆索結為一體的高威力起爆等新方法,保證了孔內藥包完全起爆,大大提高了切割天井的成井效率,確保全全,節省掘井時的坑木消耗,顯著提高了經濟效益。
程潮鐵礦在用無底柱崩落法開採中,因礦體破碎,造成炮孔嚴重變形、堵塞,無法進行生產。70年代初,冶金部組織有關單位進行聯合攻關,龔盛標負責爆破技術的研究。經過艱苦的反覆試驗,他提出用藥卷替代粉藥並與導爆索一起預裝的爆破方案,成功地實現了完全起爆。
20世紀70年代中期,他帶領專題人員奔赴河北龍煙鐵礦,擔負底盤漏斗中深孔崩落採礦法的試驗。他在該礦首次套用電起爆大爆破技術,大大提高了生產效率,改變了該礦長期以來只能使用單一長壁法的狀況。
建立特殊條件下礦床開採的系列和類別
20世紀70年代中期,龔盛標開始對西林鉛鋅礦、大廠礦務局的采場防滅火問題進行調研和制定技術方案的研究,從1985年開始對武山銅礦采場自燃發火進行研究,查明了礦石的發火機理,是礦石中有較高含量的膠狀黃鐵礦和白鐵礦,其粒度小於0.09毫米、達15%以上時是礦石氧化自燃的內在原因。同時揭示了礦石氧化自燃過程具有自熱點、始燃點與著火點為標誌的雙重氧化的重要特性,進而提出了礦石能否氧化自燃的判據。
根據礦石氧化自燃的機理,進行了阻化劑的選擇研究,揭示出阻化劑阻止礦石氧化具有第一氧化層捕獲二氧化硫化合層與沉積覆蓋層的作用機理,從而阻止了礦石第二氧化層的出現,即可防止或大大減緩礦石的氧化自燃,最後依據阻化效果、材料來源與成本以及對選礦有無影響等,確定了以石灰為本體的阻化劑,其最佳濃度為7%。在以上理論研究的基礎上,提出了把防滅火措施納入回採工藝過程中去的技術方案,經過工業試驗獲得了成功。7個采場防火的工作面溫度從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個滅火的采場中,工作面溫度從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,從而使采場作業條件得到改善並實現了正常生產。這些研究成果為解決特殊條件下礦床開採積累了豐富的實踐經驗。
後來,在《採礦手冊》和《中國冶金大百科全書》的編寫中,就由龔盛標負責有關特殊條件礦床開採內容的編寫和組織。以往的《採礦手冊》、《採礦工程手冊》、《金屬礦床採礦設計手冊》等專業書籍都沒有把特殊條件下礦床的開採獨建一章,都是分列在採礦方法一章中,對讀者很不方便。龔盛標根據長期從事採礦方法的研究,認為特殊條件礦床的開採是一特殊的技術領域,專門列出有利於該領域的技術發展。於是在《採礦手冊》和《中國冶金百科全書》採礦篇的編寫中,將諸多特殊開採條件歸納為一個篇章進行論述,包括對位於江、河、湖水體下與大水岩層中礦石的開採;特殊性質礦石,如自燃性、放射性礦石的開採;礦山開採過程發生變化,如露天轉地下的開採和二次開採過渡期和二次開採等等。從而完成了特殊條件下礦體開採建立系列和劃分類別的工作。
個人評價
龔盛標在幾十年的科學研究中,始終堅持實踐第一的觀點,尤其是現場工程實踐第一的觀點。他始終從實際需要出發,把解決礦山生產中的實際問題作為自己的研究方向。他學採礦、愛採礦、乾採礦,身體力行,終生不悔。並在長達30多年的採礦科研工作中,對院採礦室的創建和發展,對中國金屬礦採礦學科的發展做出了重要貢獻。
主要論著
1 龔盛標.脈狀礦床開採貧化損失的研究.1960
2 龔盛標等.有底柱崩落採礦法.北京:冶金工業出版社,1974
3 龔盛標.一次爆破形成切割井.有色金屬(礦山部分),1977(4):33~37
4 龔盛標.剛性整體假頂分層崩落採礦法.有色金屬(礦山部分),1981(5):
5 龔盛標.採礦手冊(第四卷第二十四章)·特殊條件礦床開採.北京:冶金工業出版社,1999
6 龔盛標.中國冶金百科全書·採礦篇·特殊方法開採·特殊條件下礦床開採和海洋採礦分支.北京:冶金工業出版社,1999