学院以建设研究型学院为目标,围绕“五大一高”发展战略,以科技创新为基准点,以科技创新平台建设为契机,立足国家战略需求和国际科技前沿,瞄准“卡脖子”技术,以高层次人才培养为根本,强化学科的基础研究,促进学科与信息化、智能化等领域的学科交叉,重点建设科研基地、科研创新团队,承担国家级科技创新项目,培育国家级科研成果,加快成果转化与产业化,创新学术环境建设,构建多元化的科技创新体系。
建院以来,学院的科研工作实现了跨越式发展。依托国家重大战略需求,聚焦于矿产资源开发利用和矿山环境领域的重大理论与关键技术,在矿产资源高效开发与利用、矿产资源开采诱发重大动力灾害机理及预测、矿山重大事故安全理论与关键技术、矿山生态环境修复与优化等领域取得了创新性研究成果,为我国矿产资源安全、高效、绿色开发与利用提供坚实的技术支撑。建院以来获各级奖励340项,其中国家科技进步奖11项、国家技术发明奖1项、省部级二等奖及以上奖励149项。承担国家“973”、“863”、国家科技重大专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金等各类横纵向科研项目2838项,总经费10.3亿元。发表学术论文7099篇;出版专著、教材243部;获国家专利293项,其中发明专利202项,实现成果转化5200万元;开发具有自主知识产权的软件61套。
一、主要科研成果

近年来国家级科技奖励


二、标志性成果和服务经济发展
(一)贫杂铁矿石资源化利用关键技术集成与工业示范
我国贫杂铁矿石储量达200亿吨以上,由于矿石品位低、矿物组成复杂、嵌布粒度微细等原因,采用常规选矿技术无法利用,造成严重资源浪费和环境污染。韩跃新教授团队以贫杂铁矿石资源化利用为总体目标,创建了贫杂铁矿石“固-固罩盖界面调控”等基础理论,发明了“分步-分散协同浮选”、“粗粒湿式强磁预选”等新技术,破解了国际上公认的含碳酸盐铁矿石、极贫赤铁矿石资源化利用等方面的技术难题。研究成果在鞍钢、河钢等多家企业应用,实现了作为废石排弃的含碳酸盐铁矿石和极贫赤铁矿石资源化利用,近三年累计新增直接经济效益26.57亿元,减少固废堆存2400万吨,减排CO217.85万吨,获国家科技进步二等奖、辽宁省科技进步一等奖。

东鞍山烧结厂“分步-分散协同浮选”生产线 研究成果获国家科技进步二等奖
(二)深部金属矿山安全开采重大仪器装备和技术体系
深部金属矿山安全开采教育部重点实验室面向国家重大战略需求和科技前沿,围绕深部开采基础理论与创新技术,通过自主研发设备形成具有自主知识产权的系列岩石真三轴测试装置,研发大型深部工程开挖过程三维物理模型实验室系统,构建了深部金属矿山安全高效开采过程的多尺度实验系统,提出了深部岩体力学与深部开采过程力学理论,获批十三五国家重点研发计划课题2项,国家自然科学基金19项。通过产学研合作,冯夏庭院士团队开发了深部高应力动力支护实验系统和新型采场高人工膨胀矿柱预应力支护技术,在蚕庄金矿、柴胡栏子金矿、沂南金矿、天承金矿和丹银金矿等矿山推广应用,有效解决了薄及中厚难采矿体的安全高效开采技术难题。

高应力强卸荷硬岩真三轴实验系统 冯夏庭院士近年成果汇总
(三)岩石破裂过程灾变机理与失稳前兆规律
矿山开采引发的工程灾害造成大量的人员伤亡和财产损失,这些灾害的发生与岩石破裂失稳过程密切相关。朱万成教授所在的东北大学岩石破裂与失稳研究所团队,与大连理工大学岩石破裂与失稳研究所团队合作,建立了岩石破裂失稳灾变模型,发现了岩体组合结构中非破裂体应变反向是破裂体失稳前兆这一重要特征;基于“脆性破裂孕育在小变形之中”的深刻认识,原创研发了岩石破裂过程分析方法,实现了大型岩体工程灾害孕育发生过程的大规模精细模拟。成果被国内外同行广泛应用,8篇代表论著被他引2687次,其中SCI-E他引817次、CNKI他引1655次。建立的基于模拟与监测相结合的岩体工程灾害分析预警新方法,已在唐钢石人沟铁矿突冒突涌、锦屏二级水电工程隧道施工岩爆等灾害的监测预警中得到应用,为岩体工程安全提供了技术保障。

矿山灾害多元监测预警体系 研究成果获中国岩石力学与工程学会特等奖
(四)大型金属矿露天转地下高效开采技术
任凤玉教授团队针对我国大型金属矿露天转地下开采过程中,普遍存在转换周期长、产能断点、安全风险大等重大难题,创造性提出了露天转地下楔形转接过渡开采模式,即在露天采场逐渐缩小与地下采场逐渐扩大中实现斜面转接过渡;同时研发了该模式下挂帮矿诱导冒落理论、露天陡帮延深开采、边坡岩移危害协同控制、三维精细探测低贫损开采、多源监测数据分析与预警平台等露天地下协同开采重要理论与关键技术,有效拓展了露天地下同时开采时空,消除了彼此相互干扰,实现了露天转地下安全平稳过渡。已在海南铁矿、大孤山铁矿等国内20多座矿山应用,增产增效显著,经济效益巨大。该成果提升了露天转地下开采技术水平,为我国金属矿资源可持续高效开采利用提供了新模式,进一步保障了我国金属矿资源安全,为钢铁行业平稳发展奠定了基础,经济、社会效益显著,应用前景广阔。

金属矿露天转地下楔形过渡开采关键技术
(五)深化产教融合、校企合作,构建成果转化研发新型实体
韩跃新教授团队遵循习近平总书记“深化产教融合、校企合作”指示精神,吸收民营资本入股,通过作价入股(5100万元)方式实现科技成果转化,组建朝阳东大矿冶研究院,东北大学控股51%。朝阳东大矿冶研究院实施“工艺—装备—产品—服务”一体化创新链,实现全过程工业实施预演,建成铁矿石悬浮磁化焙烧、深度还原短流程熔炼等多个准工业化试验平台,有效解决了研发方案修改、实施、多学科协同等诸多科技成果转化所面临的实际问题,打通科技成果转化“最后一公里”,实现了人才培养、科学研究、社会服务三赢目标。通过朝阳东大矿冶研究院准工业化平台的预演及转化,建成了赞比亚60万t/a的含铁锰矿悬浮磁化焙烧示范工程,目前已进入生产调试阶段。

朝阳东大矿冶研究院准工业化研发平台 赞比亚60万吨/年悬浮磁化焙烧示范工程