特大型露天矿高效开采技术

来源：矿产资源节约与综合利用先进适用技术推广目录（第五批）

一、技术类型

   金属矿山高效采矿技术。

二、适用范围

   矿床赋存复杂的特大型露天铁矿的节约集约化开采。

三、技术内容

（一）基本原理

    针对矿床赋存急倾斜、夹层多、走向长的特点，利用陡工作帮开采技术原理，首先在矿岩接触面上盘一侧进行新水平准备，开沟方式沿纵向拉开，将开采区域划分成上盘剥离，下盘采矿。上下盘同时向露天境界推进，下盘采用宽工作面大区域作业。上盘采用陡工作帮组合台阶作业方式，分条带逐次沿走向推进，通过控制水平推进速度和垂直延伸速度，调节临时非工作帮坡角度，下盘矿体分不同品质分别开采，采用生产工作面预裂爆破技术，剔除2m厚以上夹石，达到品级控制效果，最终实现节约集约化开采矿产资源的的目标。

（二）关键技术

1. 急倾斜复杂薄矿床露天开采剥离洪峰控制工艺技术；

2. 矿石损失贫化控制技术；

3. 多区段开拓集约化开采技术。

（三）工艺流程

    一是试验研究出初步实施方案和技术参数，然后在国内先行小型试验和验证，最后将试验成熟的技术方案和参数，在海外示范矿山企业实施规模化试验和验证。二是通过对海外示范矿山的大规模工业试验与测试，优化开采结构参数，确定优越的工作帮结构形式，建立高效、低成本开采系统，突破特大型露天矿山开采关键技术难点，形成特大型露天矿高效开采工艺与装备技术体系。

四、主要技术指标

1. 降低示范矿山露天生产成本12%；

2. 降低示范矿山前期露天生产剥采比15%；

3. 提高示范矿山露天采矿能力23%；

4. 矿山境界内剥岩量减少4%；

5. 矿石贫化率≤7.9%；

6. 矿石损失率≤2.9%。

五、典型实例及成效

    白云鄂博铁矿是一座大型的铁、稀土、铌等多种金属共生矿床。该技术在包钢集团白云鄂博铁矿成功应用，通过运用生产剥采比优化技术，建立了矿床三维可视化模型，并结合市场价格、生产成本、台阶高度等相关经济指标，采用whittle平台优化不同条件下的露天境界和生产规模，均衡了主、东矿生产剥采比，2015年生产剥采比降低了10%。矿山境界内剥岩量减少4%。实现了矿石的分采分装，试验矿石损失率≤7.9%、贫化率≤2.9%，大幅度降低了资源浪费，提高了资源回收率，降低矿山开采成本15%。

六、推广前景

     在国内，我国60%以上的铁矿石来自露天开采；在海外，中钢集团、中冶集团、中信泰富、中铝集团、宝钢集团、首钢集团、鞍钢集团等特大型露天铁矿山开采，年开采资源规模达到0.8～1.2亿t。但资源开采技术条件大多比较复杂，矿体赋存状况多为倾斜和极倾斜矿床，开采剥采比大，工程地质复杂，地处偏远戈壁，距离港口较远，建设投资和采矿成本远远大于国外公司，严重约束了矿山产能的释放。

该技术大幅度降低了资源浪费，提高了资源回收率，降低了矿山开采成本。对特大型露天矿床，提出露天矿新水平多区段开拓技术和新水平开拓延展施工工艺优化技术。该技术成果在中钢中西矿业weld range铁矿、鞍钢澳洲karara铁矿以及国内包钢集团白云鄂博铁矿中成功应用，经济、社会效益显著。本技术有效地降低了我国海外矿山开采的成本，为我国在海外投资的特大露天矿山开采提供了一整套节约集约化高效采矿技术，实现了高效、低成本开采的目标，奠定了促进和保持我国铁矿石稳定需求的科技基础，对保障国家矿产资源安全、提升我国相关产业竞争力，具有极大的社会效益。