露天采矿工程技术

1. 大型露天矿山陡帮开采技术

该技术是国家“六五”、“七五”科技攻关成果，在大孤山和南芬露天铁矿试验成功，确定了铁路运输和汽车运输两种方式的组合台阶结构参数和开采工艺，提高了工作帮坡角10°~15°，有效降低了矿山初期生产剥采比30%~40%。露天矿山开采高效节能技术已在露天矿山普遍使用。

 

2. 深凹露天矿山陡坡铁路运输技术

该技术是国家“十五”科技攻关成果，在朱家包包铁矿试验成功后，解决了制约陡坡铁路运输技术在我国推广应用的关键性技术和施工难题，成功实现了40‰~50‰陡坡铁路运输。

 

3. 采矿虚拟现实（VR）技术

建设采矿虚拟仿真实验室，配备了Surpac、Minesched、Whittle、Dimine、MPS管控系统、3Dmine等矿业专用软件，建立数字化资源储量模型与经济模型，实现地质矿产资源储量利用的精准化管理，并可实现矿山开采环境和开采工艺的虚拟仿真，为数字矿山建设提供技术支撑。

 

4. 露天境界外驻留矿体开采技术

露天矿境界外驻留矿体的开采已经成为当前和今后一段时间国内矿山热点之一。中钢矿院采用集外扩境界开采、地下开采、露天地下联合3种开采模式，有效解决了复杂开采环境下驻留矿体的综合回收利用，在太钢峨口铁矿建成750万t/a驻留矿开采示范矿山。

 

5. 露天矿汽车-铁路、汽车-胶带联合运输技术

充分发挥汽车机动灵活、胶带高效连续、铁路重载廉运的优势，规划采场矿岩物料运移线路、方式时空节点，实现采场空间演化与开拓运输方式转变的有机融合，显著降低矿山运输成本，提升矿山整体生产效能与经济效益。

 

6. 高台阶开采技术

该技术在本钢南芬露天铁矿试验成功，填补了我国露天开采工艺一项空白，试验研究表明，随着台阶高度的增加，设备效率提高，作业成本下降。18m台阶较12m台阶：穿孔效率提高10.7%，作业成本降低5.21%；爆破成本降低14.9%；电铲效率提高10.84%，作业成本降低6.42%；运输效率提高4.41%，作业成本降低1.4%。开采总成本降低5.43%。

 

 地下采矿工程技术

1. 地下矿山高分段大间距无底柱崩落采矿技术

该技术将原小结构参数10m×10m、12.5m×12.5m变革为18m×20m、20m×20m的大结构参数，该技术具有开采强度大、回采工艺简单、开采成本低等显著优点，在我国矿山得到广泛应用，为我国地下矿山高质量发展发挥了重要作用。

 

2. 基于地质精细化探测的顶板稳定性诊断与支护技术

使用Sirovision岩体三维结构遥测系统与SSP岩体结构扫描仪对岩体内部构造进行无损探测，为岩体质量精准分级提供基础数据，解决了地下矿山软破岩体支护问题，研究成果应用于多个大型矿山，保障了矿山安全生产，优化了矿山支护成本。

 

3. 矿井智能通风与热害防治技术

公司专注于矿井通风技术研究与应用，先后承担国家重点研发计划、973计划课题多项，牵头制定矿井通风国家标准和行业标准，首创多级机站通风系统在全国冶金矿山全面推广，开发的金属矿山智能通风管控平台实现井下按需供风，研发的深井热害“隔-治-护”综合治理技术有效改善井下作业环境。先后承担了铜陵有色、山东黄金、中国黄金、中国五矿、马钢矿业等多家集团矿山企业的矿井通风优化研究项目。

 

4. 多尺度尾废协同充填技术

该技术注重解决尾砂膏体充填料制备难，输送能耗高、尾废协同控制等关键充填工艺问题，自主研发了基于无人化、少人化控制的多型式（立式、卧式、浓密机等）充填系统，单套系统充填能力达到200m3/h，充填浓度达到75%；同时研发移动式充填系统，为井下实现无废开采提供了技术和装备支撑。该技术先后在大昌铁矿、河钢石人沟铁矿等得到推广应用，处于国内先进水平。

 

5. 采空区“测—绘—诊—治”成套技术

开发了采空区探测—稳定性评估—危害解除—功能化利用—安全处置成套新技术,采用集成开发的物探、三维探测及分析软件，对地下历史遗留不明采空区、复杂群空区进行调查、探测及分析。研发具有双向梯度加载的多功能采矿工程试验系统和移动充填关键装备，形成了复杂采空“测”“绘”“诊”“治”技术体系，为采空区的科学有效处置提供技术支撑。

 

6. 大水矿山水害防治技术

采用陆地声纳仪、全空间瞬变电磁法探测技术等综合探测方法，实现中小溶洞等远距离(120m)准确识别与定位、水量估算。通过高压旋喷注浆堵水技术，实现矿山井下注浆堵水。

 

7. 矿山微震在线地压监测技术

通过在岩石破裂区周围布置振动信号检波器，检测岩石弹性波到时和能量等相关地震学参数，通过震源定位算法计算出岩石破裂源的发生位置、发生时刻、震级等参数,指导矿山进行灾害预防措施，避免灾害的发生。成功应用于内蒙古陈旗天宝矿业谢尔塔拉铅锌矿、安徽开发矿业、金安矿业等。

 

8. 深井高应力破碎围岩支护技术

我国深部矿产资源正逐步成为开发重点，破碎岩体在深部高应力条件下，会导致矿山井巷工程围岩碎裂化严重，对井下人员、设备安全威胁大。研发的“高强度”、“高刚度”、“高预紧力”的支护技术，可有效控制破碎岩体在深部高应力条件下的破碎变形，实现低成本安全支护，成功应用于山东黄金鑫汇金矿等矿山。

 

9. “三下”压覆资源释放与安全高效利用技术体系

“三下”压矿成为阻碍我国矿山生产接续和长远发展的重要因素。构建岩体节理三维成像分析系统、“三下”开采矿山安全高效开采技术、矿山开采“全过程”三维仿真分析、矿山全地表变形统计分析的一整套技术体系。自2019年以来，成功应用于十多家矿山，释放“三下”压覆资源数亿吨，实现矿产资源安全高效利用，取得了较好社会效益和经济效益。

 

露天地下联合开采工程技术

1. 露天转地下平稳过渡开采关键技术

公司是国内最早从事露天转地下开采研究的单位，在露天转地下开采方面具有丰富的经验和雄厚的技术积淀，首次提出“露天—露转地—地下三阶段平稳过渡”方法，实现露天转地下矿山产能有序衔接、工程平稳过渡、安全保障可靠，在国内多座大型金属矿山推广应用。

 

2. 多矿体露天地下时空同步高效绿色开采技术

阐明复杂矿床浅部露天开采、深部充填法开采、深部崩落法开采相互影响机制，通过多矿体开采时空精确协调与优化，构建露天地下时空同步高效绿色开采系统，形成露天地下多位一体环境重构开采和互适应开采模式。该技术在玉溪大红山矿业有限公司得到应用，大幅度提高开采强度，降低开采周期。