大孤山铁矿露天地下协同开采方案研究

大孤山铁矿露天地下协同开采方案研究

大孤山铁矿为大型深凹露天铁矿山,目前已处于露天开采末期,矿石运输成本和剥离岩石量增大,采矿成本较高,随着铁矿石价格的走低,矿山生产经济效益较差,急需改进采矿方法,降低生产成本与提高开采效率,保障企业可持续发展。本文将东北大学提出的露天地下协同开采新方法应用于大孤山铁矿,结合矿山条件研究进行。首先基于地质资料与矿山图纸,利用SURPAC软件构建了三维立体模型,将露采境界、矿体、断层、夹石和围岩的空间位置关系和空间形态在虚拟三维空间中进行展示。其次利用所建模型对露天开采境界进行细部优化,将剥采比较大的东帮最终境界向西平移,使剥采比过高的露采矿量转为挂帮矿,再应用诱导冒落法高效开采;同时,将小孤山采区露天采场适时独立延深开采,减小小孤山采区与大孤山采区衔接部位的剥岩量。

第三、露天适时进行陡帮开采,留下挂帮矿诱导冒落法开采。第四、按露天地下协同开采要求调整露天运输线路,将原设计的露天旋回式运输线路更改为西帮至西北帮的折返式运输线路,为东帮挂帮矿诱导冒落开采提供足够的空间条件;此外,协同布置露天延深开采与挂帮矿地下开采的开拓系统,由露天运输台阶向挂帮矿开掘平硐,形成挂帮矿的开拓运输系统,以加快挂帮矿的开采进程,实现地下产能的协同增长。第五、运用露天陡帮开采技术与地下诱导冒落技术,结合大孤山铁矿条件,构建了挖掘机装载,中小型卡车运输与横采内排工艺相结合的露天陡帮延深开采方案,挂帮矿大结构参数诱导冒落高效开采方案,以及利用地下采空区容积控制边坡岩移方向、使其指向塌陷坑而不滑落于露天采场的方法,由此形成了大孤山铁矿露天地下协同开采方案。分析表明,本文提出的露天地下协同开采方案,能够高度适应大孤山铁矿条件,由于露天采场减少剥岩量与挂帮矿节省落矿工程等,可大幅度降低矿石生产成本与提高开采效率,并可实现露天转地下的平稳过渡与增产衔接。