自然资源部先进适用技术展播——特大型露天矿高效开采技术

为进一步推进矿产资源开发利用领域的技术创新，加快推动先进适用技术的开放和共享，更加自觉地推动矿业高质量发展，提高资源利用效率和效益，自然资源部征集并发布了《矿产资源节约和综合利用先进适用技术目录(2019 年版)》，十多项砂石行业先进适用技术入选。近日，《矿产资源节约和综合利用先进适用技术目录(2019 年版)》内容发布。为贯彻自然资源部相关推广要求，中国砂石协会从该目录中选取了与砂石行业相关的绿色发展、智能采选、高效开发和综合利用等四个方面效果较明显、应用较广泛的典型技术，向砂石行业积极推广自然资源部先进适用技术，推动行业转型升级和高质量发展。即日起，中国砂石协会融媒体平台推出重磅系列报道——自然资源部先进适用技术展播。

本期展播的先进适用技术是：中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司——特大型露天矿高效开采技术。该技术旨在将行业领先、成效显著、应用范围广、推广前景好的先进适用技术，推广至砂石矿山及相关领域采用，提高矿产资源保护和利用水平，加快推进生态文明建设，起到积极的促进作用。

特大型露天矿高效开采技术

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矿节约集约开采。

三、技术内容

（一）基本原理

针对矿床赋存急倾料、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和下盘采矿。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）急倾斜露天矿规模优化技术。

（3）露天开采矿石损失贫化控制技术。

（4）露天矿多区段开拓高强度集约化开采技术。

（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的关键技术难点，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%。实现了矿石的分来分装，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

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，经济效益和社会效益显著。该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，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。

申报单位：中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司

中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司（以下简称“中钢矿院”）创建于1963年，是原国家冶金工业部直属重点科研院所，是国务院学位委员会较早批准的硕士学位授权一级学科点，是国家创新型试点企业、重点高新技术企业，获中央企业先进集体、安徽省诚信企业等荣誉称号。现隶属中国中钢集团有限公司。

中钢矿院主要从事矿产资源新技术研发、成果推广，相关工程和技术咨询服务、设计与工程项目，新材料产业研发和生产，是国内非煤矿山及其相关学科专业设置齐全、人才相对集中、试验装备配套、产业初具规模的综合性科研服务和成果转化机构。

建院以来，承担并出色完成了“六五”至“十三五”国家重大科技攻关项目、科技支撑计划项目、863、973项目、国家重点研发项目111项，中央国资预算技术创新项目5项，国家级新产品项目2项，获国家和省部级科技成果奖620项，获授权专利286项，其中发明专利授权177项，主持和参与编制国家、行业标准52部。

拥有“金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心”、 “金属矿山安全与健康国家重点实验室”、“国家金属矿山固体废物处理与处置工程技术研究中心”、“国家非煤固体矿山安全工程技术研究中心”、“国家冶金工业铁精矿质量监督检测中心”，是国家科技部批准的“冶金矿产资源高效开发利用产业技术创新战略联盟”理事长单位，中国冶金矿山企业协会矿山技术委员会挂靠单位。设有院士工作站、博士后工作站。拥有中文核心期刊《金属矿山》、《现代矿业》杂志社。

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文 | 刘钗 · 审核 | 张朋

来源：中国砂石协会综合整理