玉溪大紅山礦業有限公司(簡稱大紅山鐵礦)為典型的大埋深、大規模、多區段礦體、多采區高強度并行協同開采的特大型深部開采礦山,目前開采深度已超1 000m,同其他地下礦山一樣面臨著高地壓、高地溫、高成本等問題,嚴重影響礦山生產安全和效益。自2011年起,大紅山鐵礦以企業自籌經費的方式,聯合國內一流研究院所開展“深部礦床大規模協同綠色開采技術與示范”項目研究,研究成果于2018年1月在昆鋼大紅山鐵礦全面實施應用。
成果1:通過開展多采區大規模開采綜合地壓研究、地壓監測預警技術研究及災害綜合防治技術研究,確保了礦山多采區大規模高強度開采的安全順利進行,原礦產量更是順利突破1000萬t/a。伴隨著原礦產量的提高,65%品級鐵精礦產量達到近450萬t/a,有效地緩解了昆鋼集團鐵精礦供需矛盾。
成果2:通過開展爆破結構參數調整研究,得到目前國內最大結構的最佳爆破參數(30m分段高度×20m進路間距),采區綜合回收率達91.7%,對大紅山鐵礦無底柱分段崩落采礦法的發展起到巨大的推進作用。
成果3:形成了基于塌陷坑回填治理的無廢綠色循環開采工藝。大紅山鐵礦采用廢石回填塌陷坑是基于安全上的考慮,塌陷坑回填能有效降低塌陷坑的安全風險,降低地質災害事故發生的可能性,同時有效減少廢石的排渣堆存,可大量節約林地資源。

圖1 外景

圖2 井下
成果4:項目中的深井礦山高溫硐室水冷降溫技術可以很好地解決地熱影響,與國內其他降溫技術相比具有投資小、運行可靠和效果明顯等優點。這一技術的應用,使井下作業環境得到有效改善,一定程度上保障了井下作業人員的生命健康安全。
本項研究成果獲授權發明專利6項、實用新型專利4項,出版專著1部,發表論文20余篇,形成了整套的深部礦床大規模協同綠色開采技術,有著很好的示范和借鑒作用,推廣應用前景廣闊。