摘要:铁矿采集技术是我国自古以来一直追求和研究的一种工具制作的基础技术。我国是世界上最早出现铁制品的国家之一,自古代,我国人民就在一直最求铁矿采掘和熔炼技术。自改革开放以来,中国采矿科学技术取得了很大成就,对中国成为钢铁大国起到了重要支撑作用,目前铁矿年产量已达到8.5亿t,居世界第一位,但仍不能满足国内需求,为此要开发新矿山,需要深人开展深井采矿、深露夫矿开拓运输、露天转坑内开采、大型智能化矿山设备、绿色矿山无废开采、安全环保等多项采矿科学技术研究,以支持尽快实现成为钢铁强国的目标。
关键词:我国铁矿采矿技术 现状 发展
1、露天矿深部开采联合运输系统完善与创新
要提高露天矿开采和设备全系统的作业效率,要掌握设备保持良好状态的关健技术,对设备进行实时状态监测,严格实施维修保养计划。
2、矿山现代化信息系统
要扩大信息系统范围,除调度系统外,还包括矿山地质可视化系统;资源储量估算与经济评价系统;矿床开采智能优化与快速评价系统;生产调度指挥与控制技术;生产调度优化系统开发;安全预警与灾害控制技术研究等。实现金属矿山基础信息采集、传输、存储和表述的数字化;地质测量过程可视化、数字化;开采设计、生产计划编制的数字化和生产经营参数的最优化;生产调度指挥的数字化、三维虚拟现实可视化。
3、露天开采向地下开采过渡技术
露天地下联合开采合理范围确定;露天地下联合开采工艺的确定;露天地下联合开采采场稳定性研究,露天地下联合开采的岩体破坏模式,开发一系列适用于露天地下联合开采稳定性分析的软件系统和采场应力/应变和微震监测系统。建立一套露天地下联和开采的技术体系,使采矿成本降低5%～10%,投资降低20%。
4、坑内矿现代化高强度开采工艺技术与装备
以司家营南区铁矿为代表研发创造超级采场下诱导冒落崩落等现化高强度坑内开采新工艺,实现地下矿年产1000万t/a以上,接近国际大型坑内矿第一位的瑞典基律纳铁矿生产水平（1800万～2300万t/a）。要推出属于自己的新一代井下采掘设备,要配套完整,能体现高质量、高性能和高科技的特点,在国际上能享有盛誉,具有国际核心竞争力。
5、复杂难采矿床坑内开采技术
5.1 深井开采技术
以本溪大台沟铁矿为代表,采深1200～2000m深部高温、高压、高应力（三高）条件下矿床开采致灾机理研究;深部矿床致灾监测传感器网络集成技术研究;深部矿床开采灾害可视化分析模型与预警技术研究;深部矿床开采灾害大规模并行可视化分析模型与预测技术研究;深部矿床开采移动目标跟踪、定位与紧急撤退系统研究,提高矿山经济效益,保证实现安全、高效的开采。
5.2 有地表保护目标的坑内开采
研究“三下”开采（河流下、铁路下和建筑物下）的关健技术,开展地质力学、岩石力学、开采工艺、监测技术和工程治理等多方面学科为基础的综合性研究工作,开展岩层移动和地表变形的综合研究和构造应力条件下地表移动规律研究,同时进行监测方法和网络以及若干技术措施研究。
5.3 具有水害危险的矿床开采
研究防治水患的办法,堵水建筑防渗层,在含水带与采区之间,构建隔水构筑物或注浆封堵或采用帷幕。疏干:掌握岩石渗透性、涌水量和可能的地下水位下降强度,采用矿体疏干工艺。大水矿床开采面临诸多领域,诸多学科,没有统一模式,要因地制宜,不同矿山,不同条件,区别对待,研究有效的防水方法。
6、贫铁矿床充填法采矿关键技术研究
通过采动围岩损伤演化机理与岩体渗流规律预测、阶段嗣后充填法开采灾变失稳预测与控制、低成本新型胶结材料研发与高浓度料浆自流输送等关键技术攻关,解决大型铁矿床规模化采矿的阶段嗣后充填法采矿的充填法采矿岩移规律与地质灾害监测及防控等问题。同时、高浓度胶结充填材料和自流充填工艺与技术,降低充填成本,提高采矿效益;建立废石不出坑、尾砂不人库、废水不外流的绿色矿山。既开发利用贫铁矿资源,又实现难采资源的安全、环保和高效的开发和利用。
7、金属矿山大规模、高效、智能化开采关键设备研究
通过高效率电传动地下运输车、地下大型低污染铲运机、井下设备智能化操控系统、高效多功能锚杆钻装车、高效深孔凿岩设备、地下矿山安全环保型炸药及地下中深孔乳化炸药装药车工艺设备的研制,生产具备新型驱动技术且载重吨位35～40t的井下自卸车样车,可提高爬坡能力10%;运输效率提高10%～15%。
8、采矿节能降耗关键技术研究与示范
通过基于爆破能量消耗的爆破块度预测与控制、多形式运输系统联合开拓节能、基于按需通风、动态适应调节的通风系统节能、矿山系统能耗优化综合控制等关键技术攻关,形成冶金矿山采矿主体工序能量合理分布优化技术、矿山设备能耗高效利用技术,力争降低采矿工序能耗10%～15%。
9、矿山生态环境保护及恢复
矿区破坏土地合理利用技术模式研究与工程示范;露天闭坑采场建尾矿库的关键技术研究;矿山酸性废水处理及资源化关键技术与装备的研究;排土场重金属污染土壤生物修复技术研究及示范;排土场重金属迁移控制技术与封隔拦挡新材料研究。
10、金属矿山地质灾害控制技术
露天矿边坡的滑坡控制技术、排土场滑坡及泥石流防治技术、矿山地质灾害控制技术。防治地质灾害是一项长期任务,虽然积累了一些防治经验,但有一定的局限性和时效性,还应从理论到实践广泛开展此项有效的防治技术措施。
11、海洋采矿
国际上海洋采矿主要有连续链斗（CLB）采矿方法、海底遥控车采矿方法和流体提升采矿方法,都处于试验阶段,中国开展此项研究晚了一点,借鉴国外经验,拟采用“集矿机一泵提升”的流体提升方式采矿方法,要开展基础研究与试验,要建立大洋采矿试验室,制订海上中间试验方案。海底采矿研究要与经济目标紧密相联。
12、智能化矿山相关技术研究
智能矿山是矿山企业信息化的发展方向,也是矿山企业信息化的最高阶段。智能矿山建设是一项复杂的系统工程,涉及到现代信息技术、自动控制技术、可视化技术、虚拟现实技术和采矿科学、地质科学等学科。
13、破岩新方法
对坑内开采矿山,期望地下开采技术能有新突破,主要是贯彻连续采矿新理念,连续开采要研究连续（机械辊式切割和冲击式）采矿机和高压水射流技术,实现井下少人甚至无人采矿,这属于前瞻性技术,中国应列人国家专项计划,确定专题开展专项研究。