成果简介：项目总目标是建立一套典型金属矿配套分析方法，如铬铁矿、多金属矿化样、稀土矿选冶流程样品、磷矿石、铜钼矿石样品和锑铋矿等矿种的分析方法；研究建立地质实验室绿色环保快速分析方法技术体系；研制出用于水、土壤中重金属如铅、铬、砷和汞等的快速检测试纸条和便携式水质快速光电检测仪，为国土资源勘查和行业管理工作提供实验测试技术支撑。 ①建立了铬铁矿、多金属矿化样品、稀土矿选冶流程样品、磷矿石和铜钼矿石样品、锑铋矿多种成分测试方法；②以X-荧光光谱仪、等离子光谱仪、等离子质谱仪和原子荧光等现代仪器为主要技术手段，建立了金属矿石中主量及矿化元素的快速分析方法；③建立了地质实验室小取样量绿色环保快速分析方法体系；④研制了重金属污染如铅、铬、砷和汞等的快速检测试纸条和便携式水质快速光电检测仪。 关键技术：①应用当今先进的分析技术，结合多种灵敏快速的专项分析仪器，研究建立配套定量分析方法；②研究适合大批样品测试的方法。采用有效的方法对样品进行前处理、降低空白、降低检出限、消除干扰，从而提高测定的准确度和精密度；③对拟申报的标准方法进行实验室间精密度协作实验、方法验证；④按标准化规范，编写地质实验测试技术规范；⑤重金属检测的试纸法联用现场设备技术研究。 技术难点：矿化元素因标准物质少，很难得到有足够标准点数且含量分布均匀的工作曲线，因此研发合适的样品前处理方法，并配制含量适中，且含量分布均匀的各矿化元素工作曲线点是难点。用标准样品进行分析方法研究的熔融制样条件或粉末压片样品处理方法选择工作，在仪器上建立校准曲线并考查和校正干扰情况，难点是样品选择和定值以及校正干扰。运用络合剂对样品溶样条件的研究，硅等主量元素存在下其他元素的准确分析检测是绿色环保分析方法技术难点。研制的水、土壤中重金属现场快速检测设备，达到化学检测法定性和半定量要求。 创新点：采用现代先进的大型分析仪器及方法技术建立配套定量分析方法体系；并制订实验测试方法行业标准。将绿色分析化学原理同地质实验测试相结合，研究小取样量绿色环保样品分析检测配套技术方法和重金属检测的试纸法联用现场设备技术研究。

成果简介：《朱家包包铁矿铁路排土场稳定性及综合治理研究》针对朱家包包铁矿铁路排土场的稳定性及综合治理问题，充分吸收国内外的已有研究成果经验，以国家相关规范规程等为指导，以地质科学、岩土工程理论为基础，以排土场地质调查-地质勘察-岩土力学试验-模型概化-稳定性分析与模拟-排土规划可靠性论证-风险规避措施研究-排土工艺调整优化-治理措施及监控研究为主线，开展研究工作。 该研究科学技术要点为：一是通过工程地质测绘、地质剖面测量、钻探、井探、钻孔波速测试与标贯及触探试验、水质分析、钻孔注水试验、地下水位观测等手段，查明了排土场及场地的水文、工程地质条件；通过排土物料的全粒级筛分、三轴压缩试验、直接剪切试验、渗透试验等岩土工程物理力学试验研究，查明了排土场物料散体粒度的分布规律，科学获取了排土料的物理力学指标。二是通过对排土场潜在破坏模式研究、排土场边坡渗流分析、现状和终了状态下的稳定性极限平衡分析、有限差分和强度折减法分析，验算了排土场的稳定性状态和安全储备状况。三是通过泥石流发生可能性论证、尾矿库内排土工艺研究、现状和终了状态下的极限堆高和坡脚安全距离论证、防减灾措施及排土场监测预警系统建立研究，提出了排土场的安全动态调控措施。其经济效益和社会效益十分显著。 该项目研究主要的突破创新点如下： （1）首次揭示了排土场本体堆积结构的多层复合反粒序(inverse grading)特性，提出的层序结构模型符合排土倾倒、偏析过程特征。 （2）首次识别排土场散体组构特征的差异受岩性及生产工艺控制。 （3）首次系统地提出排土场空间效应对堆积体稳定性及破坏形态和规模的控制作用。 （4）首次采用降雨模型试验量化论证排土场泥石流风险，为排土场降雨工况分析提供了新的分析思路。 （5）首次综合集成采用多种方法分析土场边坡稳定性，提出了多场判别标准，为软基排土场堆排的稳定性特征演化及调控工艺提供了依据。 （6）首次发现了排土场极限堆高受本体强度和地基特征双重控制，给出了排土场极限堆高解析公式。 （7）首次论证了排土场安全防护距离及相应的统计预测模型，填补了排土场灾变规模量化上的空白。 （8）首次提出了排土场适度变形允许的防减灾调控原则。为排土场选址提供了新的思路。 （9）首次提出排土场监测预警阀值的动态演化概念，指出阈值制定受时空控制，应根据高度、空间位置、不同排岩龄期设置，而不是固定值。 研究项目结题以来，其成果已逐步在该排土场的生产管理中投入了应用。一是实施了排土场受土过程中的安全动态调控（反压坡脚、控制坡面坡度等），同时拆除或搬离了土场内及周边的矿石加工企业，提高了排土场的安全运行可靠性，使排土场在2016年9月19日攀枝花市特大暴雨期间未出现任何安全、环保问题；二是敦促排土场坡脚位置的影响土场安全稳定的尾矿库已停止使用，正待实施抛石挤淤+反压坡脚方案，为排土场顺利过五道河沟及容积保证提供了技术支撑，确保了土场的安全稳定，规避了环保事故风险。

成果简介：为了保证程潮铁矿采矿方法的成功过渡和过渡期间的采场生产安全，开展了程潮铁矿无底柱分段崩落法与充填法联合开采关键技术及应用研究，对两种采矿方法情况下采场地压控制、采场良好的生产调度和技术经济指标优化等问题进行了探讨，解决了两种采矿方法并存下安全生产问题，并给出了控制对策措施，促进了井下采矿方法的平稳过渡。利用未确知测度理论和粗糙集理论，提出了崩落—充填联合采矿法；采用相似模拟实验和数值模拟相结合的方法，分析了联合开采对副井和地表构建（筑）物的稳定性的影响，提出了相应防治方案和应对措施；通过数值计算软件，基于本构关系和隔离矿柱监测数据，提出了隔离矿柱合理开采厚度和最优回采顺序；利用集中分析法原理，研究矿岩移动角对矿山经济效益和成本的影响；采用模糊数学综合评价法来研究三级矿量的优化控制，提出了生产优化组织措施；通过巷道综合支护相似模拟实验、现场实验和监测分析，引入了锚喷加锚杆联系链的支护方式来应对巷道较为复杂的地质情况。提出了无底柱分段崩落法与充填法联合的安全开采关键技术，实现了保安矿柱的高效回收，确保了保安矿柱保护的地表构建筑物的安全与稳定，同时又保证了相邻矿体安全、高效地开采。通过联合开采下三级矿量优化、保安矿柱岩层移动角优化和生产组织管理优化，建立了崩落法与充填法联合开采的经济管理数学分析模型，提高了矿山劳动生产率，降低了矿山采矿成本，提高了矿山经济效益。在锚喷支护的基础上，引入锚杆联系链，形成了巷道综合支护关键技术，改善了巷道的稳定性，减少了补强支护，降低了支护成本。通过该项目的研究，使武钢程潮铁矿顺利地解决了崩落法与充填法联合开采下关键技术与技术经济指标优化问题，使得矿石回收率提高了3.25%；多回收难采矿石11.2万吨；减少了采场巷道维护长度427ｍ；为矿山创造了5858.34万元/年的经济效益，产生了较大的社会效益和经济效益。

成果简介：属于应用研究，矿山安全、绿色开采技术研究领域。河钢集团司家营矿区是河钢重要的铁矿石生产基地。其中北区一期司家营、二期研山为露天开采，南区田兴铁矿地下开采。整个矿区年产量3000万吨以上，第四系土层厚度大、渗透性强、基岩西向顺层倾角大、岩层浸水弱化严重，在国内外十分罕见。该项目通过科技攻关，实现了露天地下超大规模安全高效开采，主要内容如下：矿区围岩结构面空间分布信息化勘察。利用地质钻孔、3GSM结构面摄影测量、孔内RG电视系统对矿区工程地质条件进行三维立体交叉调查分析，利用超声波速测试技术、单轴压缩、巴西劈裂及直剪试验对矿岩的物理力学特性进行分析。矿山水文分布规律及地下水运动监测探测。对矿区水文条件进行补勘，勘测矿区地下含(隔)水层的特征，掌握地下水系分布范围，利用红外热像监测技术与TRT6000超前探测技术预测预报。超大规模开采地压动态监测技术。研究在线实时地压监测技术，利用经济适用的应力计、微震监测、检波器等对生产中地压活动规律进行长期跟踪。利用RG录像系统对可疑段或活动区域进行节理裂隙发育监视，推断变化趋势，防范边坡失稳和采空区顶板突冒。大型露天矿边坡稳定性动态评价及安全开采技术。根据基础研究结果和监测数据库信息，搭建三维力学仿真模型，采用数值模拟与理论分析相结合的方法对边坡稳定性进行评价，研究边坡治埋方案、设计优化大露天境界。特厚含水层超大规模地下矿安全开采及高效充填技术。针对地下矿年产千万吨级的矿块群采模式，研究矿块群地下结构承载机理及其力学模型，进行三维动态爆破扰动回采模拟，研究动态低扰爆破落矿技术、大跨度结构参数、回采顺序、围岩联合支护、超细全尾砂充填技术与装备等一系列保证地下大规模开采活动安全的关键技术。该文围绕司家营矿区地质特征、露天边坡稳定性及境界设计、地下群采稳定性、动态爆破安全落矿等问题，开展了系统的研究工作，取得的多元化监测探测预测技术、露天边坡稳定性分析与境界设计、超规模矿块群结构参数优化、动态低扰爆破降振技术、联合支护技术、超细全尾砂充填技术与装备等成果，可保证司家营矿区露天与地下协同安全生产，有效保护地表人文环境及生态环境不受破坏。为建设新型现代化绿色矿山开发基础，具有借鉴参考、应用推广价值。经济效益达2728万元。发表科技论文20余篇，自主知识版权登记10余项，发明专利5项。

成果简介：进入到该矿球团精中的35%品级精矿由于实际品位33%左右，二氧化硅含量：30%以上，使得该矿总精矿品位降低，大幅度地提高管道精的硅含量，从而导致管道精矿因硅含量等元素过高而扣款，因此，对该矿铁精矿进行提质降硅势在必行。大红山铁矿长期以来，受资源禀赋差的影响，大红山铁矿三个选矿厂都存在“四高一低”问题，即原矿中硅酸铁含量高、尾矿中微细粒含量高、铁精矿中硅含量高、尾矿中铁品位高(铁损失率高)，次精矿品位低。因此，针对“四高一低”的问题，持续开展了大红山铁矿难选、高硅酸盐型精矿提质降硅研究与产业化应用。研究各选厂35%品级精矿矿物的工艺矿物学性质特征；通过试验研究、经济技术上均可行的难选、高硅酸盐型精矿提质降硅技术，大红山铁矿铁矿储量4.58亿吨中，有2亿吨为微细难选赤铁矿，研究对难选、高硅酸盐型精矿提质降硅，无论对提高云南省自产铁精矿比例还是对大红山铁矿的发展意义重大。该项目自2008年启动，主要负责难选、高硅酸盐型精矿提质降硅的研究并实施了产业化应用。2014年该技术大规模投入大红山一、二、三选厂生产应用，经大红山铁矿三个选矿厂应用后，生产实践证明该工艺流程合理，操作管理方便、生产运行与生产指标稳定、适应性强等特点。该技术成功将大红山式铁矿难选、微细硅酸盐型次级精矿提质降硅技术实现了产业化，在工业中实现了提质降硅的目标，铁精矿品位由60.34%提高到61.27%，提高了0.93%；杂质硅含量从9.49%降低到8.34%，降低了1.15%；精矿产量增加25t/h。2013年新增利润118.26万元，2014年新增利润2353.39万元，2015年新增利润8627.93万元、新增税收6098.68万元。该项目针对大红山铁矿硅含量较高、铁矿物嵌布粒度较细，导致铁精矿品位偏低、杂质含量偏高的问题，开展了反浮选提质降硅和强磁、弱磁、摇床重选等系统的试验研究，开发出“强磁-离心-摇床重选联合提质降硅新技术”。该项新技术的实施有效降低了尾矿排放量、提高了铁矿资源的利用率，带动了当地社会经济的发展，对难选、高硅酸盐型铁精矿提质降硅提供了技术借鉴，罗次公司鹅头厂铁矿、临沧矿业有限公司小河边铁矿在大红山铁矿的示范带动下，纷纷实施次级精矿提质降硅项目，该项新技术对中国铁矿开发利用起到了积极作用，产生了较好的社会和生态环保效益。该项目成果达到了国内先进水平。

成果简介：钢铁作为中国工业化进程中不可替代的结构性、功能性材料，其消耗量占金属总消耗量的95%。国内铁矿石“贫、细、杂、散”的资源现状和利用水平远不能满足工业化进程的需要，铁矿石对外依存度迅速上升到86.8%，矿价同步失控，国内钢铁企业利润空间被挤占殆尽。依靠技术进步，高效低成本清洁利用中国铁矿石资源，对促进中国钢铁工业清洁生产和健康发展、保障社会安全及国家经济安全有重大的意义。袁家村铁矿是中国复杂难选铁矿石的典型代表，储量巨大，相对于鞍山式磁(赤)铁石英岩，具有矿物组分复杂，矿体中有大量与铁矿物性质接近难以与铁矿物分选的含铁硅酸盐(绿泥石、角闪石等)矿物，且铁矿物嵌布粒度极细。自1958年袁家村铁矿被发现后，国家先后组织了多次全国性的选矿技术攻关，均因存在难以克服的选矿技术问题而一直没有开发利用。该项目以袁家村新建2200万t/a选矿厂为依托，在国家“十一五”科技攻关计划(2006BAB02A04)和国家发改委重大产业技术开发项目(发改办高技[2009]606号文件)支撑下，进行“产、学、研”联合攻关，形成如下关键技术：1.自主开发了“矿体+矿类+条带+品位+含铁硅酸盐矿物”多因素采配样技术，分矿体分条带分层级开展工艺矿物研究，创建了矿石利用界定的全新标准体系，建立了多因素多目标采场配矿数学模型，实现了多矿体多矿石类型复杂难选呆滞资源的高效工业化利用。2.大型工艺装备设计及集成创新，成功应用了半自磨-球磨-再磨高效短流程，开发了一整套大型磨机磨矿分级生产实用技术，实现了大型磨机微细粒高硬度铁矿石的高效碎磨，降低了磨矿加工成本。3.研发了耐泥、耐低温、高选择性的新型铁矿反浮选捕收剂，实现了铁矿与以斜绿泥石为主的含铁硅酸盐矿物的高效分离，提高了微细粒铁精矿回收率，降低了浮选工序成本。4.自主开发了浓缩-溢流澄清-深度净化三级水处理技术及中矿浓缩控制技术，解决了微细粒红磁混合矿浓缩水质、水系统平衡、浓密机提耙等制约生产的技术难题。该项目拥有完全自主知识产权，授权专利41件，其中发明专利25件，发表学术论文30余篇，制定了两项企业标准，获得2014年冶金科学技术特等奖、2015年山西省科学技术一等奖。该项目的开发与应用，形成了一整套微细粒红磁混合铁矿高效选矿系统工程技术，实现了该类铁矿石选矿技术水平的历史性突破，使呆滞资源得到大规模开发利用，实现了精矿TFe品位65.16%、金属回收率73.04%的优异指标，新增利润14.75亿元，经专家委员会鉴定，总体技术达到国际领先水平。该项目的开发为该类资源的工业开发利用提供了示范效应，对大型高效流程及装备集成技术进一步提高行业规范和标准提供了升级平台，标志着中国选矿技术达到国际领先水平。

成果简介：徐州铁矿集团有限公司现有吴庄铁矿和镇北铁矿两座矿山，吴庄铁矿为主要生产基地，于2005年投产。吴庄铁矿矿体自西北向东南赋存着1#-4#四个矿体，埋藏于地表以下300-500m，可采矿石储量为1428万t，平均品位48.87%。矿体主要产于下奥陶系大理岩、结晶灰岩、白云质大理岩、钙质和泥质白云岩与蚀变的闪长斑岩之间，岩溶裂隙发育普遍，岩溶水丰富。面临着井下实际涌水量过大，最大时达到1600m<'3>/h，矿山地表多良田和民房，不允许塌陷，原有采矿方法生产效率低，采场涌水涌泥风险大，难以满足强富水条件下的矿体安全开采要求。加上矿山现有尾矿库库容已饱和，面临尾矿处理难题。为解决以上难题，徐州铁矿集团于2008年1月委托中钢集团马鞍山矿山研究院进行强富水灰岩区铁矿床减排减沉安全绿色开采研究。项目于2008年1月正式进入现场实施阶段，2013年12月现场研究工作基本结束。主要开展了大水矿床采矿方法优化研究、高效低成本治水方案、地表充填系统优化研究以及井下试验采场生产实践等工作。具体包括以下几个方面：大水矿床防治水及开采国内外现状与评述；基础资料调查及物理力学试验；强富水灰岩区铁矿床治水方案研究；基于突变理论的采矿方法优化选择研究；分段空场嗣后充填采矿方法优化设计；采场结构数值模拟优化研究；采场运搬和底部结构选择的研究；充填方式及充填系统的研究；巷道支护与监测；采矿方法工业试验。研究成果在吴庄铁矿得到了成功应用。项目采用“地表井下联合以帷幕注浆为主的外截内排”的防治水方案，井下涌水量由原来的1260m<'3>/h减少到300m<'3>/h，矿井涌水量降低了76％，成功的堵截了地下水。针对该矿强富水矿床赋存特点，提出了该矿的最优采矿方法。经过11个采场生产试验，截止2013年12月底4#矿体共采出矿量108.31万t，试验矿块贫化率7.63%，回采率达89.42%，较矿山原采矿方法回采率(67%和45%)大大提高。项目实施5年来产生的收益为17504.93万元，研究成果在吴庄铁矿进行推广后，矿山服务年限内将产生直接经济效益达178976.6万元。同时，减少矿区地表和尾矿库征地1365.5亩，每年减少排放井下涌水量840.96万m<'3>,保护了地下土地资源和水资源，社会效益和环境效益明显。其研究成果若在全国类似矿山推广，其效益将是巨大的。

成果简介：安徽霍邱地区的铁矿属特大型铁矿群，己探明储量17.12亿吨，远景储量20亿吨以上，已建成和即将建成近20座大中型矿山，待全部达产后每年生产铁矿石3800万吨以上。该地区铁矿开采面临着地表存在大量农田、村庄且矿体上方覆盖着厚大的第四系等特点，地表不允许塌陷，但传统的充填采矿法受制于生产成本高且效率低等弊端，难以推广应用。如何实现厚大第四系下无沉降低成本高效开采，有许多技术难题没有解决，为此，厚大第四系下无沉降开采综合技术与装备研究课题列入“十二•五”安徽省科技攻关计划。 针对厚大流沙第四系下护顶矿(岩)柱留设及稳定性、大面积开采条件下应力转移及采矿关键技术问题、如何能够实现大产能连续充填系以及如何开展地下矿体开采对地表沉降影响预测预报及决策系统的研究等技术难点，该研究以安徽富凯矿业有限公司付老庄铁矿和中国集团安徽刘塘坊矿业有限公司刘塘坊铁矿为示范基地，经过3年的技术研发，发明了如下技术成果： (1)提出了一套矿柱留设及稳定性计算的方法体系，以确定不同上覆岩层厚度下的顶柱极限厚度。 (2)发明了一种适于大型地下矿山开采的嗣后充填采矿方法，其既解决井下充填开采生产能力低，又降低了采场充填成本，大大简化了盘区生产的工序，减少了尾砂充填胶结材料的用量，同时消除了空区存在的安全隐患。 (3)研制了一种新型高效的“T”型砂仓，在减少砂仓容积的基础上，实现了连续造浆。 (4)模拟分析了矿体开采对地表沉降变化规律，并在示范矿山地表建立了监测系统。 (5)建成2座大面积开采条件下地表无沉降示范矿山(安徽富凯矿业有限公司付老庄铁矿和中钢集团安徽刘塘坊矿业有限公司刘塘坊铁矿分别在2013年11月底通过安徽省安全生产监督管理局安全验收)，并分别建成一座全尾砂高浓度地表充填站和分级尾砂地表充填站。 研究成果已获授权发明专利1项，申请发明专利2项(已进入实质性审查阶段)，发表论文8篇，制定企业标准1项。研究技术应用在安徽富凯矿业有限公司付老庄铁矿和中国集团安徽刘塘坊矿业有限公司刘塘坊铁矿为示范项目中，为两矿新增产值76734万元，新增利税32285万元；并且实现了无沉降开采，监测点累计最大沉降32mm，且沉降较为均匀，不会对地表建构筑物安全造成影响。按当地实际拆迁价格，每户约35万元，经计算节省搬迁费用为11200万元。

成果简介：海南矿业股份有限公司石碌铁矿经过近60年的开采，将于2016年露天闭坑，转入深部开采(地采)。深部矿资源丰富，矿石类型包括平炉矿(H1)、低硫高炉矿(H2)、高硫高炉矿(H3)、贫矿(H4)和次贫矿(H5)。该项目研究如何高效利用采出的铁矿资源，实现经济效益最大化。 该项目在国内赤铁矿矿山，首次采用跳汰单一作业能同时实现抛尾、选出铁精矿(块矿)。产品为铁精矿，铁的品位TFe≥63%，满足销售要求。 块矿产品，铁的品位TFe≥54%，满足销售要求。 提高节能效果，预先抛尾产率达到18.5%。 与跳汰-强磁、强磁-跳汰流程相比，简化了选矿流程，减少投资，降低成本，取得较好的经济效益和社会效益。

成果简介：该项目属矿业工程技术领域。以马钢集团南山矿业公司高村铁矿为试点，基于采选工艺融合的理念，通过高村含铁围岩(含铁品位15%以下的近矿围岩)资源化、规模化利用研究和创新实践，提高了矿山资源综合利用水平，经济、环境、社会效益显著。项目主要内容：对高村铁矿含铁围岩进行一系列多段多组合的预选抛尾探索性试验，研发了含铁围岩综合利用工艺技术。根据含铁品位15%以下围岩预选抛尾技术研究，确定了含铁围岩可经济利用的边际品位。据此圈定高村铁矿床12329.8万吨可利用围岩资源。在高村铁矿初步构建以半连续破碎、抛尾、运输工艺为纽带，以含铁围岩为主要利用对象的采选融合的新工艺框架。在高村采场创建年处理量530万吨含铁围岩综合利用示范生产线，年产铁品位19.0%的粗精矿140万吨，不同粒级尾矿用作建材原料总量超过300万吨，含铁围岩资源综合利用率超过80％。特点：该项目基于采选融合的理念以及采选工艺一体化工艺框架的构建，从采场端对含铁围岩进行全方位综合利用属国内外首创。该项目特点：创建采选工艺融合的一体化工艺框架。用高磁场强度的预选设备，在露天采场实现300-0mm闪长玢岩型含铁围岩的工业应用，该技术国内先进。粗中细三段逐段破碎、逐段预选抛废技术，解决了含铁围岩铁品位低、加工成本高、设备易磨损的技术难题。根据不同品位含铁围岩的选别结果，确定了可合理利用含铁围岩的边际品位，增加了可利用资源量。含铁围岩提铁的同时规模化利用不同粒级的粗粒抛尾，实现含铁围岩资源化利用的规模化、最大化。含铁围岩综合利用列入“铁矿山固体废弃物处置及利用技术规范”，为国家黑色冶金行业标准(YB/T4487-2015)。推广应用情况：马钢集团投入约15000万元对高村采场进行采选融合的工艺技术改造，2015年9月创建年设计处理能力530万吨含铁围岩综合利用示范生产线，运行平稳，经济效益显著。含铁围岩综合利用项目在高村采场成功实施后，该模式已拓展到南山矿区另一座大型露天铁矿-和尚桥铁矿，已建成另一条年处理300万吨围岩的综合利用生产线。高村、和尚桥采场含铁围岩的开发利用带动南山矿区资源综合利用水平的整体提升，该项目对类似黑色金属矿山具有重要的参考价值和借鉴意义，若推广应用将使中国铁矿资源量大幅增加，矿产资源综合利用水平显著提升。

成果简介：高寒干旱地区大型铁矿床绿色高效开发技术集成及应用。该项目属于采矿工程与选矿工程领域。白云鄂博矿床是一个大型铁、稀土、铌综合性金属矿床，矿化范围达四十八平方公里，由主矿、东矿、西矿、东介勒格勒和东部接触带五个矿体组成。自一九五七年以来，一直以开采主矿、东矿为主，通过包白铁路，将铁矿石从白云鄂博运输至包钢厂区进行选矿，并采用周边筑坝的传统尾矿堆放方式，21世纪初，由于铁原料需求量加大和保护白云鄂博主、东矿稀土资源这两大因素，开发西矿已成为必然。该项目针对白云地区高寒干早的气候特点，同时考虑绿色高效开发的原则，对采矿、选矿、尾矿高浓度堆存、及双向管道输送四个方面的关键技术进行了系统研究。依据白云鄂博西矿地质研究，开发出多型号采矿设备联合作业的露天开采技术和陡帮剥岩缓帮采矿、多台阶高度组合台阶露天开采新工艺，实现了高效剥岩、精准采矿，降低了损失贫化，提高了复杂矿体开采强度，达到资源高效开发利用的目的。通过氧化矿工艺矿物学及可选性试验研究，开发出弱磁-强磁-反浮选-中磁选-筛分新工艺，综合铁精矿品位提高了4.2个百分点，实现了白云石型氧化矿与云母、闪石型氧化矿的高效分选。依据两相流理论，对尾矿流变特性、剪切变稀、粒度分布等进行了综合研究。确定了尾矿满足输送、排放要求各项工艺参数，实现了尾矿的高浓度堆存。通过建立矿浆及供水系统水力动态可视分析模型，模拟各种工况下的运行状态，依据试验室的各种矿浆特性及腐蚀性试验，确定管道的各项工艺参数，实现了高寒地区高扬程、大口径、长距离、高落差水和铁精矿浆的一次泵送加压管道输送。上述研究成果已全部在包钢巴润分公司得到应用，为白云鄂博西矿的高效、绿色开发提供了强有力的技术支撑。白云鄂博西矿已形成矿石规模为1500万吨/年，采剥总量为11250万吨/年的特大型露天采矿场；建成了八个选矿厂，分别处理混合矿、氧化矿、低贫矿，复杂难选氧化矿采用攻关后的新工艺流程，各项经济技术指标有了大幅度提升；采用尾矿高浓度堆存技术与双向管道输送技术后达到了节水、环保、安全的效果。该课题解决了高寒干旱地区露天矿绿色高效开发的一系列关键技术，研究成果对全行业均有重要的推广应用价值。

成果简介：该项目属矿山工程技术中选矿工程技术研究。海南矿业公司采出深部矿石铁品位为39%左右，设计每年采出的480万吨深部矿石，大部分需要入贫矿厂选别，采用流程破碎-磨矿-磁选-浮选或离心重选，可获铁精矿(品位63%)，但不能获得高炉块矿产品。深部矿石中还有部分铁品位大于54%的高品位铁矿石，这部分块状矿石为国内不多的高炉结构优化原料。该项目研究采用分级-跳汰选矿预选工艺或分级-强磁-跳汰选矿预选工艺，及早分选出铁品位大于54%的高品位铁矿石，预先抛出部分尾矿，还可以大幅度降低磨选能耗。其中，分级-跳汰选矿预选工艺主要用于中高品位铁矿石的预选，而分级-干式强磁-跳汰选矿预选工艺则可用于低品位铁矿石预选。跳汰抛尾后的中矿与-10mm粒级的物料合并为中矿给入后续磨、选作业进行选别。解决了海南矿业深部矿石直接磨选成本高、选矿比大的技术难题。可降低生产成本，提高经济效益。海南矿业公司多次组织相关科研院所、设计、生产和管理等部门的专业技术人员进行了多项选矿试验验证、可行性研究，并对新型跳汰设备的应用现状进行实地考察，全面吸收和借鉴国内外铁矿预选先进技术和装备，进行集成创新。海南矿业特委托中冶长天对海南矿业选矿厂进行技术改造项目进行设计，投资约1.35亿，2015年10月完成主体工程及设备安装。于2015年11月进行工业试验，分别进行了粗粒(40-10mm粒级矿物)跳汰作业的单机条件试验以及72小时连续试验。工业试验指标：当原矿铁品位为41.50%时，40-10mm的块矿通过粗粒跳汰选矿作业可提前获得产率40.56%(品位54.10%)块矿产品，同时提前抛掉产率16.47%的废石，跳汰中矿、粉矿及溢流进入后段工序选别，可获产率6.77%(品位61%)的铁精粉；产率10.44%(品位53.00%)的粉矿产品；产率3.45%(品位61.00%)的铁精粉。总成品率达61.22%，金属回收率81.23%，与原矿全入磨选工艺相比减少入磨选量占原矿量57.03%，金属回收率及产品率均大幅提高，原矿全入磨选工艺经测算金属回收率约65.91%。尾矿进行干堆，可开发为建材。海南矿业深部矿石预选及磨选工艺适合于铁品位39％左右的赤铁矿石选别，该项目成功应用将对中国铁矿石以及其它金属矿石的选矿技术进步起到巨大的推动作用，不但可以提高资源利用率，增加中国铁精矿产量，为企业增效，还可节能减排，具有十分巨大的经济效益、环境效益和社会效益，研究成果推广应用前景广阔。

成果简介：该项目属于矿山科学技术学科井巷工程与采矿工程交叉领域。该项目以马钢(集团)控股有限公司姑山矿业公司和睦山铁矿无底柱分段崩落采矿法与进路充填采矿法为工程背景，针对和睦山铁矿极软弱矿体中采矿进路围岩控制技术难题，综合采用围岩体物理力学试验、理论分析、数值模拟及工业性试验相结合的方法，对开拓与采矿进路围岩时效性稳定控制问题进行了系统研究，研究成果较好地解决了极软弱矿体中采矿进路围岩稳定控制和支护技术难题。该项目开展的主要研究内容如下：建立了-187.5m、-200m、-212.5m、-235m等多水平的大型三维数值计算模型，揭示了采矿进路开挖与回采过程及回采顺序时围岩变形场、应力场的时空演化规律，确定了合理的采矿结构参数，矿体从中间到两端的开采方式，以及采用隔三采一跳采的回采顺序，确保了采场安全，提高了矿石回收率。基于围岩物理与力学性质和松动圈测试，建立了和睦山铁矿巷道围岩稳定综合分类及围岩力学参数取值建议表，确定了上向水平进路充填采矿法采矿进路的合理断面尺寸；揭示了不同支护形式对采矿进路围岩位移及塑性区的影响规律，建立了和睦山铁矿极软弱矿体中采矿进路时效性控制成套技术。针对采矿进路与开拓巷道围岩变形破坏特点，提出了以初次锚网喷和二次预应力让压锚杆为核心的让压支护体系及深浅孔与高低压耦合注浆技术，解决了软岩采矿进路在矿体回采期间的基本稳定与开拓巷道围岩长期稳定控制难题。该项目研究提出的关键技术方案和参数经工业性试验证明效果良好，在和睦山铁矿巷道工程支护与采矿过程中得到了较好地推广应用，取得了显著的社会与经济效益，具有较好的推广应用前景。开展《极软弱矿体中采矿进路基于时效性稳定机理与控制技术》项目研究，显著提高了极软弱矿体中采矿进路的施工安全性和长期稳定性，降低了巷道施工中的安全事故发生的可能性，减轻了工人的劳动强度，同时提高了施工速度。该项目研究取得的成果，对和睦山铁矿乃至全国金属矿山同类井巷工程建设都会起到很好的辐射效应，可带动井巷支护技术的进一步发展和提高，对于中国金属矿山越来越突出的极复杂工程条件下的井巷支护难题的解决具有重大的意义，由此可产生更大更深远的社会效益，具有较好的推广应用前景。

成果简介：采用国际先进的MLA自动定量分析技术对青海祁漫塔格地区难选铁多金属矿组合矿床进行工艺矿物学研究，查明了矿物间复杂的共生关系，得出难选矿物合理的选矿工艺指标，进而通过流程结构调整，选矿药剂复配等方法，使得难选铁铜锌多金属矿的回收率达到了国内同类型难选矿石中的优异指标。在选矿试验研究的基础上系统总结了祁漫塔格地区不同类型多金属矿的选矿方法、工艺流程和技术指标，为祁漫塔格地区多金属矿矿产资源的开发利用提供了技术经济评价依据。成果达到国内领先水平。

成果简介：龙首矿东采区采用的采矿方法为六角形高进路下向分层胶结充填采矿法，充填采用细砂管道自流输送充填。采场为普通电耙六角形进路，采用YT-28型凿岩机凿岩，电耙子出矿。在采场回采结束后，在采空的采场进路端部上掘充填小井与穿脉主充填道连通，但是上掘充填小井的毛石很难分出，直接混入回采的矿石中，导致矿石品位贫化。同时充填时人员提前要在充填小井中悬挂充填管，由于充填小井内环境比较恶劣，上下充填小井非常危险。采场作业人员为了上掘充填小井容易，一般充填时灰浆压过采场进路的腰线就停止充填，因充填不接顶，造成地压应力集中在进路两侧面，很容易发生采场进路充填体两侧面垮塌。 该技术成果针对现有技术中的缺点而提供一种不掘充填小井和充填道减少或避免大量毛石的产生和提高采空采场进路充填接顶率的下向进路分层胶结充填采矿法。采场进路为垂直分层道双翼布置，断面形状为六角形，采场进路布置特点为相邻进路在垂直高度上交错半层，采场进路隔一采一，每回采一层下降高度为采场进路高度的一半，在采场垂直矿体两翼分别设有一条穿脉进路，开层后回采时,先回采正对溜矿井的采场进路,采场进路回采时并同时前掘分层道，所述穿脉进路比所采的分层水平高一条采场进路的高度，采场进路回采结束后向上与穿脉进路掘通，然后开始吊挂所有采场进路，穿脉进路在每分层中设有1-2条充填管道井，所述充填管道井与上中段穿脉主充填巷道连通，充填管道井内设置的充填管上部与穿脉主充填巷道的充填管联接，充填管下部架设在上层的充填管道井中，充填管直接联接到穿脉进路中，各采场进路的充填是通过与矿体垂直的穿脉进路充填的。

成果简介：《露天转地下楔形过渡开采关键技术研究与应用》项目主要研究解决过渡期露天、地下生产相互干扰导致减产或停产过渡问题相关的关键技术，该项目以海南铁矿露天转地下开采为背景，在总结国内外露天转地下研究成果与生产经验的基础上，分析了传统的预留境界矿柱隔离露天地下采场的过渡模式对矿床高效开采的不适应性，提出了过渡期地下诱导冒落法开采挂帮矿体、露天延深开采坑底矿体的楔形转接过渡模式，研究了该模式下露天地下协同开采的技术方法，包括挂帮矿体地下诱导工程的布置形式与诱导冒落参数的确定方法、露天坑底延深开采境界的确定原则与细部优化方法、露天地下同时生产的安全保障措施与高效开采技术等，提出了利用诱导工程的回采顺序与空区高度，控制边坡岩移的方向，使其指向塌陷坑而不滑落于露天采场的采动岩移控制方法；按露天与地下开采最优方案的回采指标与回采便利条件，比选择优确定过渡期露天地下开采细部境界的方法。此外，研究了露天地下协同安排回采顺序、协同形成覆盖层、协同布置开柘系统与协同优化产能管理等的理论方法与工艺技术，由此形成了完整的露天转地下楔形过渡协同开采方法。在海南铁矿应用中，进一步研究了挂帮矿体提前高效开采技术、复杂矿体三维探采结合技术、高陡边坡岩移控制方法、覆盖层简易形成方法等问题，从而延长了露天地下同时开采的时间，加速了地下产能的提高，有效解决了海南铁矿露天转地下过渡期产能平稳衔接的难题，并实现了增产过渡。该项目研究成果自2012年始在海南铁矿全面应用，由于增大过渡期产能、降低采准系数、节省废石回填形成覆盖层的费用等，创直接经济效益15.17亿元。理论分析与应用实践表明，该项目提出的露天转地下楔形过渡协同开采方法，克服了传统过渡方法存在的露天与地下开采时空的制约关系，消除了采动滑坡危害，有效利用了露天与地下开采的工艺优势，是一种安全高效的新型采矿方法。该法具有露天转地下过渡工艺简单、露天与地下采场安全生产条件好、开采强度大、效率高等优特点，适用于各种稳定条件的露天转地下开采的金属矿山，可大幅度提高过渡期矿体的开采效率，实现露天转地下的安全过渡与增产衔接。该项目成果已在黑山铁矿、大孤山铁矿、眼前山铁矿、西石门铁矿和弓长岭井下铁矿等多座矿山得到推广应用，经济效果显著，成果应用前景广阔。

成果简介：技术领域：属于应用研究，矿山安全、绿色开采技术研究领域。主要内容：矿山地质与矿体分布状态调查。对矿区工程条件、岩体(石)物理力学性质进行调查；对结构面统计，进行岩石载荷试验，并进行稳定性分级，估算力学参数。矿山水文分布规律。对矿区水文条件进行补勘，根据其勘测结果研究矿区地下含(隔)水层的特征，掌握地下水系分布范围，以及未来采场主要充水水源和涌水量。采场围岩稳定性分析。应用Flac3D、Ansys等力学分析软件，建立符合矿山实际的力学摸型，采用数值模拟和力学理论计算的方法对井下采场结构参数和回采顺序进行研究。超前探测技术。根据开拓、采切工程的推进以及采场的稳定性，在矿体附近利用TRT6000超前探测系统对采场周围水系的分布进行探测和统计分析。矿体安全开采技术。根据地下水系的分布特点和岩体稳定性状况，研究监测强采技术、矿房充填接顶技术。以安全、经济为原则，研究适合超大规模矿体爆破落矿方案，保证井下铁矿石的安全回收。爆破技术研究。通过理论计算和数值模拟，分析爆破震动影响下采场围岩力学响应，优化凿岩硐室结构参数，确定围岩支护形式及参数，及爆破顺序。同时，研究降震措施和切割井VCR法开掘技术，确保矿房安全生产。课题特点与应用推广情况：该文围绕矿房结构安全、采场围岩稳定性、阶段爆破可行性、安全控制等问题，采用现场调研、数值模拟、理论分析、监测探测等方法，开展了系统的研究工作，取得了显著的研究成果。该课题研究成果经济效益共计3.81亿元。通过矿房回采参数优化、TRT超前探测技术、监测安全开采技术、阶段凿岩爆破技术等研究成果的转化与应用，可有效保证田兴铁矿安全生产，为井下作业人员提供良好的安全作业环境，最大程度的降低安全隐患。通过充填接顶技术和围岩稳定性分析技术的实施可有效保护地表环境及生态环境不受破坏。为建设新型现代化绿色矿山开发基础，同时也为国内类似矿山提供借鉴参考，具有广泛的应用推广价值。

成果简介：该项目属资源勘查、高效开采与综合利用技术领域。铁矿石是钢铁工业的重要原料，中国是世界上最大的铁矿石需求国。中国铁矿石贫矿多，富矿少，回收率低，生产成本高。由于近年来不规范开采及采富弃贫现象的客观存在，留下了大量间柱、顶柱矿体以及大量隐患采空区。这些残留矿体的充分回收利用和大量隐患采空区的综合治理，对资源的安全高效开采、综合利用，保障铁矿石供给具有重要的战略意义。该项目针对大面积隐患采空区处理、低品位矿石高效开采、大水矿山水患治理等技术难题，开展产学研合作，按照理论研究先行，边研究边应用的技术思路，经多年研究攻关，取得了资源高效低扰开采等多项技术突破，主要技术创新如下：创立了空场法转崩落法平稳衔接及低扰开采关键技术。采用多区段、分步骤、渐进衔接过渡技术，将矿山正常生产、矿柱及顶板回收、采空区处理、覆盖层形成等因素融合统筹，实现了低扰转变和资源的集约化利用。矿山生产规模由60万t/a逐步增加到120万t/a，矿石贫化率由20%下降至15%。攻克了超长水平深孔精准施工、低扰爆破关键技术。通过理论分析计算、详细地质调查和现场试验的耦合验证，研制了精准定向凿岩，突破了孔深大于50m的超长水平深孔炮孔偏斜和炸药装填困难的问题，利用优势结构面诱导，极大的降低爆破危害，形成了超长水平深孔凿岩爆破施工成套技术。利用该技术，三年累计回收顶柱间柱矿石84.5万吨，节约辅助巷道工程量3602米，矿石回采率由80%提高至90%。发明了大水矿山应急水仓建设技术。综合利用先进的物探技术，摸清了矿区的地下水流场特征，建立矿区水文地质模型，研制了独特的矿区水文地质管理体系，采用“应急水仓建设”、“间隔直通式排水孔”、“关键区帷幕注浆”等技术手段，成功地消除了矿山水患。矿区水位标高由+160米下降至-10米，保证了井下开采安全。该项目获得发明专利3项，发表代表性论文6篇，培育硕士研究生4人。该项目在下告铁矿成功研发应用，形成了一套完整的水平深孔精准施工、资源高效低扰开采、隐患采空区处理、地压控制及水患治理核心技术方案，并在宝山铁矿、桃冲铁矿、苦竹岽锡矿得到了应用和验证。2013年～2015年，下告铁矿通过回收顶柱、间柱矿石及低品位矿石，累计新增销售额19466.75万元，新增利润3094.71万元，经济效益显著；采用低扰开采技术，降低了对周边环境的影响，减少了土地资源的破坏和占用，社会效益显著。该项目突破了超长水平深孔精准施工技术瓶颈，形成了资源高效回收低扰开采核心技术，对矿山资源整合、开采安全、环境保护起到了重要推动作用，促进了采矿业的技术进步与创新发展。该成果通过科技成果鉴定，成果技术水平达到国内领先水平。

成果简介：太钢袁家村铁矿属于露天开采，在公司未进行资源整合前，矿区内有36家矿山，其中30家为地下开采。由于长期无序开采及周边村民私挖滥采，存在几个矿山同时在同一区域、不同深度多阶段开采，或者沿水平方向和垂直方向越界开采的现象，导致采空区上下联通，错综复杂。尽管整合前期地方政府组织过开采资料测绘，但采集资料较少，实际需验证的空区范围扩大。这些采空区对露天开采人员及设备带来极大的安全威胁，同时成为露天大规模开采的重大安全隐患。该项目针对袁家村铁矿采空区分布范围广、形态复杂、资料掌握少等特点导致的采空区钻探勘查难度大、复杂叠层采空区探测及处理技术落后、隐伏采空区危险性及处理时机判断难等对露天矿山生产安全造成威胁的技术难题，进行了一系列研究与实践应用探索，开发出了采空区无遗漏勘査、叠层空区勘查及同步扫描、空区处理等一整套专有工艺技术，主要技术创新点如下：开发了全境界、多要素、交错网格隐伏采空区无遗漏钻探技术，解决了采场轮廓大，矿体数量多，采空区群布复杂、难以准确探明的难题。研发了叠层空区穿层钻探与测量技术及配套装备，实现了对垂直方向分布的叠层空腔一次性钻探和不提钻同步扫描的先进技术。开发了厚大顶板中心掏槽全点燃阵面分层一次崩落技术，实现了使高大贯通空腔厚大顶板充分崩塌的问题。开发了复杂重叠采空区隔层顶板定向诱导失稳爆破处理技术，实现了一次性爆破处理叠层空区，解决了叠层空腔之间隔板最小安全厚度不足带来的后续作业不安全的难题。研究了多因素影响的空区顶板保安层的稳定性问题，确定了各种保安层与跨度的关系，建立了露天矿隐伏采空区保安层危险性分析评价体系。袁家村铁矿采空区超深孔勘查标准的网度布局合理，达到无遗漏探明采空区，叠层采空区一次性精准钻探和不提钻同步扫描在国内外矿山尚属首次。高大贯通空区如空7，其形态复杂、多层联通，空腔体积达80万m<'3>,深度达506m，成功爆破处理该类型空区在国内尚属首例。该项目的研究与应用确保了袁家村铁矿从2011年至今，探测率100%，成功处理率100%，使矿山实现了安全生产事故为零的目标，并实现袁家村铁矿采空区探测处理程序规范化、体系化和效果准确可靠化，有效确保了袁家村铁矿采矿生产安全稳定，项目整体技术达到了国际领先水平。

成果简介：该项目属于应用研究，矿山安全、绿色开采技术研究领域。 随着铁矿石资源的快速消耗，未来将向复杂的地质环境探取资源。同时，为降低对外依存度，铁矿石矿山须寻找一条大规模开采的技术路径。作为研究对象司家营南区，为一大型鞍山式沉积变质铁矿床，总长度约10km，东西宽约3km。设计矿石年产量高达2500万吨，矿区水文地质条件复杂，第四系厚大含水层超大富水强度给矿山基建和未来铁矿石开采带来巨大压力，约束地下矿安全建设和矿体开采。另外，矿山超大规模开采、大结构参数尺寸矿房、高爆能释放所带来的地压活动、采场围岩及充填体稳定性、结构参数合理性、支护参数等等都将成为制约矿山和谐安全生产的主要问题。 为解决制约司家营南区厚大含水层矿体安全开采的技术瓶颈，也为国内类似矿山开辟一条新的有效建井和安全开采途径，课题组围绕大水矿井治水、矿房结构安全、采场围岩稳定性、阶段爆破可行性、安全控制等问题，采用现场调研、数值模拟、理论分析、监测探测等方法，开展了系统的研究工作，形成了大水矿山竖井地面预注浆新技术、矿体稳定性分析技术、矿房回采顺序优化方法、TRT6000超前探测技术、矿体安全开采技术、大规模侧阶段凿岩爆破技术、连跨超静定三铰拱力学模型、VCR法掘井技术等，取得了显著的研究成果，创造经济效益可达4.4亿元。 该项目技术创新点如下：研发获得了适用于铁矿地层注浆堵水的高性能粘土水泥浆配方，设计了适用于铁矿复杂地层条件地面预注浆的双圈梅花布孔方式，增加了注浆孔揭露含水层的概率，有效提高了注浆效果，并增加了帷幕厚度。实施了“钻孔与注浆平行作业”，提高综合钻注效率40%以上。利用杆件失稳力学模型分析，计算得到临界矿房高度为79.3m，研究取矿房高度参数为50m，安全系数可达1.6。提出三步矿房回采充填顺序进行矿块开采。实现充填体与围岩协同支撑作用，增加矿柱的自稳能力，加大矿房结构尺寸，保证大规模安全开采。研究基于地压监测、微震监测、TRT超前探测技术的监测开采方案。形成一套包含地压、渗水、不利构造监测预测的监测方案，确保井下开采安全。建立超静定连跨拱结构分析模型，并优化凿岩硐室跨度为6m，硐室间柱宽3m。对硐室间柱进行锚网喷支护，约束间柱横向变形，综合提高硐室间柱的承载能力。 该项目通过预注浆新技术实施、矿房回采参数优化、TRT超前探测技术、监测安全开采技术、阶段凿岩爆破技术等研究成果的转化与应用，可有效保证司家营南区矿井安全建设和井下矿体大规模安全生产，为井下作业人员提供良好的安全作业环境，最大程度的降低安全隐患。通过充填接顶技术和围岩稳定性分析技术的实施可有效保护地表环境及生态环境不受破坏。为建设新型现代化绿色矿山开发基础，同时也为国内类似矿山提供借鉴参考，具有广泛的应用推广价值。