[00139443]特大型地下金属矿山高效绿色开发关键技术研究

①课题来源与背景 项目来源安徽省861计划—霍邱张庄铁矿采选项目708。 安徽省霍邱铁矿铁矿储量17.2亿吨,远景储量30亿吨,居全国第五、华东第一,其品位只有31～34%,矿床属贫矿、地域为平原大量尾矿难以处置。2013～2017铁矿石价格下滑,大多数矿山企业亏损停产,在这种疲软的行情下,矿山企业生存受到严峻的挑战。因此,企业亟需高效绿色开发关键技术使资源全利用化开采、提高劳动效率、降低成本。 ②技术原理及性能指标 我国钢铁工业依赖外矿的现状一直未有改观,作为世界第四大铁矿石资源国,铁矿石对外依存度却高达70%。尽管加大国产矿比例已经成为业内共识,但是受制于资源禀赋、税费负担等诸多因素,我国发展国产矿仍存在诸多困难,国内矿企的生存环境也面临窘境。 “中国矿山数目繁多,但大多数矿山规模较小,市场是极度分散的。”国内原矿产量排名前十的矿山企业,其产量仅占全国总产量的15%。同时,我国铁矿资源储量超过700亿吨,但大多为贫铁矿,平均品位不到30%,最低的只有11%-12%。“原矿品位逐年下降,导致采选比加大、成本增加。”由于矿山开采正在逐步由露天转入地下,部分矿山的地下开采深度甚至达到1000米,这使得矿山建设周期加长,固定资产投入增加。此外,当前国内矿山的平均税赋约为22%-25%,相当于约200元/吨,也导致在与海外矿石竞争中处于劣势。矿山企业如何在铁矿石行情进入下行通道的时候,保持正常开采、让企业能够正常运转甚至有盈利是诸多企业面临的严峻考验。 张庄铁矿从2012年建设时期就以高效、绿色、无尾开采作为建矿的理念,以要减少投资、提高效益和效率出发的目标进行科技创新。从地下开采、井下运输、地表选矿、废物处置、节能减排等各个能够提高效益的环节深挖技术创新点、采用国际一流的设备和生产工艺,保障企业的正常发展,为企业带来利润。 围绕着上述核心思路,张庄铁矿协同、研究院、设计院和供应商联合攻关,在矿山建设生产中成功运用了超大矿房双倒梯形爆破双进路高强度出矿高效回采技术、湿式桶型打散高效筛选节能技术、分级细粒尾砂高效连续充填技术、预选尾矿全资源化利用技术和智能化管控技术。 ③技术的创造性与先进性 （1）首创特厚第四系下超大矿房双倒梯形爆破双进路高强度出矿高效回采技术。在特大型地下矿山中采用新的采矿结构（上部深孔下部中深孔结合技术）和合理充填强度（配套细粒尾矿充填工艺）,达到国内特大型矿山高阶段开采的技术。 旁证材料：安徽省科学技术情报研究所查新报告、安徽省科技成果评价中心鉴定证书《特大型金属矿山绿色安全高效开采关键技术研究》、《安徽马钢张庄矿业有限责任公司合理阶段高度论证技术研究报告》、《马钢张庄铁矿建设关键技术研究与实践》。 （2）湿式桶型打散高效筛选节能技术。地下矿山特大规模破碎全流程抛尾技术。选矿流程增加国内直径最大的高压辊磨设备,大大降低选矿的能耗,入磨品位提高9%。 旁证材料：专利：一种适于细粒粘结物料松散的圆筒打散机（ZL201621090121.0）; （3）分级细粒尾砂高效连续充填技术。通过引进国外最先进的深锥浓密机技术,并改进入料粒度的分布,达到浓度70%左右的细粒尾矿的高效连续充填。 旁证材料：专利：一种防堵、耐磨损的给料漏斗（ZL201621090127.8）; （4）预选尾矿全资源化综合利用技术。通过干式抛尾、湿式预选和尾矿捞砂技术,获得的不同粒径的尾矿。这些尾矿作为建筑材料为矿山企业带来附加利润的同时,使得矿山资源得到综合利用,再加上细粒尾矿的充填技术,矿山企业已经做到无废全资源绿色开采。 旁证材料：专利：一种高落差物料下落的缓冲装置（ZL201621084373.2） （5）国内首家非煤地下矿山集成矿山智能化管控技术,集中运输水平无人驾驶技术、采用遥控出矿技术和远程遥控风机技术,打造国内一流的智能开采矿山。 旁证材料：专利：皮带运输机的远程电气联锁装置（ZL201621089377.X）;高压辊闸板的感应控制装置（ZL201621089378.4） ④技术的成熟程度,适用范围和安全性 本关键技术研究主要为采矿工程和选矿工程以及自动化领域的集成型创新项目,主要技术研究的载体为500万t/a超大规模、围岩稳固的黑色矿山,该创新成果对于同类型的矿山具有较高的推广价值。 ⑤应用情况及存在的问题 该项目的关键技术在霍邱地区乃至全国贫铁矿（30％左右）地下矿山开采应用前景将十分广泛。但部分单项技术应用有着一定的基础和前提,对于部分矿山如小型有色矿山和建材矿山,全面系统地应用该技术成果有着一定的局限性。