露天转地下相互协调安全高效采矿工艺技术研究.doc

“十一五”科技支撑计划项目：露天转地下开采平稳过渡关键技术研究(NO.2006BAB02A03) 中南大学 2010年12月29 目 录 1 概述 1 1.1 研究背景 1 1.2 露天转地下开采技术难点与基本原则 2 1.2.1 露天转地下开采技术难点 3 1.2.2 露天转地下开采基本原则 4 1.3 研究现状 5 1.3.1 露天转地下开采方法 5 1.3.2 坑内采场结构参数优化研究 7 1.3.3 露天开采极限深度 10 1.3.4 露天转地下开采过渡时期产量衔接 11 1.3.5 露天转地下开采覆盖层的构筑 12 1.3.6 露天开采边坡管理 13 1.3.7 露天开采残留矿柱的回收 18 1.3.8 露天转地下开采的通风、防洪及排水 20 1.3.9 露天转地下或露天与地下联合开采的地下空间问题 21 1.4 国内外典型实例 21 1.4.1 国外技术应用实例 21 1.4.2 国内技术应用实例 23 1.5 研究内容及路线 25 2 石人沟铁矿开采技术条件简介 27 2.1 矿山交通位置及自然状况 27 2.2 矿区地质状况 27 2.3 开采现状 30 2.4 研究范围内矿体开采状况 32 2.4.1 开采技术条件 32 2.4.2 存在的问题 32 3 露天转地下开采模式研究 34 3.1 露天转地下采矿方法适应性分析 34 3.1.1 露天转地下开采过渡方案 35 3.1.2 露天转地下常用采矿方法 42 3.1.3 开采模式对露天边坡稳定性影响分析 63 3.2 露天转地下开采模式模糊选择方法 74 3.2.1 综合评价指标体系的构建 75 3.2.2 层次分析法确定因素重要程度系数 77 3.2.3 隶属函数的定义及确定方法 81 3.2.4 模糊综合评判步骤 84 3.3 石人沟铁矿最佳开采模式选择 85 3.3.1 综合评价指标体系构建 85 3.3.2 影响因素权重向量的确定 86 3.3.3 隶属矩阵的确定 89 3.3.4 最佳开采模式选择 91 4 爆破参数优化选择 95 4.1 矿石爆破破碎性能影响因素AHP定量化分析 95 4.1.1 主要影响因素指标体系 96 4.1.2 AHP定量化分析及结论 99 4.2 爆破参数BP神经网络预测 102 4.2.1 神经网络简介 103 4.2.2 BP神经网络结构 103 4.2.3 BP神经网络预测模型 105 4.2.4 预测及讨论 107 5 现场工业试验 111 5.1 试验采场选择及地质概况 111 5.2 试验矿块采准工程布置 111 5.3 主要设备引进 115 5.4 采场炮孔设计 116 5.4.1切割槽炮孔设计 116 5.4.2 回采炮孔设计 120 5.5 采场爆破设计 124 5.5.1爆破方案总体设计 124 5.5.2切割槽爆破设计 130 5.5.3 回采爆破设计 138 5.6 爆破施工组织 145 5.6.1爆破前期准备工作 145 5.6.2爆破施工组织 146 5.7 主要经济技术指标 146 6 露天转地下开拓系统衔接技术 150 6.1开拓系统衔接分类 150 6.2 典型开拓方案 151 6.3 石人沟铁矿开拓系统现状 153 6.4 石人沟铁矿露天转地下当前开拓系统衔接评价 155 6.4.1 评价指标 156 6.4.2 评价结果 158 6.5 石人沟铁矿露天转地下开拓方案优化 163 7 露天转地下高效节能通风模式研究 175 7.1 通风系统设计原理 175 7.2 通风系统可靠性研究 177 7.2.1 系统失效模式与后果分析 177 7.2.2 三角模糊数基本原理 179 7.2.3 故障树分析 181 7.2.4 石人沟铁矿通风系统及改进措施 185 7.3 通风系统方案研究 187 7.3.1 影响指标及权重 187 7.3.2 灰色关联分析法 190 7.3.3 通风系统方案优选 193 7.4 推荐通风系统方案 197 7.4.1 通风系统及方式 197 7.4.2 通风工作制度及通风时间 197 7.4.3 露天完全转入地下的通风风机选型 197 7.4.4 过渡期通风能力校核 200 8 露天转地下防排水研究 206 8.1 矿井涌水量预测 206 8.2 石人沟铁矿防排水现状 208 8.3 一般防排水技术 209 8.3.1 地面防排水 209 8.3.2 井下防排水 209 8.4 石人沟铁矿地下防排水措施 211 8.4.1 超前探水工作 211 8.4.2 修筑防水闸门（墙） 212 8.4.3 安全防范措施 212 9 总结 214 9.1 研究工作 214 9.2 主要创新点 215 1 概述 矿产资源开采是国民经济基础性支柱产业之