露天转地下开采的平稳过渡

·采矿工程·建龙铁矿露天转地下过渡期联合开采方案研究甘德清张云鹏白颖超(宽城建龙铁矿)(河北理工学院)摘要建龙铁矿正处于露天开采、地下一期斜井开采、边角矿帄硐开采,以及地下二期工程建设共同存在的过渡时期。

根据矿山开采现状和稳产过渡要求,提出了5 种过渡期联合开采方案。

经过技术经济分析比较,推荐建龙铁矿采用露天扩圈开采、不改造斜井、主副井分期建设、先期副井提升210m 水帄矿石的联合开采方案。

关键词露天转地下过渡期联合开采Study on t he Combined Min i ng Schem e f or the Period of T ransit i on f r omOp enca s t i ng to U n d ergroun d Min i ng at Jianlong I ron MineG an Deqing Zhang Y unpeng Bai Y ingchao( Hebei I n st i t u te of S c ience a n d En g i n e eri n g) ( Ku a ncheng J i a nlon g I ron M i n e)Abstract J ianlo ng Iro n Mine is no w in a t ransitio n p eri o d when op encasting ,inclined shaf t mining ,adit2cut mining fo r edge of o re No . 1 undergro und p hase and t he co nst ructio n of No . 2 undergro un d p hase coexist . Acco rd ing to t he mining act u alities and t h e requirement of st ab le t r ansitio n of p r o ductio n of t h e mine ,five alt er natives of co m b ined mining fo r t h e t r ansitio n p erio d were made. Thro u gh t echnical and eco n imical co m p arisio n and analysis , it is reco m mended t h at t h e scheme be used which includes enlarged op encasting ,no n2t r ansfor matio n of t h e inclined shaf t ,se p arat e co n st r uctio n of t h e main and t h e auxiliary shaf t s and t h e lif t ing of 210m level’s o re by t h e early bu ilt auxiliary shaf t .K ey w ords Transitio n f r o m op en2pit to undergro un d , Transitio n p erio d ,Co m b ined mining建龙铁矿为中型贫铁矿床,矿石类型为鞍山式磁铁矿。

低品位露天金矿转地下开采问题研究发表时间：2020-11-19T15:04:15.533Z 来源：《基层建设》2020年第22期作者：席涌乾苏靖宇[导读] 摘要：内蒙古浩尧尔忽洞金矿产于内蒙古中西部地区，该矿以储量大、品位低、易采选闻名于世。

内蒙古太平矿业有限公司内蒙古包头市 014000 摘要：内蒙古浩尧尔忽洞金矿产于内蒙古中西部地区，该矿以储量大、品位低、易采选闻名于世。

随着地表可开采资源的逐年减少，矿山挖掘范围逐渐加深，将露天开采转为地下开采成为矿山新的出路，这其中转型期间的过渡方案是矿山持续、高效发展的关键，尤其是在此期间，根据矿山的地质条件，将露天开采与地下建设工程相结合，互相利用提高生产，直至地下工程顺利开采，做到矿山不停工。

关键词：露天金矿；露天转地下；过渡；转型引言内蒙古浩尧尔忽洞金矿是华北陆台北缘的超大型金矿，该矿储量巨大，矿体埋藏较浅，自2002年建矿以来，一直采用露天开采方式，但是这样只能采出浅部矿体，对深部矿块很难涉及。

尤其近几年来，随着矿山开采深度的不断加深，成本逐年增加，开采条件开始恶化，对深部资源的开发利用已经提上议程，最终确定露天转地下开采方案的实施。

1、浩尧尔忽洞金矿地质条件就目前情况而言，露天开采是我国矿山的主要开发手段之一，尤其在金属矿山方面被广泛应用，但这种方法不能完全利用矿山资源，对深部矿产资源很难进行有效开发，大部分矿山在多年开采后，都转为地下开采，这其中对矿山的地质条件有着严格的要求。

浩尧尔忽洞金矿属于低温热液型金矿，含矿岩层为比鲁特岩组，为该区域主要出露地层之一，矿区岩性多为浅变质岩，产出于浩尧尔忽洞向斜南部，整个矿区被一条近似南北向的破碎带所切割，形成东、西部两个矿段。

其中，东矿段为主要矿体，由于变质条件、地质活动等方面原因，该矿段南帮地质构造简单，岩性致密、坚硬，但多为不含矿岩体；北帮由一条脆-韧性剪切带呈近东西向分布，贯穿整个矿区，地质构造复杂，岩层破碎、岩性疏松，极易造成滑坡、滚石等地质灾害。

露天矿山转地下开采隔离层安全厚度及采动稳定性研究摘要：大型矿山，在露天开采后期及结束后，将采用地下开采，而研究露天转地下开采采矿方法是基础性工作，是非常有必要的。

基于此，对市政工程进行研究，以供参考。

关键词：露天矿山转地下开采；隔离层安全厚度；采动稳定性引言露天转地下开采是一项复杂的系统工程，地表矿坑与地下结构组成复合的动态开采系统。

其中，在露天转地下联合开采过渡时期，隔离层的设计是关系到矿山能否安全生产的重要问题，通过布置一定厚度的隔离矿柱可以保障露天与地下开采同时正常运行。

若隔离层过薄，会对井下生产带来极大安全隐患，若隔离层太厚，又会使得矿产资源严重浪费。

因此，隔离矿柱安全厚度的确定及其采动影响分析是露天转地下矿山需要开展的一项重要研究工作。

1工程概况某铜矿分为露天和地下开采２种方式：露天开采分南北２个采坑，南采坑计划开采到最低标高34ｍ水平，现已完成开采，北采坑计划开采至－50ｍ水平，现已开采至底部境界标高－14ｍ；地下开采范围为矿权范围内＋300～－255ｍ，首采中段为－100ｍ中段（标高－50～－100ｍ），现已经全部完成回采并进行了充填，正在回采的－150ｍ中段，采场分布高度为－95～－137ｍ，因前期露天开采仍在进行，地下开采采用嗣后充填采矿法。

2隔离层安全厚度计算常用的隔离层稳定性分析方法主要有：荷载传递线交汇法、厚跨比法、结构力学法、松散系数理论法、普氏拱理论、空场长宽比法、Ｋ．Ｂ．鲁别涅依特理论估算法等。

3数值模型建立及开采方案3.1三维建模采用FLAC3D程序建立三维计算模型，模型尺寸：矿体倾向Ｘ＝1250ｍ，走向Ｙ＝1050ｍ，标高Ｚ为－300ｍ至地表。

整体模型网格采用六面体单元划分，共计473058个实体单元，461200个节点。

3.2边界条件模型上部设置为自由面，允许发生自由位移，四周设置法向约束，限制水平位移，允许发生竖向位移，底部设置固定约束。

计算时不考虑其他构造应力的作用，在垂直方向施加反向应力加速度，在自重应力下平衡初始地应力。

石人沟铁矿露天转地下最佳开采模式研究我国铁矿资源目前85%以上为露天开采,经过近几十年的开采和不断增产,国内的大部分露天矿山企业都面临着露天采场闭坑、即将转入地下开采阶段。

鉴于我国露天矿山企业多为深凹露天矿的特点,在转入地下开采时将面临更多的困难。

为实现露天向地下开采的平稳过渡,必须对涉及平稳过渡的关键技术进行攻关研究,其中露天转地下相互协调安全高效采矿工艺技术是研究的重点内容之一。

本文通过现场调查、综合分析、方案设计及优化、类比分析、数学分析方法等手段对石人沟铁矿露天转地下开采的开拓系统衔接、过渡阶段采矿方法以及过渡模式等问题进行系统分析和深入研究,取得了如下研究成果：(1)为保证露天转地下能衔接紧凑,持续稳产,石人沟铁矿采用露天分段结束、地下分期建设、分段投产的方法是可行的,但已投入的工程服务期短、利用率低,露天转地下过渡缺乏完善的整体规划。

(2)针对如何充分利用原有主井和副井,尽量减少改造的问题,提出了新掘副井、一期副井改造延深、新掘盲竖井三种方案,并进行了技术经济比较,推荐采用新掘副井方案。

(3)经综合技术经济分析,推荐石人沟铁矿露天转地下采用主副竖井加辅助斜坡道开拓方案。

(4)通过对露天转地下开采过渡模式进行评价,得出如下结论：过渡期的生产能力较低,矿床的综合产能可能利用程度很低。

露天和地下联合开采时空联系程度较低,缺乏统一、全面的规划。

另外,过渡期较短,空间联系比较紧密,但因为过渡时间不充足,以及预留露天坑底境界保安矿柱使露天开采及地下开采的开拓系统及回采工艺结合程度偏低。

(5)通过对矿体按厚度和倾角进行分类统计可知,中厚及厚大矿体占90%以上,倾角均为倾斜至急倾斜。

可采用的采矿方法有分段凿岩阶段矿房法、无底柱分段崩落法、上向水平分层充填法及空场嗣后充填法等。

为满足生产管理与安全技术管理的需要,针对开采技术条件,通过模糊数学方法进行优化选择,得出石人沟铁矿露天转地下最优采矿方法：分段凿岩阶段空场嗣后充填法。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟露天-地下联合采矿法概述露天-地下联合采矿法不同于传统的露天与地下联合开采。

按采矿界一般的认识，凡是同时地进行露天和地下的开采设计，在一个矿床内同时进行露天和地下工程的施工，就可认为是露天与地下联合开采。

露天与地下联合开采是一种人们所熟悉的开采方式，作为一项技术措施被广泛的应用在露天转地下开采中。

对于倾斜和争倾斜矿床，如果矿体的延深大，这种联合开采法通常是把矿床分为上、下两层用露天开采法，下层用地下开采法，中间用境界顶柱或缓中层分隔开来。

这种联合开采方式的显著特点是，是、下两层都有各自明确的开采范围，其联合的含义更多的体现在用不同的开采方法开采同一矿床，而不是在同一矿块或采区中结合使用不同的采矿工艺或方法。

露天-地下联合采矿法，是在露天与地下联合开采中发展出来的一种新型采矿方法。

对一个矿床来说，在其开采范围内的垂直方向上分为上、中、下3 层，上层用露天法开采，下层用地下法开采，中间层也称过渡层或联合开采层，其回采的工艺过程是用地下开采工艺进行开拓、采准和切割，用露天开采法进行钻孔爆破，利用地下运输系统出矿，露天与过渡层形成的统一的采空区用以内排。

依采矿方法定义的范畴，采矿方法是指一个矿块或一个采区的开采方法，主要包括采准、切割与回采等工艺。

显然，过渡层的开采是在一个矿块或一个采区内联合使用露天采矿工艺和地下采矿工艺进行采矿。

因此，我们把过渡层开采的这种方法称之为露天-地下联合采矿法。

其实质是矿块或采区的上部为露天坑底，在采准、切割和回采过程中，由露天采矿技术和地采矿技术有机结合起来回采矿石和进行采场地压管理。

它与联合开采相比，工艺技术的结合程度更紧密。

从我国露天转地下开采实践的铁矿山来看，要稳定过渡期的产量，必须采用露天与地下同时联合开采，因而露天底下部第一个开采中段普遍采用的实场法或充填法，。

大型铁矿山露天转地下开采过渡方案优化卢宏建;南世卿;甘德清;陈超;张亚宾;高锋【摘要】合理确定大型铁矿山露天转地下开采过渡方案是露天转地下开采矿山关键技术问题之一.以庙沟铁矿为研究对象,首先在系统分析露天开采终了阶段,境界外矿体空间赋存状态的基础上,对不同区域的矿体开采进行方案设计,确定其基建时间节点与逐年产能;然后依据矿山开采现状与计划,结合挂帮矿体开采及覆盖层形成方案,分析矿山露天转地下开采过渡期阶段的时空相关性,提出了4种可行过渡方案;最后以露天转地下平稳过渡为目标,结合现有规范、标准,提出方案优化的评价指标为投资、资源利用可靠系数、产能平稳系数和开采安全系数.采用模糊综合评价理论对可行方案进行优化,确定了庙沟铁矿露天转地下开采过渡方案为;北端帮挂帮矿体采用崩落法、西边帮挂帮矿体采用平硐溜井联合开拓和回填形成覆盖层的过渡方案.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】6页(P1-6)【关键词】铁矿山;露天转地下;过渡方案;优化;评价指标【作者】卢宏建;南世卿;甘德清;陈超;张亚宾;高锋【作者单位】河北联合大学矿业工程学院,河北唐山063009;河北省矿业开发与安全技术实验室,河北唐山063009;河北钢铁集团矿业有限公司,河北唐山063007;河北联合大学矿业工程学院,河北唐山063009;河北省矿业开发与安全技术实验室,河北唐山063009;河北联合大学矿业工程学院,河北唐山063009;河北省矿业开发与安全技术实验室,河北唐山063009;河北联合大学矿业工程学院,河北唐山063009;河北省矿业开发与安全技术实验室,河北唐山063009;河北联合大学矿业工程学院,河北唐山063009【正文语种】中文【中图分类】TD803露天开采是金属矿床开采的重要手段，特别是我国80%的铁矿石产量来自于露天开采[1]，经过多年的开采，许多大中型露天矿[2-4]陆续转入地下开采。

露天矿转地下开采的细部优化思考摘要：随着我国露天矿的过度开采，深凹开采越来越多，已经开始了矿山转入地下开采模式。

露天转地下开采条件复杂，尤其时露天和地下同时开采过渡期时，存在诸多安全隐患，稍有不慎，就会导致人身财产损失。

所以，做好各细部优化非常重要，以实现安全开采。

本文就对露天转地下过渡期及地下开采的各种细部优化进行了简略，见下文。

关键词：露天矿地下开采细部优化矿山开采的不断推进使大多数的露天矿山资源越来越少，我国90%露天矿已经进入深部开采，深凹露天矿也陆续转入地下开采[1]。

但露天转地下开采因其条件复杂，安全隐患较多，如：露天转地下过渡期未做好协同处理，露天坑底的人机设备会影响地下采空区坍塌滑移；地下通风系统设计稍有不慎，会引起粉尘浓度超标；转地下时岩体变形及移动易诱发露天边坡发生滑坡、地面坍塌等；隔层状况也影响着地下开采，若隔层厚度较薄，露天大型器械或爆破的循环荷载会使采空区产生冒落、岩移，甚至突然垮塌引起高速气浪冲击波，对人员和财产损毁严重；若隔层厚度过大，虽然安全有保证，但浪费大量矿产资源。

所以，必须注重地下开采细部保障措施，以推动露天矿转地下开采的安全、高效性。

1露天转地下过渡期协同开采优化露天转地下过渡期是指露天和地下同时开采生产时期，矿石生产系统由露天和地下两系统构成[2]。

此时露天开采境界内的底部矿量开采范围逐渐缩小，产量也逐渐减小；地下开采境界外挂帮矿量，开采范围逐渐变大，产量也逐渐增大。

直至露天开采系统消失，地下开采系统变为主系统。

露天转地下过渡期的产量衔接难易程度取决露天与地下产量增减变化，构建地下大幅产能增长的采矿方法，优化露天开采境界，以减缓露天产能降低率，是过渡期产量衔接问题的关键思路。

且挂帮矿采动岩移是影响露天与地下安全生产的主要因素，所以地下采矿方法须控制岩移方向，不影响露天采场安全。

从高效开采、增加产能、岩移控制要求出发，须按露天转地下开采的便利和经济效益最大化为原则，提出露天开采境界的细部优化方案。

归来庄金矿露天转地下平稳过渡高效采矿技术研究
孙维强;张春旺
【期刊名称】《世界有色金属》
【年(卷),期】2017(000)013
【摘要】通过对归来庄金矿工程地质、资源储量及开采现状的综合分析,对于归来庄金矿露天开采长的安全性进行的分析,同时在近况的露天开采转入地下开采的过程中,所产生的通风问题和高效采矿技术等问题进行了一系列的研究.通过利用合理的开采方法,使得整个金矿的开采水平得到大幅度提升,提升了金矿的开采安全性,建立了完善的金矿开采体系.文章中所提出的露天矿坑底部开采技术在实际运用当中有效解决了境界矿柱回采的技术难题,为更好地进行金矿的开采开采创造了有利条件.
【总页数】2页(P178-179)
【作者】孙维强;张春旺
【作者单位】山东黄金归来庄矿业有限公司,山东临沂273300;山东黄金归来庄矿业有限公司,山东临沂273300
【正文语种】中文
【中图分类】TD861.1
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露天转井下矿山过渡期采矿设计优化发布时间：2021-03-09T07:27:21.522Z 来源：《防护工程》2020年31期作者：杨鹏邱晓礼赖爱婷[导读] 露天转井下开采存在2～3年的严重减产甚至停产期。

严重减产甚至停产期的存在不但影响露天转井下开采资源开发的正常衔接，还会影响公司“以矿养矿”的生产经营策略。

本文结合实例对露天转井下矿山过渡期采矿设计优化进行分析。

紫金矿业集团股份有限公司摘要：露天转井下开采存在2～3年的严重减产甚至停产期。

严重减产甚至停产期的存在不但影响露天转井下开采资源开发的正常衔接，还会影响公司“以矿养矿”的生产经营策略。

本文结合实例对露天转井下矿山过渡期采矿设计优化进行分析。

关键词：露天；井下矿山；采矿设计1露天转井下矿山过渡期采矿设计优化某金属矿露天开采局部已经到达372m最低水平，396m以上最终开采境界已按设计完成，露天开采即将结束。

前期露天开采设计时，采用的露天开采工艺为牙轮钻机穿孔，4m3电铲采装，南段帮最低的396m平台宽度为22～51m，长为190m左右，工作面参数较大。

1.1东南边帮运输道路的优化根据项目初期制定的优化思路，将东帮现运行的运输路通过覆盖层回填的机会，利用覆盖层岩石修筑新的临时运输路线，既能将此部分矿石置换出来，弥补矿石资源缺口，又能保证覆盖层回填进度。

此项工作进行过程中涉及到生产组织、车辆调配、安全管理等各方面存在交叉作业，所以要求实施单位要做到切实做到细化作业方案、精准落实各项安全措施，保证项目能够安全有效的进行。

1.2南部露天采场的开采方式优化若针对372～396m的部分矿体，原设计是通过井采方式开采出来，通过此次优化，确定将此部分矿石以露天开采方式开采出来，具体实施方式为采用潜孔钻机穿孔，1.6m3液压挖掘机采装，此处优化可增加露天开采矿石储量，延长露天开采服务年限，较少井下施工方量。

1.3北部露天采场的开采方式优化根据露天最终开采台阶高度和境界，优化井下基建开拓工程、分段采准工程和井采范围，并根据露天转井下安全管理要求，制定合理无底柱覆盖层形成方案和交接部位矿体开采方案，确保井下开采安全。

露天转地下开采的现状及关键技术探讨摘要：露天转地下开采在矿业市场是广泛存在的问题，也是矿业市场长足发展而需要解决的问题。

本文综述了国内外露天转地下开采技术的发展现状，分析了露天转地下开采的特点及关键技术，为工程实践提供参考。

关键词：露天转地下开采关键技术一、国内技术发展现状国内露天转地下开采的矿山有江苏的凤凰山铁矿、安徽的铜官山铜矿、湖北的红安萤石矿、甘肃的白银折腰铜矿、江西的良山铁矿、浙江的漓渚铁矿和山东的金岭铁矿等。

30多年来，国内露天转地下开采的矿山虽然不多，但是通过试验和研究也积累了很多宝贵的经验，为进一步研究适合我国露天转地下开采的方法和手段创造了条件。

针对国内露天转地下开采的技术要求及今后的发展趋势进行了理论研究，如马鞍山矿山研究院利用技术创新资金，研究了露天与地下联合开采的工艺技术，它包括联合穿爆地下出矿采矿工艺、露天漏斗法采矿工艺、地下穿爆露天出矿工艺等，同时也研究了露天与地下联合开采的关键技术，为国内露天转地下开采的矿山提供了理论准备。

二、露天转地下开采的特点露天转地下开采矿山通常是矿体延伸较深、覆盖层不厚，多为中厚或厚大的急倾斜矿床，由于这类矿床采用露天开采后，具有投产快、初期建设投资少、贫损指标优等优点，早期一般采用露天开采方式进行采矿，但当露天开采不断延深后，这些矿山逐步由露天开采向地下开采过渡，最终全面转向地下开采。

因此，要求露天转地下开采的矿山，在进行露天转地下开采的没计时，对前(露天)后(地下)期开采应统一全面规划，露天开采后期的开拓系统既要考虑地下巷道的利用，同时在向地下开采过渡时，地下开采也应尽可能利用露天开采的相关工程和设施等有利因素，使露天开采平稳地过渡到地下开采，使矿山产量和经济效益保持稳定。

露天转地下开采的矿山，整个矿山的开采期一般要经过露天开采期、露天与地下联合开采的过渡期和地下开采期三个阶段，在这三个阶段中，矿山的开采强度和矿山企业的生产能力是各不相同的，因此，在考虑露天转地下开采的开采工艺及工程布置时，必须研究与矿山矿床赋存条件及开采技术条件相适应的开采强度和生产能力、以求获得经济效益的最大化。

露天转地下采矿方法的研究近些年，随着经济的快速发展，对于各种金属矿山的过渡开采，已经造成了我国国内现有的资源逐渐的枯竭，尤其浅层资源已经没有了可以开采的地方。

我们对金属矿业的开采已经逐步转向地下开采时期，但是如何度过这个过度时期，对于我们选择的开采方式是非常严峻的考验。

由露天转向地下开采是将露天开采和地下开采两种方式结合到一起的一种综合型的开采技术，不论对于人员开采的技术，还是对于开采设备的要求，都是一个考验。

在本文的研究中，主要是以石人沟为案例，来研究由露天转向地下开采的方法，根据现有的采矿方法及原理，选择比较合理的开采方案，既要保证金属矿业资源的可持续开采，同时还要保证开采的安全性。

标签：露天开采地下开采方法研究近些年，随着经济的快速发展，对于各种金属矿山的过渡开采，已经造成了我国国内现有的资源逐渐的枯竭，尤其浅层资源已经没有了可以开采的地方。

我们对金属矿业的开采已经逐步转向地下开采时期，但是如何度过这个过度时期，对于我们选择的开采方式是非常严峻的考验。

由露天转向地下开采是将露天开采和地下开采两种方式结合到一起的一种综合型的开采技术，不论对于人员开采的技术，还是对于开采设备的要求，都是一个考验。

在本文的研究中，主要是以石人沟为案例，来研究由露天转向地下开采的方法，根据现有的采矿方法及原理，利用层次分析和模糊数学模型结合的方法，进行综合性评价比较，选择比较合理的开采方案，既要保证金属矿业资源的可持续开采，同时还要保证开采的安全性。

1综合评价方法由以往的数据显示，露天转地下的开采方法要考虑到多种因素、指标、目标及层次，这是一个综合性的过程，也是一个比较复杂的工程，如果地质资料出现误差或者其他的指标具有不确定性，那么对于开采的过程会带来很多的安全隐患。

目前有很多的系统中都有数学的应用，在本次研究中主要以石人沟为例，来研究露天转地下开采方式。

本次研究所选择的方法为层次分析和模糊数学模型结合，应用到开采方法中，建立相关的综合评价模型，客观的对各因素进行层次分析，然后利用模糊数学理论进行综合型的评价，最终选择合适的开采方法。