为我国企业海外矿山开采指明新路
——记中钢马矿院特大型露天矿高效开采集成技术
发布日期: 2018- 10- 18
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2017年9月14日,由国资委举办的 “中央企业贯彻落实新发展理念、深入实施创新驱动发展战略、大力推动双创工作成就展”在北京隆重开展,中钢马矿院“特大型露天矿高效开采技术”作为中钢集团重点推出的重大科技成果,与载人航天、深海探测、高速铁路、特高压输变电、第四代移动通信等央企重大成果共同参展。

中钢马矿院“特大型露天矿高效开采技术”之所以获得这样高的评价与其所解决的重大行业难题分不开。为响应国家提出利用国内外两种资源的战略,自上世纪八十年代以来,我国一大批国有大型企业,进入澳大利亚矿山从事铁矿开采,顺利入股和独资经营了诸如恰那铁矿、中西部铁矿、皮尔帕拉地区铁矿山等,海外特大型露天矿山成了国内钢铁工业发展不可或缺的战略资源基地。但我国收购和参股的国外矿山中,多数矿体埋藏深,矿体厚度中等偏薄,多为含多层岩脉的倾斜和急倾斜矿床,矿体开采时无论是境界剥采比、平均剥采比,还是生产剥采比,是国外同类矿山的10倍以上,建设投资和采矿成本远远大于外国公司,如何高效经济开采这类矿山成了走出去的中国企业共同面临的突出难题。

中钢马矿院教授级高工王运敏在深入企业调研中敏锐的发现这个行业共性难题,他带领科研团队联合由该院牵头成立的我国“冶金矿产资源高效开发利用产业技术创新战略联盟”成员企业和高校院所申报了“十二五”国家科技支撑计划项目“特大型露天矿高效开采技术”,针对这类特大型急倾斜、含多层岩脉的复杂矿床资源存在的开采与剥离比如何确定、规模如何合理确定、损失贫化如何控制、如何保证高强度开采等棘手难题,在国内外尚无整体的成型技术和知识产权的情况下、深入中钢Weld range铁矿、鞍钢Karara铁矿、包钢白云鄂博铁矿等现场进行深入研究。

经过多年的科研攻关,教授级高工王运敏带领科研团队研发出基于多因素控制的露天矿床剥离洪峰控制动态优化技术。首次将矿石价格作为控制因素,根据最小费用、生产平稳性、剥采比保持以及收益最大化原则确定出效益最大化的均衡生产剥采比,这样更符合当前矿业价格多变的市场环境;研发出基于多目标决策的生产规模动态优化技术。综合考虑了矿床品位、资金时间及矿石价格的可变性等因素对境界优化的影响,计算不同境界方案下的矿山动态经济指标,设计出矿山最优采剥顺序、开采境界和生产规模,使矿山效益最大化??⒊龆嘁蛩馗扇畔驴刂瓶笫鹗痘淖允视Ρ萍际?。建立矿石损失率和贫化率与台阶高度,工作面推进方向,分爆线位置,矿体厚度等多因素的多元函数及数学模型,精确量化指标,具有广泛的适应性;研发出特大型露天矿新水平多区段协同开拓技术。将矿床划分多区段同步开采,构建出区段数量与生产规模、设备作业效率、基建期的本相关系,通过工作线延展到最终境界,保证了生产规模。

该成套研究成果在中钢Weld range铁矿、鞍钢Karara铁矿、包钢白云鄂博铁矿等矿山得到应用并取得明显的经济效益。该项目研究成果解决了我国在国外铁矿资源露天开采的共性技术难题,以较小的投资、较短的时间、低成本实现了矿山高产,为我国企业海外投资的特大露天矿山开采提供了一整套先进技术,为国内外类似资源的开发起到了积极的示范作用。 





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