[01063669]孝义铝矿伴生铁矿、粘土矿强化开采技术研究

该项目主要解决孝义铝矿在开采铝土矿的同时，强化开采伴生粘土矿、铁矿的技术难题，内容包括伴生资源开采理论与工艺技术、采空区安全控制、动态边际品位控制、综合利用等方面。针对山西沉积型铝土矿伴生粘土矿和铁矿的复杂边界特征，建立了孝义铝矿三大矿区粘土矿和铁矿地质资源数据库。在分析影响矿石贫化率、损失率及围岩混入率高的基础上，结合现有设备工况参数和工艺流程，有针对性地进行加密补充勘探设计，提出了孝义铝矿“铲运机-反铲-中深穿孔微差爆破”采矿新工艺。针对孝义铝矿民采遗留的大面积采空区安全隐患，在现场节理裂隙调查的基础上，采用Reissner厚板理论，分析了矿岩自重、地面超载、等效移动荷载、自重和超载等4种条件下的采空区顶板的临界安全厚度，确定了不同跨度条件下采空区顶板的最小安全厚度，建立了采空区顶板分析数值模型，分析采空区的稳定性，同时提出了确保安全的工程措施，指导了安全生产。利用边际效应理论，创新建立了沉积型伴生粘土矿、铁矿开采短期和中长期动态边界品位评估控制模型，实证迭代求算了孝义铝矿三期相王矿区的边界品位。编写了13.7万字《孝义铝矿伴生资源开采的安全生产管理培训教材》，并进行了相关人员的培训。该项目在模拟开采的基础上，首次进行了试验区伴生粘土矿和铁矿的开采，实际回采粘土矿22087.1t，回采铁矿17424t；粘土矿和铁矿的回采率分别为86.1%和86.0%。利用试验区开采技术参数，进行了一期克俄试验区的伴生粘土矿和铁矿的大规模强化开采，取得了伴生矿强化开采技术参数。实际回采粘土矿21122t，回采铁矿17439t；粘土矿和铁矿的回采率分别为86.5%和86.7%，超过了合同规定的85.0%目标。该项目为孝义铝矿伴生资源的开采提供理论支持，为后续强化开采和和大规模工业化开采奠定了基础。