世界上大多數的鐵礦山都是露天，佔比為70%到80%。雖然只有五分之一左右的地下礦山，但目前我國部分鐵礦山面臨由露天轉入地下開採的問題，地下鐵礦山數量將會逐漸增多，鐵礦的地下智能開採技術的需求也將增多，《礦業匯》接下來將介紹部分地下鐵礦山及其開採情況！

一、瑞典基律納

基律納鐵礦位於瑞典北部，深入北極圈內200千米，是世界上緯度最高的礦產基地之一。基律納鐵礦以產高品位（含鐵率超過70%）鐵礦石著名，其鐵礦蘊藏量約18 億 噸，是目前世界上最大的鐵礦山之一。

鐵礦開採已有70多年的歷史，現已由露天開採轉為地下開採。採出的礦石90%出口國外。

基律納鐵礦開採歷史始於1910年，早期採用露天開採，1965年由露天轉入地下開採，早期的露天開採在地表形成了深約 230m 的大采坑。

目前礦山的開採深度為1045 m，1045 m 水平也是礦山的主要運輸水平，按照礦山生產安排，計劃在 2018 年前完成系統改造和產能提升，屆時將實現3500～4000萬噸的生產能力。

如今，基律納已發展成為世界一大鐵礦中心。基律納鐵礦，不僅因其盛產高品位鐵礦石（含鐵率超過70%）而名揚世界，同時也因其已基本實現“無人智能採礦”而享譽全球。

它的智能化系統享譽全球，本溪大臺溝鐵礦在資源儲量、礦山規模、礦體埋深等方面與其相似，建設過程中參照了它的智能化系統和工藝。

二、本溪大臺溝鐵礦

亞洲最大鐵礦其位於遼寧省本溪市橋頭鎮大臺溝的鐵礦現已查明儲量超過30億噸，成為目前亞洲發現的最大鐵礦。按理論估算，儲量還有可能翻番，當地正在繼續勘探中。

大臺溝鐵礦具有埋藏深、礦體延深大、傾角陡、礦體規模大等特點，礦床工業類型屬磁鐵礦和赤鐵礦混合型，為特大型鐵礦床，從十幾個勘探孔查明瞭鐵礦石品位在25%-62%之間。共提交鐵礦資源量34.74億噸，平均品位32.59%。

見礦深度一般在1100～1400米，終孔深度在1701～2465米

大臺溝鐵礦與瑞典基律納鐵礦1365米新水平的結構參數相似，分段高度28.5米，進路間距25米，崩礦步距3.5遠遠超出國內同類礦山，在世界上也處於領先水平。

大臺溝鐵礦擬採用的800xA自動控制系統

大臺溝鐵礦礦山數字化構架和設想

大臺溝鐵礦儲量巨大、礦體埋藏深，要建成“大規模化，大機械化，自動化和數字化”的四化礦山，須按當前世界最先進水平進行規劃、設計。

國內沒有同類礦山設計先例，世界範圍內，只有瑞典基律納鐵礦與大臺溝鐵礦在資源儲量、礦山規模、礦體埋深等方面相似。

經過兩年多的國內外礦山交流考察實踐，最終確定的具體實施方法如下：

1、超深地下采礦的關鍵技術

目前，崩落採礦方法是世界範圍內地下礦山大規模化的主要採礦方法，經過大量的岩石試驗和論證，認為大臺溝鐵礦岩石強度高，完整性好，更適合無底柱分段崩落法。

1、大直徑深井與採區斜坡道聯合開拓超深礦井

世界上大規模地下深井礦山一般採用豎(斜)井與斜坡道聯合開拓方式，這種開拓方式在大臺溝鐵礦並不適用，考慮使用大直徑的副井代替主斜坡道的功能，輔以採區斜坡道聯繫各採區水平。

同時為了減少開拓基建工程量，縮短基建開拓時間，嘗試採用國際最先進的設計理念和井建施工設備，通過加大井筒直徑，副井通風混合井等方式來實現。

2、多組穿脈並列折返式標準軌無人運輸系統

首先從有軌和無軌運輸選擇中確定了有軌運輸的方式。

受瑞典基律納鐵礦的啟示，該礦1045水平採用窄軌折返式運輸達到2700萬噸/年的生產能力，而1365水平在更換為標準軌折返式運輸後達到了3500萬噸/年的生產能力。

但是大臺溝礦體遠比其厚大，又不能直接套用其模式。經過反覆探討，創造性地提出了“多組穿脈並列折返式標準軌無人運輸系統佈置”的方案。

3、深熱礦井的通風、降溫

根據勘探鑽孔資料，大臺溝鐵礦井下最高溫度達到46℃，深井降溫是要解決的難題之一。

通過參觀考察了國內的梅山鐵礦和冬瓜山銅礦，吸取南非的超4000米深井，美國的亨德森鉬礦和瑞典基律鈉鐵礦的通風模式，上下盤分別進迴風，採區內劃分相對獨立的通風單元，在設計上加大通風量，並配合局部降溫措施。

2、採礦前沿技術和裝備

1、弧形定向扇形中深孔

採礦結構參數對比圖

根據最前沿的研究，配備瑞典Wassara高壓水力潛孔衝擊式鑽機的採礦鑿巖臺車，可以鑽鑿弧形定向扇形中深孔，不但鑿巖速度快、鑽孔非常精準，而且鑽鑿的弧形定向孔可以使得每一爆破單元中，扇形中深孔(炸藥)分佈更均勻，從而保證落礦的塊度，提高鏟運機效率、減少二次破碎和溜井堵塞。

2、無人開採

大臺溝鐵礦採用的獨立礦塊模式，具備應用無人開採的條件。在採區應用無人遙控，180度廣角無線視頻監控系統技術，鏟運機全面自動化、全自動井底車場運輸以及礦石提升。

通過實現無人採礦，帶來提升礦山本質安全化水平、延長有效作業時間、從而增加產能、降低通風成本等一系列好處。

三、杏山鐵礦

杏山鐵礦隸屬於首鋼礦業公司,位於遷安木廠口鎮。杏山鐵礦於1966年建礦，原為首鋼大石河鐵礦的一個露天採區，露天最大生產規模150萬噸/年。

2007年杏山鐵礦由露天轉入地下開採，成為首鋼礦業第一座地下開採礦山，建設規模320萬噸/年。

2015年底，杏山鐵礦補勘後新增資源儲量1.1億噸，為此，首鋼礦業公司決定進行杏山鐵礦地下開採擴建工程建設，擴建後開採規模將達到350萬噸/年。成為我國僅次於梅山鐵礦（每年400萬噸）的大型地下礦山。

杏山鐵礦分六個作業區，開拓區，採礦區，井巷區，碎運區，提升區，動力區。

目前，杏山鐵礦已建成為國內一流的地下礦山，礦山自動化水平和數字化水平處於國內前列。

礦山採用先進合理的採礦工藝，實現採礦方法由崩落法向充填法過渡，新建高效連續充填系統，選擇大型高效採礦設備，進一步提高礦山在鑿巖、出礦、運輸、提升、排水、通風等工序的自動化水平和礦山數字化水平。

大臺溝鐵礦等還處於建設過程中，技術還不完善，建成之後，將會超越基律納，成為又一經典案例！

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