目前，崩落采矿方法是世界范围内地下矿山大规模化的主要采矿方法，所以大台沟铁矿选定了自然崩落法和分段崩落作为备选采矿方法。经过大量的岩石试验和论证，认为大台沟铁矿岩石强度高，完整性好，更适合无底柱分段崩落法。
图2-1 无底柱分段崩落法采矿结构参数对比
关于产能验证，根据国内设计院的计算，完全可以达到3000万吨/年，还为扩大产能留有余地；国外的设计院和资深专家顾问也认为大台沟铁矿的产能潜力巨大，通过优化设计可以进一步提高产能。 2.3.2矿井开拓
大台沟铁矿拟采用竖井与采区斜坡道联合开拓，阶段高度300m，采区开拓采用大结构参数布置，采区溜井采用垂直溜井布置方式，运输水平为折返式标准轨运输；通风系统划分为采区、运输、溜破三大独立单元，采场通风分上下盘两大通风区，并采用分区通风方式。设计方案的三维建模图如下：
图2-2 大台沟开拓系统示意图
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该开拓方案共有竖井18口，2条采区斜坡道，及其他开拓巷道及硐室。其中建设五口Φ6.5米主井，两口Φ9.5米副井，并兼做进风，一口措施井,十口风井。
2.3.3多组穿脉并列折返式标准轨无人运输系统
按国内传统的地下矿山运输理念，有轨比无轨运输效率高、运行成本低，但国外大规模矿山也有用卡车运输的成功范例。为了既能满足产能要求，又降低成本的考虑，进行了多种运输方式的比较。首先从有轨和无轨运输选择中确定了有轨运输的方式。
关于有轨运输水平的布置，传统的经验认为，大型矿山用环形穿脉运输，中小型矿山用折返式运输巷道布置，但是这一经验在大台沟铁矿并不适用。按传统的环形穿脉运输布置，计算上难以满足产能，还存在破碎站布置在矿体内的不稳定因素的缺陷，会给以后的开采带来困难。
受瑞典基律纳铁矿的启示，该矿1045水平采用窄轨折返式运输达到2700万吨/年的生产能力，而1365水平在更换为标准轨折返式运输后达到了3500万吨/年的生产能力。但是大台沟矿体远比其厚大，又不能直接套用其模式。经过反复探讨，创造性地提出了“多组穿脉并列折返式标准轨无人运输系统布置”的方案[已获国家专利]。
采场回采的矿石由铲运机装矿，卸入采区溜井，矿石经采区溜井下放到运输水平，装入矿车，由电机车牵引底侧卸式矿车运至卸矿线，卸入卸矿站，空车由电机车经空车线推入穿脉运输巷装矿。
采区溜井集中按组布置，每个采区布置1组溜井，3条溜井为1组，互为备用。根据采区溜井布置特点，穿脉运输巷采用3条为1组，折返车场方案，车场采用折返式布置，共布置了1条双轨运输石门，3条卸矿线，1条空车返回线，1条机车车辆检修线（包括副井调车线）。部分沿脉运输巷采用双轨布置，便于空、重车错开运行；3条卸矿线互为备用，保证机车运输能力；空车返回线间布置联络道，使空车可以根据需要进入合适的穿脉运输巷装矿，便于机车合理调度。
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图3-2 大台沟运输系统布置图
运输水平标准轨铁路轨距1435毫米，轨重70千克/米，1/9道岔，线路坡度4‰，最小拐弯半径150米。实现井下无人运输。
在-1280米运输水平，除列车装矿采用人工远程遥控装车外，其它的列车运行、卸矿等全部实现自动化，由中央控制室进行监控，各个溜井和破碎系统中的矿石品位实现装矿过程中自动在线检测。
其中运输设备引进德国Schalke公司生产的准轨电机车及自动化控制系统， 110吨电机车牵引21辆17立方米底侧卸式矿车，列车长度93米，每列平均载重650吨，设计最大速度25千米/小时。 2.3.4大直径深井与采区斜坡道联合开拓超深矿井
世界上大规模地下深井矿山一般采用竖(斜)井与斜坡道联合开拓方式，这种开拓方式在大台沟铁矿并不适用，因为从地表掘进主斜坡道到达矿体需要15千米长，从建设成本到工期都耗费大，但是为了保证大量大型无轨设备的适用，又必须考虑必要的通道，所以考虑使用大直径的副井代替主斜坡道的功能，辅以采区斜坡道联系各采区水平。
2.3.5超1500米深矿井地压与岩爆控制
大台沟铁矿矿床赋存超过2000米，一期开采设计到-1280米水平，开拓井筒深度超过1600米，开拓和采矿井巷工程都位于地表1000米以下，如此的深井开采，必须考虑岩爆和地压的问题。根据前期的岩石力学研究，和最近的大量试验研究，初步查明了大台沟铁矿开采的岩爆倾向性，并设计了卸压、支护和监测
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等应对措施。
2.3.6深热矿井的通风、降温
根据勘探钻孔资料，大台沟铁矿井下最高温度达到46℃，深井降温是要解决的难题之一，大台沟铁矿矿体厚大，走向长，沿走向两端还未封闭，而且开采时从矿体中间分两部分向上下盘退采，所以通风系统布置难度大。 另一方面还要考虑到基建成本，要尽可能减少开拓井巷的工程量。
通过参观考察了国内的梅山铁矿和冬瓜山铜矿，吸取南非的超4000米深井，美国的亨德森钼矿和瑞典基律钠铁矿的通风模式，上下盘分别进回风，采区内划分相对独立的通风单元，在设计上加大通风量，并配合局部降温措施。 结语
大台沟铁矿建设要遵循分区分期开发，以矿养矿，滚动发展，充分发挥矿山规模效益。在设计理念上要“立意新、看的远、有前瞻性、瞄准世界一流”，站在采矿技术前沿，大胆引进国际优秀的设计团队，自主创新，跨越发展，引领矿业未来，将大台沟铁矿建设成为世界上生产规模最大的、资源节约型、环境友好 型的现代化地下矿山。
作者简介:董振民,男,1943年生于浙江省镇海县,硕士学位,教授高工,享受国务院特殊津贴,现任大台沟矿业公司总工程师。
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