增大结构参数是现代无底柱分段崩落法的发展方向。本文结合大红山铁矿的建设项目,研究了高分段大间距无底柱分段崩落法的回采工艺。工业试验证明,分段高度由我国目前的15m增加到20m,可降低采切成本25%,单步距崩矿量增加到7000t,有效地提高了采场生产能力降低了出矿损失贫化。这一研究成果标志着我国无底柱分段崩落法的分段高度进入到20m的新阶段,拉近了与西方先进国家同类采矿方法技术水平(30m分段高)的距离。贫化损失指标的预测是无底柱分段崩落法放矿理论研究的重要内容,本文在原有放出体前方废石混入贫化指标计算的基础上,进一步研究了放出体顶部和侧面废石混入造成矿石贫化损失的原因,推出了放出体顶部和侧面废石混入造成贫化率的计算公式,各种贫化情况下回收率的计算公式,完善了端部放矿理论贫化损失指标的计算体系,为全面系统地进行贫化损失指标的预测奠定了理论基础。分段高度、进路间距和崩矿步距的不同组合,对放矿损失贫化指标影响重大。本文研究了结构参数优化的方法,在以“回贫差”最大化为目标函数,确定崩矿步距的基础上、建立了单位工业储量盈利最大化和单位精矿盈利最大化为目标函数的数学模型。改变了传统的仅考虑贫化损失指标最佳确定结构参数的方法,开辟了从保障矿床开采整体经济效益最大化确定结构参数的新途径。理论研究和实验都证明,不(低)贫化放矿可大幅度地降低出矿贫化率。但是目前的放矿管理方式与复杂的生产实际不适应。本文改变了过去的组合截止品位放矿管理办法,大胆使用了定量放矿管理方案。工业试验表明,采用定量放矿管理简单易行,完全可达到不(低)贫化放矿的目的,放出矿石的贫化率可控制到5%以内(不包括底部和次底部分层放矿),这种放矿管理方式为不贫化放矿的推广应用带来了新的发展契机。大红山铁矿上盘岩石自然崩落规律研究表明,主采区基建采场回采期间,需采用强制崩落顶板形成覆盖岩石;基建采场回采完毕,可采用自然崩落与强制崩落相结合的方法形成覆盖岩层,顶板岩层的自然崩落高度达到120m;持续采场回采完毕,矿体上盘岩层已完全形成自然崩落机制,可利用自然崩落顶板岩层形成覆盖岩层,顶板岩层最终的崩落高度达到160m;中部1和中部2采区完成第1步回采后,顶板岩层就可形成自然崩落机制,可依靠自然崩落形成覆盖岩石。