大新锰矿分公司是中信大锰矿业有限责任公司的直属矿山,是我国最大的锰矿山企业。该矿体主要是由原生沉积碳酸锰矿和次生氧化锰矿组成,有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个锰矿层,锰矿资源丰富。但其赋存条件极复杂,多层矿体层状产出,断层甚多、褶皱构造十分发育,对开采矿体的技术要求高。因此,开展大新锰矿西北重叠矿体采矿工艺系统优化研究,确保各采矿工艺之间的畅通、优化采场结构参数等以适应目前开采技术条件。(1)分析矿石运搬工艺系统存在的问题,初步确定4种运搬工艺改进方案。通过对改进方案进行技术经济和系统性比较分析,综合确定出最优的运搬工艺系统方案。最优方案具备以下优点:减少Ⅰ矿的电耙级数,提高出矿效率;整合Ⅰ矿和Ⅱ、Ⅲ矿溜井结构,体现出矿结构布置的系统性;降低生产成本,增大矿石回采率,经济上实现最优。(2)剖析采场结构参数与工程布置之间不足,并通过对矿柱稳定性分析和采场极限暴露面积的核算。计算结果表明矿柱尺寸规格为3m×3m和矿房跨度9m的为最优值;Ⅰ矿与Ⅱ、Ⅲ矿的矿柱在系统上形成对应布置,可降低矿房顶板冒顶的概率。(3)通过对采空区分布现状和塌陷事故的分析,提出四种在技术上可行、符合大新锰矿西北采空区现状的处理技术措施。并对不同工况下采空区处理技术方案作合理分析。通过对Ⅱ、Ⅲ矿超前Ⅰ矿步距进行理论计算,得出理论计算的Ⅱ、Ⅲ矿超前Ⅰ矿的协同距离为9.42m,理论计算值与当前应用值基本吻合。