在资源开采过程中，产能与安全如何兼得？每一个生产企业都困扰于此。矿业企业如何保障矿业开采的绝对安全、零事故，不仅是一种生产要求，也是一份企业的社会责任。
中钢集团马鞍山矿山研究院长期专注于开采工艺的研究，通过工艺改进和技术突破，努力实现开采效益和开采安全的有效统一。“安全且高效”就是中钢马矿院对安全技术创新的原则。通过一个一个项目的成功案例，中钢马矿院已然树立了一个中国式的安全样本。
试剑大红山
隶属昆明钢铁集团总公司的大红山铁矿，是中国地下生产能力最大的矿山之一，矿床规模巨大，共分为浅部铁矿、深部铁矿、曼岗河北岸铁矿、哈姆白祖铁矿和Ⅰ号铁铜矿带五个地段，该矿约有45825.345万吨矿石量，对于矿产资源缺乏的我国来说，是一座名副其实的“金山”。
最初，这个矿山的规划是采用地下与露天联合开采方式，对靠近地表的浅部熔岩铁矿采用露天开采；对深部矿体采用高分段、大间距无底柱分段崩落法开采。
这样一来，一个现实险境就出现：按此方式操作，空间上将形成浅部、深部、露天、地下、多矿段、多区段立体联合开采的局面，其引发的地压活动极为复杂，将对安全生产管理工作带来巨大挑战。
如果不搞清地压活动的规律，就不能建立起安全可靠的生产措施，也就无从开发这座“金山”。于是，昆钢委托中钢马矿院开展“大红山铁矿地下开采对露天开采危害及控制技术研究”研究，想要破解这一难题。
“接到这一课题后，我们抽调以国贴专家、教授级高工胡杏保为组长的攻关课题组，深入实地考察，不顾现场的恶劣条件，采集相关数据，确保所有参考数据的可靠性。”参与该项目的一名中钢马矿院的工作人员表示。
在矿区工程地质调查研究和矿岩体力学参数测试试验的基础上，课题组根据设计开采过程，采用分阶段、分步骤的三维数值模拟、理论分析和多年工程实战经验，对大红山铁矿崩落法采空区的稳定性、顶板覆岩的崩落规律以及地下采矿与露天采矿同期进行的相互影响进行研究。
经过反复交流及论证，从科研模拟结果和研究分析，中钢马矿院的科技工作人员发现，若顶板岩体遇有一定强度扰动就有可能进入屈服状态，因而发生脆性破坏、剪切破坏与拉伸相结合的破坏而引起顶板崩落，这种崩落具有一次性突发而引起强大冲击波的可能，从崩落空间高度上，尽管空区顶板离地表最近距离有640m左右，但由于空区暴露面积大，且主要受断层影响，顶板岩层移动带会逼近地表，继而可能会影响部分露天边坡。因此，要根据工程现场地压显现状况及监测情况及时进行有效的安全处置。
从2008年11月7日开始，大红山铁矿启动井下采空区地压、地应力监测项目。对不同深度，进行精准的测试。最后经分析，在巷道进路两侧矿柱中形成了应力升高区，进路顶板上方形成应力降低区，在进路拱角、进路立面墙角处应力升高现象加剧与科研预期一致。
如今，大红山铁矿主采区从空区顶板至已经确定的冒落标高+970m水平，形成了垂直高度为470m的垮塌区，其垮塌向地表崩落轨迹移动趋势见证了矿院科研预测，在采空区高度仅为60m左右的情况下，该岩体移动垮塌高度在国内矿山实属罕见。这对大红山铁矿地压控制、地下-露天联合开采规划具有重要的指导作用。
降服豹子沟
尾矿库是矿业开发中必不可少的重要设施，是矿山建设和生产的重要组成部分。目前，由尾矿库(坝)事故造成的灾难时有发生，美国克拉克大学公害评定小组研究表明，尾矿库事故造成的危害，在世界93种事故、公害隐患中，名列第18位，直接引起100人以上死亡的尾矿库事故屡见不鲜。
四川会理锌矿豹子沟尾矿库于1990年底投入使用，该矿尾矿库初期坝坝顶设计标高1196m，初期坝高21m，为内坡反滤式均质土坝。尾矿库设计最终标高为1241m，设计尾矿库总坝高66m，总库容353.1万立方，为三级库。子坝采用上游法填筑，至2007年底，尾矿库已堆筑至第二十级子坝，坝顶标高1237m标高。
豹子沟尾矿库在后续生产运行中因尾矿粒度较细，且含泥量较大，泥砂互层现象严重，导致尾矿堆积体渗透性较差，出现了坝体浸润线过高、坝坡面沼泽化现象，危及到尾矿库的安全生产工作，且对附近的214省道、成昆铁路和下游的居民点构成了较大的威胁，按照《尾矿库安全技术规程》中尾矿库安全度分类，该库属于病库，需要采取措施进行处理。
为了保证尾矿库安全稳定运行及防洪需要，中钢马矿院采用尾矿库工程灾害诊断及控制、治理技术对该病库进行联合排渗的设计、施工治理工作，以消除坝坡出现的沼泽化和浸润线过高现象。联合排渗工程主要包括四大部分结构：射集水井、水平排渗管、垂直塑料(12500,-5.00,-0.04%)排水板、水平排水管。
2008年5月，排渗工程实施完成后，排渗孔实测排水量约150m3/d，坝体浸润线有明显降低(平均下降约2.0m)，子坝沼泽化现象消除，达到了预期的效果，消除了尾矿库的安全隐患，为企业创造直接经济效益3600万元。
鱼与熊掌兼得
无论是大红山铁矿，还是锌矿豹子沟尾矿库，安全且高效的原则在中钢马矿院的生产过程中始终一以贯之。
“国际对矿山开采的安全性越来越重视，政府出台了很多措施引导企业加强矿山开采的安全，这既有技术上的要求，也有管理上的要求。由于不同的矿山有不同的条件限制，不同的地势等等，这就要求在管理上进行判断，哪个矿山先开采，哪个矿山后开采，直接影响开采的安全性。”中钢马矿院院长王运敏表示。
在严峻的安全形势下，中国加大了对矿业资源开采的安全管理。但是，王运敏认为，这些还不足够，如何从技术上调动企业的积极性，主动地从事安全生产才是关键。
“安全问题要依靠技术创新进行解决，技术创新就要求‘安全且高效的技术’。”王运敏说。但是，在技术的应用中，又存在标准不统一的问题。因为，每一个矿山的实际情况都不一样，在具体开采时，都必须根据矿山、矿床的实际条件做一些改变和修正，根据特殊的属性研究一个针对性的技术，去适应矿山的实际要求。
在最大限度保证采矿安全的同时，中钢马矿院还一直致力于进一步提高矿山开采的效率，并与3家产学研单位研制了“十五”国家科技攻关计划——“复杂难采深部铜矿床安全高效开采关键技术研究”。
该成果在安徽冬瓜山矿床首采地段按照优化的采矿方案研究成果进行施工和初步试采，实际采切比为610立方米/万吨，比考核指标680立方米/万吨降低了10%，与原初步设计的840立方米/万吨相比有很大的改善，采切工程量大大降低，达到了采准优化的目的。这项研究大大降低了生产成本，并使得冬瓜山深部资源能够得到充分有效的开发利用。
安全虽然是矿业开采的硬性要求，但是，单纯地强调安全必然会提高矿业企业的运营成本，降低企业的积极性。安全且高效的技术不仅降低了企业的运营成本，而且保障了开采过程中的人员安全，这不仅对中国矿业，而且对世界矿业的发展都具有特别意义。