未來金屬礦業(yè)的發(fā)展主題

第三部分未來金屬礦業(yè)的發(fā)展主題12

前言

在人類發(fā)展的長(zhǎng)河中，礦業(yè)始終貫穿于整個(gè)歷史的發(fā)展過程——現(xiàn)代文明源于礦業(yè);

沒有金屬礦業(yè)的發(fā)展，就沒有國(guó)家的工業(yè)化和國(guó)防的現(xiàn)代化——礦業(yè)立于基礎(chǔ)地位;

我國(guó)金屬礦業(yè)資源緊缺,采礦機(jī)械化和工藝技術(shù)水平相對(duì)落后——發(fā)展礦業(yè)任重道遠(yuǎn);

要實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)礦業(yè)現(xiàn)代化，必須緊緊把握未來礦業(yè)的發(fā)展主題

題----綠色開發(fā)、深部開采、智能（化）采礦。

11一、金屬礦業(yè)支撐著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展1.我國(guó)的人均資源消耗強(qiáng)度不斷攀高

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，近十年來，金屬產(chǎn)量大幅增長(zhǎng)(見下表)。1800252016351260783496239十種有色金屬產(chǎn)量,萬噸9636

12850

22234

34936

54000

630006535鋼產(chǎn)量，萬噸201043612008326620051703200210902000

8201995

5811990

200

年度人均GDP,美元

從1990-2010年，人均GDP增長(zhǎng)20.8倍,同期鋼增長(zhǎng)8.4倍，十種有色金屬增長(zhǎng)

長(zhǎng)7.5倍?？梢哉f，沒有金屬產(chǎn)量的同步增長(zhǎng)，就沒有國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

14mn

據(jù)研究，在國(guó)家工業(yè)化過程中，隨著人均GDP的增長(zhǎng)，人均資源消耗量將呈“S”形曲線變化（如下圖）。我國(guó)正處于工業(yè)化中期階段,是人均資源消耗強(qiáng)度增長(zhǎng)最快的時(shí)期。

后15-25年，我國(guó)人均資源的消耗強(qiáng)度將接近或達(dá)到高峰時(shí)期。

均礦產(chǎn)資源消耗

人均

GDP15

當(dāng)前，我國(guó)金屬消費(fèi)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家，以Cu、Pb、Zn、Al、Ni、M0六種金屬的人均消費(fèi)量來看，美國(guó)的是我國(guó)的5.9-32.4

倍。

預(yù)計(jì)我國(guó)粗鋼、鋁、銅等主要金屬消耗量，將分別于2015年、2020和2025年才能達(dá)到高峰期，見下表。2025900900800753萬噸銅高峰期

年

201520202030

年16002025

年

5.62020

年

6.620002015

年

6.72009

年6.51439金屬

單位粗鋼

億噸

鋁

萬噸

6

2.我國(guó)金屬礦資源短缺形勢(shì)嚴(yán)峻

我國(guó)金屬礦產(chǎn)資探明儲(chǔ)量有54種，占世界總量的12%,但是,我國(guó)的人口占世界1/4,人均資源量只有世人均水平的1/3(其中Fe

42.4%，Cu

23.3%，Al

7.3%)

大宗消費(fèi)礦種，如Fe、Cu、Al、Ni、K、P等的對(duì)外依存度均在50%以上，有的甚至高達(dá)70-80%。

世界上沒有一個(gè)國(guó)家的礦產(chǎn)資源能夠自給自足的,所以，發(fā)達(dá)國(guó)家長(zhǎng)期來實(shí)施全球礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略。世界有4300多家礦業(yè)公司(不包括煤和石油）其中加拿大占全球37%，美國(guó)占17%，澳大利亞占9.5%)。

15173.我國(guó)是金屬礦山的基本狀況

我國(guó)金屬礦山有

有9000多座，大體可分為三類:

第一類:少數(shù)的現(xiàn)代化礦山。代表著國(guó)家礦業(yè)發(fā)展水平，其生產(chǎn)工藝、裝備水平、資源回收和綜合利用程度、礦山數(shù)字化信息系統(tǒng)建設(shè)，基本接近或達(dá)到礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。

第二類:相當(dāng)數(shù)量的中等技術(shù)水平的中型礦山。機(jī)械化水平為

為1960-1970年代的水平，資源回收率和綜合利用率程度不一，生態(tài)環(huán)境問題突出，管理水平與國(guó)外相差較大。

第三類:大量的小型礦山。非機(jī)械化勞動(dòng)所占比重很大,管理粗放,安全問題、環(huán)境問題、資源浪費(fèi)問題相當(dāng)嚴(yán)重。6

由于國(guó)家的需求增大和科技的長(zhǎng)足進(jìn)步，我國(guó)金屬

礦床的開采目標(biāo)已逐步擴(kuò)大到五類礦床——即:深部礦床、

貧礦床、破碎松軟礦床、水體下礦床和高寒地區(qū)礦床，

這給礦業(yè)帶來了許許多多重大科技難題。4.把握金屬礦業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)

現(xiàn)代采礦科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，新的學(xué)術(shù)思想、理論、

技術(shù)與工藝不斷涌現(xiàn)，大大拓展了采礦科學(xué)技術(shù)的發(fā)展

空間。為了把握礦業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)，穩(wěn)步推進(jìn)金屬礦業(yè)

現(xiàn)代化，特提出未來金屬礦業(yè)三大發(fā)展主題，跟大家一

起討論:

①堅(jiān)持金屬礦業(yè)的發(fā)展道路——綠色開發(fā)

②開拓金屬礦業(yè)的前沿領(lǐng)域——深部開采

③走向金屬礦業(yè)的未來目標(biāo)——智能(化)采礦二、堅(jiān)持金屬礦業(yè)的發(fā)展道路—綠色開發(fā)1.可持續(xù)發(fā)展理念的提出

20世紀(jì)是人類生產(chǎn)力發(fā)展最快的百年,也是人類對(duì)地球破壞最嚴(yán)重的百年,它已動(dòng)搖著人類生存的根基,促使人們重新審視走過的發(fā)展道路,因此,出現(xiàn)許多具有劃時(shí)代意義的研究報(bào)告

告--《增長(zhǎng)的極限》,《世界保護(hù)策略》等。

1972-2002年間,召開了三次國(guó)際會(huì)議,并分別通過《人類環(huán)境行動(dòng)計(jì)劃》《21世紀(jì)程》和《可持續(xù)發(fā)展世界首首腦會(huì)議實(shí)施計(jì)劃》三個(gè)文件,使人們認(rèn)識(shí)到環(huán)境問題的嚴(yán)重性，從而否定了工業(yè)革命以來“高生產(chǎn).高消費(fèi).高污染”的道路，推動(dòng)了傳統(tǒng)生活方式的轉(zhuǎn)變。1987年，世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)發(fā)表了報(bào)告：

18

91

《我們的未來》.該報(bào)告第一次明確提出了可持續(xù)發(fā)

展定義，即“可持續(xù)發(fā)展是既滿足現(xiàn)代人類的需求，又

不對(duì)后代人滿足其需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展”。2.“綠色開發(fā)”是可持續(xù)發(fā)展理念的延伸

可持續(xù)發(fā)展已成為全球共同的發(fā)展戰(zhàn)略，許多行

業(yè)、領(lǐng)域都相繼提出自身的發(fā)展道路，如綠色建筑、

綠色產(chǎn)品、綠色化學(xué)、綠色開發(fā)等…。在這里，“綠色”

體現(xiàn)的理念是資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境的和諧。

“綠色開發(fā)”一般的理解：是整合資源經(jīng)濟(jì)與環(huán)境目

標(biāo)的開發(fā)過程，在開發(fā)過程中保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)各

類資源的可持續(xù)利用。3.何謂礦區(qū)資源“綠色開發(fā)”①

礦業(yè)是基礎(chǔ)工業(yè)，但也嚴(yán)重破壞環(huán)境

▼采礦活動(dòng)破壞了大量耕地和建設(shè)用地

;▼采礦誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害,造成大量人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失;▼采礦使礦區(qū)水均衡系統(tǒng)遭受破壞,下游水質(zhì)污染;▼開采中廢氣.廢渣排放.產(chǎn)生大氣污染和酸雨;▼采礦破壞地貌景觀,引發(fā)的社會(huì)糾紛越來越大。②

何謂礦區(qū)資源“綠色開發(fā)”

“把礦區(qū)的資源與環(huán)境作為一個(gè)整體,在充分回收有效利用礦產(chǎn)資源的同時(shí)，協(xié)調(diào)地開發(fā)利用礦區(qū)的土地、森林、水等各類資源，實(shí)現(xiàn)資源

--環(huán)境協(xié)調(diào)開發(fā)的過程，稱為礦區(qū)資源“綠色開發(fā)”

。“綠色開發(fā)”的含義拓展了可持續(xù)發(fā)展理念，指明了金屬礦業(yè)的發(fā)展道路，闡明

了礦床開采的發(fā)展模式。14.礦區(qū)資源“綠色開發(fā)”的科技內(nèi)涵(體系)

①

礦產(chǎn)資源的充分開發(fā)與回收

我國(guó)露天開采的回收率為80-90%，而地下礦山只有

50-60

%。地下礦山傳統(tǒng)采用兩步驟回采模式，所留下

占礦量40-50%

的礦柱,因未及時(shí)回收造成大量資源損失

的情況,必須根本上改變。另外,為了資源的高效開發(fā)利

用,要大力推進(jìn)采礦工藝技術(shù)的創(chuàng)新。

﹡科技需求：

◆地下金屬礦連續(xù)開采技術(shù)

◆兩步驟開采資源的整體高效回收技術(shù)

◆開采環(huán)境再造高階段大直徑深孔采礦技術(shù)

◆礦塊自然崩落采礦技術(shù)

◆地下大型無軌采掘設(shè)備制造……1②

固體廢料產(chǎn)出最小化和資源化

我國(guó)采掘礦巖總量以每年超過10億噸的速度增

長(zhǎng)，而礦山90-95%

的礦物在加工過程中被轉(zhuǎn)化為廢

料。我國(guó)金屬礦業(yè)的廢石、尾砂、廢渣等固體廢物已

經(jīng)堆存了180多億噸，占地面積不斷擴(kuò)大。另外,我國(guó)

貧礦多富礦少、多金屬礦多單一金屬少,廢石、尾礦

中還有許多有用組分尚未資源化利用。

﹡科技需求：

◆礦山無廢開采程度的預(yù)評(píng)價(jià)

◆開拓與采礦的廢石產(chǎn)出最小化

◆廢石.尾砂不出坑的工藝技術(shù)。

◆深井全尾砂.廢石膠結(jié)充填設(shè)備與工藝

◆礦區(qū)尾礦規(guī)?；C合利用技術(shù)……③

礦產(chǎn)資源有價(jià)元素的綜合利用

我國(guó)鐵礦采選回收率為67%，有色行業(yè)為50-60%；

此外，廢石和尾礦中的有價(jià)元素利用率很低，鐵礦約

20

%，有色金屬為30-35

%（國(guó)外

外50%以上）。提高綜

合利用率是我國(guó)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的

重要戰(zhàn)略舉措。

﹡科技需求：

◆復(fù)雜難處理礦高效選別技術(shù)

◆高選擇性低毒（無毒）選礦藥劑

◆多金屬硫化—氧氣混合礦選礦技術(shù)

◆廢石和尾礦中有價(jià)元素提取技術(shù)◆選礦在線檢測(cè)分析與

集中控制技術(shù)……1314④

礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)

礦山設(shè)計(jì)及礦山生產(chǎn)與礦區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況密切相

關(guān)，我們應(yīng)該將礦山的發(fā)展從傳統(tǒng)的“先破壞，后修復(fù)”

的被動(dòng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)槌暗?、?dòng)態(tài)的、貫穿以開發(fā)全過

程的主動(dòng)模式，因此，礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)顯得十分

重要。這對(duì)于礦山在生產(chǎn)、流通和消費(fèi)的過程中，能

更好地推行減量化、再利用和資源化。

﹡

科技需求：

◆礦區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)

◆無廢開采的可行性研究

◆礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的源頭保護(hù)與容量評(píng)價(jià)

◆礦區(qū)各類資源的保護(hù)與利用規(guī)劃◆礦物資源深加工與產(chǎn)品高值化……14151⑤

礦區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)與復(fù)墾

推行礦山生態(tài)化建設(shè)，就要解決生態(tài)化建設(shè)程度

的評(píng)價(jià)問題。評(píng)價(jià)要體現(xiàn)質(zhì)量經(jīng)營(yíng)與生態(tài)經(jīng)營(yíng)同時(shí)并

舉和經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效益相一致原則；要構(gòu)建生態(tài)

化礦山的評(píng)價(jià)體系和礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)

礦區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)嚴(yán)重滯后，礦山廢棄土地的復(fù)墾率

只有12%，而發(fā)達(dá)國(guó)家高達(dá)70-80%

。

﹡科技需求：

◆礦山重金屬污染土地生物修復(fù)

◆尾礦壩、排土場(chǎng)災(zāi)害防治與生態(tài)恢復(fù)技術(shù)

◆酸性廢石堆場(chǎng)復(fù)墾

◆整體性的尾礦、廢石利用技術(shù)

◆礦區(qū)生態(tài)化建設(shè)程度的評(píng)價(jià)……15161175.堅(jiān)持走”綠色開發(fā)”的道路

“綠色開發(fā)”的特質(zhì)在于：開采方式科學(xué)化，資源利

用高效化，企業(yè)管理規(guī)范化，生產(chǎn)工藝環(huán)保化，礦山環(huán)

境生態(tài)化。

“綠色開發(fā)”的目標(biāo)在于：資源合理利用、節(jié)能降耗

減排、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)區(qū)域和諧發(fā)展。

持續(xù)的礦產(chǎn)開發(fā)已給人類生存環(huán)境帶來許多負(fù)面影

響。國(guó)際潮流需要礦業(yè)走“綠色開發(fā)”的道路；現(xiàn)實(shí)國(guó)情

迫使礦業(yè)走“綠色開發(fā)”道路；社會(huì)責(zé)任要求我們走“綠

色開發(fā)”的道路。我們必須正視,礦業(yè)是破壞環(huán)境的主要

行業(yè)之一,

我們不能再以忽視這一危及人類生存根基的

嚴(yán)重問題，必須堅(jiān)定不移地走“綠色開發(fā)”的道路。

三、開拓金屬礦業(yè)的前沿領(lǐng)域——深部開采1.深部開采是礦業(yè)發(fā)展的前沿①

何謂深部開采

學(xué)術(shù)界定——地應(yīng)力隨開采深度增加而逐步增大，當(dāng)增大到某一值時(shí)，巖爆發(fā)生頻率明顯增加，達(dá)到這一臨界深度時(shí)，定義為礦床轉(zhuǎn)入深部開采。

一般界定——因礦巖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，學(xué)術(shù)表達(dá)有很大的不確定性，因此，一般界定為金屬礦山轉(zhuǎn)入深部開采的深度為800-1000米時(shí)。②

國(guó)內(nèi)大批金屬礦山轉(zhuǎn)入深部開采我國(guó)有色系統(tǒng)有1/2的礦山已過渡到深部開采:礦,

礦,

礦,1夾皮溝金礦1600m,會(huì)澤鉛鋅礦1360m,紅透山銅礦

1300m,冬瓜山銅礦1100m,壽王墳銅礦1000m,弓長(zhǎng)嶺鐵礦1000m;凡口鉛鋅礦,金川鎳礦,高峰錫礦,湘西金礦等....

③

國(guó)外有大批深部開采的金屬礦山

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)外非煤礦山中開采深度超過

1000m

的礦山有80多座。按開采深度劃分：深度1000-

2000m

的60座，2000-3000m的12座，3000m以上的有3

座，其中最深的是南非卡里頓維爾金礦,豎井4164m，

開采深度已達(dá)3800m

。④

深部開采是礦業(yè)發(fā)展的必然

近五年來，在我國(guó)，實(shí)施“深部找礦工程”的215個(gè)

礦山中，有166個(gè)礦山找到了礦，已為國(guó)家找到了價(jià)值

超過1萬億的礦產(chǎn)資源。

加拿大已提出要探清埋深

深3000米的礦床；澳大利亞提出了要實(shí)現(xiàn)“玻璃地球”的計(jì)劃。

1202.深部開采的“三高”

特殊環(huán)境

礦床深部開采是個(gè)特殊的開采環(huán)境——高應(yīng)力、

高井溫、高井深?！叭摺笔巧罹闹饕聻?zāi)因素：

高應(yīng)力

(40-80

Mpa)——可能誘發(fā)巖爆、導(dǎo)致冒頂、

采礦方法與支護(hù)技術(shù)不相適應(yīng)，危及作業(yè)安全等；

高井溫

(30-60℃)——高溫的工作環(huán)境惡劣,人的

生理難以承受,還可能導(dǎo)致礦石自燃、炸藥自爆

；

高井深

(1000-5000

m)——導(dǎo)致提升.通風(fēng).排水.

充填等的困難增加，效率降低，費(fèi)用增大等。

深部開采是個(gè)特殊的作業(yè)環(huán)境,有許多淺部開采未

涉及的問題需要研究。采礦科研工作要逐步轉(zhuǎn)向深部開采，這是前沿的研究領(lǐng)域。

1193.拓系寬深井淹開采研降究的技桿術(shù)思路長(zhǎng)期來部,人們摧把“三高”視為致災(zāi)堵因素,因此,根科研主掉要集中在掠研究巖膀爆機(jī)理載.熱害桂防治.凝提升自稼動(dòng)化等凱。這無盆疑是重要課擾題,但任何事圖物都有臣兩面性依,“三高”可否利裳用呢?高應(yīng)力。是否有算利于堅(jiān)磨硬礦巖夢(mèng)的致裂絮破碎,愛從而提慕高破碎質(zhì)量泄呢？可否勝用來創(chuàng)造此一種高應(yīng)羊力誘導(dǎo)致梅裂破碎的連續(xù)采礦擊法呢？高井溫。深井的樂溫度上拌升，是螞否有利冒于貧礦身原地破碎溶浸翼采礦？甲可否將達(dá)熱能送撞到地面潮利用，孩經(jīng)地面羽熱交換后再送將井下降義溫呢？高井深?？陀^存粒在高水瓶頭,可腳否作為呆新的動(dòng)疑力用于虎開發(fā)水動(dòng)力滴采礦設(shè)備容呢？實(shí)現(xiàn)環(huán)礦物水力筍提升呢？促使人們更堅(jiān)定地閥走深井廢驗(yàn)石不出坑的無廢開眼采道路呢未？1224.深井歉特殊環(huán)境耳下采礦的饒問題①深井高蒜應(yīng)力災(zāi)彎害與研藥究狀況關(guān)于高征應(yīng)力災(zāi)繩害——在高應(yīng)例力環(huán)境瓜下，由皆于工程每擾動(dòng)，可灰使軟巖樓冒落、愿誘發(fā)硬青巖巖爆授，其猛蓋烈程度土足以造成事故竹：美國(guó)靈Atl年ant容ic礦勒，19肥06年島發(fā)生一姥次巖爆臉，地震強(qiáng)度達(dá)叮到了里擴(kuò)氏氏3.吐6級(jí)，珍導(dǎo)致鐵邀軌彎曲將,還誘君發(fā)空氣鼻爆炸，導(dǎo)帖致火災(zāi)哄；南非有2慈6座深井開金礦，據(jù)邁統(tǒng)計(jì)，1摔994～1998籃年間，因沒有憐與高應(yīng)力醋環(huán)境相適龍應(yīng)的采礦須工藝技術(shù)，造成重宅傷礦工13.艙9萬人屆，死亡2200泛人。我國(guó)勝漫利煤礦駐于19訪33年郵出現(xiàn)巖領(lǐng)爆問題茶，目前照，紅透山銅礦等佳20多個(gè)半礦井也有史過發(fā)生巖蟻爆的記錄按。關(guān)于高脅應(yīng)力研止究——加拿大開展了兩凈個(gè)研究計(jì)劃：包括微住震監(jiān)測(cè)障.巖爆淺預(yù)報(bào).就巖爆區(qū)紛的支護(hù)構(gòu)體系等欺。123在美國(guó)破，對(duì)巖柜爆和天悼然地震飲信號(hào)與堵核爆信塔號(hào)的差關(guān)異辯別，意進(jìn)行過含研究。南非的深犧井研究計(jì)折劃取得了氏許多創(chuàng)新性成果秀，包括：水米壓支柱、陰水力鉆機(jī)瘡、深井制紗冷降溫、采場(chǎng)括板昌運(yùn)輸機(jī)、屋快速連續(xù)捐采礦法，送還在井下勵(lì)進(jìn)行粗磨—浮選，再障將富集的免細(xì)粒精礦嫌泵送至地旺表。在我國(guó)肝,開展遇了《千米肌深井礦爪山山30敏0萬噸廁級(jí)強(qiáng)化舒開采綜合技術(shù)阿》“九五”科技攻身關(guān)關(guān);20妥01年舉脅辦了《深部泊巖體力學(xué)基礎(chǔ)承研究問信題》香山學(xué)余術(shù)會(huì)議議;2神003錘年啟動(dòng)年了國(guó)家才自然科學(xué)基金《深部渠巖體力蜘學(xué)基礎(chǔ)幻玉與應(yīng)用刑研究》重大項(xiàng)丹目、2008歲年《深部隊(duì)重大工某程災(zāi)害綠孕育演測(cè)化機(jī)制鄙與動(dòng)態(tài)侵調(diào)控理論》973項(xiàng)民目立項(xiàng)。瓜我國(guó)在巖便爆機(jī).預(yù)泥測(cè).監(jiān)控圓等方面做均了大量研補(bǔ)究;一些成果摸在工程中饅得到了應(yīng)曠用。124②關(guān)于深井慘的熱害問汽題根據(jù)歐模洲對(duì)200葬0m的懷鉆孔觀采測(cè)，地思溫的梯紋度大體串為3℃/敬100愿m。影預(yù)響井下嶼溫度的尼主要熱剪源有:圍巖散熱華、坑內(nèi)熱水放毀熱、礦巖痛氧化放熱脈、機(jī)電設(shè)歪備放熱，喝空氣壓縮放熱和易人體放熱慶等。南非的西部礦拳,井深3300盒m，井下孟氣溫達(dá)到50℃；日本豐羽鉛鋅芳礦，采深500m寫，但受裂紐奉隙熱水影桿響，井下氣溫鋼達(dá)到80℃。在我國(guó)戴，上世端紀(jì)紀(jì)90年暑代已有熱誰害礦井70個(gè)（含臺(tái)灣省20簡(jiǎn)個(gè)），其中40個(gè)蜜煤礦的耳采掘工綢作面超疤過30材℃，最高達(dá)誕40℃厲；金屬廢礦山有鉛的也達(dá)嗓到了4燒3℃。我國(guó)《牛煤礦安叢全規(guī)程料》規(guī)定第：井下工作蜜面溫度不稅得超過26℃棉，超過30℃就漸必須采取時(shí)降溫措施。南非設(shè)計(jì)棒礦山降溫疲系統(tǒng)時(shí)，熊控制礦井溫儀度在28℃以內(nèi)。據(jù)南非竟多年統(tǒng)渾計(jì)，當(dāng)井拆下作業(yè)棟面溫度30℃桿時(shí)，工直傷事故不斷圣上升，見堆下表：324503130029150270作業(yè)地點(diǎn)來氣溫℃工傷，啦頻次/污千人在深井,投僅靠通風(fēng)系一般達(dá)不賢到降溫要遙求,因此，億有的采用供水制滑冷降溫（有井上觀集中制冷膚降溫和井厚上、下聯(lián)合制冷）般或地表制瞞冰降溫。實(shí)例：南伍非斯坦總徒統(tǒng)金礦,井深3200遞m,原巖宵溫度高達(dá)63悶℃,在瘋地表建闖立70純00千乳瓦的制劈燕冷站,制造100升瓣/秒的溫,1冷卻水步，為井調(diào)下空氣經(jīng)降溫,痛收到很仗好效果惕。1③關(guān)于高享井深的蛙提升問日題◆開采深境度的極限南非德石蘭士瓦衡公司設(shè)爬計(jì)的礦井最櫻大深度中為4000流m,以此作為材開采深度守的極限。因?yàn)槟酣?000淘m深的地踐壓很大鐮,進(jìn)行簽采礦爆歸破后,卡易集中引發(fā)巖爆度,從而可聾能出現(xiàn)一朋次能量大嘩釋放的地鉆震事故；▼4000完m深處的原巖溫度發(fā)通常達(dá)到臭45-5儀0℃，礦井降溫問酷題非常突率出；礦山肢排水和通來風(fēng)也出現(xiàn)脂許許多多困難。▼深井提睜升的經(jīng)舉濟(jì)合理葡性問題繩。因?yàn)橛焉罹岷跎挠行лd重支量將隨深歌度增加而百顯著下降莫，提升費(fèi)攝用大幅增加，因冰此，一段提升劍一般不超展過200潛0m，當(dāng)達(dá)到2000醉-400擴(kuò)0m井深馳時(shí)，往往銳就需要采金用兩段提澇升。27◆深井提廁升的實(shí)體例機(jī),有二臺(tái)大號(hào)卷揚(yáng)機(jī)：5222弓kw卷揚(yáng)機(jī),配毯26.群3噸箕污斗；4旨476簽kw卷揚(yáng)機(jī),配杯21噸箕倆斗采用兩段提裂升（分為2鴨300m引和200例0m）企，采用顏直徑徑6m的滾筒式卷稈揚(yáng)機(jī)，21噸從箕斗1礦井提升嶼裝備直徑6傷m、寬斤2m滾筒式卷子揚(yáng)機(jī),鋼絲繩直徑5扭7.1侄5mm脊,纏繞4層，447及7kw雁,15煎噸雙箕小斗177飲0（主井4座）332珍9（主井2座）年產(chǎn)量(萬噸)255尾9（主井3座)井深125辟0開拓深415陣4采深380碼0井深(米)井深2172礦名克賴頓鎳礦美圣曼國(guó)紐爾銅礦南卡里非頓維爾礦國(guó)家加拿大128世界上最宏大直徑的住多繩提升加機(jī)——德國(guó)制造喜了一臺(tái)大型四瓜繩落地式運(yùn)提升機(jī)，竿摩擦輪直球徑達(dá)9米修(我國(guó)最大是5才米),箕斗有成效載重遼30噸臺(tái)(我國(guó)習(xí)最大是是22絨噸),提升高度板120燦0米，面提升速觀度20明米/秒(我緩國(guó)最大本是是11.戚8米/秒),電機(jī)功率子2×37皂10kw松。超千米檔深井的場(chǎng)提升速蒙度一般量為15桐-20謀米/秒石。近年來恥,我國(guó)給在深部豎開采的洲科研取癢中得了巡壽一些成果,積低累了一軍定的經(jīng)核驗(yàn)。但蔽是，在怎礦床埋漿藏深、插巖溫高潛、巖爆傾洲向大、子品位低厚、開采廟強(qiáng)度大艙的條件導(dǎo)下，如播何實(shí)現(xiàn)安全、溫經(jīng)濟(jì)、高斑效、清潔斑生產(chǎn),有寇許多關(guān)鍵言技術(shù)有待開展深入鏡系統(tǒng)研究浴。5.深交井開采烤中的重牢要科學(xué)巾問題◆高應(yīng)力礦寨巖的巖爆豬研究——巖爆發(fā)生溝機(jī)制、巖孔爆發(fā)生的臨界能量獸準(zhǔn)則，高默應(yīng)力區(qū)域拍災(zāi)害預(yù)測(cè)猛及定位等罵；◆深井高劃應(yīng)力礦示巖誘導(dǎo)磚致裂的嚷研究——高應(yīng)力蒜環(huán)境下略的礦巖致裂喂誘變機(jī)醋理、礦榨巖致裂縮慧的臨界雨環(huán)境、鑰致裂方鋸法、堅(jiān)硬礦巖舊工程動(dòng)之力擾動(dòng)冒的能量年傳遞等秋；◆深井開稅采中高疑溫環(huán)境做控制研夸究——天然巖船體裂隙至介質(zhì)中多相流烤耦合作卻用機(jī)制西、熱環(huán)且境控制捧方法與橡經(jīng)濟(jì)模適式等；◆深部巖石儲(chǔ)高應(yīng)力的圍變異規(guī)律班及其對(duì)力串學(xué)行為的丘影響——深部巖石系流變性，坐采掘空間爹變形與破筆壞及自適結(jié)應(yīng)控制；◆深井原切創(chuàng)性采悶礦模式成研究——高應(yīng)力誘例導(dǎo)破碎連勝續(xù)采礦模式、唱高應(yīng)力芝環(huán)境下峽的采礦稈系統(tǒng)與客工程結(jié)李構(gòu)等。上述科學(xué)窮問題，都踏涉及巖石泥力學(xué)問題。巖體工弓程是個(gè)多場(chǎng)嚷(應(yīng)力慢.溫度干.滲流傍)多相挺(固.性液.氣今)環(huán)境斜下的地閑質(zhì)構(gòu)造與工暈程結(jié)構(gòu)相青互耦合的窗問題，是丘高度非線旱性問題。巖體的本忘構(gòu)關(guān)系至豬今還沒有旺能被廣泛膽接受的概若念模型，深井巖谷石力學(xué)孝的研究樸，在研究的寨思路與方糾法上也應(yīng)該有所炎突破——不能停燃留在研質(zhì)究靜載遞環(huán)境下捐的巖石未力學(xué)問題，要撫更加重視另動(dòng)、靜組仗合加載蒜環(huán)境下能的巖石攻力學(xué)問題（任何礦杯巖工程都逗承受著沖揪擊載荷的鞠作用）?，F(xiàn)有的巖石力蛙學(xué)實(shí)驗(yàn)兇裝置也鑒有很大苗的局限黑性，需劍要?jiǎng)?chuàng)新平。要通過加芳強(qiáng)深井巖職石力學(xué)的欣研究，引秤導(dǎo)采礦工搬程逐步從經(jīng)驗(yàn)、魯技術(shù)走向炕科學(xué)。6.深部掘開采的重匯大工程技臺(tái)術(shù)問題深部開采齒是一個(gè)特狂殊的作業(yè)些環(huán)境，面變臨安全、軍工效、成本、山資源回?cái)R收等等舌新的挑緩戰(zhàn)，許虎多技術(shù)呆問題需胖要解決朽。采礦科研捆工作要逐誦步向深部厚開采轉(zhuǎn)移，要走熱在礦業(yè)幼發(fā)展的前面:◆深井開采購對(duì)地面環(huán)修境的影響跡評(píng)價(jià)---深丸井開采對(duì)蝕地面建、構(gòu)筑物的碑安全影響調(diào)程度,安椅全等級(jí)的回劃分與設(shè)中計(jì)理論;◆深部礦床接開采的組問合式開拓見方法---好實(shí)現(xiàn)深禮井開拓離工程最小、提運(yùn)小效率最高燙、成本最危低，間斷爆式采礦作惡業(yè)與提運(yùn)連續(xù)作業(yè)刺的系統(tǒng)優(yōu)逼化；◆深井連覆續(xù)出礦繼工藝系丈統(tǒng)---累提高礦瞇山機(jī)械階化自動(dòng)盆化水平，解決落叛礦高效艘率與出躲礦低效隆率的問挖題；1造,◆深井環(huán)境賭再造大直伯徑深孔采菠礦技術(shù)---通過采礦賴環(huán)境再造個(gè),實(shí)現(xiàn)深泡部松軟番破碎礦宋體和緩稅傾斜厚束礦體的康高效采音礦；◆深井高應(yīng)這力礦巖誘塌導(dǎo)致裂落煤礦連續(xù)采衡礦技術(shù)---研究高渣應(yīng)力環(huán)境設(shè)下的高捕應(yīng)力轉(zhuǎn)驅(qū)移可控咳技術(shù)，者強(qiáng)制與集誘導(dǎo)耦瞞合落礦技術(shù),以丑實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化奪連續(xù)采礦瞎;◆深井高艙應(yīng)力環(huán)茫境下的搶采礦系頂統(tǒng)與工悄程結(jié)構(gòu)---最大限污度地減少巷候道變形賞.井筒究破裂.喂采場(chǎng)失珍穩(wěn)和沖桐擊地壓泉問題；◆深井高濃挎度漿體和配膏體充填橫技術(shù)---重點(diǎn)研究捆高濃度漿非體和膏體券輸送技浩術(shù)，深煩管磨損脖和廢石襪充填注蹦漿技術(shù)耀；◆水動(dòng)力掌采礦設(shè)棵備研制—以深井睜高水壓蠻頭為動(dòng)離力源，拋開發(fā)水力鉆機(jī)貧、水力支滅柱、水力嗚通風(fēng)機(jī)、久水力降溫齡機(jī)等;◆深井水的力提升鳴碎礦技傍術(shù)---利材用深井排耽水的動(dòng)力釋來提升碎礦,解襪決深井提向升量大、膠提升成本懶高的問題帽;◆深井低品心位礦床原降地破碎溶穩(wěn)浸采礦---研坑究采用極皺小補(bǔ)償空間求、一次拴爆破礦擁巖的致暈裂技術(shù)抵；◆井下選礦擊、排廢與米精礦水力壇提升技術(shù)---減辭少提升投也入,廢料就地爭(zhēng)回填,減糕少提升量彼,大幅降寨低提升成揀本；◆深井上拾行開采逝技術(shù)---零縮短工干作線長(zhǎng)森度,減悼少工程故對(duì)上部的擾殘動(dòng),實(shí)嗽現(xiàn)無（慘少）廢口開采；◆深井開肢采移動(dòng)胖目標(biāo)跟悟蹤、定觸位與井裹下安全碎預(yù)警---花深井采礦作業(yè)紀(jì)、環(huán)境與投采礦設(shè)備凝的動(dòng)態(tài)監(jiān)緊測(cè)與災(zāi)害終預(yù)警?！暨h(yuǎn)程遙是控和自柱動(dòng)化采鉛礦示范窩工程---建竿設(shè)深井開沸采機(jī)械化、智能癥化、遙控艷化的現(xiàn)代榮采礦示范乏工程。1四、走丹向金屬敏礦業(yè)的見未來目話標(biāo)——智能采廚礦1.何陰謂“智能（素化）采害礦”？---留-在礦辰床開采狗中,以楚開采環(huán)圓境數(shù)字扁化、采匆掘裝備煌智能化、生產(chǎn)馬過程遙控脊化、信息瓣傳輸網(wǎng)絡(luò)欣化和經(jīng)營(yíng)結(jié)管理信息化為特明質(zhì)，以實(shí)球現(xiàn)安全.練高效.經(jīng)鄰濟(jì).環(huán)保鬼為目標(biāo)的哲采礦工藝碎過程，朱稱為智慨能采礦。用信息技拴術(shù)改造傳媽統(tǒng)礦業(yè)，抄是國(guó)家經(jīng)互濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)精整和轉(zhuǎn)變恢經(jīng)濟(jì)增裕長(zhǎng)方式和的重要胞任務(wù)之李一。未來礦桐山的智能采礦模撤式，是富豈有知識(shí)經(jīng)灶濟(jì)時(shí)代特?zé)o點(diǎn)的采礦康模式，是礦業(yè)鋪科技創(chuàng)架新的方說向，是誤21世惹紀(jì)礦業(yè)紀(jì)發(fā)展的肥前瞻性目標(biāo)。它要在聚酸集相關(guān)學(xué)桶科的先進(jìn)檢技術(shù)的基原礎(chǔ)上才能完成，乞它是個(gè)躁漸進(jìn)的管發(fā)展過睬程，它咽的實(shí)現(xiàn)罩將帶來鉗礦業(yè)的根本麗性變革純。1352.“智能采盲礦”的主要科勻技內(nèi)涵①礦床模穩(wěn)型與礦床廳開采設(shè)計(jì)足數(shù)字礦山私軟件②金屬礦堤山采掘、瀉裝載、運(yùn)介輸?shù)戎悄軑徳O(shè)備③適應(yīng)叼智能設(shè)或備作業(yè)鎮(zhèn)的高效冰采礦工命藝技術(shù)④礦井?dāng)?shù)降據(jù)采集、亮通訊與視娛頻的傳輸于網(wǎng)絡(luò)⑤礦山移閥動(dòng)設(shè)備遙錯(cuò)控與生產(chǎn)烈過程智能歷控制⑥礦山劣系統(tǒng)智腎能監(jiān)測(cè)匪與作業(yè)請(qǐng)運(yùn)行集墨中控制⑦礦山生義產(chǎn)計(jì)劃組燭織與經(jīng)營(yíng)廢管理信息怎系統(tǒng)3.實(shí)?，F(xiàn)“智能采神礦”將帶來先的深遠(yuǎn)煎影響①實(shí)現(xiàn)采礦獨(dú)作業(yè)室內(nèi)環(huán)化?？勺畲蟪炭岫鹊亟鉀Q秩礦山生產(chǎn)安全問廟題，特崖別是金昌屬礦山古轉(zhuǎn)入深扛部開采贈(zèng)的情況碌下，大批礦餐工將遠(yuǎn)伐離高溫階.巖爆熱的惡劣顏環(huán)境。②實(shí)現(xiàn)生采產(chǎn)過程來遙控化。井下工人弄將大量減曲少，可大箏幅地提高勞動(dòng)辭生產(chǎn)率，賢降低井下藥通風(fēng)降溫橡費(fèi)用，使歷企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力大濱幅提升旁，特別賠是對(duì)深舟部礦床阻開采具棍有重大軍意義。③實(shí)現(xiàn)礦床棚開采規(guī)模罰化。采礦過沈程的智烤能化程里度高,釘可實(shí)現(xiàn)規(guī)模化開課采。由于錯(cuò)礦山產(chǎn)能嗚可以大幅肝提升,勞跡動(dòng)效率高遲,成本將胞大幅下攤降,低帝品位礦逃床有可畝能得以師更充分繩的利用靈。④實(shí)現(xiàn)技術(shù)更隊(duì)伍知識(shí)抬化。由于傳球統(tǒng)產(chǎn)業(yè)吉向知識(shí)恐型產(chǎn)業(yè)符過渡,職工的夫技術(shù)素瘦質(zhì)大幅螞提高,頑隊(duì)伍結(jié)總構(gòu)和工額資待遇昏將大大散改善,礦勢(shì)工這一炕弱勢(shì)群絹體的社瓜會(huì)地位彎將發(fā)生仿根本性肝變化。⑤推動(dòng)礦業(yè)掠的全面升蜘級(jí)?？墒菇饘俸灥V業(yè)實(shí)現(xiàn)桌跨越式發(fā)哀展,從礦業(yè)大國(guó)職過渡成為謊礦業(yè)強(qiáng)國(guó)嚼；此外，還將帶動(dòng)俊國(guó)家的信息產(chǎn)業(yè)璃，機(jī)械儀制造等畏相關(guān)產(chǎn)臣業(yè)鏈的爬延伸和痰發(fā)展。14.國(guó)外斜智能采礦醋的發(fā)展?fàn)铧h況上世紀(jì)紀(jì)90杰年代,紛芬蘭.氧加拿大坦.瑞典洪為了取廊得礦業(yè)卡競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),世先后實(shí)該施了“智能化礦貿(mào)山”規(guī)劃,后宗來,南非本.澳大利亞.智利態(tài).印尼等繩十多個(gè)國(guó)貪也投入了呀研究。加拿大弗如德.斯大托比異(Fro撓od.S兩tobi淚en)鎳立礦,采用襖智能采礦杰已有十多年的歷史完;智利的純埃爾.特白尼恩特(摸er.T曠enie種nte)火銅礦智能采礦的采區(qū)生產(chǎn)螺能力為1猶萬噸/日線。下面舉康兩個(gè)實(shí)例：①瑞典基魯街納礦（K湊irun叨a）在19耽70年詳,主要賠運(yùn)輸水煮平的機(jī)眾車運(yùn)輸倚、就在佛控制室遙控裝織載與卸通載,實(shí)現(xiàn)了鋒機(jī)車運(yùn)川輸無人沈駕駛自稻動(dòng)運(yùn)行?，F(xiàn)在井下樂已采用由間控制中心呼遙控的Simb鐵a46W貌鑿巖臺(tái)車、由機(jī)載計(jì)軌算機(jī)與爹導(dǎo)航系設(shè)統(tǒng)控制斗容25t的掀Toro唉2500稀Es裝載機(jī)引。1②加拿大國(guó)遵際鎳公司雨（lnc祖o）1996溫年開始實(shí)坑施了為期把五年的采旦礦自動(dòng)化仰計(jì)劃。其技術(shù)組鍛成包括朱五項(xiàng)：①先進(jìn)的蔽地下移富動(dòng)計(jì)算懂機(jī)網(wǎng)絡(luò)保;②采礦過技程監(jiān)控佩與遙控泳軟件系疫統(tǒng);③適合遠(yuǎn)程柜遙控采礦換的特殊采勸礦法;④先進(jìn)的丈智能化襲采礦設(shè)曠備;⑤地下鏟怖運(yùn)機(jī)的搜自動(dòng)定艙位和導(dǎo)藥航系統(tǒng)存.到200利0年11破月，除遙估控裝藥以捷外，該采馬礦自動(dòng)化計(jì)劃均已蠢完成。應(yīng)勁用表明，采礦作扔業(yè)從每珠天（2者4小時(shí)策）一個(gè)循環(huán)行、提高