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首页>矿业技术>国家政策、院士报告,全方位了解深部开采政策及关键技术

国家政策、院士报告,全方位了解深部开采政策及关键技术

发表于: 2017-05-03 14:10:09.0|    浏览次数: 796

一、深地探测战略

2016年底,国土资源部印发《国土资源“十三五”科技创新发展规划》,明确提出了“三深一土”的战略。即全面实施深地探测、深海探测、深空对地观测和土地工程科技“四位一体”的科技创新战略。

以深地探测战略为例。

经过新中国成立以来60多年的开采,我国浅部矿产资源逐年减少和枯竭,矿产资源特别是金属矿产资源开采正处于向深部全面推进阶段。如果我国固体矿产勘查深度达到2000米,我国资源储量将在现在的基础上翻一番。

同时,《规划》也明确提出了“三深一土”战略目标:

二、全球开采深度超千米的金属矿山

当前全球采深1000米以上的金属矿山128座,其中加拿大28座,排名第一,其次是南非27座和中国16座。

全球最深的矿井是南非的姆波尼格(Mpaneng)金矿,深度达4530m,相当于10个帝国大厦,7个广州小蛮腰,而其矿体埋深超过7500米。

(矿工从地面抵达采矿面达到90分钟时间)

姆波尼格金矿主巷道的直径超过7.5米,墙壁和顶部都是钢筋混凝土混合结构,钢筋与周围的岩石牢牢固定在了一起。在现代矿井内,水平巷道从中央竖井向各个方向延伸、进入到各个深度的采矿面。

我国目前开采深度超过1000米的矿山:

从理论上讲,地球内部可利用的成矿空间分布在从地表到地下1万米,目前世界先进水平勘探开采深度已达2500米至4000米,而我国大多小于500米。据统计,未来10年内,我国将有1/3以上金属矿山开采深度达到或超过1000米。

三、未来发展方向

未来矿产资源开发涉及绿色开采、深部开采、智能化采矿三大主题,其中深部开采是统领全局的主题。在深部开采中,包括绿色开发、智能化采矿在内的所有采矿新理念、新模式、新技术都必须有创新性的发展,才能保证深部安全高效开采的实现。

2016年10月11日在2016矿业前沿与信息化智能化科技年会上古德生院士就《推进深部开采向高端转型发展》做了详细生动的汇报,并详细阐述了超越传统的深部开采科技领域。

1、智能深井掘进机全断面掘凿一次成井技术

研究深井掘进机是前提,实现一次性快速成井。

2、大矿段多采区协同作业连续回采智能采矿技术

以多个采区组成的大矿段为回采单元,采用智能采掘装运设备,在大矿段的有限范围内,在各采区中采用阶段矿房大孔落矿嗣后冲天采矿法。

3、高应力诱导致裂与短延时大孔耦合爆破技术

2000m甚至更深的井底,如何爆破?

4、井底泵站与全尾砂膏体泵压胶结充填技术


开采完如何回填也是深井开采需要解决的问题。

5、井底碎磨矿、高扬程泵送矿浆到地面选厂的矿浆提升技术


深井采矿后,如何将矿运输到地面也是深井开采的技术难题之一。

6、深井集约开采的区域地压与应力监测技术

7、深部矿床开采热环境与井下高温控制技术

地热是影响深部开采的主要原因之一,因为地温梯度大约是3℃/100m。而且采用平时的井下加强通风散热不能满足深井开采。

8、深部矿床开采过程的信息化与智能化

矿业未来发展目标必然是以信息化与智能化为主导的智能矿山。

9、深井大产量集约开采的智能化无轨采掘装备

为了发展深部矿床开采,国家需要大力研究、引进、开发智能采、装、运设备,移动设备精确定位于智能导航技术,以支撑深部采矿实现集约化、连续化和遥控化。

为了解决上述问题,我国必须加大科技投入,以引进-消化吸收-再创新为基础,立足自主创新。

首先在自动化采矿装备研制方面取得突破,在较短时间内实现大型自动化采矿装备国产化。这就为加速我国自动化智能采矿技术的推广应用创造了可靠的条件。

同时,对一批新建的大型地下金属矿山,从设计一开始就高起点投入,投产后就能实现自动化遥控智能化采矿作业。这批矿山建成后,可以从整体上带动我国自动化、遥控智能化采矿水平上一个台阶。

此外,我国从事采矿科技研究和矿山从事工程科技应用与管理的人数多、力量强,只要集中力量,就可以在采矿新技术、新工艺研究与应用方面取得突破,为无人采矿从“初级阶段”向“高级阶段”过渡创造条件。

相对西方矿业发达国家,我国的采矿工程科技在不远的将来,实现“弯道超车”是大有希望的。(矿业汇)


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