金屬礦業(yè)的前沿領(lǐng)域深部采礦PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)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)歷史過(guò)程現(xiàn)代文明源于礦業(yè); 沒(méi)有礦業(yè)的發(fā)展，就沒(méi)有國(guó)家的工業(yè)化和國(guó)防現(xiàn)代化礦業(yè)立于基礎(chǔ)地位; 礦物資源緊缺的形勢(shì)嚴(yán)峻，礦床開(kāi)發(fā)正逐步轉(zhuǎn)向深部礦業(yè)步入前沿領(lǐng)域; 引領(lǐng)采礦科技的發(fā)展方向,把握金屬礦業(yè)發(fā)展的未來(lái)-礦業(yè)工作者的責(zé)任。 2第1頁(yè)/共55頁(yè)3第2頁(yè)/共55頁(yè)4一、礦業(yè)支撐著國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展 1.金屬礦業(yè)支撐著國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展 2.未來(lái)20-30年是資源消耗的高峰期 3.積極應(yīng)對(duì)礦資源的短缺形勢(shì) 4第3頁(yè)/共55頁(yè)51金屬礦業(yè)支撐著國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展 礦業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全和國(guó)防安全的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。金屬礦業(yè)支撐著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。見(jiàn)下表：年度

2、年度19901995200020022005 2008人均人均GDP,美元美元20058182010901703 3266鋼產(chǎn)量，萬(wàn)噸鋼產(chǎn)量，萬(wàn)噸6535963612850 222344393 54000十種有色金屬產(chǎn)量十種有色金屬產(chǎn)量,萬(wàn)噸萬(wàn)噸23949678312601365 2520 1990-2008年，國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)15.3倍,同期鋼增長(zhǎng)7.3倍,十種有色金屬增長(zhǎng)9.5倍。沒(méi)有金屬產(chǎn)量的同步增長(zhǎng)，就沒(méi)有國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。5第4頁(yè)/共55頁(yè)6第5頁(yè)/共55頁(yè)7 2未來(lái)20-30年是我國(guó)資源消耗高峰期 我國(guó)正處于工業(yè)化中期階段，就是資源消耗強(qiáng)度最大的時(shí)期，今后20-30年是我國(guó)資源消耗

3、的高峰期。 隨著人均GDP的增長(zhǎng)，人均金屬礦產(chǎn)消耗量呈“S”形曲線變化。如下圖所示。7 a b c 第6頁(yè)/共55頁(yè)8 據(jù)預(yù)測(cè) ：我國(guó)的鋼、銅、鋁、鋅四種金屬,達(dá)到 “S” 形曲線峰值的時(shí)間，及其金屬消費(fèi)量，見(jiàn)下表。 峰值消費(fèi)量相當(dāng)大。中國(guó)主要金屬消費(fèi)需求預(yù)測(cè)表金屬金屬20002000年消費(fèi)量年消費(fèi)量“S S”型曲線達(dá)峰值時(shí)間型曲線達(dá)峰值時(shí)間峰值年消費(fèi)量峰值年消費(fèi)量鋼，億噸鋼，億噸1.4220122013 3.603.80銅，萬(wàn)噸銅，萬(wàn)噸18820192023535 685鋁，萬(wàn)噸鋁，萬(wàn)噸33020222028 13001630鋅，萬(wàn)噸鋅，萬(wàn)噸123201220132202358第7頁(yè)/共55

4、頁(yè)9第8頁(yè)/共55頁(yè)10編號(hào)編號(hào)礦產(chǎn)名稱礦產(chǎn)名稱可供儲(chǔ)量保證度可供儲(chǔ)量保證度 % %20102010年年20202020年年1 1鐵（礦石）鐵（礦石） 595938382 2錳（礦石）錳（礦石）838322223 3鉻（礦石）鉻（礦石）5 5 2 24 4銅（金屬）銅（金屬）19199 95 5鉛（金屬）鉛（金屬）353522226 6鋅（金屬）鋅（金屬）333317177 7鋁（金屬）鋁（金屬）838337378 8鎳（金屬）鎳（金屬）11311349499 9鎢（鎢（WO3WO3）14914989891010錫（金屬）錫（金屬）595935351111鉬（金屬）鉬（金屬）215215858

5、5第9頁(yè)/共55頁(yè)11第10頁(yè)/共55頁(yè)12第11頁(yè)/共55頁(yè)13第12頁(yè)/共55頁(yè)14第13頁(yè)/共55頁(yè)15第14頁(yè)/共55頁(yè)16第15頁(yè)/共55頁(yè)17第16頁(yè)/共55頁(yè)18第17頁(yè)/共55頁(yè)19第18頁(yè)/共55頁(yè)20第19頁(yè)/共55頁(yè)21第20頁(yè)/共55頁(yè)22第21頁(yè)/共55頁(yè)23第22頁(yè)/共55頁(yè)24作業(yè)地點(diǎn)氣溫， 27 29 31 32工傷，頻次/千人 0 150 300 450第23頁(yè)/共55頁(yè)25第24頁(yè)/共55頁(yè)26第25頁(yè)/共55頁(yè)27第26頁(yè)/共55頁(yè)28國(guó)國(guó)家家礦名礦名井深井深 ( (米米) )年產(chǎn)量年產(chǎn)量( (萬(wàn)噸萬(wàn)噸) )礦井提升裝備礦井提升裝備加拿大克賴頓鎳礦 井深

6、2172 2559（主井 3座)直徑6m、寬2m滾筒式卷?yè)P(yáng)機(jī),鋼絲繩直徑57.15mm, 纏繞4層，4477kw,15噸雙箕斗美國(guó)圣曼紐爾銅礦 井深 1250 1770（主井 4座） 有二臺(tái)卷大揚(yáng)機(jī)：5222kw卷?yè)P(yáng)機(jī),配26.3噸箕斗；4476kw卷?yè)P(yáng)機(jī),配21噸箕斗南非卡里頓維爾礦開(kāi)拓深4154采深3800 3329（主井 2座） 采用兩段提升（分為2300m和2000m），采用直徑6m的滾筒式卷?yè)P(yáng)機(jī)，21噸箕斗第27頁(yè)/共55頁(yè)29第28頁(yè)/共55頁(yè)30四、經(jīng)濟(jì)、安全的深井規(guī)?；_(kāi)采 1、裝備大型化，推進(jìn)深井開(kāi)采現(xiàn)代化 2、提高裝備水平，實(shí)現(xiàn)高效采礦 3、規(guī)模化開(kāi)采的采礦設(shè)計(jì)新理念 、國(guó)

7、外地下礦山規(guī)?；_(kāi)采的實(shí)例 30第29頁(yè)/共55頁(yè)31 1、裝備大型化 推進(jìn)深井開(kāi)采現(xiàn)代化 采礦技術(shù)的變革依賴于采礦裝備的創(chuàng)新。沒(méi)有采礦裝備的創(chuàng)新和發(fā)展，就不可能有采礦工藝技術(shù)的進(jìn)步. 近20年來(lái)，國(guó)外地下采礦裝備在實(shí)現(xiàn)無(wú)軌化和液壓化的基礎(chǔ)上，正在向大型化、智能化方向發(fā)展： 鏟運(yùn)機(jī)：載重25噸的電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)已下井運(yùn)營(yíng)；遙控鏟運(yùn)機(jī)又逐步微型化（斗容2立方米，載重2噸）。（我國(guó)只研制開(kāi)發(fā)了0.76、1、2、3立方米的柴油及電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)）； 井下汽車(chē)：120噸七軸大型卡車(chē)（瑞典）已開(kāi)始取代 45和65噸卡車(chē)（我國(guó)只有8-15噸）； 鑿巖臺(tái)車(chē):自動(dòng)遙控臺(tái)車(chē),正在取代原有臺(tái)車(chē); 31 第30頁(yè)/共55頁(yè)32

8、第31頁(yè)/共55頁(yè)33 2、提高裝備水平 實(shí)現(xiàn)高效采礦 （1）采礦方法正朝規(guī)?；较虬l(fā)展 國(guó)外礦山80%以上采用無(wú)軌設(shè)備.大型化,智能化的 成套無(wú)軌設(shè)備,使各類采礦方法的采礦效率大幅度提 高。 增大采場(chǎng)參數(shù)和簡(jiǎn)化采場(chǎng)結(jié)構(gòu)采礦方法正在 朝高階段(120200米)、大采場(chǎng)（礦段） 、采準(zhǔn)切割 合一、一步驟回采的方向發(fā)展。（2）出礦工藝向連續(xù)化方向發(fā)展 為解決落礦高效率與出礦低效率的矛盾，出礦運(yùn)輸 工藝逐步從間歇式工藝，向”鏟運(yùn)機(jī)、破碎機(jī)膠帶運(yùn) 輸 機(jī) ” 配 套 的 間 斷 連 續(xù) 工 藝 過(guò) 渡 ； 33 第32頁(yè)/共55頁(yè)34第33頁(yè)/共55頁(yè)35第34頁(yè)/共55頁(yè)36第35頁(yè)/共55頁(yè)37第

9、36頁(yè)/共55頁(yè)38第37頁(yè)/共55頁(yè)39第38頁(yè)/共55頁(yè)40第39頁(yè)/共55頁(yè)41第40頁(yè)/共55頁(yè)42第41頁(yè)/共55頁(yè)43第42頁(yè)/共55頁(yè)44第43頁(yè)/共55頁(yè)45第44頁(yè)/共55頁(yè)46第45頁(yè)/共55頁(yè)47第46頁(yè)/共55頁(yè)48第47頁(yè)/共55頁(yè)49第48頁(yè)/共55頁(yè)50(4)實(shí)現(xiàn)無(wú)人采礦需要多學(xué)科交叉礦床開(kāi)采是一個(gè)復(fù) 雜、多變、信息隱蔽、難以預(yù)測(cè)的大系統(tǒng)。因此，在 推進(jìn)智能化遙控采礦的過(guò)程中,從信息采集、傳輸、處 理、集成、顯示,到應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，所涉 及領(lǐng)域非常廣泛。因此需要多學(xué)科交叉（包括數(shù)字地 質(zhì)學(xué)、巖體力學(xué)、現(xiàn)代采礦學(xué)、信息工程與系統(tǒng)工 程、機(jī)器人與自動(dòng)化理論控

10、制論、工程管理理論等）, 在這過(guò)程中，礦業(yè)工作者將始終處于主導(dǎo)地位。 目前，我國(guó)礦山信息化方面已取得了顯著的成 績(jī)，表現(xiàn)在： 地下礦山在礦床模型三維可視化信息系統(tǒng)； 礦山規(guī)劃與開(kāi)采方案決策優(yōu)化系統(tǒng)； 礦山生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)分析信息系統(tǒng)； 在井下音頻與視頻的建設(shè)方面； 井下微震監(jiān)測(cè)方面。等等。 50第49頁(yè)/共55頁(yè)513智能化遙控化的地下采礦實(shí)例 智能化遙控化采礦首先從露天礦山開(kāi)始,上世紀(jì)80年代以后，國(guó)外礦山信息化的研究已逐步從露天向地下礦山生產(chǎn)過(guò)程方向轉(zhuǎn)變。（1）國(guó)外的實(shí)例 早在1970年，井下主要運(yùn)輸水平的機(jī)車(chē)運(yùn)輸、就實(shí)現(xiàn)了在控制室遙控裝載與卸載，實(shí)現(xiàn)了機(jī)車(chē)運(yùn)輸無(wú)人駕駛自動(dòng)運(yùn)行。 現(xiàn)

11、在井下已采用了由控制中心遙控的 Simba46W鑿巖臺(tái)車(chē)、由機(jī)載計(jì)算機(jī)與導(dǎo)航系統(tǒng)控制的、鏟斗容積25t 的 Toro2500Es 裝載機(jī)。 51瑞典基魯納礦（Kiruna）第50頁(yè)/共55頁(yè)52加拿大國(guó)際鎳公司（lnco） 1996年開(kāi)始實(shí)施了為期五年的采礦自動(dòng)化計(jì)劃（MAP）。其技術(shù)組成包括五項(xiàng)：先進(jìn)的地下移動(dòng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);采礦過(guò)程監(jiān)控與遙控軟件系統(tǒng);適合遠(yuǎn)程遙控采礦的特殊采礦法;先進(jìn)的智能化采礦設(shè)備;地下鏟運(yùn)機(jī)的自動(dòng)定位和導(dǎo)航系統(tǒng). 到2000年11月，除遙控裝藥以外，采礦自動(dòng)化計(jì)劃均已完成。已使采礦作業(yè)從每天（24小時(shí)）一個(gè)循環(huán)、提高到三個(gè)循環(huán)。預(yù)計(jì)到2008年，采礦勞動(dòng)生產(chǎn)率可從2006年的3350噸/人年，提高到6350噸/人年。 52 第51頁(yè)/共55頁(yè)53 （2）無(wú)人采礦已經(jīng)不是遙不可及的事 智能化遙控化采礦，構(gòu)架了未來(lái)礦山模式。它是個(gè)漸進(jìn)的逐步推進(jìn)的過(guò)程，是礦業(yè)科技創(chuàng)新的重要方向，我們國(guó)家要從實(shí)際出發(fā)，以需要為牽引，選好切入點(diǎn)，逐步推進(jìn)。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，