采矿科学的发展与展望.ppt

采矿科学的发展与展望,太原理工大学采矿工艺研究所 靳钟铭 教授 博导,一、采矿科学的重要性 二、采矿科学的内容 三、采矿科学的展望,一、采矿科学的重要性,煤是工业的食粮，矿产是工业的食粮。 矿产：煤、铁、金、铜、锑、钨、钼、汞、锡、稀土金属、重晶石、石墨、石膏等，160多种，已发现150多种，探明储量是130多种。 我国是开创采矿业最早的国家之一，4000年以前就有煤、铜、铁、金的开采。 目前我国采矿工业的发展水平与发达国家有不小的差距。,我国目前矿产资源年产量： 煤 16亿吨 铁矿石 2.5亿吨 有色金属矿石 0.8亿吨以上 非金属矿 3.0亿吨以上 煤、锌、锑、锡、钨、稀土金属产量居世界第一。 但我国人口较多，人均占有量与世界水平相比，均比较低。,世界煤炭储量表,国别 总储量 (亿吨) 探明储量(亿吨) 全世界 135000 16000 中国 44700 7800 俄罗斯 40600 4050 美国 27800 3400 澳大利亚 3230 770 (山西省) 6130 2035,世界煤炭产量与可采年限表,国别 产量 (亿吨) 预计可采年限(亿吨) 全世界 40 400 中国 10(15) 800(500) 俄罗斯 8.7 500 美国 7.0 500 澳大利亚 3.5 200 (山西省) 3.0 650,世界能源消耗量表,专家预测：2030年后世界能源将重新回到以煤炭为主的时代。,煤炭是我国的基础工业，属特大型不可再生资源。 煤炭是关系国民经济安全的重要行业和关键领域。 煤炭是最可靠的能源，储量、产量均不受外来因素制约，能确保供应的安全性。 从经济上分析，按同等热值计算，煤是石油价格的1/4。 煤炭在我国能源结构中的主导地位是长期的和稳固的，在国民经济可持续发展中的战略地位是不可动摇的。,我国需求预测表(亿吨),国内能源供应比例,晋、陕、蒙(西) 50% 新、甘、青 5% 云、贵、川 10 %,中西部 70%,现有矿井和在建矿井的供应能力，“十五”期间尚可满足，“十一五”缺口较大。 建设新矿井，改造有潜力的老矿井。,二、采矿科学的主要内容,采矿系统-采矿的基础： 生产系统，辅运系统，通风系统，排水系统，供电系统， 采矿方法-采矿的核心： 露天开采 井工开采,壁式 柱式,3.采矿安全-采矿的保障 围岩稳定及控制 瓦斯预测、治理和煤层气开发 自燃火灾预防治理 水害预防治理 粉尘预防治理 4.采矿环境-采矿的前提 改善井下作业环境 减少地面环境的损害 降低地下水资源的影响,三、采矿科学的展望,1.采矿系统： 生产集中化-一井一面 系统简单化-减少或消除岩石巷 运煤连续化-胶带化 辅运胶轮化-消除轨道,2.采矿方法： 露天开采的比例(煤炭) 德国 澳大利亚 美国、俄罗斯 中国 80% 70% 60% 8% 露采发展趋势：开采规模大型化 10-30Mt/a 采矿工艺连续化 连续采煤机 工艺设备大型化 斗容 30m3 载重卡车 200t 带宽 23m,井工开采： 壁式：中国、欧洲，占90%以上 柱式：美国、澳大利亚、加拿大 南非、印度 80年代以后，美、澳、印度开始发展长壁，目前壁式占50%。 我国煤层赋存条件 缓斜 85.95% 倾斜10.16% 急斜 3.88% 厚煤层 45.25% 中厚 36.07 薄煤层 18.66%,单一长壁 大采高 5m6m 壁式 放顶煤 特厚煤层1020m 支架高度45m 分层开采,长壁的发展趋势： 机械化: 采煤机功率 1500kw 液压支架 1000kN 输送机宽度 1.31.5m 自动化-无人工作面 自动控制，三直一平 远距离操作按钮手把 自动控制采高,新型采煤方法的研究 保水采煤法 潜水采煤法 重液采煤法 3.采矿安全： 围岩稳定及控制： 数值化数值模拟物理特性 定量化数力模型岩性参数量化 规范化采场、巷道围岩控制的分类 监测仪表高新化,瓦斯、水、火、尘四大灾害的预防和治理：