金属矿业的前沿领域深部采矿PPT学习教案

1、会计学12 前言 在人类发展的长河中，矿业始终贯穿于整个历史过程现代文明源于矿业; 没有矿业的发展，就没有国家的工业化和国防现代化矿业立于基础地位; 矿物资源紧缺的形势严峻，矿床开发正逐步转向深部矿业步入前沿领域; 引领采矿科技的发展方向,把握金属矿业发展的未来-矿业工作者的责任。 2第1页/共55页3第2页/共55页4一、矿业支撑着国家的可持续发展 1.金属矿业支撑着国家的可持续发展 2.未来20-30年是资源消耗的高峰期 3.积极应对矿资源的短缺形势 4第3页/共55页51金属矿业支撑着国家的可持续发展 矿业是国家经济安全和国防安全的基础产业。金属矿业支撑着国民经济的快速发展。见下表：年度

2、年度19901995200020022005 2008人均人均GDP,美元美元20058182010901703 3266钢产量，万吨钢产量，万吨6535963612850 222344393 54000十种有色金属产量十种有色金属产量,万吨万吨23949678312601365 2520 1990-2008年，国民经济增长15.3倍,同期钢增长7.3倍,十种有色金属增长9.5倍。没有金属产量的同步增长，就没有国民经济的可持续发展。5第4页/共55页6第5页/共55页7 2未来20-30年是我国资源消耗高峰期 我国正处于工业化中期阶段，就是资源消耗强度最大的时期，今后20-30年是我国资源消耗

3、的高峰期。 随着人均GDP的增长，人均金属矿产消耗量呈“S”形曲线变化。如下图所示。7 a b c 第6页/共55页8 据预测 ：我国的钢、铜、铝、锌四种金属,达到 “S” 形曲线峰值的时间，及其金属消费量，见下表。 峰值消费量相当大。中国主要金属消费需求预测表金属金属20002000年消费量年消费量“S S”型曲线达峰值时间型曲线达峰值时间峰值年消费量峰值年消费量钢，亿吨钢，亿吨1.4220122013 3.603.80铜，万吨铜，万吨18820192023535 685铝，万吨铝，万吨33020222028 13001630锌，万吨锌，万吨123201220132202358第7页/共55

4、页9第8页/共55页10编号编号矿产名称矿产名称可供储量保证度可供储量保证度 % %20102010年年20202020年年1 1铁（矿石）铁（矿石） 595938382 2锰（矿石）锰（矿石）838322223 3铬（矿石）铬（矿石）5 5 2 24 4铜（金属）铜（金属）19199 95 5铅（金属）铅（金属）353522226 6锌（金属）锌（金属）333317177 7铝（金属）铝（金属）838337378 8镍（金属）镍（金属）11311349499 9钨（钨（WO3WO3）14914989891010锡（金属）锡（金属）595935351111钼（金属）钼（金属）215215858

5、5第9页/共55页11第10页/共55页12第11页/共55页13第12页/共55页14第13页/共55页15第14页/共55页16第15页/共55页17第16页/共55页18第17页/共55页19第18页/共55页20第19页/共55页21第20页/共55页22第21页/共55页23第22页/共55页24作业地点气温， 27 29 31 32工伤，频次/千人 0 150 300 450第23页/共55页25第24页/共55页26第25页/共55页27第26页/共55页28国国家家矿名矿名井深井深 ( (米米) )年产量年产量( (万吨万吨) )矿井提升装备矿井提升装备加拿大克赖顿镍矿 井深

6、2172 2559（主井 3座)直径6m、宽2m滚筒式卷扬机,钢丝绳直径57.15mm, 缠绕4层，4477kw,15吨双箕斗美国圣曼纽尔铜矿 井深 1250 1770（主井 4座） 有二台卷大扬机：5222kw卷扬机,配26.3吨箕斗；4476kw卷扬机,配21吨箕斗南非卡里顿维尔矿开拓深4154采深3800 3329（主井 2座） 采用两段提升（分为2300m和2000m），采用直径6m的滚筒式卷扬机，21吨箕斗第27页/共55页29第28页/共55页30四、经济、安全的深井规模化开采 1、装备大型化，推进深井开采现代化 2、提高装备水平，实现高效采矿 3、规模化开采的采矿设计新理念 、国

7、外地下矿山规模化开采的实例 30第29页/共55页31 1、装备大型化 推进深井开采现代化 采矿技术的变革依赖于采矿装备的创新。没有采矿装备的创新和发展，就不可能有采矿工艺技术的进步. 近20年来，国外地下采矿装备在实现无轨化和液压化的基础上，正在向大型化、智能化方向发展： 铲运机：载重25吨的电动铲运机已下井运营；遥控铲运机又逐步微型化（斗容2立方米，载重2吨）。（我国只研制开发了0.76、1、2、3立方米的柴油及电动铲运机）； 井下汽车：120吨七轴大型卡车（瑞典）已开始取代 45和65吨卡车（我国只有8-15吨）； 凿岩台车:自动遥控台车,正在取代原有台车; 31 第30页/共55页32

8、第31页/共55页33 2、提高装备水平 实现高效采矿 （1）采矿方法正朝规模化方向发展 国外矿山80%以上采用无轨设备.大型化,智能化的 成套无轨设备,使各类采矿方法的采矿效率大幅度提 高。 增大采场参数和简化采场结构采矿方法正在 朝高阶段(120200米)、大采场（矿段） 、采准切割 合一、一步骤回采的方向发展。（2）出矿工艺向连续化方向发展 为解决落矿高效率与出矿低效率的矛盾，出矿运输 工艺逐步从间歇式工艺，向”铲运机、破碎机胶带运 输 机 ” 配 套 的 间 断 连 续 工 艺 过 渡 ； 33 第32页/共55页34第33页/共55页35第34页/共55页36第35页/共55页37第

9、36页/共55页38第37页/共55页39第38页/共55页40第39页/共55页41第40页/共55页42第41页/共55页43第42页/共55页44第43页/共55页45第44页/共55页46第45页/共55页47第46页/共55页48第47页/共55页49第48页/共55页50(4)实现无人采矿需要多学科交叉矿床开采是一个复 杂、多变、信息隐蔽、难以预测的大系统。因此，在 推进智能化遥控采矿的过程中,从信息采集、传输、处 理、集成、显示,到应用于生产过程的自动控制，所涉 及领域非常广泛。因此需要多学科交叉（包括数字地 质学、岩体力学、现代采矿学、信息工程与系统工 程、机器人与自动化理论控

10、制论、工程管理理论等）, 在这过程中，矿业工作者将始终处于主导地位。 目前，我国矿山信息化方面已取得了显著的成 绩，表现在： 地下矿山在矿床模型三维可视化信息系统； 矿山规划与开采方案决策优化系统； 矿山生产经营管理及经济活动分析信息系统； 在井下音频与视频的建设方面； 井下微震监测方面。等等。 50第49页/共55页513智能化遥控化的地下采矿实例 智能化遥控化采矿首先从露天矿山开始,上世纪80年代以后，国外矿山信息化的研究已逐步从露天向地下矿山生产过程方向转变。（1）国外的实例 早在1970年，井下主要运输水平的机车运输、就实现了在控制室遥控装载与卸载，实现了机车运输无人驾驶自动运行。 现

11、在井下已采用了由控制中心遥控的 Simba46W凿岩台车、由机载计算机与导航系统控制的、铲斗容积25t 的 Toro2500Es 装载机。 51瑞典基鲁纳矿（Kiruna）第50页/共55页52加拿大国际镍公司（lnco） 1996年开始实施了为期五年的采矿自动化计划（MAP）。其技术组成包括五项：先进的地下移动计算机网络;采矿过程监控与遥控软件系统;适合远程遥控采矿的特殊采矿法;先进的智能化采矿设备;地下铲运机的自动定位和导航系统. 到2000年11月，除遥控装药以外，采矿自动化计划均已完成。已使采矿作业从每天（24小时）一个循环、提高到三个循环。预计到2008年，采矿劳动生产率可从2006年的3350吨/人年，提高到6350吨/人年。 52 第51页/共55页53 （2）无人采矿已经不是遥不可及的事 智能化遥控化采矿，构架了未来矿山模式。它是个渐进的逐步推进的过程，是矿业科技创新的重要方向，我们国家要从实际出发，以需要为牵引，选好切入点，逐步推进。 据不完全统计，