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

1、會計學(xué)12 前言 在人類發(fā)展的長河中，礦業(yè)始終貫穿于整個歷史過程現(xiàn)代文明源于礦業(yè); 沒有礦業(yè)的發(fā)展，就沒有國家的工業(yè)化和國防現(xiàn)代化礦業(yè)立于基礎(chǔ)地位; 礦物資源緊缺的形勢嚴(yán)峻，礦床開發(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-礦業(yè)工作者的責(zé)任。 2第1頁/共55頁3第2頁/共55頁4一、礦業(yè)支撐著國家的可持續(xù)發(fā)展 1.金屬礦業(yè)支撐著國家的可持續(xù)發(fā)展 2.未來20-30年是資源消耗的高峰期 3.積極應(yīng)對礦資源的短缺形勢 4第3頁/共55頁51金屬礦業(yè)支撐著國家的可持續(xù)發(fā)展 礦業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)安全和國防安全的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。金屬礦業(yè)支撐著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。見下表：年度

2、年度19901995200020022005 2008人均人均GDP,美元美元20058182010901703 3266鋼產(chǎn)量，萬噸鋼產(chǎn)量，萬噸6535963612850 222344393 54000十種有色金屬產(chǎn)量十種有色金屬產(chǎn)量,萬噸萬噸23949678312601365 2520 1990-2008年，國民經(jīng)濟(jì)增長15.3倍,同期鋼增長7.3倍,十種有色金屬增長9.5倍。沒有金屬產(chǎn)量的同步增長，就沒有國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。5第4頁/共55頁6第5頁/共55頁7 2未來20-30年是我國資源消耗高峰期 我國正處于工業(yè)化中期階段，就是資源消耗強(qiáng)度最大的時期，今后20-30年是我國資源消耗

3、的高峰期。 隨著人均GDP的增長，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/共55頁8 據(jù)預(yù)測 ：我國的鋼、銅、鋁、鋅四種金屬,達(dá)到 “S” 形曲線峰值的時間，及其金屬消費量，見下表。 峰值消費量相當(dāng)大。中國主要金屬消費需求預(yù)測表金屬金屬20002000年消費量年消費量“S S”型曲線達(dá)峰值時間型曲線達(dá)峰值時間峰值年消費量峰值年消費量鋼，億噸鋼，億噸1.4220122013 3.603.80銅，萬噸銅，萬噸18820192023535 685鋁，萬噸鋁，萬噸33020222028 13001630鋅，萬噸鋅，萬噸123201220132202358第7頁/共55

4、頁9第8頁/共55頁10編號編號礦產(chǎn)名稱礦產(chǎn)名稱可供儲量保證度可供儲量保證度 % %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/共55頁11第10頁/共55頁12第11頁/共55頁13第12頁/共55頁14第13頁/共55頁15第14頁/共55頁16第15頁/共55頁17第16頁/共55頁18第17頁/共55頁19第18頁/共55頁20第19頁/共55頁21第20頁/共55頁22第21頁/共55頁23第22頁/共55頁24作業(yè)地點氣溫， 27 29 31 32工傷，頻次/千人 0 150 300 450第23頁/共55頁25第24頁/共55頁26第25頁/共55頁27第26頁/共55頁28國國家家礦名礦名井深井深 ( (米米) )年產(chǎn)量年產(chǎn)量( (萬噸萬噸) )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滾筒式卷揚機(jī),鋼絲繩直徑57.15mm, 纏繞4層，4477kw,15噸雙箕斗美國圣曼紐爾銅礦 井深 1250 1770（主井 4座） 有二臺卷大揚機(jī)：5222kw卷揚機(jī),配26.3噸箕斗；4476kw卷揚機(jī),配21噸箕斗南非卡里頓維爾礦開拓深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的滾筒式卷揚機(jī)，21噸箕斗第27頁/共55頁29第28頁/共55頁30四、經(jīng)濟(jì)、安全的深井規(guī)模化開采 1、裝備大型化，推進(jìn)深井開采現(xiàn)代化 2、提高裝備水平，實現(xiàn)高效采礦 3、規(guī)?；_采的采礦設(shè)計新理念 、國

7、外地下礦山規(guī)?；_采的實例 30第29頁/共55頁31 1、裝備大型化 推進(jìn)深井開采現(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，國外地下采礦裝備在實現(xiàn)無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： 鏟運機(jī)：載重25噸的電動鏟運機(jī)已下井運營；遙控鏟運機(jī)又逐步微型化（斗容2立方米，載重2噸）。（我國只研制開發(fā)了0.76、1、2、3立方米的柴油及電動鏟運機(jī)）； 井下汽車：120噸七軸大型卡車（瑞典）已開始取代 45和65噸卡車（我國只有8-15噸）； 鑿巖臺車:自動遙控臺車,正在取代原有臺車; 31 第30頁/共55頁32

8、第31頁/共55頁33 2、提高裝備水平 實現(xiàn)高效采礦 （1）采礦方法正朝規(guī)模化方向發(fā)展 國外礦山80%以上采用無軌設(shè)備.大型化,智能化的 成套無軌設(shè)備,使各類采礦方法的采礦效率大幅度提 高。 增大采場參數(shù)和簡化采場結(jié)構(gòu)采礦方法正在 朝高階段(120200米)、大采場（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，出礦運輸 工藝逐步從間歇式工藝，向”鏟運機(jī)、破碎機(jī)膠帶運 輸 機(jī) ” 配 套 的 間 斷 連 續(xù) 工 藝 過 渡 ； 33 第32頁/共55頁34第33頁/共55頁35第34頁/共55頁36第35頁/共55頁37第

9、36頁/共55頁38第37頁/共55頁39第38頁/共55頁40第39頁/共55頁41第40頁/共55頁42第41頁/共55頁43第42頁/共55頁44第43頁/共55頁45第44頁/共55頁46第45頁/共55頁47第46頁/共55頁48第47頁/共55頁49第48頁/共55頁50(4)實現(xiàn)無人采礦需要多學(xué)科交叉礦床開采是一個復(fù) 雜、多變、信息隱蔽、難以預(yù)測的大系統(tǒng)。因此，在 推進(jìn)智能化遙控采礦的過程中,從信息采集、傳輸、處 理、集成、顯示,到應(yīng)用于生產(chǎn)過程的自動控制，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)器人與自動化理論控

10、制論、工程管理理論等）, 在這過程中，礦業(yè)工作者將始終處于主導(dǎo)地位。 目前，我國礦山信息化方面已取得了顯著的成 績，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)劃與開采方案決策優(yōu)化系統(tǒng)； 礦山生產(chǎn)經(jīng)營管理及經(jīng)濟(jì)活動分析信息系統(tǒng)； 在井下音頻與視頻的建設(shè)方面； 井下微震監(jiān)測方面。等等。 50第49頁/共55頁513智能化遙控化的地下采礦實例 智能化遙控化采礦首先從露天礦山開始,上世紀(jì)80年代以后，國外礦山信息化的研究已逐步從露天向地下礦山生產(chǎn)過程方向轉(zhuǎn)變。（1）國外的實例 早在1970年，井下主要運輸水平的機(jī)車運輸、就實現(xiàn)了在控制室遙控裝載與卸載，實現(xiàn)了機(jī)車運輸無人駕駛自動運行。 現(xiàn)

11、在井下已采用了由控制中心遙控的 Simba46W鑿巖臺車、由機(jī)載計算機(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/共55頁52加拿大國際鎳公司（lnco） 1996年開始實施了為期五年的采礦自動化計劃（MAP）。其技術(shù)組成包括五項：先進(jìn)的地下移動計算機(jī)網(wǎng)絡(luò);采礦過程監(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;地下鏟運機(jī)的自動定位和導(dǎo)航系統(tǒng). 到2000年11月，除遙控裝藥以外，采礦自動化計劃均已完成。已使采礦作業(yè)從每天（24小時）一個循環(huán)、提高到三個循環(huán)。預(yù)計到2008年，采礦勞動生產(chǎn)率可從2006年的3350噸/人年，提高到6350噸/人年。 52 第51頁/共55頁53 （2）無人采礦已經(jīng)不是遙不可及的事 智能化遙控化采礦，構(gòu)架了未來礦山模式。它是個漸進(jìn)的逐步推進(jìn)的過程，是礦業(yè)科技創(chuàng)新的重要方向，我們國家要從實際出發(fā)，以需要為牽引，選好切入點，逐步推進(jìn)。 據(jù)不完全統(tǒng)計，