21世紀(jì)現(xiàn)代化前瞻性采礦新技術(shù)概述

目錄2月球采礦

現(xiàn)代采礦新技術(shù)1智能采礦1.智能采礦礦山智能化（古德生院士）開采環(huán)境數(shù)字化采選裝備智能化、生產(chǎn)工藝過程遙控化信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、經(jīng)濟管理信息化以平安、高效、經(jīng)濟、環(huán)保為目標(biāo)采礦選礦智能化，是21世紀(jì)礦業(yè)發(fā)展前瞻性目標(biāo)，它將給礦業(yè)帶來根本性變革1.智能采礦智能采礦的基本任務(wù)創(chuàng)建采礦生產(chǎn)管控一體化的綜合信息平臺。接受信息技術(shù)實現(xiàn)資源科學(xué)評價與管理、優(yōu)化開采設(shè)計與生產(chǎn)支配、保障平安環(huán)境監(jiān)測與預(yù)警等研發(fā)大型化智能化的遙控與自動定位采礦設(shè)備。特殊要加大投入,加強礦山智能化采礦設(shè)備的研制創(chuàng)新與智能設(shè)備效能相適應(yīng)的高效采礦技術(shù)。如地下開采階段自然崩落法、階段礦房連續(xù)回采嗣后充填采礦法采礦生產(chǎn)管控一體化信息平臺信息技術(shù)智能技術(shù)數(shù)字化礦山智能采礦礦業(yè)將來追求目標(biāo)智能采礦創(chuàng)新過程智能采礦基礎(chǔ)平臺與智能設(shè)備相適應(yīng)的采礦技術(shù)遠控遙控自動定位采礦設(shè)備1.智能采礦智能采礦的基本框架1.智能采礦智能采礦的基本內(nèi)涵①礦床模型與礦床開采設(shè)計數(shù)字礦山軟件;②金屬礦山采掘、裝載、運輸?shù)戎悄茉O(shè)備;③適應(yīng)智能設(shè)備作業(yè)的高效采礦工藝技術(shù);④礦井?dāng)?shù)據(jù)采集、通訊與視頻的傳輸網(wǎng)絡(luò);⑤礦山移動設(shè)備遙控與生產(chǎn)過程智能限制;⑥礦山系統(tǒng)智能監(jiān)測與作業(yè)運行集中遙控;⑦礦山生產(chǎn)支配組織與經(jīng)營管理信息系統(tǒng)。智能采礦是個漸進的發(fā)展過程,在這過程中,其科技內(nèi)涵將不斷豐富、擴展和延長1.智能采礦大臺溝鐵礦-井下采礦1.智能采礦大臺溝鐵礦-井下采礦2.月球采礦（mininginspace)2003年10月15日9時，宇航員楊利偉乘坐中國“神舟5號”航天飛船升空，在飛行21小時之后，于6月16日6時38分在內(nèi)蒙古平穩(wěn)平安著陸，從而使我國繼前蘇聯(lián)和美國之后成為第三個能獨立開展載入飛行的國家，舉國歡呼，引世人關(guān)注?！吧裰?號”放射成功之后，我國相繼于2005年10月12日9時“神舟6號”飛船成功放射。2008年9月25日21時“神舟7號”飛船成功放射，翟志剛、劉伯明和景海鵬三名宇航員實現(xiàn)了出艙活動。2011年11月1日5時“神舟8號”飛船成功放射，與之前放射的“天宮一號”空間交會對接，雖是無人飛行，但有形體假人隨之上天。2.月球采礦（mininginspace)2012年6月16日18時37分“神舟9號”飛船升空，6月18日劉旺、景海鵬與劉洋三名宇航員完成“神舟9號”飛船與“天宮一號”自動對接，6月24日又完成手控交會對接和空間試驗任務(wù)，6月29日成功返回地面，這標(biāo)記著中國航天技術(shù)進一步成熟，我國支配2020年將建成自己的太空家園。我們在慶祝我國航天事來取得巨大成功之際，礦業(yè)界的同仁應(yīng)當(dāng)設(shè)想和探討到月球上去采礦的課題了。月球上有著豐富的資源，這些資源依據(jù)聯(lián)合國憲章原則，歸屬世界人民所共有。當(dāng)然，誰先登上月球，誰就占有了資源，就有權(quán)優(yōu)先開發(fā)。2.月球采礦（mininginspace)月球上賦存有宇宙燃料3H，估計有100萬噸。日本人曾經(jīng)測算過，1t3H與重氫核取變反應(yīng)產(chǎn)生的能量為6×1017J，假如有6t3H就可以滿足日本一年的電耗。我國的能源特殊是石油資源短缺?，F(xiàn)在我國每年進口石油20000萬噸，今后我國將成為世界第一大石油進口國。我國人口占世界總量的21%，但石油資源卻只占世界總量的2.3%；消費量占6%，目前每年還在以4%的速度增長，能源將成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。將來假如我們登上月球，去月球回采3H為我所用，一切便迎刃而解?，F(xiàn)在世界能源總需求量達3.3×1020J，其中90%來自碳素燃料，每年生成CO2高達180億噸，從而招致地球變暖及酸雨等環(huán)境問題。將來石油資源也會枯竭，假如人類能夠?qū)崿F(xiàn)去月球回采3H，人間何愁能源馨。2.月球采礦（mininginspace)到月球去采礦難度很大，須要高科技。月球在夜間或陰影地區(qū)的溫度為-170℃，白天為110℃，溫差極大，且灰塵阻擋視線，此外低重力引起的穩(wěn)定性和附著摩擦力也需留意。在月球上采礦，設(shè)備不能太重，用人不能太多，以減輕航天飛船運載的負(fù)擔(dān)。因此，自動化、遙控等高科技技術(shù)是確定須要接受的。國外航天專家曾設(shè)想在月球接受露天開采和坑內(nèi)開采，回采3H帶回地球做能源?；夭稍虑蛏镶佽F礦能獲得氧，回采月球風(fēng)化的表土層能獲得氫，從而得到在月球上維持生命的元素——空氣、水和燃料，假如在月球采礦作業(yè)獲得成功，在月球上的人會越來越多，須要考慮人如何在月球上停留較長的時間......將來還要進一步實現(xiàn)由月球再登上火星。2.月球采礦（mininginspace)到月球采礦，運用露天開采方法有3種可行方案（1）用鏟運機配松土器，松動土壤或用炸藥爆破；（2）用反鏟配汽車；（3）用移動式挖掘裝載機和獨立的運輸汽車。2.月球采礦（mininginspace)但無論運用哪種設(shè)備，都須要解決以下問題：（1）留意做好微隕石碰撞的防護；（2）充分考慮低重力下的穩(wěn)定性；（3）在月球上就地取材制造炸藥；（4）有關(guān)設(shè)備必需能夠?qū)崿F(xiàn)自動化遙控并能用機器人操作；（5）設(shè)備要用高強度和高耐久性的材料制造，可以在真空或低溫條件下工作；（6）能源可考慮接受蓄電池、燃料電池或輻射能源。2.月球采礦（mininginspace)到月球去采礦，運用地下開采方法，也有2種設(shè)想方案（1）機械式巖石挖掘（2）巖石熱力裂開。其中，鑿巖裂開可用沖擊錘、連續(xù)采礦機、巷道掘進機、螺旋鉆、微波裂開和超聲振動等。2.月球采礦（mininginspace)對于地下開采設(shè)備，其要求與露天開采設(shè)備相同?，F(xiàn)在地球上運用的采礦設(shè)備不適用于月球采礦，猶如研制航天器設(shè)備一樣，月球采礦設(shè)備也須要重新開發(fā)研制。在月球上實行地下開采法比露天開采法優(yōu)點多：人在坑內(nèi)作業(yè)，可以防止隕石攻擊、防止輻射，削減真空和溫度的影響，采礦作業(yè)結(jié)束后，可用微波熔化和化學(xué)涂層的方式，將坑道密封，并把坑道改成居住場所、工作站或修理站。2.月球采礦（mininginspace)以前一提到月球上采礦，人們總認(rèn)為