未来金属矿业的发展主题

第三部分未来金属矿业的发展主题12

前言

在人类发展的长河中，矿业始终贯穿于整个历史的发展过程——现代文明源于矿业;

没有金属矿业的发展，就没有国家的工业化和国防的现代化——矿业立于基础地位;

我国金属矿业资源紧缺,采矿机械化和工艺技术水平相对落后——发展矿业任重道远;

要实现传统矿业现代化，必须紧紧把握未来矿业的发展主题

题----绿色开发、深部开采、智能（化）采矿。

11一、金属矿业支撑着国家经济的可持续发展1.我国的人均资源消耗强度不断攀高

随着我国经济快速发展，近十年来，金属产量大幅增长(见下表)。1800252016351260783496239十种有色金属产量,万吨9636

12850

22234

34936

54000

630006535钢产量，万吨201043612008326620051703200210902000

8201995

5811990

200

年度人均GDP,美元

从1990-2010年，人均GDP增长20.8倍,同期钢增长8.4倍，十种有色金属增长

长7.5倍。可以说，没有金属产量的同步增长，就没有国民经济的可持续发展。

14mn

据研究，在国家工业化过程中，随着人均GDP的增长，人均资源消耗量将呈“S”形曲线变化（如下图）。我国正处于工业化中期阶段,是人均资源消耗强度增长最快的时期。

后15-25年，我国人均资源的消耗强度将接近或达到高峰时期。

均矿产资源消耗

人均

GDP15

当前，我国金属消费量还远远低于发达国家，以Cu、Pb、Zn、Al、Ni、M0六种金属的人均消费量来看，美国的是我国的5.9-32.4

倍。

预计我国粗钢、铝、铜等主要金属消耗量，将分别于2015年、2020和2025年才能达到高峰期，见下表。2025900900800753万吨铜高峰期

年

201520202030

年16002025

年

5.62020

年

6.620002015

年

6.72009

年6.51439金属

单位粗钢

亿吨

铝

万吨

6

2.我国金属矿资源短缺形势严峻

我国金属矿产资探明储量有54种，占世界总量的12%,但是,我国的人口占世界1/4,人均资源量只有世人均水平的1/3(其中Fe

42.4%，Cu

23.3%，Al

7.3%)

大宗消费矿种，如Fe、Cu、Al、Ni、K、P等的对外依存度均在50%以上，有的甚至高达70-80%。

世界上没有一个国家的矿产资源能够自给自足的,所以，发达国家长期来实施全球矿产资源战略。世界有4300多家矿业公司(不包括煤和石油）其中加拿大占全球37%，美国占17%，澳大利亚占9.5%)。

15173.我国是金属矿山的基本状况

我国金属矿山有

有9000多座，大体可分为三类:

第一类:少数的现代化矿山。代表着国家矿业发展水平，其生产工艺、装备水平、资源回收和综合利用程度、矿山数字化信息系统建设，基本接近或达到矿业发达国家的水平。

第二类:相当数量的中等技术水平的中型矿山。机械化水平为

为1960-1970年代的水平，资源回收率和综合利用率程度不一，生态环境问题突出，管理水平与国外相差较大。

第三类:大量的小型矿山。非机械化劳动所占比重很大,管理粗放,安全问题、环境问题、资源浪费问题相当严重。6

由于国家的需求增大和科技的长足进步，我国金属

矿床的开采目标已逐步扩大到五类矿床——即:深部矿床、

贫矿床、破碎松软矿床、水体下矿床和高寒地区矿床，

这给矿业带来了许许多多重大科技难题。4.把握金属矿业发展的大趋势

现代采矿科学技术飞速发展，新的学术思想、理论、

技术与工艺不断涌现，大大拓展了采矿科学技术的发展

空间。为了把握矿业发展的大趋势，稳步推进金属矿业

现代化，特提出未来金属矿业三大发展主题，跟大家一

起讨论:

①坚持金属矿业的发展道路——绿色开发

②开拓金属矿业的前沿领域——深部开采

③走向金属矿业的未来目标——智能(化)采矿二、坚持金属矿业的发展道路—绿色开发1.可持续发展理念的提出

20世纪是人类生产力发展最快的百年,也是人类对地球破坏最严重的百年,它已动摇着人类生存的根基,促使人们重新审视走过的发展道路,因此,出现许多具有划时代意义的研究报告

告--《增长的极限》,《世界保护策略》等。

1972-2002年间,召开了三次国际会议,并分别通过《人类环境行动计划》《21世纪程》和《可持续发展世界首首脑会议实施计划》三个文件,使人们认识到环境问题的严重性，从而否定了工业革命以来“高生产.高消费.高污染”的道路，推动了传统生活方式的转变。1987年，世界环境与发展委员会发表了报告：

18

91

《我们的未来》.该报告第一次明确提出了可持续发

展定义，即“可持续发展是既满足现代人类的需求，又

不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展”。2.“绿色开发”是可持续发展理念的延伸

可持续发展已成为全球共同的发展战略，许多行

业、领域都相继提出自身的发展道路，如绿色建筑、

绿色产品、绿色化学、绿色开发等…。在这里，“绿色”

体现的理念是资源开发与生态环境的和谐。

“绿色开发”一般的理解：是整合资源经济与环境目

标的开发过程，在开发过程中保护生态环境、实现各

类资源的可持续利用。3.何谓矿区资源“绿色开发”①矿业是是基础础工业业，但但也严严重破破坏环环境▼采矿矿活动动破坏坏了大大量耕耕地和和建设设用地地;▼采矿矿诱发发地质质灾害害,造造成大大量人人员伤伤亡和和经济济损失失;▼采矿矿使矿矿区水水均衡衡系统统遭受受破坏坏,下下游水水质污污染;▼开采采中废废气.废渣渣排放放.产产生大大气污污染和和酸雨雨;▼采矿矿破坏坏地貌貌景观观,引引发的的社会会纠纷纷越来来越大大。②何谓矿矿区资资源“绿色开开发”“把矿区区的资资源与与环境境作为为一个个整体体,在在充分分回收收有效效利用矿矿产资资源的的同时时，协协调地地开发发利用用矿区区的土土地、、森林、水水等各各类资资源，，实现现资源源--环环境协协调开开发的的过程，，称为为矿区区资源源“绿色开开发”。“绿色开开发”的含义义拓展展了可可持续续发展展理念念，指指明了了金属矿矿业的的发展展道路路，阐阐明了矿床床开采采的发发展模模式。。14.矿矿区资资源“绿色开开发”的科技技内涵涵(体体系)①矿产资资源的的充分分开发发与回回收我国露露天开开采的的回收收率为为80-90%，而而地下下矿山山只有有50-60%。地地下矿矿山传传统采采用两两步骤骤回采采模式式，所所留下下占矿量量40-50%的矿柱柱,因因未及及时回回收造造成大大量资资源损损失的情况况,必须根根本上上改变变。另另外,为了了资源源的高高效开开发利利用,要要大力力推进进采矿矿工艺艺技术术的创创新。。﹡科技技需求求：◆地下下金属属矿连连续开开采技技术◆两步步骤开开采资资源的的整体体高效效回收收技术术◆开采采环境境再造造高阶阶段大大直径径深孔孔采矿矿技术术◆矿块块自然然崩落落采矿矿技术术◆地下下大型型无轨轨采掘掘设备备制造造……1②固体废废料产产出最最小化化和资资源化化我国国采采掘掘矿矿岩岩总总量量以以每每年年超超过过10亿亿吨吨的的速速度度增增长，而而矿矿山山90-95%的矿矿物物在在加加工工过过程程中中被被转转化化为为废废料。。我我国国金金属属矿矿业业的的废废石石、、尾尾砂砂、、废废渣渣等等固固体体废废物物已已经堆堆存存了了180多多亿亿吨吨，，占占地地面面积积不不断断扩扩大大。。另另外外,我我国国贫矿矿多多富富矿矿少少、、多多金金属属矿矿多多单单一一金金属属少少,废废石石、、尾尾矿矿中还还有有许许多多有有用用组组分分尚尚未未资资源源化化利利用用。。﹡科技需需求：◆矿山无无废开采采程度的的预评价价◆开拓与与采矿的的废石产产出最小小化◆废石.尾砂不不出坑的的工艺技技术。◆深井全全尾砂.废石胶胶结充填填设备与与工艺◆矿区尾尾矿规模模化综合合利用技技术……③矿产资源源有价元元素的综综合利用用我国铁矿矿采选回回收率为为67%，有色行业业为50-60%；此外，废废石和尾尾矿中的的有价元元素利用用率很低低，铁矿矿约20%，有色金属为为30-35%（国外外50%以以上）。提高综合利用率是是我国建设设资源节约约型、环境境友好型社社会的重要战略举举措。﹡科技需求：：◆复杂难处理理矿高效选选别技术◆高选择性低低毒（无毒毒）选矿药药剂◆多金属硫化化—氧气混合矿矿选矿技术术◆废石和尾矿矿中有价元元素提取技技术◆选矿在线检检测分析与与集中控制技技术……1314④矿区的生态态环境设计计矿山设计及及矿山生产产与矿区生生态环境状状况密切相相关，我们应应该将矿山山的发展从从传统的“先破坏，后后修复”的被动模式式转变为超前前的、动态态的、贯穿穿以开发全全过程的主动模模式，因此此，矿区的的生态环境境设计显得得十分重要。这对于矿山山在生产、、流通和消消费的过程程中，能更好地推行行减量化、、再利用和和资源化。。﹡科技需求：：◆矿区循环经经济园区规规划设计◆无废开采的的可行性研研究◆矿区生态环环境的源头头保护与容容量评价◆矿区各类资资源的保护护与利用规规划◆矿物资源深深加工与产产品高值化化……14151⑤矿区生态环环境建设与与复垦推行矿山生生态化建设设，就要解解决生态化建设设程度的评价问题题。评价要要体现质量量经营与生生态经营同同时并举和经济、、环境、社社会效益相相一致原则则；要构建生态态化矿山的评评价体系和和矿区可持持续发展评评价标准。。我国矿区生态环环境建设严严重滞后，，矿山废弃弃土地的复复垦率只有12%，而发达达国家高达达70-80%。﹡科技需求求：◆矿山重金属属污染土地地生物修复复◆尾矿坝、排排土场灾害害防治与生生态恢复技技术◆酸性废石堆堆场复垦◆整体性的尾尾矿、废石石利用技术术◆矿区生态态化建设程程度的评价价……15161175.坚持走走”绿色开发”的道路“绿色开发”的特质在于于：开采方式式科学化，，资源利用高效化，，企业管理理规范化，，生产工艺艺环保化，，矿山环境生态化。。“绿色色开开发发”的目目标标在在于于：资源源合合理理利利用用、、节节能能降降耗耗减排排、、保保护护生生态态环环境境和和促促进进区区域域和和谐谐发发展展。。持续续的的矿矿产产开开发发已已给给人人类类生生存存环环境境带带来来许许多多负负面面影影响。。国际际潮潮流流需需要要矿矿业业走走“绿色色开开发发”的道道路路；；现现实实国国情情迫使使矿矿业业走走“绿色色开开发发”道路路；；社社会会责责任任要要求求我我们们走走“绿色开开发发”的道道路路。。我们们必必须须正正视视,矿矿业业是是破破坏坏环环境境的的主主要要行业业之之一一,我们们不不能能再再以以忽忽视视这这一一危危及及人人类类生生存存根根基基的的严重重问问题题，，必必须须坚坚定定不不移移地地走走“绿色色开开发发”的道道路路。三、、开开拓拓金金属属矿矿业业的的前前沿沿领领域域———深部部开开采采1.深深部部开开采采是是矿矿业业发发展展的的前前沿沿①何谓谓深深部部开开采采学术术界定定———地应应力力随随开开采采深深度度增增加加而而逐逐步步增增大大，，当增增大大到到某某一一值值时时，，岩岩爆爆发发生生频频率率明明显显增增加加，，达达到到这这一临临界界深深度度时时，，定定义义为为矿矿床床转转入入深深部部开开采采。。一般般界界定定———因矿矿岩岩结结构构复复杂杂，，学学术术表表达达有有很很大大的不不确确定定性性，，因因此此，，一一般般界界定定为为金金属属矿矿山山转转入入深深部部开开采的的深深度度为为800-1000米米时时。。②国内内大大批批金金属属矿矿山山转转入入深深部部开开采采我国国有有色色系系统统有有1/2的的矿矿山山已已过过渡渡到到深深部部开开采采:矿,矿,矿,1夹皮皮沟沟金金矿矿1600m,会会泽泽铅铅锌锌矿矿1360m,红红透透山山铜铜矿矿1300m,冬冬瓜瓜山山铜铜矿矿1100m,寿寿王王坟坟铜铜矿矿1000m,弓弓长长岭岭铁矿1000m;凡凡口口铅铅锌锌矿矿,金金川川镍镍矿矿,高高峰峰锡锡矿矿,湘湘西西金金矿矿等等....③国外外有有大大批批深深部部开开采采的的金金属属矿矿山山据不不完完全全统统计计，，国国外外非非煤煤矿矿山山中中开开采采深深度度超超过过1000m的矿矿山山有有80多多座座。。按按开开采采深深度度划划分分：：深度度1000-2000m的60座座，，2000-3000m的的12座座，，3000m以以上上的的有有3座，其中最深深的是南南非卡里里顿维尔尔金矿,竖井4164m，开采深度度已达3800m。④深部开采采是矿业业发展的的必然近五年来来，在我我国，实施“深部找矿矿工程”的215个矿山中，，有166个矿矿山找到到了矿，已为国国家找到到了价值值超过1万万亿的矿矿产资源源。加拿大已提出要要探清埋埋深深3000米米的的矿矿床床；；澳大大利亚提出出了了要要实实现现“玻璃璃地地球球”的计计划划。。1202.深深部部开开采采的的“三高高”特殊殊环环境境矿床床深深部部开开采采是是个个特特殊殊的的开开采采环环境境———高应应力力、、高井温温、高高井深深。“三高”是深井井的主主要致致灾因因素：：高应力力(40-80Mpa)——可能诱诱发岩岩爆、、导致致冒顶顶、采矿方方法与与支护护技术术不相相适应应，危危及作作业安安全等等；高井温温(30-60℃℃)——高温的的工作作环境境恶劣劣,人人的生理难难以承承受,还可可能导导致矿矿石自自燃、、炸药药自爆爆；高井深深(1000-5000m)——导致提提升.通风风.排排水.充填等等的困困难增增加，，效率率降低低，费费用增增大等等。深部开开采是是个特特殊的的作业业环境境,有有许多多浅部部开采采未涉及的的问题题需要要研究究。采矿科科研工工作要要逐步步转向向深部开开采，这是前前沿的的研究究领域域。1193.拓拓宽深深井开开采研研究的的技术术思路路长期来来,人人们把把“三高”视为致致灾因因素,因此,科研研主要要集中在在研究究岩爆爆机理理.热热害防防治.提升升自动动化等等。这这无疑疑是重要要课题题,但但任何事事物都都有两两面性性,“三高”可否利利用呢呢?高应力力。是否有有利于于坚硬硬矿岩岩的致致裂破破碎,从而而提高高破碎质量量呢？可可否用来来创造一一种高应应力诱导导致裂破破碎的连续采矿矿法呢？？高井温。深井的温温度上升升，是否否有利于于贫矿原原地破碎溶浸采采矿？可可否将热热能送到到地面利利用，经经地面热热交换后再送井井下降温温呢？高井深。客观存在在高水头头,可否否作为新新的动力力用于开开发水动力力采矿设设备呢？？实现矿矿物水力力提升呢呢？促使人们们更坚定地地走深井井废石不不出坑的无废开开采道路路呢？1224.深井井特殊环环境下采采矿的问问题①深井高应应力灾害害与研究究状况关于高应应力灾害害——在高应力环环境下，由由于工程扰扰动，可使软软岩冒落、、诱发硬岩岩岩爆，其其猛烈程度度足以造成事故：美美国Atlantic矿，1906年年发生一次次岩爆，地地震强度达到了了里氏氏3.6级级，导致铁铁轨弯曲,还诱发空空气爆炸，导致火火灾；南非有26座深井金金矿，据统统计，1994～1998年年间，因没有与与高应力环环境相适应应的采矿工工艺技术，造成重伤矿矿工13.9万万人，死亡2200人人。我国胜利煤煤矿于1933年出出现岩爆问问题，目前前，红透山铜矿等20多个矿矿井也有过过发生岩爆爆的记录。。关于高应力力研究——加拿大开展了两个个研究计划：包括微震监监测.岩爆爆预报.岩岩爆区的支支护体系等等。123在美国，对对岩爆和天天然地震信信号与核爆爆信号的差差异辩别，进行行过研究。。南非的深井井研究计划划取得了许许多创新性成成果，，包括：：水压压支柱柱、水水力钻钻机、、深井井制冷冷降温温、采场括括板运运输机机、快快速连连续采采矿法法，还还在井井下进进行粗粗磨—浮选，，再将将富集集的细细粒精精矿泵泵送至至地表表。在我国国,开开展了了《千米米深井井矿山山山300万万吨级级强化化开采采综合技技术》》“九五”科技攻攻关关;2001年年举办办了《深部部岩体体力学基础础研究究问题题》香山学学术会会议议;2003年年启动动了国国家自自然科学基基金《深部部岩体体力学学基础础与应应用研研究》》重大项项目、、2008年年《深部部重大大工程程灾害害孕育育演化化机制制与动动态调调控理理论》973项项目立项项。我国国在岩爆爆机.预预测.监监控等方方面做了了大量研究究;一些成果果在工程程中得到到了应用用。124②关于深井井的热害害问题根据欧洲洲对2000m的钻钻孔观测测，地温温的梯度度大体为为3℃/100m。影响响井下温温度的主主要热源源有:围岩散热热、坑内热水放放热、矿矿岩氧化化放热、、机电设设备放热热，空气气压缩放热和和人体放放热等。。南非的西部矿矿,井深深3300m，井井下气温温达到50℃；日本丰羽铅锌锌矿，采采深500m，但受受裂隙热热水影响响，井下气温达达到80℃。在我国，，上世纪纪纪90年年代已有有热害矿矿井70个（含台湾省20个），，其中40个煤煤矿的采采掘工作作面超过过30℃℃，最高达40℃；；金属矿矿山有的的也达到到了43℃。我国《煤煤矿安全全规程》》规定：：井下工作作面温度度不得超过26℃，，超过30℃就就必须采采取降温温措施。南非设计计矿山降降温系统统时，控控制矿井温温度在28℃以内。据南非多多年统计计，当井下下作业面面温度30℃时时，工伤伤事故不断断上升，，见下表表：324503130029150270作业地点点气温℃℃工伤，频频次/千千人在深井,仅靠通通风一般般达不到到降温要要求,因此，有有的采用供水制冷冷降温（有井上上集中制制冷降温温和井上上、下联联合制冷））或地表表制冰降降温。实例：南南非斯坦坦总统金金矿,井深3200m,原原岩温度度高达63℃℃,在地地表建立立7000千瓦瓦的制冷冷站,制造100升升/秒的的温,1冷却水，，为井下下空气降降温,收收到很好好效果。。1③关于高井井深的提提升问题题◆开采深深度的极极限南非德兰兰士瓦公公司设计计的矿井最大大深度为为4000m,以此作为为开采深深度的极极限。因为：：▼4000m深的地压压很大,进行采采矿爆破破后,易易集中引发岩爆爆,从而而可能出出现一次次能量大大释放的的地震事事故；▼4000m深处的原岩温度度通常达达到45-50℃，矿井降温问问题非常常突出；；矿山排排水和通通风也出出现许许许多多困难。。▼深井提升升的经济济合理性性问题。。因为深深井提升升的有效载重重量将随随深度增增加而显显著下降降，提升升费用大大幅增加，因因此，一段提升升一般不不超过2000m，当达到2000-4000m井深时时，往往往就需要要采用两两段提升升。27◆深井提升升的实例例机,有二台大大卷扬机机：5222kw卷卷扬机,配26.3吨箕斗斗；4476kw卷扬机,配配21吨采用两段提升（分为2300m和2000m），采用直径

径6m的滚筒式卷扬机，21吨箕斗1矿井提升升装备直径6m、宽2m滚筒式卷卷扬机,钢丝绳直径57.15mm,层，4477kw,15吨双箕斗1770（主井4座）3329（主井2座）年产量(万吨)2559（主井3座)井深1250开拓深4154采深3800井深(米)井深2172矿名克赖顿镍矿美圣曼国纽尔铜矿南卡里非顿维尔矿国家加拿大128世界上最大大直径的多多绳提升机机——德国制造了了一台大型四绳绳落地式提提升机，摩摩擦轮直径径达9米(我国最大是5米),箕斗有效载载重30吨吨(我国最最大是是22吨),提升高度1200米，，提升速度度20米/秒(我国最最大是是11.8米/秒),电机功率2×3710kw。。超千米深井井的提升速速度一般为为15-20米/秒秒。近年来,我我国在深部部开采的科科研取中得得了一些成成果,积累了了一定的经经验。但是是，在矿床床埋藏深、、岩温高、、岩爆倾向大大、品位低低、开采强强度大的条条件下，如如何实现安全全、经经济、、高效效、清清洁生生产,有许许多关关键技技术有有待开展深深入系系统研研究。。5.深深井开开采中中的重重要科科学问问题◆高应力力矿岩岩的岩岩爆研研究——岩爆发发生机机制、、岩爆爆发生生的临界能能量准准则，，高应应力区区域灾灾害预预测及及定位位等；；◆深井高高应力力矿岩岩诱导导致裂裂的研研究——高应力力环境境下的的矿岩致裂裂诱变变机理理、矿矿岩致致裂的的临界界环境境、致致裂方方法、、坚硬矿岩岩工程程动力力扰动动的能能量传传递等等；◆深井开开采中中高温温环境境控制制研究究——天然岩岩体裂裂隙介介质中中多相流流耦合合作用用机制制、热热环境境控制制方法法与经经济模模式等等；◆深部岩岩石高高应力力的变变异规规律及及其对对力学学行为为的影影响——深部岩岩石流流变性性，采采掘空空间变变形与与破坏坏及自自适应应控制制；◆深井原原创性性采矿矿模式式研究究——高应力力诱导导破碎碎连续续采矿矿模式、、高应应力环环境下下的采采矿系系统与与工程程结构构等。。上述科科学问问题，，都涉涉及岩岩石力力学问问题。岩体工工程是是个多场场(应应力.温度度.渗渗流)多相相(固固.液液.气气)环环境下下的地地质构造与与工程程结构构相互互耦合合的问问题，，是高高度非非线性性问题题。岩体的的本构构关系系至今今还没没有能能被广广泛接接受的的概念念模型型，深井岩岩石力力学的的研究究，在研究究的思思路与与方法法上也也应该有所所突破破——不能停停留在在研究究静载载环境境下的的岩石石力学学问题，，要更更加重重视动动、静组组合加加载环环境下下的岩岩石力力学问问题（任何何矿岩岩工程程都承承受着着冲击击载荷荷的作作用））。现有的的岩石力力学实实验装装置也也有很很大的的局限限性，，需要要创新新。要通过过加强强深井井岩石石力学学的研研究，，引导导采矿矿工程程逐步从经验验、技技术走走向科科学。。6.深深部开开采的的重大大工程程技术术问题题深部开开采是是一个个特殊殊的作作业环环境，，面临临安全全、工工效、、成本、、资源源回收收等等等新的的挑战战，许许多技技术问问题需需要解解决。。采矿科科研工工作要要逐步步向深深部开开采转转移，要要走走在在矿矿业业发发展展的前前面面:◆深井井开开采采对对地地面面环环境境的的影影响响评评价价---深深井井开开采采对对地地面面建建、、构筑筑物物的的安安全全影影响响程程度度,安安全全等等级级的的划划分分与与设设计计理理论论;◆深部部矿矿床床开开采采的的组组合合式式开开拓拓方方法法---实实现现深深井井开开拓拓工工程程最最小、、提提运运效效率率最最高高、、成成本本最最低低，，间间断断式式采采矿矿作作业业与与提提运运连续续作作业业的的系系统统优优化化；；◆深井井连连续续出出矿矿工工艺艺系系统统---提提高高矿矿山山机机械械化化自自动动化化水水平平，解决决落落矿矿高高效效率率与与出出矿矿低低效效率率的的问问题题；；1造,◆深井井环环境境再再造造大大直直径径深深孔孔采采矿矿技技术术---通过过采采矿矿环环境境再再造造,实现现深深部部松松软软破破碎碎矿矿体体和和缓缓倾倾斜斜厚厚矿矿体体的的高高效效采采矿矿；；◆深井井高高应应力力矿矿岩岩诱诱导导致致裂裂落落矿矿连连续续采采矿矿技技术术---研究究高高应应力环环境境下下的的高高应应力力转转移移可可控控技技术术，，强强制制与与诱诱导导耦耦合合落落矿矿技术术,以以实实现现强强化化连连续续采采矿矿;◆深井井高高应应力力环环境境下下的的采采矿矿系系统统与与工工程程结结构构---最大大限限度度地地减少少巷巷道道变变形形.井井筒筒破破裂裂.采采场场失失稳稳和和冲冲击击地地压压问问题题；；◆深井井高高浓浓度度浆浆体体和和膏膏体体充充填填技技术术---重点点研研究究高高浓浓度度浆浆体体和膏膏体体输输送送技技术术，，深深管管磨磨损损和和废废石石充充填填注注浆浆技技术术；；◆水动动力力采采矿矿设设备备研研制制—以深深井井高高水水压压头头为为动动力力源源，，开开发发水力力钻钻机机、、水水力力支支柱柱、、水水力力通通风风机机、、水水力力降降温温机机等等;◆深井井水水力力提提升升碎碎矿矿技技术术---利利用用深深井井排排水水的的动动力力来来提提升升碎矿矿,解解决决深深井井提提升升量量大大、、提提升升成成本本高高的的问问题题;◆深井井低低品品位位矿矿床床原原地地破破碎碎溶溶浸浸采采矿矿---研研究究采采用用极极小小补补偿空空间间、、一一次次爆爆破破矿矿岩岩的的致致裂裂技技术术；；◆井下下选选矿矿、、排排废废与与精精矿矿水水力力提提升升技技术术---减减少少提提升升投投入入,废料料就就地地回回填填,减减少少提提升升量量,大大幅幅降降低低提提升升成成本本；；◆深井井上上行行开开采采技技术术---缩缩短短工工作作线线长长度度,减减少少工工程程对对上上部的的扰扰动动,实实现现无无（（少少））废废开开采采；；◆深井井开开采采移移动动目目标标跟跟踪踪、、定定位位与与井井下下安安全全预预警警---深深井井采矿作作业、、环境境与采采矿设设备的的动态态监测测与灾灾害预预警。◆远程遥遥控和和自动动化采采矿示示范工工程---建设设深井井开采采机械械化、智智能化化、遥遥控化化的现现代采采矿示示范工工程。。1四、走走向金金属矿矿业的的未来来目标标——智能采采矿1.何何谓“智能（（化））采矿矿”？----在在矿床床开采采中,以开开采环环境数数字化化、采采掘装装备智智能化、生生产过过程遥遥控化化、信信息传传输网网络化化和经经营管管理信信息化为为特质质，以以实现现安全全.高高效.经济济.环环保为为目标标的采采矿工艺艺过程程，称称为智智能采采矿。用信息息技术术改造造传统统矿业业，是是国家家经济济结构构调整整和转变变经济济增长长方式式的重重要任任务之之一。。未来矿矿山的的智能采矿矿模式式，是是富有有知识识经济济时代代特点点的采采矿模模式，，是矿业业科技技创新新的方方向，，是21世世纪矿矿业发发展的的前瞻瞻性目标。它要在聚集集相关学科科的先进技技术的基础础上才能完成，它是是个渐进的的发展过程程，它的实实现将带来来矿业的根本性变变革。1352.“智能采矿”的主要科技技内涵①矿床模型型与矿床开开采设计数数字矿山软软件②金属矿山山采掘、装装载、运输输等智能设设备③适应智能能设备作业业的高效采采矿工艺技技术④矿井数据据采集、通通讯与视频频的传输网网络⑤矿山移动动设备遥控控与生产过过程智能控控制⑥矿山系统统智能监测测与作业运运行集中控控制⑦矿山生产产计划组织织与经营管管理信息系系统3.实实现现“智能能采采矿矿”将带带来来的的深深远远影影响响①实现现采采矿矿作作业业室室内内化化。。可最最大大程程度度地地解解决决矿矿山山生生产产安全全问问题题，，特特别别是是金金属属矿矿山山转转入入深深部部开开采采的的情情况况下下，大批批矿矿工工将将远远离离高高温温.岩岩爆爆的的恶恶劣劣环环境境。。②实现现生生产产过过程程遥遥控控化化。井下下工工人人将将大大量量减减少少，，可可大大幅幅地地提高高劳劳动动生生产产率率，，降降低低井井下下通通风风降降温温费费用用，，使使企企业业的的竞竞争力大幅幅提升，，特别是是对深部部矿床开开采具有有重大意意义。③实现矿床床开采规规模化。采矿过程程的智能能化程度度高,可可实现规模化开开采。由由于矿山山产能可可以大幅幅提升,劳动效效率高,成本将大大幅下降降,低品品位矿床床有可能能得以更更充分的的利用。。④实现现技技术术队队伍伍知知识识化化。由于于传传统统产产业业向向知知识识型型产产业业过过渡渡,职工工的的技技术术素素质质大大幅幅提提高高,队队伍伍结结构构和和工工资资待待遇遇将将大大大大改改善,矿矿工工这这一一弱弱势势群群体体的的社社会会地地位位将将发发生生根根本本性性变变化化。。⑤推动动矿矿业业的的全全面面升升级级。可使使金金属属矿矿业业实实现现跨跨越越式式发发展展,从从矿业业大大国国过过渡渡成成为为矿矿业业强强国国；；此此外外，还将带带动国国家的的信息产业业，机机械制制造等等相关关产业业链的的延伸伸和发发展。。14.国国外智智能采采矿的的发展展状况况上世纪纪纪90年代代,芬芬兰.加拿拿大.瑞典典为了了取得得矿业业竞争争优势,先后后实施施了“智能化化矿山山”规划,后来来,南南非.澳大大利亚.智智利.印尼尼等十十多个个国也也投入入了研研究。。加拿大大弗如德德.斯大托托比(Frood.Stobien)镍矿矿,采采用智智能采采矿已已有十十多年的历历史;智利利的埃埃尔.特尼尼恩特特(er.Teniente)铜铜矿智智能采矿的的采区生生产能能力为为1万万吨/日。