特殊开采第1章教材

重庆大学资源与环境科学学院1.1矿产资源基本概念与分类1.2我国自然资源概况1.3我国矿产资源开发利用现状1.4我国矿产资源短缺原因分析1.5特殊矿产资源及其开发利用前景1.6特殊矿产资源开采理论与技术的基本内容4个圈：大气、水、生物和岩石大气圈:

地球最外圈，无确切上界，在2000～16000km高空仍有稀薄的气体和基本粒子。地下土壤和岩石中有少量空气。主要成份为氮、氧、氩、二氧化碳等。占地球质量的0.86/百万。水圈：海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等，占地球质量的1/3600，海水质量为陆地水的35倍。生物圈：植物、动物和微生物。现有生存植物有40万种，动物110多万种，微生物10多万种。岩石圈：由地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成，平均厚度约为100公里。一、地球资源的分类1.1矿产资源概述

整体估算，地球化学组成的重量百分比为：铁34.6%，氧29.5%，矽15.2%，镁12.7%，镍2.4%，硫1.9%，0.05%钛。

地壳分布最多的：

氧硅铝铁钙钠钾镁（养闺女贴给哪家美？）占地壳总重量的97％。二、地球内部的构成与物质成分1.1矿产资源概述三、地球表面地形地貌与资源1.1矿产资源概述1.1矿产资源概述四、地球岩浆运动与资源形成矿产资源的定义：岩石圈内由地质作用形成，技术上可行、经济上有利用价值的自然资源。矿产资源分类矿产类别说明金属类黑色金属类提炼铁、锰、镍、钒、钴、钼、钨等矿产资源有色金属类提炼铜、铅、锌、铝、锡、铋、镁、钛等金属的矿产资源贵金属类提取金、银、铂等贵重金属的矿产资源稀有金属类提取锂、铍、铌、钽、锑、汞等元素的矿产资源稀土金属类硒、镉等20种元素非金属类富含硫、磷、碘、硼等元素，以及重晶石、石棉、萤石、石墨、金刚石、石膏、滑石、膨润土、高岭土、珍珠岩、硅灰石、蛭石、海泡石等矿产资源能源类煤、石油、天然气、泥炭和油页岩等由地球历史上的有机物堆积转化而成的“化石燃料”水气矿产地下水、矿泉水、二氧化碳气等矿产1.1矿产资源概述矿产资源概述1.2我国自然资源特点

一、自然资源的分类

大气圈、地表、地下大气圈资源：大气、水、雷电、龙卷风等陆地资源：土地、耕地、草原、森林海洋资源：能源、潮汐、渔业、空间地下资源：矿产资源

二、我国水资源的特点1、水资源总量多，人均占有量少；2、河川径流年际、年内变化大；3、水资源地区分布与其他重要资源布局不相匹配（南多北少，东多西少，相差悬殊，与人口、耕地、矿产和经济的分布不相匹配）。1.2我国自然资源特点三、我国土地资源的特点1、土地总量大，人均占有少；2、山地多于平地，耕地比例小；3、土地资源地区分布不均衡；4、后备土地资源有限；5、水土资源不平衡；6、土地质量差。1.2我国自然资源特点3、海洋资源分布不平衡；4、海洋污染、海洋灾害导致海洋资源面临严重威胁；5、局部海洋资源开发利用面临国际政治问题。四、我国海洋资源的特点1、海洋资源种类丰富；2、对国民经济贡献越来越大，但产业结构不合理；1.2我国自然资源特点我国矿产虽类型多，但贫矿多，富矿少，综合部分多，单一整装矿少，开采难度大，矿藏埋藏较深，可供露天开采少，大大加重了资源更新、改造、开发利用的难度。五、我国矿业资源的特点1.2我国自然资源特点金属矿产的特点(1)大宗矿产数量相对不足，用量小的稀有、稀土金属矿产资源丰富我国铁矿资源量位于俄罗斯、澳大利亚、加拿大、巴西之后，居第4位。铝土矿为7.05亿t，居世界第7位。铜矿保有金属储量6243.6万t，位居世界第7位。铬铁矿储量与世界上铬铁矿资丰富的国家相比要差二个数量级。我国稀有、稀土金属资源丰富，钨矿是国外钨矿总储量的3倍，锑矿占世界锑矿储量的40%以上，稀土氧化物储量达8715万t，仅内蒙古白云鄂博一个矿床的储量就相当于国外稀土总储量的4倍。

(2)金属矿产富矿少，贫矿多我国铁矿石保有储量中，贫铁矿石占97.5%，含铁平均品位在55%能直接入炉的富铁矿储量只占2.5%，能形成规模、单独开采的富铁矿更少。锰矿储量中，富锰矿(氧化锰矿含锰大于30%，碳酸锰矿含锰大于25%)储量只6.4%，而贫锰矿占到了93.6%。中国铜矿平均品位只有0.87%，品位大于1%的铜储量约占全国铜矿储量的35.9%，在大型铜矿中，品位大于1%的铜储量仅占13.2%。我国铝土矿的质量也比较差加工困难、耗能大的一水硬铝石型矿石占全国总储量的98%以上。全国钼矿石平均含钼量大于0.2%的仅占总储量的3%。1.2我国自然资源特点(3)综合矿多，单一矿少我国独特的地质环境导致形成大量多组分的综合性矿床。如具伴共生有益组分的铁矿石储量，约占全国储量的1/3，伴共生有益组分有：钒、钛、铜、铅、锌、锡、钨等30余种。我国铅锌矿床大多数普遍共伴生有铜、铁、硫、银、金、锡等元素，尤其是银，多为铅锌银矿或银铅锌矿，其储量占总储量60%以上。我国900多铜矿床中，单一矿占27.1%，综合矿占72.9%。钛资源94.28%来自综合性钒钛磁铁矿床，优质天然金红石目前不明。钒储量92%赋存于共生矿和伴生矿中。单一钼矿床，其储量只占全国总储量的14%，与铜、钨、锡等金属共伴生钼储量占总储量的22%。铂族金属和钴产量绝大部分来自金川铜镍矿。(4)大、中型矿床占有储量比例大，并有一批世界级超大型金属矿床我国金属矿产储量主要集中在大、中型矿床中。如内蒙古白云鄂博稀土－铁－铌矿床，拥有铁矿储量9.2亿t、稀土氧化物6000多万t，还有大量铌。四川攀枝花钒钛磁铁矿27亿t，钛金属1.4亿t，还有大量钒。甘肃金川铜镍硫化物矿床，拥有500多万t镍、350万t铜，还有大量钴和铂族金属。湖南柿竹园钨锡钼多金属矿金属总量超过100万t，其中钨70万t、铋26万t、钼9万t，还有大量锡、铍、萤石等等。湖南锡矿山是我国闻名于中外的超大型锑矿，锑储量达80多万t。云南个旧和广西大厂两锡矿，锡储量占我国锡矿总储量的40%。云南金顶铅锌矿铅锌储量1200万t、甘肃西成铅锌矿田累计探明铅锌1300万t。陕西金堆城钼矿，钼储量近百万吨，河南栾川钼储量达200多万t。

1.2我国自然资源特点六、我国自然资源的总特点1）资源大国。资源总量大，种类齐，种类和数量居世界前列。2）人均资源占有量少，资源相对紧张，生存空间狭小。我国人均资源拥有量仅为世界人均的20％～50％。

3)类型多样，分布的不平衡。与生产力布局不协调、不匹配，加之管理不善，造成我国交通运输的压力，使生产成本偏高。4）资源质量相差悬殊，低劣资源比重偏大。5）资源开发强度大，资源破坏严重，后备资源不足。中国=“资源大国+资源小国”1.2我国自然资源特点1.3我国矿产资源开发利用现状地球：45亿年矿物资源形成：几百万年~几亿年地球生物：3、4千万年出现猿地球人类：300万年人类祖先—南方古猿、文明史5000年经过50多年开采与发展，我国的矿业资源开发利用现状如下：1、勘探成绩斐然近50年来，大规模矿产地质勘察工作，成就巨大，已发现矿产168种，探明有储量矿产153种，其中能源8种，金属54种，非金属88种，水气3种，潜在价值仅次于美国和前苏联，居世界第3位，是世界上资源最丰富、矿种齐全的少数几个国家之一。2、能源矿产供不应求能源矿产包括煤、石油、天然气、油页岩、铀、钍、地热等。中国煤炭消耗量15~18亿吨。我国煤炭资源丰富，距地表以下2000m深以内煤炭资源远景总量达50592亿t。其储量位于独联体、美国之后，居世界第3位。中国2010年消耗石油4.39亿吨，2011年4.7亿吨，2012年4.93亿吨。中国自产油2亿吨，2012年原油对外依存度为56.42%。据美国能源部数据，界石油还可开采46年。目前世界石油储量前10个国家的最新排名：沙特362亿吨、加拿大184亿吨、伊朗181亿吨、伊拉克157亿吨、科威特138亿吨、阿联酋126亿吨、委内瑞拉109亿吨、俄罗斯82亿吨、中国60亿吨、利比亚54亿吨。我国天然气(包括沼气)消耗量

1307亿方（1.18亿吨油当量）。我国常规天然气总资源量为38.4万亿立米，资源总量排名世界第10位，占世界总资源的2%。从分布上讲存在着西多东少的特点，当前，我国天然气产量仅居世界第19位，占世界总产量的1%，消费量排名在世界第20位以后中国是铀矿资源不丰富国家。据国际原子能机构提供的数据推算，我国铀矿探明储量居世界第10位之后，不能适应发展核电的长远需要。1.3我国矿产资源开发利用现状3、金属矿产消耗惊人

我国钢铁2005年消耗量为5000多万吨，2012年消耗量达2亿多吨。

1.3我国矿产资源开发利用现状表中国能源及重要矿产消费趋势预测图中国金属消费变化■—粗钢;●—铜;▲—铝编号矿产名称可供储量保证度%2010年2020年1铁（矿石）59382锰（矿石）83223铬（矿石）524铜（金属）1995铅（金属）35226锌（金属）33177铝（金属）83378镍（金属）113499钨（WO3）1498910锡（金属）593511钼（金属）215854、我国金属矿产资源的保证度低1.3我国矿产资源开发利用现状1.4我国矿产资源短缺原因分析我国资源短缺原因分析中国自20世纪90年代中期进入工业化中期后，经济的高速增长产生了对矿产资源的刚性需求，这一经济规律曾经被发达国家的发展经历所证实，同时，中国经济数据也证实了这一规律的存在，进而揭示出当前矿产资源短缺的深层次原因。经济对高消耗产业具有结构性依赖。（一）重工业优先发展战略使得中国经济对矿产资源具有结构性依赖；（二）国内矿产品价格偏低造成对矿产资源的过度需求；（三）以GDP为核心的干部考核体制促使地方政府短视开发；（四）矿产资源法规滞后造成管理上的困难。阶段性成因结构性成因制度性成因1.5特殊矿产资源及其开发利用前景特殊矿产资源的定义（1）传统采矿作业产生的副产品，但仍含有一定比例可以利用的有用成分的废石、尾矿；（2）有用矿物成分品位低的境外矿、表外矿；（3）传统方法难采难选的矿产资源；（4）矿体本身形成条件、物理化学性质特殊的矿床，如，砂矿床、盐类矿床及自然硫矿床等；（5）赋存条件特殊的矿产资源，如海底、极地、太空等矿产资源。特殊矿产资源的利用前景(1)地球资源的有限和不可再生性与人类对自然资源无止境的需求之间的尖锐矛盾促使人们必须重视各类矿产资源的综合利用问题，达到延长自然资源为人类服务的年限，进而极大地推动了人们在特殊矿产资源开发理论与应用技术研究方面的投入；（2）理论水平的提高、现代科学技术的进步、生产装备的改良以及经济观念的变化使原