金属矿业的前沿领域_深部采矿

● 全球资源配置的格局
目前，占世界人口不到1/4 的发达国家，消耗着全
球3/4的矿产资源，而广大发展中国家，只占1/4。这
就是全球矿产资源配置的格局。
美国是世界上消费矿产最大的国家:Cu、Pb、Zn、
Al、Ni、M0六种金属的消费量是中国的5.9—32.4倍。
● 全球资源争夺的态势
矿产资源是不可再生的。资源的有限性与世界经济
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。
人均金属矿产消费
前工业 化阶段
工业阶段
快速工业 化过程
缓慢工业 化过程
➢ •b
➢ •a
•c
9636 12850 22234 4393 54000 496 783 1260 1365 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。
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6
我国经济的快速发展，但是，在很大程度上是 以消耗资源和牺牲环境为代价。 ● 消耗资源——
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1
10
●我国资源形势严峻，金属矿产的保证度低，见下表:
编号
矿产名称
可供储量保证度 % 2010年 2020年
1
铁（矿石）
59
38
2
锰（矿石）
83
22
3
铬（矿石）
5
2
4
铜（金属）
19
9
5
铅（金属）
35
22
6
锌（金属）
33
17
7
铝（金属）
83
37
8
镍（金属）
113
49
9
钨（WO3）
149
89
10
锡（金属）
2006年.我国GDP 占世界总量5.5% ，而资源消耗： 能源消耗占世界15 %（24.6亿吨标准煤)、 钢材消耗占世界30%（3.88亿吨）、 水泥消耗占世界54%（12.4亿吨）。
● 牺牲环境—— 矿业是破坏环境最严重的行业。据统计： 我国黑色和有色矿山每年新增排放的废石、尾 砂、废渣以10亿吨的速度增长; 共伴生资源的综合利用率很低---冶金企业为 20 % ,有色企业为30-35%(发达国家达70%), 我国这种粗放的增长方1 式,已经难以维继。 6 7
后工业化阶段
人均 GDP
1
88
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 2000年消费量
钢，亿吨 铜，万吨 铝，万吨 锌，万吨
1.42 188 330 123
“S”型曲线达峰值时 间
2012—2013 2019—2023 2022—2028 2012—2013
发展对资源需求的无限性，是一对矛盾；再加上矿产
资源的地理分布不均，这是全球争夺资源和国际关系
紧张的动因。美国前国务卿黑格就说过：“冷战实质
上是一场资源战”。 1
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13
争夺态势——目前,世界有4300多家矿业公司（不包
括煤和石油）在100 多个国家开展勘查、开发。其中
美、加、澳三国的矿业公司几乎占全球的2/3 （加拿
大家好
金属矿业的前沿领域
——深部采矿
中南大学 古德生
2009年10月
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2
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
民生的大宗矿产,如富铁、铜、铝资源短缺已成定局。
矿产是不可再生资源，经过长期大规模开发，浅部矿
产资源已逐渐枯竭.我国陆地的矿产开发主要向两个方
向发展：①加速开发西部（高寒）地区矿床；②大规
模开发深部矿床。
从长远考虑，国家对海底、极地资源开发也很重视，
为维护我国海洋权益,国家投入也很大的。但是，要真
正进入工业开采、还是深不可及。
大公司占全球37%，美国公司占17%，澳大利亚公司
占9.5%） 。
● 实施全球资源战略
世界上没有一个国家的矿产资源能够自给自足的，实
施全球资源战略是发达国家的成功经验,我国也不能例
外。我国已经有上千个地矿公司在国外从事资源矿产
大，这些矿山终将转向深部开采。与世界矿业一样，矿
床开采深度越来越大。国内开采深度已经到l400多米，
而国外达到4000多米。
深部矿床开采处于一个特殊的作业环境，有许多科学
技术问题需要我们去解决,矿业科技工作者面临许多挑战，
我们的科研工作要逐步向深部开采转移，走在矿业发展
的前面。
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（3）实施全球的矿产资源战略
的未来----矿业工作者的责任。
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3
下面,就深部开采讨论六个问题：
一、矿业支撑着国家的可持续发展 二、金属矿业正逐步转向深部开采 三、深部开采特殊环境的灾害控制 四、经济、安全的深井规模化开采
五、推进深部开采科学技术的发展 六、构建金属矿山未来的采矿模式
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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
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峰值年消费量
3.60—3.80 535— 685 1300—1630 220—235
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3、积极应对矿资源短缺的形势
（1）我国矿资源短缺的形势严峻
我国是矿业大国，矿产资源相对丰富,占世界总量的
12%，居世界第53位;
我国占世界人口1/4 ，人均资源只有世界平均水平的
1/3（其中铁42.4%,铜23.3%、铝7.3%）,关系到国计
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钼（金属）
wk.baidu.com215
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11
（2）矿业正逐步向深部矿床开采过渡
21世纪，我国金属矿床开采正逐步转向五类矿床——
贫矿床、软破矿床、水体下矿床、深部矿床和高寒地区
矿床。其中，重点要发展的、也是最经济、有效的是开
发“深部矿床”。
深部开采是矿业发展的必然——实际情况表明， 我国
大部分矿集区的大中型矿山，深、边部的资源远景还很
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1．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
人均GDP,美元
1990 1995 2000 2002 2005 2008
200 581 820 1090 1703 3266
钢产量，万吨
6535
十种有色金属产量,万吨 239