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1、非煤开采技术非煤开采技术非煤开采技术非煤开采技术教教 师师：李桂臣阚甲广E-mail： Tel：15805215566个人简介个人简介 李桂臣，男，李桂臣，男，1980年年9月生，博士，月生，博士，副教授副教授，硕士生导师。，硕士生导师。2003年年6月毕业于中国矿业大学能源学院，获学士学位并攻读硕士研究生，月毕业于中国矿业大学能源学院，获学士学位并攻读硕士研究生，2005年年9月提前攻读博士学位，月提前攻读博士学位，2008年年6月博士毕业，获中国矿业大学采矿工月博士毕业，获中国矿业大学采矿工程程专业专业博士学位（校级优秀博士论文和优秀毕业生）并留校工作。博士学位（校级优秀博士论文和优秀毕业
2、生）并留校工作。2011年年1月月晋升晋升副教授副教授，主要从事巷道围岩控制教学和科研工作。，主要从事巷道围岩控制教学和科研工作。 近年来一直专注于煤矿煤层与软岩等复杂条件下巷道支护技术研究工作，近年来一直专注于煤矿煤层与软岩等复杂条件下巷道支护技术研究工作，坚持深入矿井一线，直接指导解决过坚持深入矿井一线，直接指导解决过40余个矿井的支护难题，取得了显著的余个矿井的支护难题，取得了显著的技术经济和社会效益。技术经济和社会效益。中国矿业大学第八批校级优秀青年骨干教师，中国矿业大学第八批校级优秀青年骨干教师，国际岩国际岩石力学学会个人会员，石力学学会个人会员，振华杯振华杯”煤矿支护先进个人，中国
3、矿业大学煤矿支护先进个人，中国矿业大学2010年度年度校级优秀班主任，校级优秀班主任，江苏省暑期社会实践优秀团队成员。江苏省暑期社会实践优秀团队成员。出版专著出版专著1部，部，发表学发表学术论文术论文20余篇，余篇，其中其中EI检索检索7篇，获得实用新型专利篇，获得实用新型专利17项，受理国家发明专利项，受理国家发明专利10项，项，煤炭工业协会二等奖煤炭工业协会二等奖1项，教育部科技奖二等奖项，教育部科技奖二等奖1项，山东省煤炭行业项，山东省煤炭行业二等奖二等奖1项，山东省国土资源二等奖项，山东省国土资源二等奖1项，项，国家自然科学基金青年基金项目负国家自然科学基金青年基金项目负责人，中国矿业
4、大学青年基金负责人，煤炭资源与安全开采国家重点实验室责人，中国矿业大学青年基金负责人，煤炭资源与安全开采国家重点实验室基金负责人，作为主要研究人员参与基金负责人，作为主要研究人员参与大量国家级与省部级项目大量国家级与省部级项目。 提提 纲纲n绪论绪论n非煤固体矿床开采概述非煤固体矿床开采概述n矿床开拓及其特点矿床开拓及其特点n采矿工艺采矿工艺n采矿方法采矿方法n特殊采矿方法特殊采矿方法n海底与极地资源开采海底与极地资源开采n深井充填管道输送技术深井充填管道输送技术n矿业法规与监督管理矿业法规与监督管理1.绪论n1.1 矿产成矿地质背景条件矿产成矿地质背景条件n1.2 我国的矿产资源概述我国的矿
5、产资源概述n1.3 矿产资源的可持续开发矿产资源的可持续开发n1.4 非煤开采现状非煤开采现状n1.5 课程内容、目的、要求，学习方法课程内容、目的、要求，学习方法成矿作用1.1 1.1 矿产地质成矿地质背景条件矿产地质成矿地质背景条件依据形成矿产资源的地质作用和能量依据形成矿产资源的地质作用和能量物质来源不同，可以分为：物质来源不同，可以分为：内生成矿作用、外生成矿作用、变质内生成矿作用、外生成矿作用、变质成矿作用、叠生成矿作用成矿作用、叠生成矿作用1.2 1.2 我国的资源概述我国的资源概述我国已发现的资源种类为171种，已查明储量的为159种：能源矿产（10种）、金属矿产（54种）、非金
6、属矿产（92种）、水气矿产（3种）如果计算亚矿种，则查明资源储量的目前已经达到224种能源矿产是我国矿产资源的一个重要组成部分，我国“煤多铁少”我国现有矿产种类n总量丰富、人均占有量不足n种类齐全、丰度不一（中东有石油，中国有稀土-邓小平）n矿产质量贫富不均，贫矿多，富矿少n大型矿床少，中小型矿床多n伴生矿多，单矿品种少n矿种空间分布不均（北方多煤，南方多金属）1.2 1.2 我国的资源概述我国的资源概述矿产资源赋存特点矿产资源赋存特点 n总体方针：在保护中开发、在开发中保护n具体任务：调控资源开采总量；合理利用矿产资源；利用外资勘察、开采矿产资源；利用国外市场和资源；实施战略资源矿产储备；保
7、护矿山生态环境1.2我国的资源概述我国的资源概述矿产资源开发保护的方针矿产资源开发保护的方针 n矿产开发利用的新观念：矿业经济全球观；矿产资源可持续发展观；资源开发利用的增值观；矿产资源利用的安全观n矿产发展战略：扩大资源与节约资源并举；新区找矿与老矿区挖潜并举；国内外“两个市场，两种资源”并举；提高资源回收率与循环利用并举；开发与保护环境并举；配置市场化与管理法制化并举；矿业与非矿业多元化发展并举1.3 矿产资源的可持续开采矿产资源的可持续开采矿产开发的发展战略矿产开发的发展战略n可持续发展的内涵：公平性原则；持续性原则；需求性原则；高效性原则；阶段性原则n可持续发展理念的核心在于正确处理量
8、大关系：人与自然的关系；人与人的关系1.3矿产资源可持续开采矿产资源可持续开采矿产资源的可持续发展矿产资源的可持续发展1.3矿产资源可持续开采矿产资源可持续开采n可持续发展的战略目标：可持续发展的战略目标：n（1 1）不断满足当代和后代人生产、生活的发展对物质能）不断满足当代和后代人生产、生活的发展对物质能量、信息、文化的需求量、信息、文化的需求“发展发展”n（2 2）代际之间公平的使用管理人类的资源环境）代际之间公平的使用管理人类的资源环境公平公平n（3 3）国家和区域之间体现均富、合作、互补、平等，缩）国家和区域之间体现均富、合作、互补、平等，缩小同代之间的差距小同代之间的差距合作合作n（
9、4 4）创造与）创造与“自然自然- -社会社会- -经济经济”支持系统相适应的外部支持系统相适应的外部条件，使人类说在一个更严格、更有序、更健康、更愉条件，使人类说在一个更严格、更有序、更健康、更愉悦的环境中悦的环境中协调协调1.3矿产资源可持续开采矿产资源可持续开采1.3矿产资源可持续开采矿产资源可持续开采n中国21世纪矿产可持续发展目标：合理使用、节约和保护资源，提高资源利用率和综合利用水平；建立重要的资源安全供应体系和实施战略资源储备，最大限度保证国民经济建设对资源的需求。n能源战略：节能优先、结构多元、环境能源战略：节能优先、结构多元、环境友好、市场推动友好、市场推动1.3矿产资源可持
10、续开采矿产资源可持续开采n中国仍然远未摆脱不发达状态，仍是一个发展中国家，而且是一个面临一系列大规模难题的发展中国家。 n这里有两道最简单的数学题，一道乘法，一道除法。 乘法题是：无论看似多么小的因而可以忽略的经济和社会发展难点，只要乘以13亿，那就成了一个大规模的，甚至可能是超大规模的问题。 而除法题是：无论绝对数量多么可观的财力、物力，只要除以13亿，那就成为相当低的，甚至很低很低的人均水平了。 n中国的发展和崛起，包括问题的方面和动力的方面，归根到底，都离不开这个13亿到15亿。 郑必坚：中国和平崛起新道路和亚洲的未来郑必坚：中国和平崛起新道路和亚洲的未来在二在二三年博鳌亚洲论坛的讲演三
11、年博鳌亚洲论坛的讲演1.4非煤开采现状非煤开采现状n非煤矿床主要特点及对采矿过程的影响n(1)规模小，价值高：决定井筒布置不留矿柱，井型一般较小n(2)开状复杂，产状多变：采矿方法多而灵活；n(3)矿岩稳固，硬度大：一般用凿岩爆破法采矿（回采），机械化程度较低，仅在中硬以下矿层用机械采矿。1.4非煤开采现状非煤开采现状n非煤矿床地下开采的现状及发展n采矿方法多样 1.4非煤开采现状非煤开采现状n特殊采矿法：溶浸、水溶、热溶、海洋采矿na.溶浸法（生物化学采矿）刚起步（主要采矿发达的国家用于采金、银、铜、铀）nb.水溶、热溶只限于特殊矿种（钾盐、岩盐、硫等）nc.海洋采矿基本处于研究阶段。nd.
12、太空采矿法概念阶段1.4非煤开采现状非煤开采现状n与煤矿五大灾害（瓦斯，煤尘，水，火，顶与煤矿五大灾害（瓦斯，煤尘，水，火，顶板冒落板冒落 ）有所不同金属矿地采无瓦斯、煤尘、）有所不同金属矿地采无瓦斯、煤尘、火，也极少遇到支护难题，金属矿的安全问火，也极少遇到支护难题，金属矿的安全问题只要体现在尾矿库和冲击地压上，因此一题只要体现在尾矿库和冲击地压上，因此一般情况下金属矿较煤矿来说是安全系数要高。般情况下金属矿较煤矿来说是安全系数要高。1.4非煤开采现状非煤开采现状n非煤矿床地下开采的未来非煤矿床地下开采的未来n1）改进传统采矿方法（工艺）和设备，应用露天爆破技术）改进传统采矿方法（工艺）和设
13、备，应用露天爆破技术于地下。于地下。(瑞典正在研究建设瑞典正在研究建设1000米深的地下米深的地下“露天矿露天矿”)。n2）连续采矿机取代（部分）凿岩爆破法；立井钻进，平巷）连续采矿机取代（部分）凿岩爆破法；立井钻进，平巷用联合掘进机（机械用联合掘进机（机械+高压水射流或激光）高压水射流或激光）n3）（电气化）无轨采矿（煤矿称无轨开采）：电动汽车、）（电气化）无轨采矿（煤矿称无轨开采）：电动汽车、电动铲运机；连续装载机，带式输送机、液孔、潜孔钻机，电动铲运机；连续装载机，带式输送机、液孔、潜孔钻机，形成：装载形成：装载破碎破碎带式输送机运输系统。带式输送机运输系统。发展方向：无爆破（机械化连续
14、）采矿发展方向：无爆破（机械化连续）采矿+电气化（无轨运输）。电气化（无轨运输）。金属矿图片云铜小绿汁矿金属矿图片云铜小绿汁矿1.5课程内容、目的、要求，学习方法课程内容、目的、要求，学习方法n1.目的：目的：拓宽采矿基础知识、提高技能、开阔思路拓宽采矿基础知识、提高技能、开阔思路n2、主要内容、主要内容n非煤矿床的基本概念及工业特征非煤矿床的基本概念及工业特征 n非煤矿床开采开拓及特点非煤矿床开采开拓及特点 n采矿工艺采矿工艺n典型采矿方法典型采矿方法n3、要求、要求n概念清楚、把握技术本质概念清楚、把握技术本质n系统掌握非煤矿床地下开采的基本原理和方法，系统掌握非煤矿床地下开采的基本原理和方法，有初步分析和解决有关内容的能力；有初步分析和解决有关内容的能力；n吸收非煤开采知识，解决有关采煤问题。吸收非煤开采知识，解决有关采煤问题。n学习方法学习方法n比较法比较法n授课授课n录像录像n成绩成绩n笔试笔试+作业作业+平时成绩平时成绩n参考书参考书n采矿学，冶金出版社，采矿学，冶金出版社，2001n矿床地下开采，冶金出版社，矿床地下开采，冶金出版社，1998n金属矿床地下开采，冶金出版社，金属矿床地下开采，冶金出版社，2001，谢世俊，谢世俊n金属矿山采矿设计优化与地压控制，金属矿山采矿设计优化与地压控制，2001，蔡美峰，蔡美峰
