21世纪现代化前瞻性采矿新技术.ppt

目 录 2 月球采矿 现代采矿新技术 1 智能采矿 1.智能采矿 矿山智能化 （古德生院士） 开采环境数字化 采选装备智能化、 生产工艺过程遥控化 信息传输网络化、 经济管理信息化 以安全、高效、经济、环保为目标 采矿选矿智能化，是21世纪矿业发展前瞻性目标，它将给矿业带来根本性变革 1.智能采矿 智能采矿的基本任务 创建采矿生产管控一体化的综合信息平台。采用信息技术实现资源科学评价与管理、优化开采设计与生产计划、保障安全环境监测与预警等 研发大型化智能化的遥控与自动定位采矿设备。特别要加大投入,加强矿山智能化采矿设备的研制 创新与智能设备效能相适应的高效采矿技术。如地下开采阶段自然崩落法、阶段矿房连续回采嗣后充填采矿法 采矿生产管控 一体化信息平台 信息技术 智能技术 数字化矿山 智能采矿 矿业未来 追求目标 智能采矿 创新过程 智能采矿 基础平台 与智能设备相 适应的采矿技术 远控遥控自动 定位采矿设备 1.智能采矿 智能采矿的基本框架 1.智能采矿 智能采矿的基本内涵 ①矿床模型与矿床开采设计数字矿山软件; ②金属矿山采掘、装载、运输等智能设备; ③适应智能设备作业的高效采矿工艺技术; ④矿井数据采集、通讯与视频的传输网络; ⑤矿山移动设备遥控与生产过程智能控制; ⑥矿山系统智能监测与作业运行集中遥控; ⑦矿山生产计划组织与经营管理信息系统。 智能采矿是个渐进的发展过程,在这过程中,其科技内涵将不断丰富、扩展和延伸 1.智能采矿 大台沟铁矿-井下采矿 1.智能采矿 大台沟铁矿-井下采矿 2.月球采矿（mining in space) 2003年10月15日9时，宇航员杨利伟乘坐中国“神舟5号”航天飞船升空，在飞行21小时之后，于6月16日6时38分在内蒙古平稳安全着陆，从而使我国继前苏联和美国之后成为第三个能独立开展载入飞行的国家，举国欢呼，引世人关注。 “神舟5号”发射成功之后，我国相继于2005年10月12日9时“神舟6号”飞船成功发射。2008年9月25日21时“神舟7号”飞船成功发射，翟志刚、刘伯明和景海鹏三名宇航员实现了出舱活动。2011年11月1日5时“神舟8号”飞船成功发射，与之前发射的“天宫一号”空间交会对接，虽是无人飞行，但有形体假人随之上天。 2.月球采矿（mining in space) 2012年6月16日18时37分“神舟9号”飞船升空，6月18日刘旺、景海鹏与刘洋三名宇航员完成“神舟9号”飞船与“天宫一号”自动对接，6月24日又完成手控交会对接和空间试验任务，6月29日胜利返回地面，这标志着中国航天技术进一步成熟，我国计划2020年将建成自己的太空家园。 我们在欢庆我国航天事来取得巨大成功之际，矿业界的同仁应该设想和研究到月球上去采矿的课题了。月球上有着丰富的资源，这些资源按照联合国宪章原则，归属世界人民所共有。当然，谁先登上月球，谁就占有了资源，就有权优先开发。 2.月球采矿（mining in space) 月球上赋存有宇宙燃料3H，估计有100万吨。日本人曾经测算过，1t3H与重氢核取变反应产生的能量为6×1017J，如果有6t3H就可以满足日本一年的电耗。 我国的能源特别是石油资源短缺。现在我国每年进口石油20000万吨，今后我国将成为世界第一大石油进口国。我国人口占世界总量的21%，但石油资源却只占世界总量的2.3%；消费量占6%，目前每年还在以4%的速度增长，能源将成为我国国民经济发展的瓶颈。将来如果我们登上月球，去月球回采3H为我所用，一切便迎刃而解。现在世界能源总需求量达3.3×1020J，其中90%来自碳素燃料，每年生成CO2高达180亿吨，从而招致地球变暖及酸雨等环境问题。将来石油资源也会枯竭，如果人类能够实现去月球回采3H，人间何愁能源馨。 2.月球采矿（mining in space) 到月球去采矿难度很大，需要高科技。月球在夜间或阴影地区的温度为-170℃，白天为110℃，温差极大，且灰尘阻挡视线，此外低重力引起的稳定性和附着摩擦力也需注意。在月球上采矿，设备不能太重，用人不能太多，以减轻航天飞船运载的负担。因此，自动化、遥控等高科技技术是绝对需要采用的。 国外航天专家曾设想在月球采用露天开采和坑内开采，回采3H带回地球做能源。回采月球上钛铁矿能获取氧，回采月球风化的表土层能获取氢，从而得到在月球上维持生命的元素——空气、水和燃料，如果在月球采矿作业获得成功，在月球上的人会越来越多，需要考虑人如何在月球上停留较长的时间......将来还要进一步实现由月球再登上火星。 2.月球采矿（mining in space) 到月球采矿，使用露天开采方法有3种可