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1 我国金属矿山安全与环境的前瞻研究及其问题1

1.1 关于金属矿资源开发前瞻研究的思考1

1.2 我国金属矿产开发的科学技术问题2

1.3 我国金属矿山安全生产现状与问题3

1.3.1 金属矿山基本情况3

1.3.2 金属矿山安全生产状况4

1.3.3 安全生产形势与挑战5

1.4 我国金属矿山的环境现状与问题5

2 我国金属矿资源开发概况8

2.1 我国金属矿产资源概况8

2.2 我国金属矿产资源特点10

2.3 我国金属资源生产和消费12

2.3.1 金属资源生产12

2.3.2 金属资源消费12

2.3.3 供需平衡情况12

2.4 金属资源开发利用面临的问题12

2.5 金属矿山行业影响因素分析14

2.5.1 金属矿山行业发展受宏观经济的影响14

2.5.2 金属矿山行业受相关法律、政策的影响14

2.5.3 成本因素15

2.6 我国金属行业发展中存在的问题15

2.7 金属矿山安全与环境前瞻性研究的意义17

3 金属矿山发展现状和安全与环境问题19

3.1 金属矿山科技发展现状19

3.1.1 近年我国采矿科技取得的一些典型进展19

3.1.2 我国采矿技术的发展方向和趋势19

3.1.3 金属矿山科技发展的一般策略21

3.1.4 金属矿山科技发展重点领域21

3.2 金属矿山装备发展现状23

3.2.1 发展金属矿山采矿装备的意义23

3.2.2 我国地下金属矿山采矿装备发展现状23

3.2.3 国外地下金属矿山采矿装备发展现状24

3.2.4 我国地下金属矿山采矿装备的发展方向25

3.3 金属矿山突出的安全问题26

3.4 金属矿山突出的环境和生态问题27

3.4.1 占用与破坏土地资源28

3.4.2 水资源损毁28

3.4.3 矿山次生地质灾害29

3.4.4 自然景观与生态破坏29

3.4.5 环境效应叠加30

4 我国高校采矿与安全环境学科的博士生导师和重点实验室的研究方向调查31

4.1 国内以非煤采矿研究为主的高校和博士生导师研究方向调查31

4.1.1 开办采矿工程专业和以非煤采矿研究为主的高校统计31

4.1.2 以非煤采矿研究为主的高校博士生导师研究方向统计32

4.1.3 国内高校非煤采矿研究方向的部分博士生导师结构分析33

4.2 国内以采煤研究为主的高校和博士生导师研究方向调查34

4.2.1 开办采矿工程专业和以采煤研究为主的高校统计35

4.2.2 以采煤研究为主的高校博士生导师研究方向统计35

4.2.3 国内高校采煤研究方向的部分博士生导师结构分析40

4.3 国内高校采矿与安全重点实验室的研究方向统计41

4.3.1 以非煤采矿与安全研究为主的高校重点实验室的研究方向统计41

4.3.2 以采煤与安全研究为主的高校重点实验室的研究方向统计42

4.4 国内金属矿山采矿与安全科研院所统计43

5 国外高校采矿与安全研究生导师和研究院所的研究方向调查45

5.1 国外开设采矿工程专业的高校及其采矿安全与环境研究方向调查45

5.2 美国“未来采矿安全与健康研究课题的一揽子研究规划”调查52

6 深部金属矿开采中地层能量致灾与控制的前瞻研究55

6.1 深部金属矿开采过程中地层能量活动特点及安全问题55

6.2 深部金属矿开采中能量致灾活动及控制的研究现状58

6.3 深部金属矿开采中能量致灾与控制的前瞻课题65

7 超深矿井高温环境控制的前瞻研究70

7.1 深井高温环境及其控制的意义70

7.1.1 深井高温研究涉及的范围70

7.1.2 与矿井超高温治理技术交叉的科学72

7.1.3 研究超高温矿井环境控制技术的必要性73

7.2 高温矿井环境控制技术的新成就73

7.2.1 通风系统优化73

7.2.2 循环通风76

7.2.3 控制热源76

7.2.4 特殊方法降温77

7.2.5 个体防护77

7.2.6 地热的利用79

7.2.7 人工制冷降温79

7.3 高温矿井环境控制的发展方向80

7.3.1 国内高温矿井环境控制问题80

7.3.2 国外高温矿井环境控制问题80

7.4 未来高温矿井环境控制技术80

7.4.1 亚深井开采的热害治理81

7.4.2 深井开采热害治理85

7.4.3 超深井开采热害治理87

7.4.4 超高温矿井开采88

7.5 高温矿井环境控制技术研究课题列表89

8 金属矿山硫化矿石自燃火灾与探测的前瞻研究90

8.1 预防硫化矿石自燃的意义90

8.2 硫化矿石自燃的研究现状91

8.2.1 自燃机理的研究现状91

8.2.2 自燃倾向性的研究现状92

8.2.3 预测预报技术的研究现状93

8.2.4 研究现状评价94

8.3 自燃火源探测技术的研究现状95

8.3.1 主要火源探测方法综述95

8.3.2 对现有探测方法的评价97

8.4 硫化矿石自燃火灾预防与控制的研究课题97

9 金属矿山地下水灾预防的前瞻研究99

9.1 从井巷布置和开采方法方面预防水灾99

9.1.1 井巷的合理布置99

9.1.2 采矿方法的合理选择100

9.2 井下防排水方法100

9.2.1 超前探放水100

9.2.2 留设防水矿（岩）柱100

9.2.3 构筑水闸门（墙）101

9.3 注浆堵水方法101

9.4 矿床疏干方法102

9.5 矿坑排水方法102

9.6 矿井水害防治理论与技术研究现状103

9.6.1 矿井突水预测理论与方法研究103

9.6.2 矿井水害监控技术研究现状104

9.6.3 矿井水害防治技术的研究105

9.6.4 矿井水害防治决策技术研究现状107

9.7 矿井水害防治技术方法前瞻研究课题107

10 金属矿山环境工程的前瞻研究109

10.1 金属矿山环境工程的内涵及意义109

10.1.1 金属矿山环境工程涉及的范围109

10.1.2 金属矿山环境工程相关的交叉学科110

10.1.3 金属矿山环境工程的意义和研究价值110

10.2 金属矿山环境工程问题分类及进展111

10.2.1 矿山地质问题111

10.2.2 生态环境问题111

10.2.3 景观环境问题112

10.2.4 矿山环境问题治理进展112

10.3 金属矿山环境工程研究课题115

10.3.1 金属矿山粉尘控制研究115

10.3.2 金属矿山重金属污染控制研究117

10.3.3 研究课题122

10.4 金属矿山环境工程展望122

11 金属矿山尾矿库安全与环境的前瞻研究123

11.1 尾矿库安全与环境问题123

11.2 尾矿库安全与环境问题研究的价值124

11.2.1 尾矿库安全问题研究意义和价值124

11.2.2 尾矿库生态修复研究意义和价值124

11.2.3 尾矿库资源化研究意义和价值125

11.3 尾矿库安全与环境研究成果回顾126

11.3.1 尾矿库安全方面126

11.3.2 尾矿库环境及生态修复方面127

11.3.3 尾矿库资源化方面128

11.4 尾矿库安全与环保发展态势129

11.4.1 尾矿库环境污染研究129

11.4.2 矿区生态恢复与生态重建129

11.4.3 尾矿库资源化研究130

11.5 尾矿库的研究课题131

11.5.1 尾矿库风险分级及监测、预警关键技术研究131

11.5.2 尾矿坝稳定性分析及加固关键技术研究131

11.5.3 尾矿库库区重金属污染模式基础研究132

11.5.4 尾矿库生态修复与复垦技术研究133

11.5.5 尾矿库生态风险评价方法研究133

11.5.6 尾矿库资源化关键技术基础研究134

11.6 展望135

11.6.1 发展方向135

11.6.2 保障措施136

12 物联网与矿山安全的前瞻研究138

12.1 物联网与智能矿山138

12.2 基于物联网的矿山安全139

12.2.1 感知层140

12.2.2 网络层140

12.2.3 处理应用层141

12.2.4 控制层141

12.3 关键技术141

12.3.1 物联网141

12.3.2 射频识别技术141

12.3.3 GIS技术143

12.3.4 计算机技术与云计算144

12.4 系统功能设计145

12.4.1 人员的定位与监控、管理145

12.4.2 移动设备的控制与物流优化146

12.4.3 采矿过程优化147

12.4.4 安全监测监控147

12.4.5 安全预警148

12.4.6 危险物品的管理与控制149

12.4.7 安全监督与反馈150

12.4.8 紧急情况下的通信与救援150

12.4.9 矿山新型通信技术与通信系统151

12.5 结语152

13 金属矿山职业卫生的前瞻研究153

13.1 职业卫生及其相关学科153

13.2 金属矿山职业卫生主要研究方向154

13.3 金属矿山职业卫生分领域研究内容157

13.3.1 矿山粉尘危害防治技术领域157

13.3.2 矿山噪声危害防治技术领域159

13.3.3 矿山电磁辐射危害防治技术领域160

13.3.4 金属矿山氡及其子体防治技术领域160

13.3.5 金属矿山有毒有害气体防治技术领域161

14 海洋采矿的安全与环境的前瞻研究164

14.1 深海采矿技术综述164

14.1.1 海洋矿产资源164

14.1.2 多金属结核164

14.1.3 近岸海底矿产资源167

14.2 深海开采技术167

14.2.1 国外深海采矿技术发展168

14.2.2 国内深海采矿技术发展169

14.3 深海采矿系统及其研究重点170

14.3.1 集矿子系统171

14.3.2 扬矿子系统172

14.4 开采深海富钴结壳和热液硫化物的采矿系统设计要求173

14.5 机械收放系统研究175

14.6 海洋采矿安全环境研究展望175

15 金属矿山安全与环境科技发展前瞻研究课题及其评价176

15.1 金属矿山安全类课题176

15.1.1 采矿本质安全工艺技术176

15.1.2 地下开采安全技术178

15.1.3 露天矿安全保障技术180

15.1.4 矿山地质灾害防治技术182

15.1.5 职业危害防治技术与人因研究182

15.1.6 矿山重大装备器材安全检测技术183

15.1.7 矿山安全检测检验技术与装备184

15.2 金属矿山环保类课题186

15.2.1 矿山地表土污染防治技术186

15.2.2 矿山大气污染防治技术187

15.2.3 矿山水污染防治技术188

15.2.4 矿山固体污染防治技术190

15.2.5 矿山放射性与生物污染防治技术191

15.2.6 矿山环境管理技术191

15.2.7 极地和海洋采矿安全与环保技术192

15.3 金属矿山安全与环境科技发展前瞻研究课题“三性”评价193

参考文献201