特殊采矿技术

1绪论1
1.1我国自然资源概况1
1.2我国矿产资源开发利用现状2
1.3特殊采矿技术基本含义4
1.4特殊采矿技术研究范畴4
1.5特殊采矿技术主要分类6
1.5.1溶浸采矿法6
1.5.2盐类矿床水溶开采6
1.5.3盐湖矿床开采6
1.5.4砂矿床开采7
1.5.5石材开采7
1.5.6海洋采矿8
1.5.7太空采矿8
思考题9
习题9
参考文献9
2溶浸采矿基本理论10
2.1溶浸采矿现状及发展10
2.1.1溶浸采矿历史10
2.1.2溶浸采矿应用现状11
2.1.3溶浸采矿发展前景14
2.2金属矿石浸出原理14
2.2.1化学浸矿机理14
2.2.2微生物浸矿机理16
2.2.3影响浸矿效率的主要因素18
2.3浸矿微生物的培育及应用28
2.3.1浸矿微生物种类及其生理特性28
2.3.2浸矿微生物的培养基30
2.3.3浸矿微生物选育方法31
2.3.4微生物生长动力学32
2.3.5微生物浸矿试验方法32
2.4浸矿反应热力学与动力学35
2.4.1浸矿反应热力学35
2.4.2浸矿反应动力学38
2.5矿岩介质渗流动力学及溶质运移40
2.5.1矿岩介质基本性质40
2.5.2溶液渗流基本规律42
2.5.3浸矿体系溶液渗流模型44
2.5.4浸矿体系溶质运移机制44
思考题46
习题46
参考文献46
3溶浸采矿工艺及应用50
3.1溶浸采矿基本工艺50
3.1.1地表堆浸50
3.1.2原地浸出51
3.1.3就地破碎浸出52
3.2地表堆浸法52
3.2.1筑堆技术及设备52
3.2.2布液系统及设备59
3.2.3溶液收集与控制61
3.2.4强化堆浸新技术62
3.3原地浸出法65
3.3.1矿床原地浸出条件评价和试验65
3.3.2工艺流程和工程设施68
3.3.3主要工艺技术69
3.3.4地表原地浅井浸出73
3.4原地破碎浸出法75
3.4.1矿山开拓与采准75
3.4.2崩矿筑堆方法75
3.4.3淋浸方法及装置76
3.4.4集液及防渗漏系统78
3.5浸出液富集与回收81
3.5.1沉淀法81
3.5.2离子交换法81
3.5.3溶剂萃取法82
3.5.4活性炭吸附法82
3.5.5电积法83
3.6浸出过程调控及环境保护83
3.6.1提高浸出效率的有效方法83
3.6.2地表堆浸环保措施84
3.6.3地下浸出环保措施84
3.7工程实例84
3.7.1地表堆浸84
3.7.2原地浸出87
3.7.3离子型稀土矿浸出88
3.7.4原地破碎浸出89
思考题92
习题92
参考文献92
4盐类矿床钻孔水溶采矿法93
4.1水溶开采历史及其发展93
4.1.1水溶开采的特点93
4.1.2水溶开采的优点及存在的问题93
4.1.3盐类矿床水溶法开采简史94
4.1.4中国水溶开采技术的发展94
4.1.5国外水溶开采技术现状95
4.2盐类矿床工业特征96
4.2.1盐类矿石与围岩的工业性质96
4.2.2盐类矿床的工业性质97
4.2.3盐类矿床开采技术条件97
4.3水溶法开采基本原理98
4.3.1盐类矿物溶解机理98
4.3.2溶解度99
4.3.3溶解速度99
4.3.4侧溶底角100
4.3.5钻井水溶开采的溶解作用和溶洞形状100
4.4钻孔水溶法的矿床开拓101
4.4.1钻井工程102
4.4.2地球物理测井102
4.4.3固井作业102
4.5单井对流水溶开采法103
4.5.1简易对流水溶开采法103
4.5.2油（气）垫对流水溶开采法106
4.6井组连通水溶开采法111
4.6.1对流井溶蚀连通法111
4.6.2水力压裂连通水溶开采法113
4.6.3定向井连通水溶开采法118
4.7硐室水溶开采法122
4.7.1硐室水溶开采法的优缺点及应用条件122
4.7.2硐室水溶开采主要工艺参数122
4.7.3硐室水溶开采工艺过程123
4.8钻孔水溶采矿法实例124
4.8.1自贡大山铺盐矿简易对流法124
4.8.2云南磨黑盐矿气垫对流法126
4.8.3河南吴城天然碱水力压裂法126
思考题129
习题129
参考文献129
5盐湖矿床开采130
5.1盐湖矿床特点及其开采方法130
5.1.1盐湖矿床特点130
5.1.2盐湖矿床开采方法130
5.2盐湖固体矿床开采130
5.2.1轨道式联合采盐机开采130
5.2.2盐湖固体矿床溶解开采133
5.3盐湖液体矿床开采134
5.3.1采区划分134
5.3.2采卤构筑物及其选择134
5.3.3基本工艺参数的确定134
5.3.4液固转化的利用和防治136
5.3.5采卤构筑物的防腐蚀性137
思考题138
习题138
参考文献138
6砂矿床开采139
6.1概述139
6.1.1砂矿床基本特点139
6.1.2中国砂矿资源139
6.1.3中国砂矿床开采历史140
6.2砂矿床成因类型及其土岩分类140
6.2.1砂矿床成因类型140
6.2.2砂矿床土岩分类141
6.3砂矿床开采方法及分类143
6.4陆地砂矿露天水力机械化开采144
6.4.1水力机械化开采的特点144
6.4.2水力机械化开采的主要设备145
6.4.3水枪射流的物理机械性质146
6.4.4开拓方法148
6.4.5冲采工艺149
6.4.6运输方法153
6.4.7供水154
6.4.8水力排土场156
6.5水下砂矿采砂船开采159
6.5.1采砂船及其分类159
6.5.2矿区开采顺序160
6.5.3开拓161
6.5.4采矿方法及其开采基本参数164
6.5.5尾砂排弃方法168
思考题170
习题170
参考文献170
7自然硫矿床钻孔热熔法开采171
7.1概述171
7.1.1自然硫矿床主要特征171
7.1.2钻孔热熔法的实质及优缺点171
7.1.3钻孔热熔法的适用范围及条件172
7.2熔硫原理173
7.3地面设施及钻井173
7.3.1地面设施173
7.3.2钻井173
7.4钻孔热熔法的开采系统176
7.4.1开采系统的布置形式176
7.4.2开采系统的井网布置177
7.4.3矿床开采的起始位置177
7.5钻孔热熔法的采硫工艺178
7.5.1钻孔熔硫过程179
7.5.2矿层卸压及排水温度范围180
7.6工程实例——泰安自然硫钻孔热熔法试采概况181
思考题181
习题182
参考文献182
8石材开采183
8.1饰面石材矿山开采技术条件183
8.1.1饰面石材的种类及用途183
8.1.2饰面石材矿山开采的特点184
8.1.3饰面石材装饰性与开采技术条件的要求184
8.2矿山规模及生产能力185
8.2.1矿山规模及服务年限185
8.2.2矿山生产能力185
8.3矿床开拓186
8.3.1开拓特点186
8.3.2常用开拓方式187
8.3.3新水平的准备与采准堑沟掘进188
8.4采石工序190
8.5石材开采方法191
8.5.1石材凿眼劈裂法192
8.5.2石材凿眼爆裂法193
8.5.3石材机械锯切195
8.5.4射流切割法197
8.5.5联合切割法199
8.6吊装、运输及废石排弃199
8.6.1荒料的吊装及运输199
8.6.2废石的装运与排弃199
8.6.3起重和运输设备199
8.7工程实例200
8.7.1意大利CRODO花岗石矿200
8.7.2广东英德大理石矿201
思考题202
习题202
参考文献202
9海洋采矿203
9.1概述203
9.1.1海洋矿产资源分类203
9.1.2海洋工程地质环境204
9.1.3海洋采矿历史205
9.1.4我国的海底资源申请的由来和发展205
9.2海洋采矿的特点及开采方法分类206
9.2.1海洋采矿的特点206
9.2.2海洋采矿方法及分类207
9.3海底资源的分类及赋存特征208
9.3.1多金属结核的分布208
9.3.2C-C区的地理环境209
9.3.3多金属结核的特性210
9.3.4矿床特征211
9.4多金属结核的资源勘查技术211
9.4.1地质采样方法及设备211
9.4.2海底视像探测技术213
9.4.3大洋多金属结核的声学探测215
9.4.4多波束测深技术216
9.5深海锰结核开采方法217
9.5.1拖斗式采矿船法217
9.5.2潜艇式遥控车开采法218
9.5.3连续绳斗采矿船法219
9.5.4流体提升式采矿法219
9.5.5集矿机222
9.6海底热液矿床开采222
9.6.1分布与储量222
9.6.2形成过程223
9.6.3开采价值226
9.6.4开采设备和方法226
9.7海洋采矿对环境的影响229
9.7.1海洋采矿对海底环境的影响229
9.7.2海洋采矿对海表环境的影响231
9.7.3海洋采矿对海岸环境的影响233
9.7.4深海采矿环境影响评估方法233
9.8国际海底矿产资源试采活动234
思考题236
习题236
参考文献236
10太空采矿239
10.1太空矿产资源概述239
10.1.1太空矿产资源239
10.1.2太空矿产资源开发利用前景239
10.2月球资源与环境240
10.2.1月球环境240
10.2.2月球矿产资源241
10.3中国进行月球探测的初步规划241
10.4太空采矿探索与展望242
思考题245
习题245
参考文献245