[摘要]：“深部開采，是中國和全世界金屬礦開采面臨的最主要問題，我們必須把5000米的開采深度作為深部開采研究的重點。”蔡美峰說。
近日，在紫金礦業(yè)集團第五次科技大會上，中國工程院院士蔡美峰表示，將深井采礦和深部地熱開發(fā)相結(jié)合，就能大幅度降低降溫綜合成本，從而為采礦深井降溫找到了一條具有顛覆性的經(jīng)濟有效技術(shù)途徑。
“經(jīng)過建國以來60多年的開采，隨著淺部資源的逐年減少和枯竭，我國金屬礦產(chǎn)資源的開采正處于向深部全面推進的階段。”蔡美峰介紹，當前對于深部開采的深度界限國內(nèi)外并沒有統(tǒng)一的標準，根據(jù)大多數(shù)專家的意見，我國界定深部開采的起始深度是煤礦800到1000米，金屬礦1000米。
2000年內(nèi)以前，我國只有2座地下金屬礦山開采深度達到或接近1000米，進入21世紀以來，我國深井采礦發(fā)展速度很快，目前已有16座礦山開采深度達到或超過1000米。蔡美峰預(yù)計，未來10年內(nèi)，中國三分之一地下金屬礦山的開采深度將達到或超過1000米，其中最大的開采深度將達到2000到3000米。中國在較短時間內(nèi)，深井礦山數(shù)量將達到世界第一。
“深部開采，是中國和全世界金屬礦開采面臨的最主要問題，我們必須把5000米的開采深度作為深部開采研究的重點。”蔡美峰說。
但是，深部開采卻面臨著深部高地應(yīng)力、高溫、深部巖性惡化以及深井提升問題，這些問題使深部開采的成本大幅提升。蔡美峰表示，就目前的采礦技術(shù)和開采成本而言，在地下3000m以下進行礦產(chǎn)資源開發(fā)并不是非常經(jīng)濟的做法，但是深部礦產(chǎn)資源開采向深部地熱開發(fā)的延伸，就大幅降低了采礦降溫成本，增加了開采效益，為解決深部采礦的經(jīng)濟性問題開辟了有效途徑。
蔡美峰指出，地層深部地熱有多種存在形式，其中，3000-10000米深處干熱巖賦存的地熱最具開采價值，但是當前國內(nèi)外地熱開發(fā)技術(shù)相對落后，熱交換面積小，地熱開發(fā)能力很有限。
“將采礦技術(shù)用于地熱開采可從根本上解決這一問題，從地表向深地打豎井，采用水或液態(tài)二氧化碳等作為熱交換介質(zhì)，可成百上千倍地增加熱交換的面積、提高地熱開發(fā)的能力。”蔡美峰說。
蔡美峰介紹，“地熱資源利用”已被列入面向2030國家重大科技項目，規(guī)劃到2030年，地熱利用在一次能源消費中占3%，地熱總產(chǎn)值占全國GDP的4%。國家對地熱資源的大規(guī)模開發(fā)利用，為深部采礦和深部地熱開發(fā)相結(jié)合的開展，提供了可靠平臺。
蔡美峰表示，由于淺部礦產(chǎn)資源的逐步減少和枯竭，深部開采將是全世界面臨的普遍問題，誰解決了深部開采的經(jīng)濟性問題，誰就將在深部開采方面搶得先機，成為未來的采礦強國。
“綠色開發(fā)、深部開采和智能化采礦是未來金屬礦產(chǎn)資源高效開發(fā)的三大主題，而深部無人采礦關(guān)鍵工程科技的戰(zhàn)略研究和深部采礦向深部地熱開發(fā)的延伸與結(jié)合，必將推動我國在深部采礦領(lǐng)域取得具有國際領(lǐng)先的重要突破，使我國成為未來世界的采礦強國。”蔡美峰總結(jié)說。
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