深海多金属硫化物采矿研究进展及其前景探讨

随着陆地金属矿产资源的日渐枯竭,深海多金属硫化物逐渐成为海洋矿产资源勘探的新趋势。文章介绍了全球主要海底多金属硫化物矿床的成因及分布特点,阐述了多个国际矿业公司和国际海洋组织对西南太平洋、大西洋和印度洋海底块状多金属硫化物勘探活动的最新进展。从海底多金属硫化物的金属品质、深海采矿的法律政策和环境保护等方面对海底多金属硫化物的开发前景进行探讨,并提出积极投身国际海底资源开发规章制定,进一步细化国内法律制度,为深海采矿提供良好的法律制度环境;提升深海治理能力,增强我国在深海领域的话语权;完善深海技术装备体系,提高深海开发创新能力等建议。     

空间前方交会原理在相似模拟实验中的应用

根据空间前方交会原理在实验室内对进行开采沉陷的相似模拟实验中的形变过程,将采集的数据进行处理,并且根据移动变形的相互关系,分析得到地表的真实形变情况,解决了相似模拟移动数据采集的问题。通过实践表明,该理论在数据采集过程中,实测方便、简洁。     

粗颗粒两相流计算方法研究

针对具有颗粒粒级跨度大且粒径大特点的固液两相流系统,如深海采矿系统等,开发新型粗颗粒—均质浆体计算模型,该模型采用欧拉—拉格朗日计算法,大粒径颗粒视为固相粗颗粒,其余视为细颗粒与海水组成液相均质浆体。固—液相间滑移速度v_(slip)作为粗细颗粒划分标准,通过联立颗粒雷诺数Re_p,液相对颗粒绕流阻力系数C_d,颗粒粒径d_p等参数,得到滑移速度v_(slip)与颗粒粒径d_p的相关函数,获得粗细颗粒的划分粒径,进而得到两相流控制方程。利用CFD软件,使用该方法对粗颗粒固—液两相流垂直管提升系统进行仿真计算,并将所获得的仿真结果与已发表成果进行对比,发现数据较为吻合,从一定程度上验证了该计算模型的准确性。     

Production key figures for planning the mining of manganese nodules

Under the impression of decreasing ore grades and increasing production costs in conventional mining, seafloor minerals came into focus. Having gained a basic understanding of geological settings, there is still a lack of tools to assess and plan future mining projects in the deep-sea. This paper contributes to a mining concept which is inspired by the high-tech farming industry: strip mining. Potential mining fields are identified using image filters in conjunction with hydroacoustic backscatter data and slope angles and are portioned into long, narrow strips. In the framework of the EU-funded Blue Mining project, these methods were applied to a part of the eastern German exploration area, located in the manganese nodule belt of the Clarion Clipperton Zone, Pacific Ocean. Both, the mapping technique and the mining concept presented in this paper can be used in early-stage feasibility studies to derive estimates on production key figures for seafloor manganese nodule mining.     

土耳其天然碱溶采钻井项目管理实践

土耳其天然碱溶采钻井项目包括ETI SODA开发合同一~六期和KAZAN SODA开发合同一~三期,共成功实施溶采井组200余组。海外钻井工程涉及的影响因素较多,除常规的钻井工程技术问题外,还需要适应当地的政治、法律、风俗、汇率、海运、关税等问题。项目部在实施过程中根据海外钻井工程特点以及现场施工环境,加强项目人员、设备材料、现场作业、安全及风险等方面的管理,发挥指导、管理、控制作用,降低工程风险,提高收益,确保项目顺利完工。本文就土耳其天然碱溶采对接井钻井项目人员组织管理、设备器具管理、现场作业程序管理、HSE管理及风险管理进行了介绍,总结了一些海外钻井项目管理经验。     

冲击扰动诱发蠕变岩石加速失稳破坏试验

矿山开采中,岩石长期处于蠕变状态,开采扰动会诱发此类岩石的加速失稳破坏。但破坏往往晚于开采活动,表现出明显的时间滞后效应,这给预报工程灾害的发生时间带来了极大困难。针对这一问题,在岩石流变?冲击试验机上对岩石试样进行了多次循环落锤冲击?蠕变试验。分析岩样应变变化规律,探讨岩石蠕变状态、落锤冲击次数和冲击能量对蠕变岩石变形破坏特征的影响,从能量角度阐述了蠕变岩石在冲击扰动作用下的破坏规律。试验结果表明：在相同的岩石蠕变状态下,随冲击能量和冲击次数的增加,岩石内部损伤逐渐增多,加速损伤区的形成,岩样吸收更多能量,使岩样发生加速蠕变破坏。冲击扰动使岩样内集聚的弹性能沿着损伤区发生定向释放,发生破坏。研究结果为滞后型冲击工程灾害的预测提供了理论依据。     

北羌塘坳陷早—中侏罗世雀莫错期岩相古地理特征与成钾意义

北羌塘坳陷下—中侏罗统雀莫错组广泛发育一套巨厚的蒸发岩沉积。本文依据羌科 1井、羌资 16井和地表露头资料,通过地层划分对比、沉积微相分析、沉积序列研究等方法,对北羌塘坳陷早—中侏罗世岩相古地理环境进行了恢复,分析了成钾条件。研究表明,北羌塘坳陷早—中侏罗世受班公湖—怒江中特提斯洋盆进一步扩张的影响,进入了被动大陆边缘盆地演化阶段,裂陷作用在坳陷内形成的两个裂陷槽控制着雀莫错组沉积。羌塘中部地带的隆起,使得海水仅从双湖狭小的通道向北浸漫。受海水和淡水的共同作用,在坳陷内发育一套咸水—半咸水陆缘近海湖泊相沉积。北羌塘坳陷雀莫错期海（湖）平面和古气候经历了多次旋回,半封闭的古构造格局,频繁的海侵的盐类物源补给和极端炎热干旱气候条件耦合下,北羌塘坳陷雀莫错期古盐湖具备成盐成矿条件,其中半岛湖—普若岗日底隆起区是成盐成钾的有利区。     

呼吉尔特矿区矿井涌水特征及其沉积控制

鄂尔多斯盆地呼吉尔特矿区属于“水压高、水量大、富水性不均一”的深埋侏罗纪煤田区,各矿井面临较严重的水害防治压力,为了弄清该地区矿井涌水特征及其沉积控制条件,开展了沉积相与顶板钻孔出水层位、钻孔涌水量、工作面涌水量等方面的相关性研究,结果表明:呼吉尔特矿区导水裂缝带范围内,主要发育曲流河沉积相的延安组真武洞砂岩段和直罗组七里镇砂岩段,岩性为细粒-中粗粒砂岩。直罗组早期发育了一套河流相沉积,对延安组顶部的强烈冲刷侵蚀,导致矿区中部的门克庆、母杜柴登井田范围内2-1煤层缺失,并形成了较厚的七里镇砂岩段;矿区两侧的2-1煤层较完整,其上覆七里镇砂岩较薄。七里镇砂岩含水层是工作面回采过程中的最主要充水含水层,各矿井的工作面顶板疏放水钻孔涌水量差异显著,古河床冲刷带中部的矿井钻孔涌水量普遍大于古河床冲刷带两侧,与顶板地质沉积相有较好的对应关系。煤层顶板地质条件（沉积相）的差异性,控制了各矿井工作面回采过程中涌水量大小;直罗组古河流冲刷带两侧广泛发育的富水条带,则影响工作面涌水量的变化规律。      

松藻矿区岩溶瓦斯“四位一体”防治技术及应用研究

岩溶瓦斯问题已成为影响和制约煤矿安全生产的重要致灾因素。为保障岩溶影响区岩石巷道掘进过程中的施工安全,有效防治岩溶瓦斯灾害,以重庆松藻矿区为研究对象,分析了岩溶瓦斯来源及岩溶瓦斯赋存规律,提出了基于岩溶瓦斯小块段区域预测、梯级渐进式局部探测、近距离局部防治和安全防护措施的"四位一体"防治技术。现场应用表明,严格实施"四位一体"防治技术能够有效防止岩溶瓦斯事故。     

胶东谢家沟金矿床蚀变钾长石40Ar-39Ar年龄及地质意义

谢家沟金矿床位于胶西北焦家断裂带和招平断裂带之间。在系统观察坑道各类蚀变现象的基础上,发现围岩蚀变主要有钾长石化、硅化、黄铁矿化、绢云母化,其次可见绿泥石化和碳酸盐化等;基于蚀变的叠加和穿插关系查明了不同阶段的主要热液作用记录,从早到晚依次为钾长石化、黄铁绢英岩化、陡立石英硫化物细脉;蚀变具有明显的空间分带现象,从中心到两侧分别为陡立石英硫化物细脉带、黄铁绢英岩化带、钾长石化带。本次研究对蚀变钾长石开展了⁴⁰Ar-³⁹Ar精细测年工作,获得的坪年龄为（112.79±0.62）Ma（MSWD=5.76）,与等时线年龄（（115.56±1.72）Ma（MSWD=4.59））一致,限定了谢家沟金矿床的钾化蚀变年龄,与胶东地区获得的金成矿事件年龄相近,说明谢家沟金矿床与胶东地区金矿床是在同一成矿-热事件下形成的。结合区域岩浆演化特征,胶东地区在郭家岭岩体形成之后、在（120±10）Ma还存在一期与金成矿关系密切的岩浆活动。