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