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第1章 绪论1

1.1 我国金属矿产资源开采的基本态势1

1.1.1 我国推进工业化离不开矿产资源1

1.1.2 金属矿业正在迈向生态矿业2

1.1.3 生态文明建设亟需矿业企业“绿色转型”5

1.1.4 金属矿业正在迈向集约矿业7

1.1.5 我国金属矿业亟需技术支撑10

1.2 相关经济学理论综述13

1.2.1 产业集群理论13

1.2.2 循环经济学理论17

1.2.3 产业生态学理论19

1.2.4 矿区生产系统与生态环境重构21

1.3 研究背景、思路与目标24

1.3.1 研究背景24

1.3.2 思路与目标28

第2章 区域矿山建矿模式研究35

2.1 “区域矿山”建矿模式的提出35

2.2 “区域矿山”的定义及其资源开发优势效应35

2.2.1 何谓“区域矿山”35

2.2.2 区域矿山的基本特征36

2.2.3 区域矿山资源开发的优势效应36

2.3 创建区域矿山的基本思路与关键技术37

2.3.1 对区域矿山的认知37

2.3.2 创建云锡区域矿山的思路38

2.3.3 创建区域矿山的关键技术40

2.4 云锡区域矿山的系统架构41

2.4.1 区域矿山集约化开采的基础条件41

2.4.2 云锡区域矿山初期的建设环境41

2.4.3 区域矿山工程系统架构42

2.5 区域矿山生产系统规划44

2.5.1 开拓系统44

2.5.2 产能配置45

2.5.3 运输系统45

2.5.4 通风系统46

2.5.5 供、排水系统46

2.5.6 供电系统47

2.5.7 压气系统47

2.6 本章小结49

第3章 矿产资源整合模式研究49

3.1 前言49

3.2 矿产资源整合的必要性分析50

3.3 矿产资源整合的主要模式51

3.4 矿产资源整合的成功案例52

3.4.1 云南省矿产资源整合模式52

3.4.2 湖南新田岭资源整合模式55

3.4.3 山西模式：行政主导下的市场优胜劣汰机制57

3.4.4 内蒙古模式：市场规则下的产业技术壁垒机制57

3.4.5 新疆模式：和谐社区下的矿产资源权益金反哺机制57

3.5 矿产资源整合存在的主要问题58

第4章 云锡区域矿山开拓系统规划与优化59

4.1 区域矿山开拓系统简述59

4.2 区域矿山各分矿的开拓工程情况与评价59

4.2.1 大屯锡矿59

4.2.2 采选分公司60

4.2.3 老厂分公司61

4.2.4 卡房分公司61

4.2.5 新建锡矿62

4.3 中央辅助盲竖井规划与优化63

4.3.1 多重约束条件下层次分析法的中央竖井位置优化63

4.3.2 基于多种网络流理论的中央竖井位置优化71

4.4 云锡区域矿山高峰山主提升斜井方案优化76

4.4.1 现状及存在的问题76

4.4.2 斜井方案76

4.4.3 多重约束条件下层次分析法的主提升斜井方案优化77

4.4.4 基于多种网络流理论的高峰山主提升斜井方案优化78

4.5 本章小结81

4.5.1 区域矿山开拓系统建设情况81

4.5.2 区域矿山开拓系统规划与优化成果82

第5章 云锡区域矿山采选产能配置与选厂厂址优化83

5.1 个旧东区原有选矿厂基本情况83

5.2 区域矿山采选产能配置原则和技术思路85

5.3 区域矿山采选运输网络优化研究86

5.3.1 最小运输路径确定86

5.3.2 选厂合理生产能力及厂址优化88

5.3.3 运输线路最大流模型90

5.3.4 最小费用最大流矿石流向模型90

5.4 区域矿山采选技术经济指标及优化模型研究91

5.4.1 采选技术经济指标初步分析91

5.4.2 选厂规模效益、技术效益关系模型92

5.4.3 基于选矿经济效益最大化的采选产能配置定性分析93

5.4.4 基于遗传算法的采选产能配置综合经济评价模型93

5.5 区域矿山中部硫化矿采选产能配置优化96

5.5.1 中部硫化矿资源状况96

5.5.2 中部硫化矿选厂现状98

5.5.3 中部硫化矿采选产能配置优化研究98

5.5.4 中部硫化矿采选产能优化配置结论100

5.6 区域矿山采选产能推荐配置方案101

5.7 区域矿山采选产能配置及选矿厂厂址二次优化101

5.7.1 区域矿山选矿厂分矿种产能现状102

5.7.2 区域矿山分矿种产能规划目标102

5.7.3 区域矿山采选产能配置与选矿厂厂址规划方案103

5.7.4 区域矿山“三厂”建设106

5.8 本章小结107

第6章 云锡区域矿山运输系统规划与优化108

6.1 区域矿山运输系统优化技术路线108

6.2 区域矿山资源与生产规划及运输系统现状108

6.2.1 区域矿山资源与生产规划108

6.2.2 个旧东区各分矿运输系统现状114

6.2.3 个旧东区各分矿运输系统分析评价117

6.3 区域矿山运输方案研究118

6.3.1 基于德尔菲法的矿石流向群预测分析118

6.3.2 基于最小费用最大流的矿石流向确定120

6.3.3 中东部的硫化矿石流向121

6.3.4 运输路线的设定122

6.4 基于Flexsim的运输提升系统模拟研究125

6.4.1 Flexsim模型创建125

6.4.2 装／卸矿时间分布密度函数129

6.4.3 系统模拟分析131

6.4.4 区域矿山运输子系统的评价142

6.5 本章小结143

第7章 云锡区域矿山井下新型窄轨快速运输装备及专线建设144

7.1 区域矿山运输系统存在的瓶颈问题144

7.2 井下窄轨运输设备现状145

7.3 区域矿山井下窄轨快速运输专线规划147

7.3.1 必要性及原则147

7.3.2 快速运输专线装备选择147

7.3.3 运输线路选择147

7.3.4 快速运输专线的关键技术148

7.4 井下新型窄轨高速列车设计方案149

7.4.1 产品开发背景149

7.4.2 产品概述149

7.4.3 基本参数149

7.4.4 机械部分151

7.5 工程实施情况153

第8章 云锡区域矿山集约化生产辅助系统154

8.1 云锡区域矿山通风系统优化与建设154

8.1.1 区域矿山通风系统优化配置的技术路线154

8.1.2 矿井通风网络优化模型155

8.1.3 云锡矿山各矿山的通风系统现状160

8.1.4 中央回风井竖井方案选择及选址优化研究166

8.1.5 云锡区域矿山通风系统优化研究176

8.1.6 基于现场总线的通风设备监测监控系统技术研究213

8.2 区域矿山供电、压气系统构建原则220

8.2.1 区域矿山供电、压气系统构建的基础条件220

8.2.2 供电、压气系统构建原则221

8.2.3 供电、压气生产辅助系统的规划流程222

8.3 区域矿山供电系统优化223

8.3.1 供电负荷估值223

8.3.2 变电站优化224

8.3.3 井下供电网络分析及优化225

8.3.4 区域矿山供电系统实施227

8.3.5 系统优化取得的效果227

8.4 区域矿山分片近距供风的压气系统建设227

8.4.1 压气系统构建需求分析227

8.4.2 压气管网分析及优化230

8.4.3 区域矿山压气系统构建方案实施232

8.5 区域矿山坑水资源化利用234

8.5.1 原个旧矿区水资源利用状况与瓶颈234

8.5.2 区域矿山地下水资源配置与调控的理论分析240

8.5.3 区域矿山坑水资源化利用规划243

8.5.4 水资源调配利用技术245

8.5.5 地下水资源调控技术与措施246

8.5.6 区域矿山坑水资源化利用成就及前景250

8.6 本章小结251

第9章 云锡区域矿山信息化规划与建设253

9.1 矿山信息化系统规划253

9.2 矿山信息化系统建设254

9.2.1 光纤工业以太环网系统254

9.2.2 无线通信系统260

9.2.3 井下人员定位系统262

9.2.4 机车定位调度监控系统263

9.2.5 水泵自动控制系统266

9.2.6 坑口调度指挥系统272

9.3 本章小结279

第10章 缓倾斜中厚矿体采矿环境再造连续采矿嗣后充填采矿法研究280

10.1 区域矿山主要资源类型集约化开采技术研究的提出280

10.2 缓倾斜中厚低品位矿体采矿环境再造连续开采281

10.2.1 开采技术条件281

10.2.2 采矿环境再造创新命题的提出与技术思路282

10.2.3 采矿环境再造连续开采方案283

10.2.4 采矿环境再造连续采矿关键技术287

10.3 本章小结313

第11章 多层含水松软破碎矿体深孔合采连续采矿法研究315

11.1 大马芦矿段开采技术条件315

11.2 采矿研究的技术思路分析316

11.3 采矿方法方案与采场结构参数研究318

11.3.1 试验地点选择及地质概况318

11.3.2 试验矿段的划分与回采顺序319

11.3.3 采矿方案设计320

11.3.4 采场结构参数优化326

11.4 多层矿体深孔合采的合理界线分析330

11.4.1 基于模糊盈亏平衡分析法允许合采最大夹石厚度分析330

11.4.2 基于有限元分析法的分采最小夹石厚度分析335

11.4.3 多层矿体深孔合采的合理界线分析研究结论338

11.5 采矿方法工业性试验研究338

11.5.1 工业试验区的开拓建设情况338

11.5.2 采矿方法工业试验338

11.5.3 工业试验效果分析343

11.5.4 工业试验取得的经验343

11.5.5 采矿方法工业性试验研究总结344

11.6 本章小结345

第12章 残矿资源安全高效开采347

12.1 开采技术条件348

12.1.1 二次开采的特点349

12.1.2 二次开采的技术难点350

12.2 国内外研究现状与技术路线350

12.3 研究内容、先进技术与技术难点351

12.3.1 采空区探测技术352

12.3.2 三维矿体建模技术354

12.3.3 残矿开采工程稳定性分析先进技术357

12.3.4 残矿开采中开拓工程的技术难点358

12.3.5 残矿开采中通风的技术难点359

12.4 二次开采采矿方法359

12.4.1 矿柱回采技术360

12.4.2 高品位点柱回采技术367

12.4.3 顶底柱与采场吊顶柱类残矿开采368

12.4.4 矿壁残矿（矿皮）和边角残矿371

12.4.5 保安矿柱类残矿374

12.5 二次开采地压安全预警技术376

12.6 本章小结385

第13章 项目主要成果与创新点386

13.1 项目简要述评386

13.2 建设成果汇总387

13.3 项目主要创新点388

参考文献390