图书前言

前言

采矿是人类从自然界开采矿产资源的生产活动,是人类最早开展、仅次于农业的生产劳动,成为推动人类文明进步的重要技术要素,正如2000年第18届世界采矿大会主题所言: Everything begins with mining(一切始于采矿)。在古代,采矿为原始人类从自然采选石料以制成工具,采选陶土以制成陶器。在现代,采矿为工业文明提供能源和材料,使我们享受美好生活。

广义的采矿包括煤炭、金属、非金属、石油、天然气、地下水、砂石等自然资源开发,是地下资源选择性采掘、搬运、分选的生产过程。当今,人类耗费的自然资源中,80%来自矿产资源,每人每年耗费约3 t的矿产资源。中国、俄罗斯、美国是世界上三大采矿大国。2018年全球矿业总产值5.9万亿美元,占全球GDP的6.9%,其中能源矿业占75%。

我国85%的一次能源、80%的工业原料、70%的农业生产资料均来自矿产资源。截至2021年年底,我国已发现173种矿产,其中,能源矿产13种,金属矿产59种,非金属矿产95种,水气矿产6种。在册矿山约3万处,其中煤矿4163处,包括347处露天煤矿和18597处金属和非金属露天煤矿。在能源矿产领域,生产原煤40.7亿t,原油19898万t,天然气2053亿m3; 金属矿产领域,生产铁矿石9.8亿t,铜精矿185.5万t,铅精矿155.4万t,锌精矿315.9万t; 在非金属矿产领域,生产磷矿石10290万t,水泥23.8亿t。2021年我国采矿业收入6.8万亿元,约占全国GDP的5.6%。

人类采矿劳动经历了人力工具开采、动力工具开采、电力机械开采时代,正走向智能机器人开采,不断推动矿山机械迭代创新和更新换代。矿山机械是对矿物进行开采及加工处理的专用设备,矿山机械制造能力在一定程度上反映了国家矿产资源高效开发和综合利用的科技水平,对国民经济发展具有重要影响。2021年中国矿山机械制造行业规模以上企业数量达1925家,矿山专用设备产量约670万t,矿山机械制造行业销售收入约4710亿元。目前,我国54所大学设有采矿工程专业,中国矿业大学(北京)等高校开设了智能采矿工程专业。

《工程机械手册——矿山机械》以地质钻探、巷道掘进、矿石开采、矿物运输、矿物分选的作业分类进行编写,介绍相关矿山机械的结构和工作原理,并按照作业类型对相关机械的参数和性能加以概述,包括井巷施工机械、采矿作业机械、矿山运输机械、矿物分选机械4篇内容,共23章。中国矿业大学(北京)葛世荣院长担任手册主编,设计手册内容结构,制定手册章节编写目录,统筹编写工作。

第1篇井巷施工机械,由中国矿业大学王忠宾教授主编,包括探矿机械、掘进机械、凿岩机械、支护机械、建井机械的构造、性能、规格等相关内容。各章编写人员: 魏东、王忠宾(第1章),刘送永、司垒、赵友军(第2章),江红祥、王忠宾(第3章),赵啦啦、王永强、闫海峰(第4章),曹国华、王衍森、马传银(第5章)。

第2篇采矿作业机械,由中国矿业大学王忠宾教授主编,包括地下采矿机械、露天采矿机械、通压风排水机械、采掘辅助机械的构造、性能、规格等相关内容。各章编写人员: 郝尚清、王世博(第6章),李广、郝尚清(第7章),王忠宾、司垒(第8章),司垒(第9章)。

第3篇矿山运输机械,由中国矿业大学鲍久圣教授主编,包括矿井提升机械、固定运输机械、矿山运输车辆、矿井运输辅助机械、管道运输机械的构造、性能、规格等相关内容。各章编写人员: 郑惠芸、胡震宇、徐明、鲍久圣(第10章),鲍久圣、郑红满、王俊涛、吕海军(第11章),阴妍、杨阳、杨健健、袁晓明、杨珏、钱立全(第12章),王俊涛、张文中、胡震宇、鲍久圣(第13章),辛德林、涂昌德、王铁力、阴妍(第14章)。

第4篇矿物分选机械,由中国矿业大学(北京)徐志强教授主编,包括破碎机械、筛分机械、磨矿与分级机械、浮选机械、重选机械、磁选机械、光电分选机械、固液分离机械、矿物表面改性机械的构造、性能、规格等相关内容。各章编写人员: 潘永泰(第15章),段晨龙(第16章),曾鸣(第17章),沈政昌、程宏志、孙美洁、黄根(第18章),孙春宝、马力强(第19章),徐宏祥、史帅星(第20章),王卫东、孙美洁、涂亚楠(第21章),黄波、王新文(第22章),孙志明(第23章)。

手册对矿山机械领域的专业技术、施工管理、生产经营、机械制造、院校师生等读者具有参考价值和借鉴作用,能够帮助他们了解矿山机械的结构原理、现有产品和技术参数。手册在内容编写上力求全面、新颖、深入,为矿山机械专业人员、施工管理人员、生产经营人员、机械制造人员、大专院校师生提供参考书和工具书。

矿山开采领域宽、设备多、技术广,涉及的作业对象、生产场景比较复杂,固体、液体、气体矿物开采工艺不同。由于收集的资料有限,所以手册内容还存在一些不足,尤其是对油气开采、砂石开采的矿山机械未作叙述,对金属矿山机械的资料收集不够全,这些都是遗憾之处。希望今后有机会继续更新,对手册加以完善和充实。本卷手册编写过程中,参考引用了许多专家学者的科研成果和矿山机械企业的产品资料,在此一并表示感谢!