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    中新社天津10月10日电 中国首次发布全球矿业发展报告。

    10日,在第二十一届中国国际矿业大会上,自然资源部中国地质调查局国际矿业研究中心宣布成立。同日,该机构发布《全球矿业发展报告2019》。这是中国首次针对全球矿业发展态势发布报告。

    资料图 赵光辉 摄

    报告认为,矿业在全球经济社会发展中的地位愈发凸显。2018年矿业为人类提供了227亿吨能源、金属和重要非金属矿产,总产值高达5.9万亿美元,相当于全球GDP的6.9%。其中,能源矿业产值4.5万亿美元,占世界矿业总产值的76%。

    从全球能源结构来看,经济格局重塑、美国能源独立、应对全球气候变化等正在加快重塑全球能源格局。一方面,美国将成为继中东、俄罗斯以外的重要油气出口国。另一方面,气候变化促使全球能源消费结构加速调整,未来煤炭、石油、天然气以及非化石能源消费占比将呈“四分天下”格局。

    从全球矿产品市场来看,2019年受供需基本面及突发事件影响,石油、铜、锂、钴等价格整体呈下降态势,铁矿石、镍、黄金价格大幅上涨。2018年,全球固体矿产勘查投入缓慢回升,大型矿业公司投入占比增加,中小型勘查公司占比下降。大型矿业公司逐步聚焦南北美、澳大利亚等地区,大幅降低非洲、东南亚等地区勘查投入。

    国际大型矿业公司呈现高度金融化特点。美国、澳大利亚、加拿大、日本、巴西、英国等国矿业公司金融机构持股比例一般在50%以上。全球2395家上市矿业公司中,大型矿业公司数量占比不足4%,但其市值占比近80%。国际大型矿业公司占有全球优质资源,各矿种前十大公司占有全球82%的铁矿石、60%的铝土矿、46%的铜矿、42%的镍矿、96%的铂、94%的钯和85%的铀矿。

    报告预计,短期内全球经济增长放缓、全球贸易摩擦、地缘政治冲突等因素将增加全球矿业发展的不确定性,矿业市场将持续震荡调整。长期来看,中国矿产资源需求仍将处于较高水平,印度、东盟等国家和地区矿产资源需求将持续增长,其他发展中国家的矿产资源消费也将不断增长,有望带动全球矿业的持续发展。

     
    中新社:去年全球矿业总产值达5.9万亿美元 能源矿业...

    中国地质科学院地质力学研究所(以下简称“地质力学所”)张帅副研究员近日应邀赴日本参加2024年能登地震及同震滑坡联合考察。

    2024年1月1日下午4时10分,日本石川县能登半岛发生Mj 7.6级地震,最大烈度达到了日本气象厅(JMA)地震烈度的7度(最高等级烈度)和麦加利式烈度的X~XI度。此次地震导致海岸隆起最高达4m,诱发同震滑坡超过2000处,共计236人死亡,是日本2016年熊本地震以来伤亡最严重的地震。

    鉴于此,在国际地质灾害与减灾联合会(ICGdR)主席、同济大学汪发武教授及ICGdR理事长、金泽大学宫岛昌克教授积极推动下,ICGdR副主席、福井工业高等专门学校吉田雅穗教授邀请地质力学所、同济大学、金泽大学等单位开展联合考察。

    此次联合考察地点包括日本石川县轮岛市、珠洲市等能登地震极震区。为了揭示滑坡失稳机制及运动特征,考察团队对滑坡的主滑方向、宽度、运动距离、高差、后壁高度和运动视摩擦角等几何要素进行了测量,结合滑坡岩层的产状、滑体岩性及风化程度初步分析了岩层的沉积环境及孕灾环境。此外,为进一步揭示滑坡的失稳机制和运动特征,考察团队从重大同震滑坡的后壁及滑体采集了岩土体样品,后续将对样品进行分析测试,探明滑带粒度、渗透性和长距离剪切行为等。

    通过此次联合考察,地质力学所加强了与日本金泽大学、福井工业高等专门学校及同济大学在地质灾害领域的合作,未来有望在内动力地质灾害成因机制、滑坡动力学研究等方面开展深入合作。 

    地质力学研究所相关负责同志赴日本参加2024年能登地...

    20191010日,在第二十一届中国国际矿业大会上,自然资源部中国地质调查局国际矿业研究中心宣布成立,并现场发布了《全球矿业发展报告2019》。该报告是我国首次针对全球矿业发展态势发布的报告,报告基于海量数据,从矿业市场、矿产资源供需格局、矿业公司发展、主要国家矿业政策动向、矿业科技发展等多个方面,全面分析了20182019年全球矿业发展态势,并对未来行业格局作出初步预测。

    报告认为,矿业在全球经济社会发展中的地位愈发凸显。2018 年矿业为人类提供了227 亿吨的能源、金属和重要非金属矿产,总产值高达5.9万亿美元,相当于全球GDP6.9%。其中,能源矿业产值4.5万亿美元,占世界矿业总产值的76%

    亚非拉发展中国家强化矿业支撑工业化进程,欧美发达国家加强矿业对高端制造业的支撑。

    经济格局重塑、美国能源独立、应对全球气候变化,加快重塑全球能源格局。全球能源消费总体呈现三分天下格局。美国将成为继中东、俄罗斯以外的重要油气出口国。气候变化促使全球能源消费结构加速调整,未来煤炭、石油、天然气以及非化石能源消费占比将呈四分天下格局。

    亚洲新兴经济体已成为全球金属矿产消费中心。2018年中国、印度、东盟等亚洲新兴经济体,铁、铜、铝消费全球占比分别为59%59%61%

    全球矿产品市场震荡调整,矿业市场结构出现分异。2019年受供需基本面及突发事件影响,石油、铜、锂、钴等价格整体呈下降态势,铁矿石、镍、黄金价格大幅上涨。2018年,全球固体矿产勘查投入缓慢回升,大型矿业公司投入占比增加,中小型勘查公司占比下降。草根勘查投入持续下降,详查和勘探投入持续增长。金、铜、锌占比持续增加,铀、镍、金刚石占比持续下降。同时,大型矿业公司逐步聚焦南北美、澳大利亚等地区,大幅降低非洲、东南亚等地区勘查投入。

    国际大型矿业公司高度金融化,拥有全球优质资源。美国、澳大利亚、加拿大、日本、巴西、英国等国矿业公司金融机构持股比例一般在50% 以上。全球2395 家上市矿业公司中,大型矿业公司数量占比不足4%,但其市值占比近80%。国际大型矿业公司占有全球优质资源,各矿种前十大公司占有全球82% 的铁矿石、60% 的铝土矿、46% 的铜矿、42% 的镍矿、96% 的铂、94% 的钯和85% 的铀矿。

    全球经济增速放缓促使国际大型矿业公司加强风险管控,推进战略调整和转型发展。国际大型矿业公司不断剥离非核心项目,聚焦禀赋好、成本低、现金流充裕的项目,布局金、铜等抗周期、抗风险矿种,以及铂、锂等清洁能源矿产,剥离煤炭等传统矿产。部分国际大型矿业公司逐步减少在非洲、东南亚等地区勘查开发投入,回归澳大利亚、美洲等地区。

    主要国家和地区加快矿业政策调整,推进全球资源治理。美国已基本实现能源独立,正加快推进关键矿产资源安全供应保障,推进全球资源治理。欧洲加强区内矿产资源开发,强化关键原材料安全供应与全球资源治理。加拿大和澳大利亚推进绿色矿业,提高矿业发展质量与效益。印度尼西亚、刚果(金)等亚洲、非洲国家通过调整税费等政策,延伸矿业产业链,强化本土矿业权益。

    科技创新正在引领传统矿业转型升级,加速向绿色、安全、智能、高效方向发展。大数据、人工智能、云计算、移动互联等现代信息技术与矿业发展开始融合,智能勘探、智能矿山、矿业物联网等快速兴起。

    报告预计,短期内全球经济增长放缓、全球贸易摩擦、地缘政治冲突等因素将增加全球矿业发展的不确定性,矿业市场将持续震荡调整。长期来看,中国矿产资源需求仍将处于较高水平,印度、东盟等国家和地区矿产资源需求将持续增长,其他发展中国家的矿产资源消费也将不断增长,有望带动全球矿业的持续发展。

    为精准服务中国矿业转型发展,促进全球矿业合作与繁荣,中国地质调查局国际矿业研究中心组织中国矿业报社、中国地质科学院矿产资源研究所、中国地质调查局发展研究中心等多家单位共同编写完成了《全球矿业发展报告2019》。

    我国首次发布全球矿业发展报告

    建设中的“中国天眼”

    地质专家在FAST现场查勘溶塌崩塌堆积体

    2006年专家组初勘大窝凼

    技术人员检查桩孔

     

    9月15日,被誉为“中国天眼”的国家重大科技基础设施500米口径球面射电望远镜(FAST)首席科学家、总工程师南仁东先生逝世,社会各界深切缅怀。就在一年前的今天,FAST在贵州省黔南州平塘县大窝凼落成启用。它是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜,其研制和建设体现了我国自主创新能力,实现了我国相关装置由跟踪模仿到集成创新的跨越。半个月前,中国科学院公布了2017年度中国科学院杰出科技成就奖授奖建议名单(通用领域),FAST工程研究集体成功入围。作为建设在地质环境复杂地区的国家重点工程,其选址、勘察、设计、施工甚至投入使用,都离不开地质工作。为什么会选址在偏远的岩溶洼地?如何解决相关环境工程地质问题?……带着这些问题,记者近日采访了曾经参与过FAST规划选址、勘查设计和施工建设的中国科学院遥感与数字地球研究所研究员聂跃平、中国地质环境监测院总工程师殷跃平、贵州正业工程技术投资有限公司董事长沈志平等几位工程地质专家。

    2016年12月16日,FAST入选由《自然》杂志评出的2016年度重大科学事件。而刚刚公布的2017年度中国科学院杰出科技成就奖授奖建议名单,认为研究集体按期建成具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜FAST,在未来10~20年将保持世界领先地位,为我国在科学前沿实现重大原创突破提供了前所未有的机遇。其研制和建设体现了我国自主创新能力,实现了我国相关装置由跟踪模仿到集成创新的跨越;拥有3项自主创新:利用贵州天然喀斯特巨型洼地作为望远镜台址,自主发明主动变形反射面,自主提出轻型索拖动馈源支撑系统和并联机器人;研发了高强度高精度大跨度索网结构,高性能动光缆,大尺度高精度实时测量系统等一系列关键核心技术,取得多项技术突破,推动了我国众多高科技领域的科技进步与产业升级,在国家重大需求方面具有重要应用价值,将促进西部经济的繁荣和社会进步。这些成绩和荣誉的背后,是中国科学家和科研工作者以及建设者的智慧结晶。这其中,地质元素和构成必不可少。

    为什么选址在大窝凼天然喀斯特巨型洼地?

    选址工作跟进十多年,最后根据野外考察、模拟计算和综合评价优选台址

    FAST工程从初步的设想、选址、勘察、设计、施工至投入使用,历经20余年。1994年,中国科学院第一轮选址;2007年7月,国家发改委正式批复立项;2008年12月,FAST工程奠基;2011年3月,FAST正式开工建设;2016年9月25日,“中国天眼”正式落成,“天眼”开眼。

    在这20多年里,有一位科学家从中青年开始就伴随FAST一直走到现在。他,就是FAST观测台址系统总工程师、中国科学院遥感与数字地球研究所研究员聂跃平博士。“利用贵州天然喀斯特巨型洼地作为望远镜台址,是整个系统工程3项自主创新之一!”在他的办公室,聂跃平自豪地告诉记者。

    作为FAST选址的主要负责人,曾在贵州省地矿局科研所工作过的聂跃平对“中国天眼”落户贵州功不可没。

    1994年夏天,中科院原北京天文台(2001年国家天文台成立)副台长南仁东和彭勃博士等到中国科学院遥感与数字地球研究所咨询在全国范围内寻找适合建造大射电望远镜洼地事宜,之后便委托聂跃平到贵州做一次针对性的野外调查。同年8月至9月,聂跃平到平塘、普定等地进行了1个多月的实地调查,为在荷兰召开的LT大会提交了《中国贵州选址调查报告》,并得到大会充分肯定。随后,便开始了漫长的FAST探寻之路。

    1994年底,中国天文界以北京天文台为核心,组成LT(SKA)中国推进委员会,推荐聂跃平为台址评价组组长。根据选址要求,选择的洼地必须符合尽可能圆、既要交通方便又要相对隔离、台址稳定、没有无线电干扰等若干要求。

    聂跃平告诉记者,贵州虽然洼地众多,分布面积广泛,但要找到符合上述条件的洼地也十分困难。因此,根据以往在贵州的工作经验和岩溶洼地的发育规律,他选择在苗岭分水岭两侧的黔南州和安顺地区,应用遥感技术手段进行先期普查,然后在地形图上逐一标注,建立了300多个能够进行各种指标查询的洼地数据库,并完成了《大型射电望远镜中国贵州选址研究报告》博士后出站论文。在此基础上,聂跃平和中国推进委员会主任南仁东、副主任彭勃、国际LT中国代表吴盛殷、荷兰天文专家理查德先后到平塘、普定对部分洼地进行考察和电波干扰情况测量。1995年10月,LT第三次国际会议在贵州省贵阳市召开,会议代表到平塘、普定对洼地进行实地考察,对中国贵州选址给予了高度评价。

    1997年,LT(SKA)中国推进委员会提出了LT(SKA)中国工程概念先导单元,即由我国独立建造一面世界最大单口径球面望远镜的创新方案的初步设想。经过不懈的努力和扎实的研究工作,FSAT最终获得国家立项。

    聂跃平介绍,FAST是一个大科学工程,对洼地的要求随着工程的不断优化而改变,对洼地的直径要求从开始的300米、350米、400米直到500米,因此选址工作一直跟进了十多年。最后根据野外考察、模拟计算和综合评价,优选出平塘大窝凼洼地作为FAST观测台址。FAST立项后,选址组围绕FAST对台址的严苛要求,应用遥感、GIS、虚拟技术等,对大窝凼进行了台址的工程稳定性、水文工程地质、岩溶地质灾害、周边环境、工程开挖量等一系列工程问题展开了工程性研究,并向国家天文台FAST项目指挥筹备组提交了相关报告,肯定了大窝凼可作为FAST观测台址的可行性。

    “从1994年到现在,20多年过去了,我从中青年开始伴随FAST走到今天,经历了漫长的时间考验,也遇到种种困难。但是一想到能利用家乡的地利优势实现FAST工程,就感到无比欣慰!”对此,聂跃平感慨万千。

    FAST观测台址遇到的环境工程地质问题如何解决?

    创新勘察方法,地下河洪涝灾害、断裂破碎带、巨石混合体、松动岩体、球冠状边坡等问题被逐一破解

    我国西南岩溶地区地质环境复杂,如何解决FAST观测台址遇到的环境工程地质问题?记者采访了中国地质环境监测院总工程师殷跃平,他也是这次杰出科技成就奖授奖建议名单中唯一一位中科院系统外的贡献者。“地表像是一口直径达500米的大锅,地下却是非常复杂的岩溶灾害体。”殷跃平开门见山地告诉记者。

    FAST观测台址选定大窝凼场洼地后,地质问题成了FAST建设成败的关键。2006年4月,殷跃平初次受国家天文台邀请,参加了FAST观测台址建设可行性论证技术组的工作。因其丰富的岩溶工程地质经验,2008年8月,受国家天文台的聘请,兼任了观测台址建设的地质总工程师。

    殷跃平告诉记者,FAST观测台址建设面临的第一个难题,就是地下河洪涝灾害。这里地处贵州高原到广西丘陵平原地区的斜坡地带,串珠状的峰丛峰林洼地非常发育。表面上看,它是一个完整的洼地,实际上大窝凼洼地底部(即锅底)50多米深发育有贵州最大的地下河——大小井岩溶地下暗河。

    “当时中国地质调查局正在组织实施的西南地区岩溶地下河地质大调查项目提供了很好的基础资料,前期调查表明,这条地下暗河一直流到了广西境内。它通过漏斗和落水洞将大窝凼与地下河建立了水力联系,这意味着地下水动态变化非常大,在极端暴雨的情况下,地下河水将上涨数十米。同时,在建设期间,土石方工程也将会改变洼地产流和径流条件,从而导致洪涝灾害。”后来,针对这一问题,可行性方案提出了新型的螺旋形加放射状截排水措施,并沿洼地底部设立了1公里长的泄洪隧洞,从根本上消除了FAST场地的洪涝风险。

    第二个问题就是断裂破碎带的地质工程问题。贵州的岩溶地下河往往与断裂带有关,技术人员现场工程地质勘察发现,长达十多公里的董当断裂带自北向南穿过,将大窝凼洼地切割成了东西两半。由此,东西二侧半球冠状的洼地工程地质条件将出现差异性,即随时间的推移,望远镜可能存在变形差异,而且断裂破碎带的软弱性也将带来地质工程问题,影响望远镜发射板的锚固安装质量。“望远镜有2400多个三角形反射块,像鱼鳞片一样。用锚杆与下面的地层固定,如果有断裂破碎带,注浆质量会下降。锚杆施工后,如果断裂带溶蚀严重的话,注浆时漏浆量会很大,导致抗拔力出现大的差异,影响工程质量。”于是技术人员专门在现场对断裂带进行了大量的锚杆拉拔实验,获得了注浆参数、锚固长度、设计锚固力等一系列参数。“比如注浆中加一些早强剂,防止它漏失,让它固定住,不会出现新的变形。”

    第三个问题是洼地西南侧分布数百万立方米的大型溶塌崩塌堆积体,正好位于望远镜圈梁附近,开挖扰动后将带来滑坡问题。“这些堆积体在大小井地下河系演化过程中,由岩溶动力侵蚀形成,具有一定的稳定性。但是,被切脚临空后,稳定性将会降低。我们通过抗剪试验和室内模拟,发现这种溶塌崩塌堆积体和传统的滑坡堆积体是不一样的。我把它称为‘巨石混合堆积体’,它与下伏基岩界面形成了点摩擦,有一定的嵌固性,抗剪强度要高,可以按照代换补强的思路,采用小口径组合桩群加注浆的措施对前缘进行加固,这样就构成了一个由巨石混合体和桩群构成的棱体,形成了拱圈效应,对巨石混合体起到了支挡作用,确保了望远镜的安全。”殷跃平展开当时的设计剖面图,向记者解释道。

    第四个问题就是古地下河的卸荷松动岩体稳定问题。殷跃平介绍,在大窝凼洼地3点钟到5点钟一带,出露有一古地下河通道,洞口岩体破碎,形成了大范围的松动岩体。如果在FAST观测台址建设和运行过程中,不对这些松动岩体进行加固的话,将会形成崩塌滚石灾害直接摧毁望远镜。因此,技术人员在对这些松动岩体进行系统防护的同时,还重点对12处稳定性很差的危岩体进行了清除或整体加固,避免了崩塌滚石灾害的发生。

    第五个问题就是开挖边坡的稳定性评价和加固问题。FAST观测台址并不是严格的球型洼地,施工建设过程中需要切凸补凹,形成均匀性很差的球冠状边坡。而这种边坡具有越向底部,应力越集中的特点,采用传统的平面分析方法就不行了,因此,他们提出了基于仓储理论等的三维评价方法,并取得了很好的效果。

    FAST观测台址的工程地质勘察评价,也探索出了一套新方法。在此之前,我国对平缓场地和山地的勘察方法较为成熟,并形成了国家标准,但对大型、特大型岩溶洼地的工程地质勘察经验很少,相应的规范标准更是空白。为此,FAST观测台址的建设形成和改进了很多勘察方法,为今后实施同类工程积累了经验。

    殷跃平还追忆了与南仁东教授一起在FAST观测台址建设现场工作的日子。他说:“南教授不仅亲自组织深入论证地质解决方案,而且多次与我们到洼地陡坡查看危岩滑坡等。他可谓惜时如命,白天与我们一起进行野外查勘、解决问题,晚上匆匆忙忙吃完饭,又伏案熬夜。南教授告诉我,他担任国际天文台主席等学术职务,每天晚上要处理数百封电子邮件。他是仰望星空的前沿科学家,亦是惟精惟一的卓越工程师。”

    如何解决开挖建设过程中遇到的岩土工程技术难题?

    4个阶段岩土工程设计不断优化,自主创新多种技术,工程设计获得多项国家专利

    在FAST之前,世界上最大单口径射电望远镜是美国Arecibo望远镜。如今,FAST台址开挖系统岩土治理规模是Arecibo的5倍,总体建设规模是Arecibo的近3倍。FAST台址岩土工程复杂程度远高于Arecibo,是世界上利用大型岩溶洼地建设的最大工程。如此复杂而庞大的工程,其岩土工程设计至关重要。FAST工程以全新的设计思路,开创了建造巨型射电望远镜的新模式。其中,贵州正业工程技术投资有限公司是FAST工程台址开挖系统的核心技术团队。

    FAST工程台址开挖系统现场设计工程师、贵州正业工程技术投资有限公司第一勘测设计院岩溶地基研究所所长吴斌告诉记者,由该公司完成的FAST工程台址开挖岩土工程设计被中国勘察设计协会评为2015年全国优秀工程勘察设计奖工程勘察一等奖。该设计还获得了国家知识产权局发明专利受理及授权4项、实用新型专利授权7项。技术成果应用于FAST工程,系统解决了大型岩溶洼地,薄壳岩溶岩体精细开挖建设过程中,遇到的各种复杂岩土工程技术难题,为项目的安全运行奠定了可靠的基础。

    据了解,FAST台址洼地内地形起伏大、坡度陡,大型岩堆、溶蚀峰林、大型溶沟、溶槽、溶蚀裂隙密布,各种岩溶不良现象发育集中,工程地质及水文地质条件极为复杂。台址开挖系统设计按照动态设计原则分为方案设计、优化设计、施工图设计及现场设计4个阶段,历时3年半。通过4个阶段岩土工程设计的不断优化,实现了最初方案开挖投资1.85亿元,优化到最终开挖投资0.97亿元的最佳开挖效果。设计中,技术人员使用了BIM技术,开挖中心选择技术,下拉索促动器基础坐标解析技术,岩土工程信息平面表达技术,馈源塔及圈梁支撑柱位置优化技术,排水、防冲刷技术,螺旋检修道路优选技术,大型构建拼装场地及安装工程临时施工场地建造技术,岩堆、危岩、边坡综合治理技术以及生态保护技术。这些技术的运用,达到了国际领先水平。其中,国家发明专利“一种岩溶洼地排水系统”技术,在历经4个水文年的考验后,证明其排水性能良好,台址区未发生任何水患问题;而开挖中心选择技术则实现了台址开挖量最小,地质灾害治理费用最低等综合优化目标。

    贵州正业工程技术投资有限公司董事长沈志平向记者介绍,他们自主创新过程中形成的大量关键技术已经汇总并将出版专著。专著全面系统地反映了FAST工程台址开挖系统建设所遇到的各种技术问题的研究成果,是迄今为止国内外大型岩溶洼地综合利用岩土工程方面集学术研究与工程应用为一体的第一本专著。

    正是有了地质人前期复杂而周密的工作,才保证了FAST系统工程的成功选址以及安全建设和运行。FAST运行1年来,正在为我国暗物质本质、宇宙进化、太空生命起源和寻找地外文明等研究提供着重要支撑,贵州正业工程技术投资有限公司也在不断对工程进行回访记录,未来他们还将关注FAST地区环境信息综合监测。相信有了地质人的“保驾护航”,FAST将会更加安全而有效地运行,为人类探索外太空提供更多的线索。

     
    解译“中国天眼”的地质密码

    对大多数人来说,青藏高原的美,在于碧空如洗的蓝天、一望无际的草原、风光旖旎的湖泊……但在中国地质调查局地质研究所大陆动力学研究室主任李海兵研究员的眼里,青藏高原的美隐藏在从古至今一次次的大地脉动中。“三十多年来,我一直从事青藏高原变形构造、活动构造与地震机制研究。地质研究不仅是我的工作,更是一份职责与使命。”

    行走在“世界屋脊”之上

    青藏高原是中国最大、世界海拔最高的高原,是印度洋板块与欧亚板块互相作用的结果。距今4500万年以前,印度洋板块向北方推进与欧亚板块发生强烈碰撞与挤压,在上新世末至第四纪初出现强烈的新构造上升运动,形成了目前的“世界屋脊”。

    自从1988年大学毕业被分配到地质所工作,李海兵就与青藏高原结下了不解之缘。在高原地区工作要面临各种风险。最危险的一次是2003年在藏北阿里无人区工作期间,他因感冒引发肺水肿,被送到医院抢救了几天才脱离危险。最惊险的一次是遇到山洪暴发,在洪水即将冲到帐篷的关键时刻,他将珍贵的野外样品从帐篷里转移出来。忆及往事,他没有后怕或犹豫,“我坚信地质工作的主战场在野外”。

    李海兵(左三)在野外工作现场。

    近年来,地质研究所举办大学生地学夏令营,带领来自全国地质院校的大学生开展地质研学。这些大学生们对李海兵印象深刻:“李老师知无不言,许多世界前沿的科学认知以及最新的理论成果,都拿出来和我们探讨。”“他在给我们讲授知识时,总是‘手舞足蹈’、两眼放光,而且想要将他研究多年、处于世界前沿、现在在课本上还见不到的成果都教授给我们。”“无论我们提出什么样的问题,李老师总是鼓励赞赏我们,并一步步引导我们,为我们耐心解答。”学生们说,在他身上看到了地质学家对地质的那种炽烈的热爱和对后辈的慷慨无私之情。

    对地质的热爱始终支撑着李海兵。在工作中,他敏锐把握国家战略需求和世界科技发展态势,提出战略性、前瞻性、创造性的研究构想,引领原创性重大理论与实践问题的研究和关键领域攻关,只为揭开青藏高原的神秘面纱。

    30年来,李海兵多次组织开展青藏高原强地震应急调查,确定了阿尔金、东昆仑、龙门山、鲜水河等青藏高原主要断裂带的几何展布,研究了断裂的运动速率和强地震复发周期,总结出青藏高原不同块体的地质、地貌、断裂组合和地震活动特征,提升了对青藏高原强震活动性、活动规律的认识,在汶川地震机制及破裂过程、青藏高原大型断裂带构造变形与活动历史、主要断裂带强地震复发周期和动力学过程等方面取得了重要的创新性成果,得到国内外同行的广泛关注和高度认可,为国家防震减灾政策制定提供了基础和依据。

    地震应急科考“先锋兵”

    自2001年11月东昆仑可可西里发生8.1级大地震以来,我国青藏高原及周边地区进入地震活跃期,持续发生多次破坏性强震。昆仑山、新疆、汶川、玉树……每当大地震袭来,李海兵总是第一时间奔赴地震灾区,开展地震应急科学考察,为抗震救灾和防震减灾提供第一手资料。

    频发的余震、破裂的山体和地表、垮塌的建筑物从未阻挡住他前进的步伐。2008年汶川大地震发生后,李海兵和汶川地震地表破裂带调查及科学钻探选址考察队在汶川、北川、青川等地进行为期30天的同震地表破裂带研究。白天,他们沿着地震破裂带认真勘察,走访当地群众,不放过任何一处可能的地震活动遗迹;晚上则在帐篷内加班加点,裹着睡袋打个盹儿就开始新一天的工作。在如此巨大的工作压力和严酷的工作环境下,他一直以饱满高昂的工作热情影响和感召着考察队全体成员,通过细致认真的勘查和扎实严谨的分析,及时形成对发震机制的认识,为上级分析研究余震灾情提供了重要依据。

    作为国家重大科技专项汶川地震断裂带科学钻探工程的总地质师,李海兵通过组织实施汶川科钻工程,发现和确定了汶川地震两阶段破裂过程和两种不同的滑移机制,识别出龙门山断裂带易发生大地震的粘滑型断裂和不易发生大地震的蠕滑型断裂,发现了世界上最低的断层有效摩擦系数(≤0.02),第一次记录到大地震后断裂快速愈合信息,完善了地震断裂理论,对认识大地震孕震机制和地震周期具有重大意义。

    坚守初心矢志报国

    作为一名新时代地质工作者,李海兵深知自己肩负的责任和使命,“我时刻都在提醒自己要立足科技前沿、围绕国家重大需求开展研究,切实把履行责任、担当作为转化为具体的工作和行动,为经济社会发展作出贡献”。

    近两年来,李海兵带领团队,在鲜水河活动断裂带开展了1∶5万专题地质调查和填图工作。2020年,他参加了中国地质调查局领导的地质安全风险评价工作,为川藏铁路建设提供调整优化建议,得到了自然资源部、中国地质调查局的充分认可和表彰,相关成果入选了中国地质学会2020年十大科技进展。“这些成果都表明,基础地质研究可以有效服务国家需求。”李海兵语调略带自豪地表示。

    地调科研工作的过程也是人才培养和团队形成的过程。作为团队领军人物,李海兵组织并领导团队开展地球科学研究,积极树立协同发展思维,充分发挥团结合作精神,通过项目培养聚集了一批青年人才。团队成员近年来一直活跃在青藏高原活动构造与断裂作用研究第一线,先后主持和参加了多个国家科技支撑项目、国家自然基金重点和面上项目、973项目以及多轮地质调查项目,取得了一系列重要的研究成果,得到国内外同行的广泛关注和高度认可,成为国内外活动构造、断裂作用与地震机制研究的一支重要力量。团队成员马晓丽因在推动我国地震灾害评价体系建设和促进中外科研合作交流等方面的突出贡献,荣获第十届“黄汲清青年地质科学技术奖”、中国政府友谊奖;潘家伟、郑勇入选中国地质调查局首批图幅地质填图科学家名单;李海兵团队入选自然资源部(原国土资源部)重点领域创新团队。

    今年五一前夕,李海兵荣获了“全国五一劳动奖章”。他将这份荣誉视为一种激励,将奋楫扬帆、赓续前行,在青藏高原上书写更宏伟的篇章。

    (来源:《旗帜》2023年第9期;作者系中国矿业报记者)

     
    旗帜网:聆听大地脉动的地质人

    煤矿事故发生时,如何在矿难中自救、互救显得十分重要。本文就给矿友们全面介绍下煤矿事故中的紧急处理知识。

    每个井下人员仅仅知道怎样防止和排除事故是不够的,还必须知道,并且要熟练地掌握,怎样正确而又迅速地进行自救和互救,使自己和其他人员能安然脱险得救。

    自救就是井下发生意外灾变时,在灾区或受灾变影响的区域内的每个工作人员进行避灾和保护自己的方法。互救是在有效地进行自救的基础上,去救护灾区内受伤人员的方法。为了达到矿工自救和互救的目的,每个井下工作人员必须熟悉并掌握所在矿井的灾害预防,熟练地使用自救器,掌握发生各种灾害事故的预兆、性质、特点和避灾方法,抢救灾区受伤人员的基本方法以及学会最基本的现场急救操作技术等。

    每个煤矿的领导者,应有计划地对所有煤矿工作人员进行这方面培训,不能熟练地掌握自救、互救和现场急救操作技术的人员,就不能算是一名合格的矿工,都不允许下井工作。

    自救互救基本原则

    (1)迅速撤离灾区:当发生重大灾害事故时,灾区不具备事故抢险的条件,或者在抢救事故时可能危及营救人员自身安全时,应迅速撤离现场,躲避到安全地点或撤到井上。

    (2)及时报告灾情:在灾害事故发生初期,现场作业人员应尽量了解和判断事故性质、地点和灾害程度,在积极、安全地消除或控制事故的同时,要及时向矿调度室报告灾情,并迅速向事故可能波及区域人员发出警报。

    (3)积极消除灾害:利用现场条件,在保证自身安全的前提下,采取积极有效的措施和方法,及时投入现场抢救,将事故消灭在初始阶段或控制在最小范围内,最大限度减少事故造成的损失抢救人员时要做到“三先三后”(即“先抢救生还者,后抢救已死亡者;先抢救伤势较重者,后抢救伤势较轻者;对于窒息或心跳、呼吸停止不久、出血和骨折的伤工,先复舒、止血和固定,然后搬运”)。

    (4)妥善安全避灾:当灾害事故发生后,避灾路线因冒顶、积水、火灾或有害气体等原因造成阻塞,现场作业人员无法撤退时,或自救器有效工作时间内不能达到安全地点时,应迅速进入避难硐室和灾区较安全地点,或者就近快速构造临时避难硐室,进行自救互救,妥善安全避灾,努力维持和改善自身生存条件,等待营救。

    矿井冒顶事故的救护及处理

    1.一般原则

    (1)矿井发生冒顶事故后,矿山救护队的主要任务是抢救遇险人员和恢复通风。

    (2)在处理冒顶事故之前,矿山救护队应向事故附近地区工作的干部和工人了解事故发生原因、冒顶地区顶板特性、事故前人员分布位置、瓦斯浓度等,并实地查看周围支架和顶板情况,必要时加固附近支架,保证退路安全畅通。

    (3)抢救人员时,可用呼喊、敲击的方法听取回击声,或用声响接收式和无线电波接收式寻人仪等装置,判断遇险人员的位置,与遇险人员保持联系,鼓励他们配合抢救工作。对于被堵人员,应在支护好顶板的情况下,用掘小巷、绕道通过冒落区或使用矿山救护轻便支架穿越冒落区接近他们。

    (4)处理冒顶事故的过程中,矿山救护队始终要有专人检查瓦斯和观察顶板情况,发现异常,立即撤出人员。

    (5)清理堵塞物时,使用工具要小心,防止伤害遇险人员;遇有大块矸石、木柱、金属网、铁架、铁柱等物压人时,可使用千斤顶、液压起重器、液压剪刀等工具进行处理,绝不可用镐刨、锤砸等方法扒人或破岩。

    (6)抢救出的遇险人员,要用毯子保温,并迅速运至安全地点进行创伤检查,在现场开展输氧和人工呼吸、止血、包扎等急救处理,危重伤员要尽快送医院治疗。对长期困在井下的人员,不要用灯光照射眼睛,饮食要由医生决定。

    2.抢救遇险人员方法

    (1)顶板冒落范围不大时,如果遇难人员被大块矸石压住,可采用千斤顶、撬棍等工具把大块岩石顶起,将人迅速救出。

    (2)顶板沿煤壁冒落,矸石块度比较破碎,遇难人员又靠近煤壁位置时,可采用沿煤壁方向掏小洞,架设临时支架维护顶板,边支护边掏洞,直到救出遇难人员。

    (3)如果遇难者位置靠近放顶区,可采用沿放顶区方向掏小洞,架设临时支架,背帮背顶,或用前探棚边支护边掏洞,把遇难人员救出。

    (4)冒落范围较小,矸石块度小,比较破碎,并且继续下落,矸石扒一点、漏一些。在这种情况下处理冒顶和抢救人员时,可采用撞楔法处理,以控制顶板。

    (5)分层开采的工作面发生事故,底板是煤层,遇难人员位于金属网或荆笆假顶下面时,可沿底板煤层掏小洞,边支护边掏洞,接近遇难者后将其救出;如果底板是岩石,遇难者位于金属网或荆笆假顶下面时,可沿煤壁掏小洞,寻找和救出遇难人员。

    (6)冒落范围很大,遇难者位于冒落工作面的中间时,可采用掏小洞和撞楔法处理。当时间长不安全时,也可采取另掘开切眼的方法处理,边掘进边支护。

    (7)如果工作面两端冒落,把人堵在工作面内,采用掏小洞和撞楔法穿不过去,可采取另掘巷道的方法,绕过冒落区或危险区将遇难人员救出。

    3.冒顶事故的处理方法

    (1)局部小冒顶的处理。回采工作面发生冒顶的范围小,顶板没有冒实,而顶板矸石已暂时停止下落,这种局部小冒顶比较容易处理。一般采取掏梁窝、探大梁,使用单腿棚或悬挂金属顶梁处理。

    (2)局部冒顶范围较大的处理。一种是伪顶冒落直接顶未落,一般采取从冒顶两端向中间进行探梁处理;另一种是直接顶冒落,而且冒落区不停地沿煤壁空隙往下淌碎矸石,一般采取打撞楔的办法处理。

    (3)大冒顶的处理。缓倾斜薄煤层和中厚煤层,尤其是中厚煤层处理工作面大冒顶的方法基本上有两种,一是恢复工作面的方法;一是另掘开切眼或局部另掘开切眼的方法。

    矿井火灾事故救护和处理

    1.矿井火灾事故救护原则

    处理矿井火灾事故时,应遵循以下基本技术原则:

    控制烟雾的蔓延,不危及井下人员的安全;

    防止火灾扩大;

    防止引起瓦斯、煤尘爆炸,防止火风压引起风流逆转而造成危害;

    保证救灾人员的安全,并有利于抢救遇险人员;

    创造有利的灭火条件。

    2.井下火灾的常用扑救方法

    (1)直接灭火方法。用水、惰气、高泡、干粉、砂子(岩粉)等,在火源附近或离火源一定距离直接扑灭矿井火灾。

    (2)隔绝方法灭火。隔绝灭火就是在通往火区的所有巷道内构筑防火墙,将风流全部隔断,制止空气的供给,使矿井火灾逐渐自行熄灭。

    (3)综合方法灭火。先用密闭墙封闭火区,待火区部分熄灭和温度降低后,采取措施控制火区,再打开密闭墙用直接灭火方法灭火:先将火区大面积封闭;待火势减弱后,再锁风逐步缩小火区范围;然后进行直接灭火。

    瓦斯和煤尘爆炸时的自救要点

    当瓦斯、煤尘爆炸时在现场和附近巷道的工作人员,千万不可惊慌失措。当听到爆炸声和感到冲击波造成的空气震动气浪时,应迅速背朝爆炸冲击波传来方向卧倒,脸部朝下,把头放低些,在有水沟地方最好侧卧在水沟里边,脸朝水沟侧面沟壁,然后迅速用湿毛巾将嘴、鼻捂住,同时用最快速度戴上自救器,拉严身上衣物盖住露出的部分,以防爆炸的高温灼伤。在听到爆炸瞬间,最好尽力屏住呼吸,防止吸入有毒高温气体灼伤内脏。

    事故既然发生,不要太紧张,冷静下来,想到自己所在的位置和巷道名称,要迅速辩清方向,按照避灾路线以最快速度赶到新鲜风流方向。外撤时,要随时注意巷道风流方向,要迎着新鲜风流走。

    用好自救器是自救的主要环节,当戴上自救器后,绝不可轻易取下而吸外界气体,以免遭受有害气体的毒害,要一直坚持到安全地点方可取下。

    井下有害气体中毒人员的救护措施

    对于有害气体中毒遇难人员,应立即将遇难者抬到新鲜风流的巷道或地面,根据中毒情况采取急救措施。

    1.一氧化碳中毒。

    一氧化碳中毒,呼吸浅而急促,失去知觉时面颊及身上有红斑,嘴唇呈桃红色。对中毒伤员可采用人工呼吸或用苏生器输氧。输氧时可渗入5%~7%的二氧化碳,以兴奋呼吸中枢,促进恢复呼吸机能。

    2.硫化氢中毒。

    硫化氢中毒除施行人工呼吸或苏生器输氧外,可将浸以氯水溶液的棉花团、手帕等放入口腔内,氯是硫化氢的良好解毒物。

    3.二氧化硫中毒。

    由于二氧化硫遇水生成硫酸,对呼吸系统有强烈的刺激作用,严重时可能灼伤,所以除了施行人工呼吸或苏生器输氧外,应给中毒伤员服牛奶、蜂蜜或用苏打溶液漱口,以减轻刺激。

    4.二氧化氮中毒。

    二氧化氮中毒最突出的特证是指尖、头发变黄、还有咳嗽、恶心、呕吐等症状。因为二氧化氮中毒时,会使伤员发生肺浮肿,因而不能采用人工呼吸,若必须用苏生器苏生时,在纯氧中不能掺二氧化碳,避免刺激伤员肺脏。最好是在苏生器供氧的情况下,使伤员能进行自主呼吸。

    5.二氧化碳及瓦斯窒息。

    二氧化碳及瓦斯窒息造成假死的伤员,除了进行人工呼吸和苏生输氧外,还要摩擦其皮肤或使之闻氨水,以促进呼吸。

    矿井透水的自救要点与自救程序

    发现透水预兆要立即向调度室汇报, 若是情况紧急,透水即将发生,必须产即发出警报,迅速采取果断措施进行处理,防止透水发生,防止淹井,并及时撤出所有受水害威胁的人员。

    水害发生后自救应注意:

    (1)撤离时要服从命令,不可慌乱,要注意往高处走,并沿预定的避灾路线出井。

    (2)位于透水点下方的工作人员,撤离时遇到水势很猛和很高的水头时,要尽力屏住呼吸,用手拽住管道等物,防止呛水和溺水,奋勇用力闯过水头,借助巷道壁及其它物体,迅速撤往安全地点。

    (3)当外出道路已被水阻隔,无法撤出时,应选择地势最高、离井筒或大巷最近的地点,或上山独头巷道暂时躲避。被堵在上山独头巷道内的人员,要有长时间被堵的思想准备,要节约使用矿灯和食品,有规律地敲打金属器具,发出求救信号。同时要发扬团结互助的精神,共同克服困难,坚信上级会全力营救,是能够安全脱险的。要忍饥静卧,降低消耗,饮水延命,等待救援脱险。

    (4)若透水来自老空、老窑积水,因同时会有大量有毒气体涌出,撤离时每人都要迅速戴好自救器,或用湿毛巾掩住口鼻,以防中毒或窒息。

    (5)撤离途中经过水闸门时,最后的一个人撤出后要立即紧紧关闭水闸门。水泵司机在没有接到救灾指挥部撤离命令前,绝对不准离开工作岗位。

     
    冒顶、透水、火灾、瓦斯爆炸……煤矿自救互救知识点...

    自然资源部中国地质调查局近日发布了我国首个全球矿业发展报告《全球矿业发展报告2019》,数据显示2018年矿业为人类提供了227亿吨的能源、金属和重要非金属矿产,总产值高达5.9万亿美元,相当于全球GDP的6.9%。在我们这个星球上平均每人每年要耗费3吨的矿产资源,人类所耗费的自然资源中有80%以上为矿产资源。

    全球1/3的国家是矿业国家 美国、俄罗斯、中国产量最大

    我们看看这张图,全球共有60多个重要矿业国家。2018年,11个国家矿业产值与本国GDP之比大于50%;17个国家矿业产值与本国GDP之比介于20%至50%;全球1/3的国家是矿业国家。美国、俄罗斯、中国是全球主要矿业大国 。2018年,三国矿产资源总产量占全球49%,总产值占全球40%。

    △全球矿业国家分布图

    中国是全球第一大矿产资源生产和消费国

    中国是全球第一大矿产资源生产和消费国,矿产品生产价值占全球16%,消费价值占全球25%。美国已成为最大的油气生产国,将于2020年实现能源独立。中国、美国和俄罗斯是矿业产值最大的国家,2018年,三国合计产值占比达到全球40%。

    △各国2018年矿业产值占比

    全球共有60个国家矿业产值与GDP之比大于全球平均水平,我们称之为矿业国家。其中11个国家矿业产值与本国GDP之比大于50%;17个国家矿业产值与本国GDP之比介于20%-50%;21个国家矿业产值与本国GDP之比介于10%-20%。矿业对全球经济发展贡献巨大。

     

    报告显示,当前在主要经济体贸易摩擦升级、世界经济复苏乏力的大背景下,全球矿业持续分化调整。一方面亚非拉发展中国家在强化矿业支撑工业化进程,另一方面美欧发达国家在加强矿业对高端制造业的支撑,矿产资源生产消费格局正在加快重塑。

    央视新闻客户端:《全球矿业发展报告2019》发布 全球...

    10月10日,为精准服务中国矿业转型发展,促进全球矿业合作与繁荣,中国地质调查局依托中国矿业报社,组建中国地质调查局国际矿业研究中心,面向全球矿业和中国矿业,打造“国际一流、国内顶尖”的矿业领域高端资讯与智库。

    该研究中心为高度开放的非法人合作平台,将充分利用中国地质调查局所属有关单位的研究和技术力量,引入外部单位专家,通过设立首席研究员、特邀研究员,组成研究工作团队,设立资源形势分析、矿业市场、矿业金融、战略政策与投资环境、矿业科技、综合研究与大数据等六个工作组。

    研究中心将面向矿业及相关市场主体,提供权威、精准、有效的矿业信息和智库服务,主要开展全球资源形势、矿业市场、投资环境、矿业金融、矿业科技、矿业政策等研究、交流和咨询服务。以市场需求为导向,以精准服务为目的,以可靠信息为基础,以深度研究为重点,发挥中国矿业报社既有宣传和渠道优势,为精准服务中国矿业转型发展的专家队伍搭建平台,定期组织交流研讨,开展国际和国内矿业领域重大问题专题研究,提交行业发展报告、矿业信息资讯、政策研究报告等。

    在成立仪式上,《全球矿业发展报告2019》正式发布,该报告是我国首次针对全球矿业发展态势发布的报告。报告基于海量数据,从矿业市场、矿产资源供需格局、矿业公司发展、主要国家矿业政策动向、矿业科技发展等多个方面,全面分析了2018~2019年全球矿业发展态势,并对未来行业格局作出初步预测。

    报告预计,短期内全球经济增长放缓、全球贸易摩擦、地缘政治冲突等因素将增加全球矿业发展的不确定性,矿业市场将持续震荡调整。长期来看,中国矿产资源需求仍将处于较高水平,印度、东盟等国家和地区矿产资源需求将持续增长,其他发展中国家的矿产资源消费也将不断增长,有望带动全球矿业的持续发展。

     
    新华网:中国地质调查局国际矿业研究中心成立 《全球...

    10月10日,在第二十一届中国国际矿业大会上,自然资源部中国地质调查局国际矿业研究中心宣布成立,并现场发布了《全球矿业发展报告2019》。

    该报告是我国首次针对全球矿业发展态势发布的报告,报告基于海量数据,从矿业市场、矿产资源供需格局、矿业公司发展、主要国家矿业政策动向、矿业科技发展等多个方面,全面分析了2018~2019年全球矿业发展态势,并对未来行业格局作出初步预测。

    报告认为,矿业在全球经济社会发展中的地位愈发凸显。2018 年矿业为人类提供了227 亿吨的能源、金属和重要非金属矿产,总产值高达5.9万亿美元,相当于全球GDP的6.9%。其中,能源矿业产值4.5万亿美元,占世界矿业总产值的76%。

    亚非拉发展中国家强化矿业支撑工业化进程,欧美发达国家加强矿业对高端制造业的支撑。

    经济格局重塑、美国能源独立、应对全球气候变化,加快重塑全球能源格局。全球能源消费总体呈现“三分天下”格局。美国将成为继中东、俄罗斯以外的重要油气出口国。气候变化促使全球能源消费结构加速调整,未来煤炭、石油、天然气以及非化石能源消费占比将呈“四分天下”格局。

    亚洲新兴经济体已成为全球金属矿产消费中心。2018年中国、印度、东盟等亚洲新兴经济体,铁、铜、铝消费全球占比分别为59%、59%和61%。

    全球矿产品市场震荡调整,矿业市场结构出现分异。2019年受供需基本面及突发事件影响,石油、铜、锂、钴等价格整体呈下降态势,铁矿石、镍、黄金价格大幅上涨。2018年,全球固体矿产勘查投入缓慢回升,大型矿业公司投入占比增加,中小型勘查公司占比下降。草根勘查投入持续下降,详查和勘探投入持续增长。金、铜、锌占比持续增加,铀、镍、金刚石占比持续下降。同时,大型矿业公司逐步聚焦南北美、澳大利亚等地区,大幅降低非洲、东南亚等地区勘查投入。

    国际大型矿业公司高度金融化,拥有全球优质资源。美国、澳大利亚、加拿大、日本、巴西、英国等国矿业公司金融机构持股比例一般在50% 以上。全球2395 家上市矿业公司中,大型矿业公司数量占比不足4%,但其市值占比近80%。国际大型矿业公司占有全球优质资源,各矿种前十大公司占有全球82% 的铁矿石、60% 的铝土矿、46%的铜矿、42% 的镍矿、96% 的铂、94% 的钯和85% 的铀矿。

    全球经济增速放缓促使国际大型矿业公司加强风险管控,推进战略调整和转型发展。国际大型矿业公司不断剥离非核心项目,聚焦禀赋好、成本低、现金流充裕的项目,布局金、铜等抗周期、抗风险矿种,以及铂、锂等清洁能源矿产,剥离煤炭等传统矿产。部分国际大型矿业公司逐步减少在非洲、东南亚等地区勘查开发投入,回归澳大利亚、美洲等地区。

    主要国家和地区加快矿业政策调整,推进全球资源治理。美国已基本实现能源独立,正加快推进关键矿产资源安全供应保障,推进全球资源治理。欧洲加强区内矿产资源开发,强化关键原材料安全供应与全球资源治理。加拿大和澳大利亚推进绿色矿业,提高矿业发展质量与效益。印度尼西亚、刚果(金)等亚洲、非洲国家通过调整税费等政策,延伸矿业产业链,强化本土矿业权益。

    科技创新正在引领传统矿业转型升级,加速向绿色、安全、智能、高效方向发展。大数据、人工智能、云计算、移动互联等现代信息技术与矿业发展开始融合,智能勘探、智能矿山、矿业物联网等快速兴起。

    报告预计,短期内全球经济增长放缓、全球贸易摩擦、地缘政治冲突等因素将增加全球矿业发展的不确定性,矿业市场将持续震荡调整。长期来看,中国矿产资源需求仍将处于较高水平,印度、东盟等国家和地区矿产资源需求将持续增长,其他发展中国家的矿产资源消费也将不断增长,有望带动全球矿业的持续发展。

    为精准服务中国矿业转型发展,促进全球矿业合作与繁荣,中国地质调查局国际矿业研究中心组织中国矿业报社、中国地质科学院矿产资源研究所、中国地质调查局发展研究中心等多家单位共同编写完成了《全球矿业发展报告2019》。

    中国网:我国首次发布全球矿业发展报告

    2019年上半年,持续的全球贸易紧张局势导致世界经济增长势头明显减弱。全球矿业总的发展态势是先扬后抑。

    一、全球矿业发展态势

    2019年第一季度,全球矿业逆势而行,大型兼并和并购频现,行业开始新秩序新形象的重塑,矿业再次成为关注的热点。但是随着中美贸易摩擦升级,第二季度全球矿业市场复苏势头减弱,全球勘查活动指数PAI整体下行,上市矿业公司股价回落,矿产品价格波动剧烈,初级公司融资规模萎缩,电动汽车用矿需求增加,清洁能源发展持续推进。

    1.全球勘查活动指数整体下行,标准普尔/多伦多证券交易所全球矿业指数先扬后抑

    2019年上半年,衡量全球勘查活动指数(PAI)呈现整体下行态势。2019年上半年季度环比下降14%,为2016年以来最低点。出现这一状况的主要原因是,2018年下半年以来初级公司和中级公司融资规模持续萎缩,连锁反应到显著性钻探成果数量明显下降。截至2019年6月,全球上市矿业公司总市值1.46万亿美元,与去年同期持平。

    2019年上半年,全球矿业证券市场呈现先扬后抑的总体走势,标准普尔/多伦多证券交易所全球矿业指数(S&P/TSX Global Mining Index,TXGM)从2019年1月67点升到4月的78点,随后下跌至6月的70点附近,与标准普尔/多伦多证券交易所综合指数走势相似,但波动幅度更小,总体好于2018年下半年。2019年6月标准普尔/多伦多证券交易所全球矿业指数同比增加8%。

    全球矿业并购金额和数量变化

    2.全球矿产品价格波动加剧,铁矿石价格同比增长70%,基本金属价格滑梯陡降,钴价比上年下降63%

    一是因为突发性市场供应减少导致部分矿产品价格上涨。例如,受巴西尾矿坝事故和韦罗妮卡热带气旋等供应链中断事件影响,淡水河谷、力拓、必和必拓相继宣布下调铁矿石产量,导致铁矿石供应量总体上同比下降5.3%,因而引发铁矿石价格上涨明显。2019年5月17日,铁矿石价格突破100美元/吨关口,6月铁矿石价格继续飞涨至109美元/吨,创出近5年来新高,普氏62%品位铁矿粉价格同比增长70%。

    二是中美贸易摩擦升级和全球制造业PMI放缓,导致市场信心不足和预期悲观,使得部分矿产品价格滑梯陡降。例如,2019年初基本金属价格与2018年第四季度几乎持平,2019年4月开始下降,5月降幅加剧,截至5月30日LME现货铜连续7周下跌。LME铝、锌、镍价格均呈现与铜价相似的走势,但由于跌幅较窄,所以好于2018年第四季度。

    三是电动汽车所需的钴价比去年下降63%。即使在过去五年中取得强劲增长的钴和锂价格,2018年也出现两位数的下跌。2019年价格持续下跌,6月28日LME钴期货结算价为29000美元/吨,比年初下降40%,比去年同期下降63%。镍钴矿商谢瑞特公司CEO认为,钴价下跌是钴市场去库存和增加供给所致。

    3.今年第一季度全球大型并购活动频现,但世界范围初级公司融资规模萎缩

    2019年元月至3月,全球矿业领域并购活动依旧活跃,总交易额达128.9亿美元,与上年同期的25.2亿美元相比大幅增加,主要是大型并购使得矿业重新成为人们关注的焦点。美国纽蒙特矿业公司收购加拿大黄金公司股份,总交易价值100.1亿美元。中国钼业股份有限公司出资11.4亿美元收购刚果民主共和国坦克帆古鲁米矿24%股权。澳大利亚纽克雷斯特矿业公司通过合资协议收购加拿大雷德克里斯,交易价值8.1亿美元。但是从交易数量来看仍然低迷,交易额超过500万美元的并购数量只有30笔。并购交易矿种再次以黄金和铜为主要目标。全球矿业并购重组活动频繁显示出积极健康的基本面。

    但是,世界范围初级公司融资规模持续收缩。2019年元月至3月全球矿业累积融资金额32.5亿美元,环比下降15%,延续2018年第四季度下滑态势。主要是市值低于5亿美元的公司(以勘探公司为主)融资金额较上个季度减少4亿美元,环比下降33%。市值超过20亿美元的公司融资金额较上个季度减少3.7亿美元,环比下降16%。

    4.电动汽车用矿需求增加,镍锰钴消费量增加,锂矿供应国着力延伸价值链,锂矿生产商积极整合采矿冶炼能力

    阿达姆斯智库统计报告表明,2019年5月,电动乘用车动力电池镍消费量同比增长57%,碳酸锂当量同比增长47%。

    澳大利亚、智利等锂矿供应国,加大矿产开发力度,积极布局冶炼加工产业,推进技术研发,使得价值链不断延伸。当前中国是锂冶炼主要国家。智利和澳大利亚的产业链延伸,锂矿生产商对采矿和冶炼能力的整合,将影响中国锂加工全球份额。

    5.全球持续推进清洁能源发展,欧美天然气、风能、太阳能价格下降

    2019年5月,穆迪公司发布的2019年第一季度《全球绿色债券报告》显示,本季度全球共发行472亿美元绿色债券,其中28%用于绿色能源募集资金。2019年5月,世界银行启动了一项可持续矿业最佳实践资助基金计划,名为“气候-智能采矿设施”,将支持开采和加工清洁能源技术所需的矿物和金属,促进这些领域公共和私营部门密切合作。

    2019年上半年,欧洲液化天然气产量大幅上升,使得天然气价格下降,荷兰天然气上半年基准价格已是十年来的最大跌幅。随着液化天然气价格不断降低,使得煤炭需求大幅放缓,煤炭价格暴跌是欧洲逐步淘汰煤炭的一个标志。据彭博研究显示,可再生能源也在争夺市场份额,风能和太阳能使得欧洲电价更便宜,清洁能源供应占更多市场份额而挤压煤炭市场,亦加速欧洲淘汰煤炭。德国燃气发电比燃煤发电成本更低,默克尔政府在2019年2月份宣布退出煤电,5月批准了一项400亿欧元援助计划,补偿德国东部和莱茵河的褐煤和硬煤中心转型,将“烟囱式经济”转变为高科技中心。

    美国再生能源发电量首次超过煤炭。EIA最新数据显示,2019年4月美国清洁能源(太阳能、风能、水利、生物质和地热)发电量超过煤炭。一方面是太阳能和风能成本下降,另一方面是煤炭环境问题影响。自2008年达到煤炭消费峰值,当前美国煤炭消费量已下降39%,至40年来的最低水平。

    二、矿业新情况新问题

    1.贸易摩擦升级对中国矿业的影响

    贸易摩擦对中国铜、铝、铅、锌、镍、锂和钴等矿产品进出口短期影响有限,更多的影响则是有色金属产业链下游环节,如铅蓄电池和镍镉蓄电池出口。但全球矿产品贸易流动性强,金融属性高等特征使其更易受到贸易摩擦升级的影响,导致2019年5月全球矿产品价格剧烈波动。凯投宏观研究报告指出,某些金属价格更容易受到中美贸易摩擦的干扰。鉴于电子产品进口量占美国从中国进口总量的30%左右,预计未来相当长一段时间内电子行业广泛使用的金属价格波动性将会加剧。

    贸易摩擦间接影响中国和其他资源国的关系。2019年3月,澳大利亚工业、创新和科技部以及澳大利亚贸易和投资委员会共同发布的《澳大利亚关键矿产战略》中提到:“自2017年12月美国总统特朗普发布行政命令以来,澳大利亚政府一直在加强与美国政府的联系。”2019年5月,特朗普政府取消了加拿大、墨西哥钢铁和铝的关税,并有意加快通过美国-墨西哥-加拿大自由贸易协定(USMCA),一旦USMCA得以实施,不仅可以有效巩固北美区域贸易关系,而且还会导致加拿大与中国不能签订自由贸易协定,影响加拿大与中国的矿产品贸易。目前,墨西哥已率先审议通过USMCA草案。

    2.美国全面推动国内稀土供应链发展

    美国采取了四项措施。一是2019年7月22日特朗普通过《美国国防生产法案(Defense Production Act)》授权总统可以优先采购钕、铁和硼,以及用钐和钴生产永磁体的国内材料、设备和服务。特朗普命令国防部加快消费类电子产品、军用器件和医疗设备所需稀土永磁的生产。《美国国防生产法案》曾经保护过美国钢铁生产能力,也被用来强制购买国内半导体制造设备,还用于资助锂离子电池、轻武器弹药和其他技术的研究和采购。二是推进稀土供应法案的审议。2019年5月,美国参议员森斯·曼钦、谢莉·卡皮托和丽莎·穆尔科斯基向国会提交了《稀土元素先进煤炭技术法案》。该法案旨在争取联邦财政拨款,用于支持开发先进分离技术,从煤炭和煤炭副产品中提取和回收稀土元素和矿物,进而改变美国100%依赖国外稀土进口的现状。三是推进稀土的产学研结合。宾夕法尼亚州立大学最近启动了关键矿产研究中心,目标是成为关键矿物研究和开发技术支持的首选中心,特别是宾夕法尼亚州立大学与能源部研究人员合作使用先进分离技术从煤炭副产品中提取稀土元素等优势技术。四是美国将建立稀土分离工厂和延伸产业链。2019年5月20日,澳大利亚稀土生产商表示,已与美国公司签署谅解备忘录,将在美国建立稀土分离工厂,由澳大利亚公司控股。

    3.巴西溃坝事故使尾矿管理成为热点话题

    2019年1月25日,巴西米纳斯吉拉斯州布鲁马迪纽市附近的费豪矿发生尾矿坝溃决事故,造成228人死亡,60多人失踪。事件引发全球关注,使得尾矿管理成为热点话题,一是全球矿产资源专家联盟(GMPA)提出全球尾矿行动倡议。二是国际矿业和金属业协会(ICMM)发布全球矿山恢复最佳实践,并将研究制定尾矿库标准,计划今年年底推出国际尾矿设施标准。三是力拓和澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)合作,开展矿业社区研究。四是淡水河谷加强预警和尾矿库建设。五是基于物联网和卫星技术的智能监控解决方案。巴西米纳斯吉拉斯州政府和高技术公司、国际海事卫星组织签署谅解备忘录,监测该区域所有尾矿设施,为该地区提供基于物联网和卫星技术的智能监控解决方案。

    三、全球矿业发展展望

    1.全球矿业市场的复苏势头减弱

    从2016年开始,全球矿业走出低迷区间,触底回暖态势趋稳,已经可见明显的“拐点”,全球矿业或将开启新的景气周期。由于特朗普挑起“贸易战”,中美贸易摩擦升级,导致2019年第二季度全球矿业市场复苏势头减弱。安永公司2019年上半年贸易调查显示,93%的受访者认为中美贸易摩擦升级和全球贸易紧张局势影响其并购计划。所以说,新一轮矿业景气周期是否会受到全球宏观经济和“贸易战”的影响从而导致无疾而终的结局,尚待进一步观察。

    2.全球对于战略新兴产业所需矿产的竞争将愈演愈烈

    当前,世界各国均已充分认识战略新兴产业所需矿产在经济社会发展中的作用,尤其是对产业转型升级、生态环境保护的作用,引领经济结构和产业结构的转型。美国、欧盟、澳大利亚均出台了战略新兴产业所需的矿产(关键矿产)目录以及相关扶持政策。2019年5月21日,标普全球发布《新的大博弈:中国、美国与技术》研究报告,认为技术是中美争端的核心所在。美国关注的焦点是技术,是战略新兴产业,而非双边贸易赤字;同时,技术对中国亦十分重要,说明矿业技术转型升级的重要性。2019年上半年,美国发布《确保关键矿产安全可靠供应的联邦战略》,有61项建议,确定了落实部门和落实时间。全球对战略新兴产业所需矿产的竞争,存在愈演愈烈的趋势。

    3.全球矿业经济新秩序新形象需要重新构建

    当前,全球矿业经济秩序受到保护主义、地缘政治、关税大战带来的严重破坏,亟待建立矿业经济新秩序。例如,中国和印度建立原油联合购买同盟,抵御亚洲溢价初见效果,这表明建立区域性大宗矿产品交易中心有助于增强地区资源安全。与此同时,全球矿业界正在努力通过雕刻重塑,展示一个全新的矿业发展形象。也就是说,要将一个傻大黑粗、劳动密集、高危生产、破坏环境的落后矿业形象,改造成为绿色发展、生态保护、智能化、技术密集、可持续性、社会接受的先进矿业形象,从而巩固矿产资源和矿业发展在经济社会发展中的基础地位和基石作用,为矿产资源的合理利用和有效保护创造良好的发展环境。

    (作者单位:自然资源部中国地质调查局发展研究中心)

    全球矿业经济秩序或将重新构建

    煤矿事故发生时,如何在矿难中自救、互救显得十分重要。本文就给矿友们全面介绍下煤矿事故中的紧急处理知识。

    每个井下人员仅仅知道怎样防止和排除事故是不够的,还必须知道,并且要熟练地掌握,怎样正确而又迅速地进行自救和互救,使自己和其他人员能安然脱险得救。

    自救就是井下发生意外灾变时,在灾区或受灾变影响的区域内的每个工作人员进行避灾和保护自己的方法。互救是在有效地进行自救的基础上,去救护灾区内受伤人员的方法。为了达到矿工自救和互救的目的,每个井下工作人员必须熟悉并掌握所在矿井的灾害预防,熟练地使用自救器,掌握发生各种灾害事故的预兆、性质、特点和避灾方法,抢救灾区受伤人员的基本方法以及学会最基本的现场急救操作技术等。

    每个煤矿的领导者,应有计划地对所有煤矿工作人员进行这方面培训,不能熟练地掌握自救、互救和现场急救操作技术的人员,就不能算是一名合格的矿工,都不允许下井工作。

    自救互救基本原则

    (1)迅速撤离灾区:当发生重大灾害事故时,灾区不具备事故抢险的条件,或者在抢救事故时可能危及营救人员自身安全时,应迅速撤离现场,躲避到安全地点或撤到井上。

    (2)及时报告灾情:在灾害事故发生初期,现场作业人员应尽量了解和判断事故性质、地点和灾害程度,在积极、安全地消除或控制事故的同时,要及时向矿调度室报告灾情,并迅速向事故可能波及区域人员发出警报。

    (3)积极消除灾害:利用现场条件,在保证自身安全的前提下,采取积极有效的措施和方法,及时投入现场抢救,将事故消灭在初始阶段或控制在最小范围内,最大限度减少事故造成的损失抢救人员时要做到“三先三后”(即“先抢救生还者,后抢救已死亡者;先抢救伤势较重者,后抢救伤势较轻者;对于窒息或心跳、呼吸停止不久、出血和骨折的伤工,先复舒、止血和固定,然后搬运”)。

    (4)妥善安全避灾:当灾害事故发生后,避灾路线因冒顶、积水、火灾或有害气体等原因造成阻塞,现场作业人员无法撤退时,或自救器有效工作时间内不能达到安全地点时,应迅速进入避难硐室和灾区较安全地点,或者就近快速构造临时避难硐室,进行自救互救,妥善安全避灾,努力维持和改善自身生存条件,等待营救。

    矿井冒顶事故的救护及处理

    1.一般原则

    (1)矿井发生冒顶事故后,矿山救护队的主要任务是抢救遇险人员和恢复通风。

    (2)在处理冒顶事故之前,矿山救护队应向事故附近地区工作的干部和工人了解事故发生原因、冒顶地区顶板特性、事故前人员分布位置、瓦斯浓度等,并实地查看周围支架和顶板情况,必要时加固附近支架,保证退路安全畅通。

    (3)抢救人员时,可用呼喊、敲击的方法听取回击声,或用声响接收式和无线电波接收式寻人仪等装置,判断遇险人员的位置,与遇险人员保持联系,鼓励他们配合抢救工作。对于被堵人员,应在支护好顶板的情况下,用掘小巷、绕道通过冒落区或使用矿山救护轻便支架穿越冒落区接近他们。

    (4)处理冒顶事故的过程中,矿山救护队始终要有专人检查瓦斯和观察顶板情况,发现异常,立即撤出人员。

    (5)清理堵塞物时,使用工具要小心,防止伤害遇险人员;遇有大块矸石、木柱、金属网、铁架、铁柱等物压人时,可使用千斤顶、液压起重器、液压剪刀等工具进行处理,绝不可用镐刨、锤砸等方法扒人或破岩。

    (6)抢救出的遇险人员,要用毯子保温,并迅速运至安全地点进行创伤检查,在现场开展输氧和人工呼吸、止血、包扎等急救处理,危重伤员要尽快送医院治疗。对长期困在井下的人员,不要用灯光照射眼睛,饮食要由医生决定。

    2.抢救遇险人员方法

    (1)顶板冒落范围不大时,如果遇难人员被大块矸石压住,可采用千斤顶、撬棍等工具把大块岩石顶起,将人迅速救出。

    (2)顶板沿煤壁冒落,矸石块度比较破碎,遇难人员又靠近煤壁位置时,可采用沿煤壁方向掏小洞,架设临时支架维护顶板,边支护边掏洞,直到救出遇难人员。

    (3)如果遇难者位置靠近放顶区,可采用沿放顶区方向掏小洞,架设临时支架,背帮背顶,或用前探棚边支护边掏洞,把遇难人员救出。

    (4)冒落范围较小,矸石块度小,比较破碎,并且继续下落,矸石扒一点、漏一些。在这种情况下处理冒顶和抢救人员时,可采用撞楔法处理,以控制顶板。

    (5)分层开采的工作面发生事故,底板是煤层,遇难人员位于金属网或荆笆假顶下面时,可沿底板煤层掏小洞,边支护边掏洞,接近遇难者后将其救出;如果底板是岩石,遇难者位于金属网或荆笆假顶下面时,可沿煤壁掏小洞,寻找和救出遇难人员。

    (6)冒落范围很大,遇难者位于冒落工作面的中间时,可采用掏小洞和撞楔法处理。当时间长不安全时,也可采取另掘开切眼的方法处理,边掘进边支护。

    (7)如果工作面两端冒落,把人堵在工作面内,采用掏小洞和撞楔法穿不过去,可采取另掘巷道的方法,绕过冒落区或危险区将遇难人员救出。

    3.冒顶事故的处理方法

    (1)局部小冒顶的处理。回采工作面发生冒顶的范围小,顶板没有冒实,而顶板矸石已暂时停止下落,这种局部小冒顶比较容易处理。一般采取掏梁窝、探大梁,使用单腿棚或悬挂金属顶梁处理。

    (2)局部冒顶范围较大的处理。一种是伪顶冒落直接顶未落,一般采取从冒顶两端向中间进行探梁处理;另一种是直接顶冒落,而且冒落区不停地沿煤壁空隙往下淌碎矸石,一般采取打撞楔的办法处理。

    (3)大冒顶的处理。缓倾斜薄煤层和中厚煤层,尤其是中厚煤层处理工作面大冒顶的方法基本上有两种,一是恢复工作面的方法;一是另掘开切眼或局部另掘开切眼的方法。

    矿井火灾事故救护和处理

    1.矿井火灾事故救护原则

    处理矿井火灾事故时,应遵循以下基本技术原则:

    控制烟雾的蔓延,不危及井下人员的安全;

    防止火灾扩大;

    防止引起瓦斯、煤尘爆炸,防止火风压引起风流逆转而造成危害;

    保证救灾人员的安全,并有利于抢救遇险人员;

    创造有利的灭火条件。

    2.井下火灾的常用扑救方法

    (1)直接灭火方法。用水、惰气、高泡、干粉、砂子(岩粉)等,在火源附近或离火源一定距离直接扑灭矿井火灾。

    (2)隔绝方法灭火。隔绝灭火就是在通往火区的所有巷道内构筑防火墙,将风流全部隔断,制止空气的供给,使矿井火灾逐渐自行熄灭。

    (3)综合方法灭火。先用密闭墙封闭火区,待火区部分熄灭和温度降低后,采取措施控制火区,再打开密闭墙用直接灭火方法灭火:先将火区大面积封闭;待火势减弱后,再锁风逐步缩小火区范围;然后进行直接灭火。

    瓦斯和煤尘爆炸时的自救要点

    当瓦斯、煤尘爆炸时在现场和附近巷道的工作人员,千万不可惊慌失措。当听到爆炸声和感到冲击波造成的空气震动气浪时,应迅速背朝爆炸冲击波传来方向卧倒,脸部朝下,把头放低些,在有水沟地方最好侧卧在水沟里边,脸朝水沟侧面沟壁,然后迅速用湿毛巾将嘴、鼻捂住,同时用最快速度戴上自救器,拉严身上衣物盖住露出的部分,以防爆炸的高温灼伤。在听到爆炸瞬间,最好尽力屏住呼吸,防止吸入有毒高温气体灼伤内脏。

    事故既然发生,不要太紧张,冷静下来,想到自己所在的位置和巷道名称,要迅速辩清方向,按照避灾路线以最快速度赶到新鲜风流方向。外撤时,要随时注意巷道风流方向,要迎着新鲜风流走。

    用好自救器是自救的主要环节,当戴上自救器后,绝不可轻易取下而吸外界气体,以免遭受有害气体的毒害,要一直坚持到安全地点方可取下。

    井下有害气体中毒人员的救护措施

    对于有害气体中毒遇难人员,应立即将遇难者抬到新鲜风流的巷道或地面,根据中毒情况采取急救措施。

    1.一氧化碳中毒。

    一氧化碳中毒,呼吸浅而急促,失去知觉时面颊及身上有红斑,嘴唇呈桃红色。对中毒伤员可采用人工呼吸或用苏生器输氧。输氧时可渗入5%~7%的二氧化碳,以兴奋呼吸中枢,促进恢复呼吸机能。

    2.硫化氢中毒。

    硫化氢中毒除施行人工呼吸或苏生器输氧外,可将浸以氯水溶液的棉花团、手帕等放入口腔内,氯是硫化氢的良好解毒物。

    3.二氧化硫中毒。

    由于二氧化硫遇水生成硫酸,对呼吸系统有强烈的刺激作用,严重时可能灼伤,所以除了施行人工呼吸或苏生器输氧外,应给中毒伤员服牛奶、蜂蜜或用苏打溶液漱口,以减轻刺激。

    4.二氧化氮中毒。

    二氧化氮中毒最突出的特证是指尖、头发变黄、还有咳嗽、恶心、呕吐等症状。因为二氧化氮中毒时,会使伤员发生肺浮肿,因而不能采用人工呼吸,若必须用苏生器苏生时,在纯氧中不能掺二氧化碳,避免刺激伤员肺脏。最好是在苏生器供氧的情况下,使伤员能进行自主呼吸。

    5.二氧化碳及瓦斯窒息。

    二氧化碳及瓦斯窒息造成假死的伤员,除了进行人工呼吸和苏生输氧外,还要摩擦其皮肤或使之闻氨水,以促进呼吸。

    矿井透水的自救要点与自救程序

    发现透水预兆要立即向调度室汇报, 若是情况紧急,透水即将发生,必须产即发出警报,迅速采取果断措施进行处理,防止透水发生,防止淹井,并及时撤出所有受水害威胁的人员。

    水害发生后自救应注意:

    (1)撤离时要服从命令,不可慌乱,要注意往高处走,并沿预定的避灾路线出井。

    (2)位于透水点下方的工作人员,撤离时遇到水势很猛和很高的水头时,要尽力屏住呼吸,用手拽住管道等物,防止呛水和溺水,奋勇用力闯过水头,借助巷道壁及其它物体,迅速撤往安全地点。

    (3)当外出道路已被水阻隔,无法撤出时,应选择地势最高、离井筒或大巷最近的地点,或上山独头巷道暂时躲避。被堵在上山独头巷道内的人员,要有长时间被堵的思想准备,要节约使用矿灯和食品,有规律地敲打金属器具,发出求救信号。同时要发扬团结互助的精神,共同克服困难,坚信上级会全力营救,是能够安全脱险的。要忍饥静卧,降低消耗,饮水延命,等待救援脱险。

    (4)若透水来自老空、老窑积水,因同时会有大量有毒气体涌出,撤离时每人都要迅速戴好自救器,或用湿毛巾掩住口鼻,以防中毒或窒息。

    (5)撤离途中经过水闸门时,最后的一个人撤出后要立即紧紧关闭水闸门。水泵司机在没有接到救灾指挥部撤离命令前,绝对不准离开工作岗位。

     
    冒顶、透水、火灾、瓦斯爆炸……煤矿自救互救知识点...

    蔡家品,教授级高工,自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所(以下简称探矿工程所)海洋地质调查钻探室(金刚石钻头技术研发中心)主任。

    他不认为自己有什么“远大抱负”,“碰到问题就解决问题,这就是工作的最大意义。”然而,就是这样一个自认为“没有抱负”的人,却被评为中国地质调查局杰出人才。

    在中国的油气钻探领域,蔡家品的名字几乎就是一张名片,不认识他的人很少。地质人长期在野外工作,身上难免会有些江湖习气。在油气钻探这个江湖中,大家都直呼他“老蔡”,钻探过程中遇到难以解决的问题,想到的总是“赶紧把老蔡喊来”。

    蔡家品一直致力于钻具的研究,他带领团队研制的海洋地质调查取样工具及天然气水合物保温保压取样钻具,解决了我国在深水及超深水取样难的问题,均为国内首创,具有自主知识产权,填补了国内空白,打破了国外在该领域的技术垄断,为我国在海洋地质调查、资源勘查(含天然气水合物勘查)及工程勘察提供了技术支撑。

    此外,团队研制的孕镶金刚石钻头,有效解决了在地质及油气勘探开发中,钻头寿命短和机械钻速低的难题。特别是大直径的孕镶金刚石钻头,已成功替代国外同类产品,成为国内施工方的首选。

    在项目实施技术创新研发中,蔡家品始终重视青年技术人员的成长,强调团队意识,已初步建设一个在碎岩工具和海洋取样技术方面(特别是海洋天然气水合物取心技术方面)技术一流、凝聚力和战斗力强的优秀团队。

    最初的追求是跳出农门

    约访蔡家品,是一件并不容易的事。记者从约访到采访成功,经历了40多天的时间,因为他实在太忙,总在野外帮地勘单位处理一些钻探上的难题。可以说,在钻探领域,他已经“玩”得风生水起,很难有时间歇息。

    那天,记者好不容易“逮”着他了,见面时的蔡家品,不免显得有些疲惫。但即使是这样,记者也不可能放过这难得的机会。

    老蔡也乐于奔跑,手机一响,立刻就打包走人往机场赶,一年到头在办公室也待不了几天。这样的生活状态,他早已经习惯了。就像他说的,在北京待上几天没有电话接,心里反而空空的,有点儿无所事事的焦虑。

    这就是蔡家品,一个忙碌得坐不住的人,一个把忙碌当乐趣的科技工作者。

    实际上,就像许许多多农村长大的孩子一样,要说那时有什么崇高的理想和追求,未免有些虚伪,发奋念书的目的就是为了跳出农门。蔡家品来自湖北农村,之所以认为自己没有远大的抱负,也是基于同样的目的。“只要是拿工资吃饭,在农村人看来就是有出息了,再说农村长大的十几岁的孩子,没有什么见识,谁会去计划将来会干什么呀。”

    海上作业中的蔡家品

    就是因为没有什么崇高的理想和抱负,1984年,蔡家品高考结束,加之分数不算太高,高中的授课老师让他填报个地质类的专业,说这样容易录取,将来也好找工作。于是,他就听了老师的,填报了成都地质学院探矿工程专业。从此,他便与探矿工程结下了不解之缘。

    在大学学习期间,蔡家品越来越觉得这个专业很有意思,因为年轻人都有一种放浪的心理,将来毕业了,可以一天到晚泡在野外,纵情于山水,诗意而又浪漫,多美的差事呀。于是,他发奋学习。1988年,蔡家品以优异的成绩毕业,被分配到了原地质矿产部探矿工程研究所。

    蔡家品很感激高中时的授课老师,他确实没有骗他,学地质类专业不但好找工作,而且还被分配到了一个在北京的国家部委所属科研机构,在成都上学,能进北京,已经很了不起了,他觉得自己简直太幸运了。

    进了国家部委的科研机构,担任超硬材料研究室助理工程师,同届毕业的同学们的羡慕是可以想象的,蔡家品也觉得自己不是一般的牛,有点平步青云的眩晕,一股为国奉献青春的豪情油然而生,这种感觉真是爽极了。

    跟探工所三十年的不了情

    到今年为止,蔡家品在探矿工程研究所已经摸爬滚打了整整30年。弹指一挥间,蔡家品从一个意气风发的青年长成了一个成熟稳重的中年,从小蔡混成了老蔡。

    实际上,蔡家品也并不认为自己有多么高尚,多么有热爱事业的情操,在探矿工程所改制的时候,他也一度想过逃离。要知道,一个被财政拨款养着的科研机构,突然要改成到市场上找饭吃,这种心理的撞击是难以形容的。

    20世纪90年代,是地勘行业的低谷,尤其是地勘单位属地化,钻探任务锐减,很多打钻找矿的专业技术人员,受生活所迫,靠副业养家糊口,养鸡的养鸡,养猪的养猪,彼时的状况,让一直致力于钻具研究的蔡家品,心里油然而生出一种“英雄无用武之地”的没落感。

    此时,科技体制改革,原地质矿产部探矿工程研究所更名为北京探矿工程研究所,看似改变不大,干的活也还是原来的活,但这样的改变,却将一个铁饭碗变成了一个泥饭碗,随时可以摔破的。能不能在市场上找到饭吃?这样的恐慌与疑惑,一时压得人喘不过气来。

    是去?是留?对于还是踌躇满志的蔡家品来说同样是种折磨。而此时的蔡家品,已经是超硬材料研究室主任助理、工程师,到外面不可能找不到待遇更好的工作。当时,探矿工程研究所正在搞金刚石钻头技术的研发,作为所里钻头技术研发的中坚力量,一旦离开,于单位于个人,都不是一个好的选择。

    所里的领导早就看穿了蔡家品的心事,当面找他聊了很长时间,并语重心长地跟他说:“小蔡呀,留下来吧,拨开云雾见天明,这里才是你施展才能的地方。”

    人在彷徨的时候,是需要一个长者赋予精神力量的。加上对一起共事多年的同事们的不舍,蔡家品于是也就留了下来,这一留就留到了现在,风风雨雨中走过了30年。

    有幸觅获一得力助手

    搞科研工作,能获得一名得力助手,是可遇而不可求的事。阮海龙的到来,如同激活一池春水,让蔡家品的团队一下子更加活跃了起来。

    阮海龙,高级工程师,探矿工程所海洋地质调查钻探室(金刚石钻头技术研发中心)副主任,中国地质调查局优秀人才。

    阮海龙并不觉得自己干的事有什么高大上,他认为,研发出来的东西,能解决实际问题,能拿到市场上利用,能为单位赚钱,说得漂亮一点,就是成果转化能生出效益来,这事就算妥了。

    蔡家品深知,搞科研要有一个多专业技术人员组成的、互相密切配合的创新团队,并付诸持之以恒、坚持不懈的努力。个体的力量是有限的,但由多个个体组成一个知识结构合理、团结的战斗力强的团队,就可以发挥巨大的能量。

    阮海龙在海洋地质十号钻探船上

    阮海龙是个80后,2006年毕业于中国地质大学钻探专业,在随后读研的几年中,一直跟随在蔡家品左右。阮海龙出生于浙江农村,之所以爱上钻探专业,很多的想法与当初蔡家品大学时代的想法几乎不谋而合。后来参加工作后,才知道一切并非想象中的那么浪漫,那么有纵情于山水之间的诗情画意。

    研究生毕业后,阮海龙留了下来。对于自己专业的发挥,他觉得这是个再好不过的平台,加上蔡家品像老大哥一样对他的关爱,工作配合起来的那种“心有灵犀”的感觉,让人特别爽。很快,阮海龙就成了蔡家品团队的得力干将,并挑起了副主任的重担。

    从某种意义上讲,蔡家品和阮海龙的组合,几乎是天撮之合,这也为后来这个团队攻克一个又一个难题积累了创新的能量。这个科研团队一共15个人,大多都是80后,最小的1992年出生。

    年轻人的思想总是活跃的,科学有时就需要年轻人的浮想联翩,灵光一闪中激发出新的解决方案。每逢技术讨论会,蔡家品和阮海龙最喜欢干的事,就是让年轻人争吵起来,因为人在激烈的争论中脑子会飞速旋转,激发出隐藏于大脑中最潜在的智慧。

    决不能让外国人牵着鼻子走

    探矿工程所一直以服务国家重大战略需求为科研方向,近些年来,特别在服务油气钻探领域发挥了积极作为。研制的孕镶金刚石钻头有效解决了在地质及油气勘探开发中钻头寿命短和机械钻速低的难题,特别是大直径的孕镶金刚石钻头,已成功替代国外同类产品成为国内钻探队伍的首选。

    1999年~2001年,中国地质调查局科技人员首次在南海西沙海槽发现了显示天然气水合物存在的地震异常信息(似海底地震发射波“BSR”)。2002年,国务院批准设立我国海域天然气水合物资源调查专项。

    尽管随后我国在海域天然气水合物钻探上获得一系列突破,但令人尴尬的是,我国海底钻探取样却一直依赖于国外技术,国内几乎没有哪一家机构在此项技术上有所进展。因此,不得不让外国人随意开价。

    团队合影

    眼睁睁地瞅着外国人收取那么高的价钱,而中国人又毫无办法,这是一种什么样的感觉?作为从事钻具研究近二十几年的科研团队的带头人,蔡家品心里很不是滋味。其实当时的想法很简单,就是一定要打破外国人在该领域的技术垄断,把国外同类技术挤出去,这钱应该由中国人自己挣。

    实际上,对海洋钻探取样技术的了解,蔡家品最早是通过参阅了DSDP、ODP、IODP及IODP-china等网站与书面文献的大量资料,了解了国外在深海钻探技术所取得的成就以及今后发展的方向。当时他还在想,他的团队一直在陆地搞钻头和取心工具,什么时候也拓展到海上去发挥探矿工程研究所应有的作用。

    谈及被外国人卡脖子的事,作为蔡家品团队副手的阮海龙,脑子里多次泛起那个场景。那是一次随船出海的钻探作业中,几个帮忙取样的外国人,突然停下手中的活,将项目组的负责人叫过来,咕噜了一阵后,微笑着把旁边的其他人都驱赶开,然后才实施取样作业。

    阮海龙打听到,刚刚的一阵咕噜,是外国专家在关键的时候故意捏你一把,要求项目组提高取样价钱。事情都到了这个份上,不答应的话,之前的作业等于是废了,项目组只好答应了外国技术人员的要求。之所以把其他人都驱离,就是为了对中国人严格保密,不想让中国人看到他们的作业程序。作为一个钻探专业的毕业生,阮海龙内心被深深地刺痛,同时也滋生出深深的责任感,“这活应该由我们来干。”

    机会终于来了,2010年8月,中海油服承担的国家科技重大专项——“大型油气田及煤层气开发”子课题“深水随钻取样器设计和制造技术研究”负责人找到了北京探矿工程研究所,经过多次深入交流,最终同意由蔡家品的团队来承担这个课题。

    不久后,又从中国地质调查局传来好消息,为解决海洋钻探取样难题,中国地质调查局设立专项资金,将《海洋地质调查钻探取样器具及工艺研究》列为科技攻关项目,起止时间为2011年1月到2012年12月,蔡家品作为项目负责人,负责整个项目的实施。

    这真乃好事成双。蔡家品和阮海龙以及他们的团队尽管异常兴奋,但这样的科研项目,能否在短期内取得突破,心里实在没底。

    此时,从接手中海油服“深水随钻取样器设计和制造技术研究”课题,距项目结题时间不到一年(这个项目计划是3年),而且研制的随钻取样器要通过海试应用。时间紧、任务重、压力大,团队经过慎重考虑,最终接下这项任务,因为这是他们下海非常难得的机遇,也是拓宽他们技术领域绝佳的机会。

    经过团队的共同努力,2012年4月,从海洋石油708号深水工程勘察船传来好消息,北京探矿工程研究所研制的TK系列深水随钻取样器搭载海洋石油708号深水工程勘察船,在中国南海番禺区块水深约200米、6级风、涌浪3米的条件下,高效率、高质量地完成了孔深10米(PY34-1-PL10-BH)全孔取样作业和孔深300米(PY34-1-CEP-BH)分段取样作业,一举打破我国海洋钻探船钻孔深度、取样深度两项纪录。

    本次试验还检验了北京探矿工程研究所为海洋钻探取样专门研制的抗涡动金刚石复合片钻头。结果表明,该钻头在作业过程中钻进效率高、成孔质量好、地层适应性强,完全满足海洋钻探各种复杂工况的要求。

    这意味着,这项由国外垄断的深海钻探取样技术,已被中国地质调查局北京探矿工程研究所的科研团队彻底打破,取样成本只接近外国专家取样的一半。

    保温保压取样钻具破题

    天然气水合物是甲烷气与水在高压低温条件下类冰状结晶物,大家形象地把它叫做“可燃冰”,一旦温度升高或压力降低至一定程度,甲烷气则会逸出,固体水合物便趋于崩解。如利用常规取心(非保压取心)设备将含天然气水合物沉积物从海底取至海面时,压力或温度的变化会导致天然气水合物分解,这会扰动沉积物,有时会使岩心遭到完全的破坏,分解成一堆泥浆。

    由于天然气水合物存在环境和性质的特殊性,使用保温保压取样技术成为获得原位天然气水合物最有效的方法之一。保温保压取样钻具是获得天然气水合物真正物化特性的主要器具。而当时,这项技术也一直被一些西方少数几个发达国家所掌控。

    在突破深海钻探取样技术后,蔡家品和他的团队就开始讨论研制保温保压取样钻具的可行性,由于想取到大直径岩心,当时初步设计按照翻板密封来进行,很有挑战性,但是在翻板密封的方式上有不同的意见,最后蔡家品决定两种方式同步进行,根据室内试验的结果再来选定,整个工作有条不紊。

    实际上,保温保压取样钻具的研制难度是非常大的,当时,有关单位依托863项目也在试制研发,项目进程采取了严格的保密措施,他们具体进展到什么程度,外界一无所知。但在2014年3月初,国内一家海洋油气勘查单位突然通知蔡家品,他们计划在4月初出海给相关单位搞保压工具的实验,问蔡家品团队的进展如何,可以免费搭载试验。蔡家品觉得这是一个难得的试验机会,在他和阮海龙的带动下,团队成员加班加点赶进度。

    在室内实验过程中,团队成员充分发挥智慧,对在海试中可能遇到的复杂情况做了充分的预判。比如,海底的泥沙对管子的摩擦,提起钻管过程中的卡管等,一切可以预判的状况,都在实验室中模拟完成。这段时间,团队成员深夜加班加点是家常便饭。为了给这帮年轻的队员鼓劲打气,常常干到晚上十一二点的时候,蔡家品和阮海龙便带着所有的加班人员上街烤羊肉串,喝个啤酒,然后又接着干。

    由于这样的钻具是自我研发的,所有的部件不可能在市场上轻易买得到,团队成员大都学会了车工,所有的零部件几乎都是他们自己一点一点地车出来的。阮海龙跟大家自嘲,将来失业了,大家都是一个优秀的车床工人,工作随便找,饿是饿不死的。

    在团队所有成员的共同努力下,终于按照海洋油气勘查单位的要求时间把钻具运到船上参加海试,这次试验的结果初步保温保压成功,对方未成功。之后,团队又回来在室内做了大量的技术改进及试验工作,于2014年7月由蔡家品亲自带队参加海试,也是与对方PK,结果是探矿工程所完胜。

    2014年9月,海洋油气勘查单位专门安排一个航次到天然气水合物靶区取样,蔡家品团队再次很好地完成了任务,这是我国首次采用国产装备成功提取到保压天然气水合物样品,为我国“十三五”开展天然气水合物勘探及试开采提供了有力的技术支撑。

    “没有抱负”的成就者