“深地项目事关国家资源安全，向地球深部进军，是我国矿业发展的必由之路。”吴爱祥指出，根据国家资源潜力评价表明，深部1000米到3000米，隐藏着巨大的矿产资源潜力。

　　随着我国经济的发展，浅表矿产资源逐渐枯竭，我国的矿产资源正逐步进入深部开采阶段。对于如何实现深部安全、环保、高效开采，在中国国际manbetx体育大会的深部开采及数字化矿山技术论坛上，来自国内外的专家进行了深入探讨。

深部资源丰富但困难重重

　　“未来10年，我国将有1/3的金属矿山进入千米深井时代，而深部的高地应力、高地温、高井深是深部矿产资源开采过程中所面临的难题。”北京科技大学副校长吴爱祥说。

　　我国目前经济增速仍然保持在6.7％的中高速水平，从中长期来看，对资源的需求将不断增加。但是，我国大部分基本金属资源禀赋较差、产量有限，长期依赖进口。

　　“深地项目事关国家资源安全，向地球深部进军，是我国矿业发展的必由之路。”吴爱祥指出，根据国家资源潜力评价表明，深部1000米到3000米，隐藏着巨大的矿产资源潜力。

　　吴爱祥表示，目前全球勘查转向大陆深部覆盖区，西方资源大国开始主攻深部资源增储。我国采矿的深度大多小于1000米，远远落后于矿业发达国家。

　　“深地开发能有效获得能源，提高资源保障程度，增强行业国际竞争力，提升矿冶技术水平，扩大紧缺金属的产能，同时能扩展危机矿山的资源潜力。”吴爱祥说。

　　但是，吴爱祥同时也强调，随着采矿深度的增加，地应力逐渐增大，温度也随之提高，提升成本大幅增加，这些都是深部矿产资源开采所面临的难题。

　　据了解，平均地下深度每增加100米，温度会上升2.5摄氏度，到了2000米，温度就将上升到70摄氏度左右。而根据国家的规定，作业面温度达到26摄氏度以上就要采取措施降温，到了30摄氏度就必须停止生产。这对降温措施提出了很高要求。

　　岩爆是深部开采过程中面临的最大难题。岩爆是一种岩体中聚积的弹性变形能在一定条件下的突然猛烈释放，导致岩石爆裂并弹射出来的现象，杀伤力极强。同时，高地压还会造成井下水压的升高，从而使得矿井突水灾害尤为严重。中国科学院院士何满潮指出，在我国，进入深部开采以后，岩爆是非常频繁的。

　　“从露天到地下再到深井，人员与设备的安全性、作业环境以及提升运输等都越来越复杂，开采的难度也越来越大。”赫氏公司澳洲及亚洲董事总经理夸克说。

新技术、新材料让深部开采成为可能

　　习近平主席在2016年全国科技创新大会上曾提出，向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题。自此，向地球深部进军正式拉开帷幕，国家深地项目也相继开展。

　　吴爱祥介绍，2016年立项的深部岩体力学与开采理论，煤矿深井建设与提升基础理论及关键技术、深部金属矿建井与提升技术，已经取得了一系列成就。

　　吴爱祥表示，通过这些深地项目，已经建立了深部采动岩体破裂机制及预警模型，揭示了岩体破裂面的抗剪强度与磨损面积的正相关性；研发了新型刚性罐道巡检机器人，能够对深井、超深井的刚性罐道进行快速巡检；开发了金属矿深井提升关键技术，解决了超深井提升机溜坡距离大，稳定性差等难题，实现安全可靠启动。

　　对于深部的岩爆问题，何满潮表示，要解决岩爆所带来的灾害，首先要能够在实验室模拟岩爆，再现岩爆的过程才能对岩爆的机理做深入研究，才能找出对症下药的对策。

　　为此，何满潮通过研究矿山工程岩体大变形灾害控制，设计发明出一套对岩爆进行实验的设备系统，通过设备，掌握岩爆规律，再实际进行控制。

　　“岩爆其实是一种能量释放，岩爆发生的过程就是能量释放的过程。普通的材料无法吸收能量，自然就无法控制岩爆。”何满潮指出，NPR材料具有负泊松比效应，不仅能够吸收能量，还能忍受大变形，从而有效控制岩爆。

　　负泊松比效应是指受拉伸时，材料在弹性范围内横向发生膨胀，而受压缩时材料的横向反而发生收缩。“实验证明，这种材料对于吸收能量非常有效，由此材料做成的NPR新型锚索给解决岩爆问题提供了有力的途径。”何满潮说。

　　夸克则提出从矿山工程建设上对深部开采面临的问题进行控制。对于如何解决深部的地应力问题，夸克认为，通过合理设计矿柱，并合理选择采矿方式和工具，能够有效限制岩石应力和岩爆。

　　“预处理、钻爆设计对于降低延时高地应力至关重要。”夸克表示，同时还需要安装合适的地震监测系统，以及安装适合的主锚锢支护和辅锚固支护，并在需要位置安装钢拱支撑。

　　对于高地温，夸克表示，冷却系统需要集成到矿山设计中，矿山设计应在整个集成系统中进行优化。