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最終更新日:2019年7月29日
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リンク⇒こちら|
探査・探鉱| 物理探査| |
坑内採掘|
露天採掘| 石油採掘| 水平掘削−水圧破砕法| 石炭採掘| ウラン採掘| |
資源開発| |
地下資源(Underground Resource、Mining Resource)を利用するためには、地下の何処にどれだけ存在するかを確認する必要があるが、それは探査(Exploration)と呼ばれる。鉱物資源(Mineral
Resource)の場合は探鉱(Mineral Exploration)と呼ばれることが多い。また、確認された資源を実際に地表へ取り出すことは採掘(Mining)と呼ぶが、鉱物資源の場合は採鉱(Mineral
Mining)と呼ばれることが多い。 探査と採掘(探鉱と採鉱)によって、地下の資源が地表へもたらされるため、これらは資源開発(Exploitation)のための最初の活動である(上流部門、Upstream)。探査では、物理学的(Physical)・化学的(Chemical)・生物学的(Biological)などの様々な手法が用いられるが、近年は一般的に、リモートセンシング(Remote Sensing)などによる広域的な概査(Regional Rough Survey)→地表踏査(Geological Survey of Surface Outcrop)→物理・化学的探査(Physical & Chemical Survey)→ボーリング調査(Boring Survey)の順番に行うことが多い。採掘では、特に固体状態(Solid State)の資源の場合には、地表から採掘する露天採掘(掘り)(Open-pit Mining)または地下の資源のみを狙った坑内採掘(掘り)(Sub-surface Mining、Underground Mining)のいずれかによる。露天採掘は坑内採掘に比べて、比較的採掘費用は安いが環境(Environment)への負荷(Load)が大きい。近年は、資源の胚胎場所(Location of Ore Body)の深部化に伴い、坑内採掘が増えている。 |
探査・探鉱 |
一般的な資源探査のステップ 応用地質(株)による『鉱物資源探査システムの開発、販売』(HP/2019/7/28)から |
物理探査 |
中国地質調査業協会によるわかりやすい地質百科の地質調査手法いろいろの『物理探査』(HP/2019/7/28)から |
坑内採掘 |
露天掘から坑内掘(Block Caving)へ |
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ブロックケービング−アンダーカット(下透し)と崩落の伝播− |
ブロックケービングにおける操業リスク
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山冨(2008/5)による『資源開発技術』から |
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Room & Pillar(残柱式採掘法) 水平または層状の鉱体に適用。 |
Cut & Fill(充填採掘法) Stoping |
Block Caving 巨大かつ脆弱な鉱体に適用。 鉱体の下部から上部へ採掘。 |
Sublevel(中段坑道) & Longhole Open Stoping 鉱体が大規模かつ急傾斜の場合に適用。 |
VCR(Vertical Crater Retreat) Stoping |
Sublevel Caving 鉱体の上部から下部へ採掘。 |
Shrinkage Stoping | ||
※坑内採掘の増加の理由: @露天採掘では剥土岩比が上昇し、ズリが増加する。(鉱体の深部化による) A鉱山の環境に対する影響を最小にする。(景観問題および騒音振動と発塵の問題などの軽減化による) 大山雅嗣(2007):Surface Mining & Underground Mining Methods〜採鉱技術の動向紹介〜.金属資源レポート、2007.5、9-17.から |
図13 坑内採鉱技術の体系図 |
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図14 Room&Pillar(残柱式採掘法) |
図15 Cut&Fill Stoping(充填採掘法) |
図19 Block Caving |
図16 Sublevel Stoping |
図17 VCR(Vertical Crater Retreat) |
図18 Sublevel Caving |
大山(2005)によるSurface Mining & Underground Mining Methods〜採鉱技術の動向紹介〜から |
Rio Tinto社の銅生産量に占める露天掘と坑内掘のシェアの推移 |
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大規模坑内掘鉱山における1日当り粗鉱生産量の進展 |
大規模坑内掘鉱山における深さ(最下底深度)の進展 |
Sublevel Stoping 鉱体が大規模かつ急傾斜の場合に適用。 |
Block Caving 巨大かつ脆弱な鉱体に適用。鉱体の下部から上部へ採掘。 |
JOGMECの大山雅嗣氏による採鉱技術の動向紹介から |
露天採掘 |
世界の露天掘鉱山における1日当り粗鉱生産量の進展状況 |
世界の露天掘鉱山におけるピット深度の進展 |
ピット深度増大による坑内採掘への移行 |
Sublevel Caving 鉱体の上部から下部へ採掘。 |
JOGMECの大山雅嗣氏による採鉱技術の動向紹介から |
石油採掘 |
A schematic of a typical oil well being produced by a pumpjack, which is used to produce the remaining recoverable oil after natural pressure is no longer sufficient to raise oil to the surface. Wikipedia(HP/2015/2)による『Oil well』から |
油井の概略図 1.泥水ピット 2.シェールシェーカー.泥水ポンプ 5.駆動エンジン 7.ドローウォーク 8.スタンドパイプ 13.滑車 14.やぐら 18.スイベル 19.ケリーパイプ 20.ロータリーテーブル 23.暴噴防止装置(BOP)26.ドリル・ビット 28.泥水ライン ウィキペディア(HP/2015/2)による『油井』から |
1, 2) conventional fixed platforms; 3) compliant tower; 4, 5) vertically moored tension leg and mini-tension leg platform; 6) Spar ; 7,8) Semi-submersibles ; 9) Floating production, storage, and offloading facility; 10) sub-sea completion and tie-back to host facility. Wikipedia, the free encyclopediaの『Oil platform』から |
リグの種類 海洋掘削の技術 日本海洋掘削(株)による |
Basic options used in constructing the Gulf's deepwater permanent production platforms. Bureau of Ocean Energy Management, Regulation and Enforcement(BOEMRE)による『Deepwater Development Systems in the Gulf of Mexico Basic Options』から |
図1 坑井掘削深度記録の推移(文献1をもとに作成) Brantly,J.E., 1971: History of Oil Well Drilling, Gulf Publishing , pp. 1473-1374. |
図2 ロータリー掘削装置の模式図 |
図4 さまざまなタイプの傾斜坑井 |
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図5 坑井の深度の表し方 |
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図6 石油の開発探鉱における大深度・大偏距掘削の実績 |
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長縄(2006/2)による『最新の坑井掘削技術(その1)』から |
〔JOGMEC NEWS 2005年11月号の『特集 EOR技術で世界に貢献』から〕 |
水平掘削−水圧破砕法 |
図1 在来型の油・ガス田とシェールオイル・シェールガスの起源と生成のイメージ 出所: 各種資料より、伊原賢作成 伊原(2013/8)による『世界のシェールガス・オイルの資源量評価を考察する』から |
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USEPA(2013/3)による『The Hydraulic Fracturing Water Cycle』から |
シェールガス革命の実態(28)環境・地元問題@:シェールガス井の作業状況 牧(2012/11)による『シェールガス革命【その実態とインパクト】』から |
図1 水圧破砕技術の概要 |
図14 フラクチャリング流体の組成例(重量%) |
伊原(2011/2)による『水圧破砕技術の歴史とインパクト』から 伊原による『シェールガスのインパクト』(2010/5)および『坑井仕上げの進化−シェールガス開発技術のタイトオイル開発への適用−』(2011/1)も参照。 |
図2 水平坑井の種類(坑跡と増角率) 出所: 石油技術協会資料より作成 伊原(2009/2)による『水平坑井: うまく使えば、回収率向上の万能薬』から |
図1 垂直坑井掘削と水平坑井掘削のドリルストリングの構成の例 |
図2 傾斜・水平坑井の坑跡の表現に関する用語 |
図7 ロータリーステアラブルシステムの代表的なメカニズム |
図8 坑跡計算のための傾斜・方位測定 |
長縄(2006)による『最新の坑井掘削技術(その2)』から 【参考】 |
石炭採掘 |
United Mine Workers of Americaによる『Who We Are, Where We Work』から |
ウラン採掘 |
原子力百科事典ATOMICAによる『日本のウラン探鉱の方法と活動の概要』から |
資源開発 |
海洋エネルギー・鉱物資源に関する基本政策「海洋基本計画」 資源エネルギー庁による『海洋資源の活用をめざして、「海洋エネルギー・鉱物資源開発計画」を改定』(2019/2/21)から |
資源開発事業の特質
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資源開発技術
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コンパクトマイニングシステム
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山冨(2008/5)による『資源開発技術』から |