期刊,資源と素材 2006年122卷12期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

資源と素材

资源·素材学会

主办单位：资源·素材学会

国际刊号：0916-1740

資源と素材/Journal 資源と素材

正式出版

收录年代

露天採掘特集号「露天資源開発の現状と新たな展開を支える技術」の刊行に当たって

高橋弘

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查看更多>>摘要：「Everything starts from mining．」·筆者が約15年前に文部省在外研究員として滞在していたアメリカ合衆国ミズーリ州立大学ローラ校鉱山工学科の事務室に一枚の大きなポスターが貼ってあった。そのポスターにはこの英文が大きく書かれていたことを鮮明に覚えている。華やかに見える先端産業も，そこで使用されている材料のルーツは必ず鉱山資源である。換言すると，「鉱山資源は全ての源であり，社会基盤全体を根底から支えるものである」ということを上記の英文は意味している。ところで，筆者が所属している東北大学大学院環境科学研究科では，毎年，環境技術シンポジウムを開催している。今年度は「あらためてものつくりの原点を考える」というテーマで開催され，今回の特集号の総説をご執筆頂いた国連大学の谷口正次先生に基調講演を頂いた。講演の中で谷口先生は「鉱物資源は単なる外部調達資材ではいけない。物質フローの最上流（すなわち資源開発現場）で起きていることを正しく理解し，それに対する適切な対策を施さない限り，サステイナブルな社会の構築はありえない」ことを強調されていた。資源開発は物質フローの最上流であり，まさに「Evervthing starts from mining．」である。

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資源危機の時代-資源生産性の高い社会に向けて-

谷口正次

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查看更多>>摘要：21世紀に生きるわれわれは，地球の限界に直面した最初の人類世代といわれるようになった。地球の資源賦存量と環境容量という制約条件下における新しい経済システムを構築すべき時代になったわけである。しかし，先進諸国の経済運営は依然として成長マニアの手中にあり，自然資源と地球環境は経済のサブシステムとして扱われている。すでに，経済こそサブシステムであると認識すべきであるにも拘らず。もちろん，このようなコペルニクス的なパラダイムの転換はにわかにはできないであろう。それは文明の問題である。限りない便利さを追求するという現代物質文明によって，自然資本の減耗が人類の生命維持装置まで食い込んできていることに人々は，気付き始めているが，いまだ有効な行動に至っていない。このように，資源と環境という世界共通の制約下において，わが国は"モノつくり立国"を標棒し，"モノつくり戦略"なるものの策定には熱心である。しかし，肝心の川上の資源戦略が欠落し，資源外交不在ではモノつくり大国も覚束ない。経済·環境·文明の出発点である川上の資源問題は，国益と地球益という相矛盾する両面から"危機''的状態であることを認識すべき時代ではなかろうか。

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石灰石鉱山における発破振動および起砕物の粒度に関する二，三の考察

島田英樹松井紀久男一ノ瀬政友

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查看更多>>摘要：本研究では，操業現場をお借りしての現場計測であったため，発破規格等の条件を種々変更することができず，広範囲な検討が不十分であると思われるが，得られた結果をまとめると以下のようである。 1）起砕物の粒度をより確実に推定する場合には，発破規格や岩盤の各種特性値はもとより，岩盤内の亀裂状態をも定量的に評価する必要がある。2）最小抵抗線の変化幅が比較的小さい場合には，その変化による発破振動への影響は小さいため，鉱山の操業コストに重点をおき，望まれる破砕産物の粒度のみによって最小抵抗線を変化させることができる。3）測定振動値と換算距離の関係は，発破孔からの距離が近い場合には大きくバラツキ，発破孔からの距離が遠い場合は比較的良い相関を持つことが分かった。また，今回の現場計測では,発破孔から60m程度以遠でデータのバラツキが小さくなった。 4）上述3）の結果を踏まえて，遠点における振動加速度予測式および振動速度予測式を求めた。両予測式に大きな差異は見られないため後者の予測式を示すと，PPV＝6.102 X 10~6 X (R/W~(1/3))~(-4.095)である。ここに，PPV；最大振動速度（mm/s），W；装薬量（kg），R；発破孔からの距離（m）である。この式を適用することにより，任意の地点で許容される最大振動速度を満足する装薬量の規定が可能となる。

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高感度傾斜計による岩盤斜面モニタリングと挙動分析

尾原祐三西山えるむ姜聲承

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查看更多>>摘要：本研究では，高感度傾斜計の現場計測結果を分析し，短期間における岩盤斜面監視のための本装置の適用性を明らかにした。また，高感度傾斜計の現場計測結果と掘削に伴う岩盤斜面の傾斜の3次元境界要素解析結果とを比較検討し，測定される最大傾斜方位から掘削領域の推定が可能であること示し，推定した結果は掘削実績と調和的であることを示し，分析期間の残壁は3次元弾性体として挙動していたと論じた。この結果，高感度傾斜計の露天掘り鉱山への導入は，ベンチ掘削のような短期的な幾何学変化に対する測定結果から岩盤斜面の力学的挙動を把握しようとする場合に有効であると結論された。また，ベンチ掘削を考慮した弾性解析を行い，あらかじめ発生する傾斜を予想しておき，その結果と測定結果を比較することによって，掘削中の岩盤斜面の安定性を確認することが可能であると考えられ，数値解析から推定される結果とは大きく異なる挙動を示した場合には岩盤斜面になんらかの異常が発生したとして，より詳細な安定性評価を行う必要があると論じた。本研究で導入した高感度傾斜計での測定は1点であり，その結果から残壁の挙動を評価したが，さらに多くの測定点を設置して，より詳細な検討を行うことが望ましい。また，装置の精度は1nRと高性能であるが，1段のベンチ掘削で測定された傾斜のオーダーはμRであった。したがって，μR程度の測定精度をもつ傾斜計を用いても測定は十分可能と考えられる。

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露天採掘場の景観評価方法の信頼牲の検討

外薗貴彦大塚尚寛志田寛

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查看更多>>摘要：本研究では，合理的で信頼性のある景観評価実験方法の確立を目指し，変化刺激の呈示方法，VRSの適用性，最少被験者数の3項目について検討を行った。得られた知見は，次の通りである。（1）変化刺激として動画を用いる場合，スクリーン投影の方が景観上の阻害要因の印象が強まり，特に，規模や躍動感に係る項目でPCモニター表示よりも厳しい評価となる。一方，阻害要因がない場合には，呈示方法の違いによる評価差は認められない。これらのことから，実際の視角を考慮したスクリーン投影の方が評価に適していると考えられる。（2）変化刺激として静止画を用いる場合，画質の違いによってPCモニターの方が阻害要因を明瞭に映し出し，厳しく安定した評価が得られる。阻害要因がない場合には，呈示方法の違いによる評価差は小さい。これらのことから，PCモニター表示の方が評価に適していると考えられる。（3）VRSで作成した動画景観シミュレーションは，露天ま采掘跡地の印象を適切に捉えることができ，動画の持つ臨場感や印象の強さも実写ビデオと同等の評価が得られることから，露天採掘場の景観評価に適用可能と判断された。（4）信頼性のある安定した評価が得られる最少被験者数は，変化刺激が動画，静止画いずれの場合も，概ね30人程度である。ただし，評価の外れ値は被験者数が少なければ少ない程結果に影響を及ぼすため，考慮する必要がある。以上，本研究では，景観評価時に基準とすべき，いくつかの条件を示すことができた。変化刺激の呈示方法については，動画では視角の大きさが評価に影響し，静止画では画質が評価に影響するという結果が得られたが，最近では，高性能なプロジェクターやスクリーンが安価で用意できるようになったため，呈示方法による画質の違いは小さくなりつつある。また，VRSソフトが景観評価に適用可能であることは，様々なシミュレーションが可能であることを意味し，その意義は大きい。これまで，景観問題は採掘計画立案時にあまり考慮されてこなかったが，分り易く，安価なVRSソフトの存在は，露天採掘技術者が当該問題に取組むよい契機になると期待される。最後に，本研究に協力された岩手大学工学部建設環境工学科永沼佳（現（株）遠忠），尾形昌信（現大和工商リース（株））の各氏に感謝の意を表する。

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風化による組成と組織の変化が岩石の破壊特性に及ぼす影響

柏谷公希米田哲朗林謙二

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查看更多>>摘要：岩石の風化変質や地すべりによる性牧変化の影響で，その後の破壊特性が変化したと考えられる事例を通して，風化による組成·組織変化を把握することの重要性を示した。幌内層シルト岩の例では，地すべりの影響で破砕しているが風化変質が生じていない試料と，風化変質が生じているが地すべりの影響を受けていない試料，それらのどちらの影響も受けていないインタクトな試料のスレーキング特性を比較した。その結果，スレーキング特性はそれぞれ異なり，地すべりによって破砕した試料では，スレーキング試験の始めに急激なスレーキングが生じるが，その後はインタクトな試料のスレーキング特性に近づく。その一方で，変質した試料では加速度的にスレーキングが進行することが明らかとなった。その理由として，破砕試料では地ずべりによる破砕の影響を受けていない部分の強度が保たれているのに対して，変質した試料ではスメクタイトの増加によって，岩石全体の強度低下と水の影響の増大が生じていたためであると考えられる。稲田花崗岩と黒石山斑構岩の例では，インタクトな試料と風化試料を対象に一軸圧縮試験前後の亀裂観察を行い，破壊挙動の特徴を明らかにするとともに，風化による強度低下機構を考察した。花崗岩では，風化によって粒間亀裂や石英の粒内亀裂，粒界亀裂などの発達が認められた。一軸圧縮試験後の風化試料では，鉱物粒子の粒界での分離が観察され，風化による粒界亀裂の発達で生じる固結力の低下は稲田花崗岩の強度低下のぶ因であると考えられた。斑糲岩では風化による粒界亀裂の発達は少なく，斜長石の粒内亀裂の生成が顕著であった。一軸圧縮で生じた亀裂の特徴も考慮して，風化による斜長石の強度低下が，斑糲岩全体の強度低下をもたらしていると推察された。地表付近に分布する岩石は多かれ少なかれ風化作用の影響を受けており，岩石の風化特性，すなわち時系列的な工学的特性の変化に関する情報は非常に重要であると考えられる。岩石の物性変化を理解,さらには予測する技術を確立する上で，風化による岩石の組成·組織の変化に関する知見を蓄積することが不可欠である。

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Batu Hijau鉱山の露天掘り操業

水落洋一

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查看更多>>摘要：Batu Hijau鉱山はFig.1に示すようにインドネシア共和国，Sumbawa島の南西部,ほぼ東経117度，南緯9度に位置する。乾季と雨季が交互する熱帯降雨林帯にあり，降水量はピット位置では約2,600mm/年である。鉱床はポーフィリ型銅·金鉱床で，平均品位は銅0.47％，金0.34g/tと低品位ながら，可採鉱量1.7Bt,1日当りの鉱石·ズリ採掘量700ktクラスと世界でも最大級の露天掘り操業を行なっている鉱山である。鉱石処理法は典型的な磨鉱·浮遊選鉱で，1999年末から精鉱の生産を開始した。 2006年度の予算計画によれば136,000t/dayの鉱石を処理し，銅33％，金23g/tの精鉱を年間804kt生産する。インドネシア法人PT.Newmont Nusa Tenggara（PT.NNT）が操業を行なっているが，この会社へは外国資本であるNewmont Mining Corporation（45％）と当社ヌサ·テンガラ·マイニング株式会社（35％；住友商事，住友金属鉱山，三菱マテリアル，古河機械金属の共同出資）が現地法人PT.Pukuafu Indah（20％）と共同で出資している。 Batu Hijau鉱山で使われている技術は一見従来の鉱山技術と変わらないように見えるが，採掘量700,000t/day台という大規模操業を維持するために最新の技術を取り入れている様子を報告した。

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Los Pelambres鉱山の操業概要とその特徴

櫻井春生山口潔人木原靖

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查看更多>>摘要：Los Pelambres鉱山は，既述特徴および安全な操業を主要因とし，さらなる改善向上を目指しつつ安定した競争力のある操業を日々達成していることを最後に付記したい。 Fig.24に百万延労働時間あたりの労働災害件数を示す。休業災害率（IF，棒グラフ左側）は，操業開始以来常に業界平均（IF indust,折線グラフ下側，ただし2005年は実績見込み）を大幅に下回り，かつ不休災害も含んだ災害率（IFT，棒グラフ右側）においては年々減少している。これは，通常行われている安全教育，安全活動の効果はもちろんのこと，ISO9001，ISO14001，OHSAS18001などの国際標準化プログラムを積極的に取り入れることで，品質管理,環境保全のみならず，安全に対しても従業員の意識が高まってきているからではないかと思われる。

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ベンチダウンに対応した発破振動低減への取組み

成澤健二郎梶谷啓介

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查看更多>>摘要：発破振動データから当鉱山の発破振動関係式を求め，振動対策用ANFOの活用と人工弱面の施工により周辺民家への発破振動低減策を試みた。その結果を以下にまとめる。 ①当鉱山では，最小二乗法により求めた発破振動の関係式は，装薬量の乗数が若干低く，距離による影響の方がより大きい。 ②振動対策用ANFOの使用による爆速低下効果により約7％の振動低減効果があり，比重の効果も含めると約10％の低減効果が確認できた。 ③人工弱面の施工による発破によって励起された波動の減衰により，約17％の振動低減効果を得た。④人工弱面は，現場試験時に比べ実際の施工時の効果が少なかった。人工弱面の効果を最大限発揮させるには，測定点（近隣民家）または発破場所の近傍に施工することが望ましいと思われる。⑤人工弱面の深さは，回折波·反射波を考慮してより深い方が確実な効果が得られると思われる。⑥振動低減効果により，操業上,穿孔機の能力減を抑えることができ，大型積込機の切羽間移動時間や装薬時間等の短縮につながった。今後も採掘によりベンチレベルは更に低下する。それに伴い，発破による地盤振動は増大し，更なる対策が必要となってくる。今回,振動対策用ANFO及び人工弱面施工により振動低減を実現できたが，更なる効果を発揮させるため，もう一歩踏み込んだANFOの開発検討並びに人工弱面の施工方法を再度検討する予定である。更に，低周波振動の対策にも取り組み，今後も鉱山周辺の方々とより協調した鉱山操業を実施していきたい。

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願寺鉱山再開発工事（第1期）の概要

伊藤岳志

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查看更多>>摘要：工事は予定より半年遅れて平成17年4月に竣工し，平成17年4月1日より鉱業法のもとで換業を開始した。特に大きなトラブルもなく，操業を継続している。建築工事，機械電気工事については，掘削工事の遅れもあって最短工期で工程を見直し，湧水の多い条件下ではあったが，予定通りに，また無災害で完工することができた。主設備についてはほぼ垂直立ち上がりで運転でき，心配していた2次破砕室上の50tホッパーのレべル制御も順調であった。しかし，最も重要視した安全保安面については，掘削工事で油流出事故1件，不休災害1件が発生するという残念な結果になった。また，工期の遅れはひとえに石灰岩部の掘削工事時期によるが，大幅な地質状況の変化によるやむをえない面はあるものの，それ以前にすでに当初の工程に比べて概して遅れ気味で推移した。今回の工事で得た経験や反省点は次の機会に活かしていく所存である。最後に，本工事に関してご指導ご協力をいただいた関係省庁，関係機関，社内関係者，施工業者および周辺地域の皆様に対しまして心より感謝申し上げます。

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