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日本資源素材學會來訪

日本資源素材學會來訪|資源人電子報
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RESOURCE ENGINEERING · NEWSLETTER
建立台日地下資源工程合作

日本資源素材學會來訪

2026年9月15日|國立成功大學 資源工程學系

日本資源・素材學會(The Mining and Materials Processing Institute of Japan,簡稱MMIJ)岩盤工程部門委員會一行來訪國立成功大學資源工程學系,由向性一主任與謝秉志教授代表本系資源開發與保育組接洽與接待,於明山講堂展開首次交流。

MMIJ 與成功大學資源工程學系雖分別起源於不同時代,發展歷程卻有著相似的軌跡:皆由傳統礦業與資源開發出發,逐步將研究範疇拓展至地熱、地下空間、碳地質封存等新興領域。這份跨越台日的共同轉型背景,也成為此次交流的重要基礎。

MMIJ 前身「日本鑛業會」創立於 1885 年,以礦山、冶煉、煤炭起家;1988 年更名為「資源・素材學會」,觸角延伸至新金屬、稀有金屬、環境技術,乃至地熱能源與地下空間利用等新領域。

資源系前身「電氣化學系」於 1953 年更名為「礦冶工程學系」,1967 年更名為礦冶及材料科學系,民國 63 年(1974 年)分立出「礦業及石油工程學系」,直到民國 81 年(1992 年)因應時代需求正式更名為「資源工程學系」,將研究版圖擴展至現代地下水資源、核廢料掩埋、隧道工程、碳地質封存、地熱能源等地質力學前瞻領域。

此次「台日地質力學與應用發展」交流活動,由中華民國岩盤工程暨工程地質學會(Society of Rock Mechanics and Engineering Geology,簡稱 TSRMEG)發起,並由王泰典教授、吳建宏教授與楊哲銘教授共同籌劃促成,陪同 MMIJ 岩盤工程部門委員會一行來訪。日方代表團由現任日本岩石力學會(Japanese Society for Rock Mechanics,簡稱 JSRM)會長、同時也是 MMIJ 岩盤工程部門委員會主席的児玉淳一(Jun-ichi Kodama)教授(北海道大學)率領,成員如下:

姓名(漢字/英文)服務機構.職稱本次發表主題
児玉淳一
(Jun-ichi Kodama)
北海道大學 大學院工學研究院 環境循環系統部門・地圈循環工學分野 教授
日本岩石力學會(JSRM)會長
MMIJ 岩盤工程部門委員會主席
Current State and Challenges of Rock Mechanics and Rock/Mining Engineering in Japan
福田大祐
(Daisuke Fukuda)
北海道大學 大學院工學研究院 環境循環系統部門・地圈循環工學分野 教授 Advancing Computational Modeling of Complex Rock Fracture through High-Performance Computing
민경조
(Gyeongjo Min)
北海道大學 大學院工學研究院 環境循環系統部門・地圈循環工學分野 助理教授 Advancing Experimental Design and Investigation of Rock Fracture across Various Scales and Loading Conditions
木崎彰久
(Akihisa Kizaki)
秋田大學 國際資源學研究科・國際資源學部 副教授 Introduction to Waterjet Technology for Geothermal Scale Removal
濵中晃弘
(Akihiro Hamanaka)
九州大學 大學院工學研究院 地球資源系統工學部門・資源系統工學講座 助教 Geomechanical Challenges in Mining Transitions and Underground Space Utilization
研討會於明山講堂舉行
研討會於明山講堂舉行,台日雙方齊聚一堂展開交流。

台灣方參與本次研討會並發表演說的成員,則包括系主任向性一教授(開幕致詞)、吳建宏教授(開幕致詞、發表台方近期岩盤力學研究成果)、謝秉志教授與吳政岳博士(發表二氧化碳注入誘發斷層再活化的流固耦合力學分析)、陳韋志助理教授(國立高雄大學,發表水力裂隙聲射監測新方法)、陳尚潁助理教授與徐國錦教授(發表物理資訊神經網路於地質力學問題之智慧計算),以及吳泓昱副教授(發表現地應力量測策略)。


台日地質力學發展交流

研討會全天緊扣地質力學與工程應用的最新發展,台灣方由向性一主任開場致詞後,依序由吳建宏教授、吳政岳博士與謝秉志教授、陳韋志助理教授、陳尚潁助理教授,以及吳泓昱副教授接力報告,內容涵蓋二氧化碳封存與斷層再活化的流固耦合分析、水力裂隙聲射監測、物理資訊神經網路於地質力學問題的應用,以及從礦坑到深層處置庫的現地應力量測策略,呈現台灣學界近年在岩盤力學領域的多元研究成果,也反映本系長期與相關研究團隊的合作能量。

日方報告:從全國概況到前沿技術

児玉淳一教授以「日本岩石力學現況與挑戰」為題,從學會組織談到具體工程案例,內容豐富,重點如下:

委員會與學會組織

児玉淳一教授介紹YARO-kai
児玉淳一教授介紹日本「YARO-kai」青年岩盤研究者協會的組織與成員分布。

児玉教授首先介紹其所主持的 MMIJ 岩盤工程部門委員會——隸屬於日本資源・素材學會,成立於 1988 年,每年春、秋兩季(3 月與 9 月)召開定期大會,並出版《殘壁手冊》等專書;委員會下設岩盤斜面工程小委員會,同時也是 JSRM 的重要成員團體,児玉教授現任 JSRM 會長。

礦業與採石現況

與台灣類似,日本目前礦業規模有限,僅存北海道釧路煤礦(海底煤礦,深達地下二、三百公尺)與九州菱刈金礦(品位高達每噸 20 公克,年產量約 3.5 至 6 公噸)兩座地下礦場仍在運作,但全國各地仍有為數眾多的石灰岩與碎石採石場,其中位於靜岡縣、緊鄰東京的三峰川石灰石礦場年產量高達 600 萬公噸,邊坡穩定是該礦場自 1994 年以來持續監測的重要課題。

山岳隧道新建工程

児玉教授接著介紹兩項進行中的重大隧道工程:一是時速可達 500 公里的超導磁浮中央新幹線(名古屋至東京段),路線逾八成為隧道,需穿越海拔 1,400 公尺的南阿爾卑斯山脈,覆岩壓力與高壓地下湧水是主要挑戰;二是北海道新幹線函館至札幌延伸段,全長約 200 公里、隧道占比近八成,因軟弱地盤湧水、隧道內巨大岩塊,以及含重金屬地質等三大難題,完工期程已由 2030 年延至 2038 年。

地下空間大型利用計畫

最後,児玉教授介紹五項具代表性的日本地下空間利用計畫:幌延地下研究實驗室(高放射性廢棄物地層處置研究 site,目前開挖深度已達 500 公尺);神岡宇宙微中子偵測設施(Kamiokande,小柴昌俊教授即以此獲頒諾貝爾獎,現正興建規模更大的 Hyper-Kamiokande);苫小牧 CCS 示範計畫(CO2 加壓至 23 百萬帕注入地下,年注入量約 10 萬公噸);三處地下水封式石油儲存設施(已運轉逾 30 年,儲油量可供日本十天緊急用油需求);以及規劃中、長度約 30 公里的國際直線加速器(ILC)地下隧道計畫。

福田大祐教授(北海道大學)

研究聚焦於結合有限元素與離散元素法(FDEM)的高效能運算模擬,重現岩石在動、靜態載重下的破裂過程。分享運用 GPU 平行運算(CUDA)提升模擬效率,並帶入教學現場。

민경조 助理教授(北海道大學)

研究方向為跨尺度的岩石破裂實驗設計與量測,結合室內試驗與現地調查,發展兼顧不同尺度、載重條件的岩石力學行為模型,補足數值模擬與現地實務間的驗證缺口。

木崎彰久副教授(秋田大學)

長期投入以水刀(Waterjet)技術進行岩盤調查與資源開發,分享團隊如何運用水刀清除地熱井管內結垢物,以低環境負荷方式維護地熱井長期運轉效能。

濵中晃弘助教(九州大學)

研究聚焦礦業轉型與地下空間再利用,包括地下煤炭氣化技術,以及以聲射(AE)監測掌握地下氣化反應區動態變化。會後與台方就 CO2 封存與奈米氣泡注入技術深入交流。

YARO-kai:日本青年岩盤研究者協會

児玉教授也介紹了「YARO-kai」(Young Researcher's Association for Rock Engineering)——由日本資源工程與岩石力學領域青年研究者組成的交流組織,成立於 2002 年 6 月,現有 19 位活躍成員,橫跨北海道大學、東京大學、京都大學、大阪大學、九州大學、東北大學等十餘所大學。期待未來也能藉此平台串連台日青年學者間的交流合作。


共通挑戰,攜手向前
互贈紀念禮物
資源系向性一主任(左)與児玉淳一教授(右)互贈紀念禮物。

児玉教授指出,台灣與日本同樣面臨複雜地質條件、天然資源有限,以及地震等天然災害的共同挑戰,這也是雙方能夠攜手互補、共同突破的關鍵所在。雙方學者相互提問,從二氧化碳封存選址如何避開斷層、煤層甲烷與二氧化碳封存技術的異同,到氫氣地下儲存的可行性,討論氣氛熱絡,意猶未盡。會後,資源系向性一主任與児玉淳一教授互贈紀念禮物,為這場跨海交流留下溫暖的印記。

展望未來,雙方期待以此次交流為起點,在二氧化碳地質封存、地熱資源開發,以及地下空間等領域展開更具體的合作研究與人才互訪,為台日青年學者搭起長期交流的橋樑,讓兩地在地下資源工程的關鍵議題上持續並肩前行。

全體與會人員合影
台日雙方全體與會人員於研討會後合影留念,賓主盡歡,期待未來持續深化合作交流。