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金属矿床地下开采的基本概念

金属矿床地下开采的基本概念
金属矿床地下开采的基本概念

金属矿床地下开采的基本概念

§1、金属、矿床的工业特征

一、矿石和废石的概念

(1)矿物——在地壳中,由于地质作用形成的自然元素和自然化合物,统称为矿物。

(2)矿石——凡是在地壳中遇到矿物集合体,在现在技术经济水平条件下,能以工业规模从中提取国民经济必须的金属或矿物产品的都叫矿石。

(3)矿体——矿石的聚集体叫矿体。(一个矿体是一个独立的地质体,具有一定的几何形状,具有一定的空间位置等)。

(4)矿床——矿床是矿体的总称。(对于某一矿区而言,一个矿床由一个或几个矿体组成,矿床又可分为工业矿床和非工业矿床)。

①工业矿床——在当前技术经济条件下,符合开采和利用要求的矿床叫工业矿床。

②非工业矿床——与上述情况反之,叫非工业矿床。

(5)围岩——矿体周围的岩石叫围岩。

①上盘围岩——指矿体上部围岩。

②下盘围岩——指矿体下部围岩。

(6)夹石——夹在矿体中的岩石叫夹石。

(7)废石的概念

在采矿过程中所采出的围岩或夹石,一般称为废石。(或者说废石是:矿床周围的围岩以夹石、根本不含有用成分或者含量过少,当前不宜作为矿石开采的称之为废石)。

【注意】应当指出,矿石与废石的概念是相对的,它与一个国家的社会制度,一个国家的科学技术发展水平,已经掌握的资源情况,以及对某种金属的需要量都存有关系。

例如,锡和铜,过去锡品位达到期0.8%,才算矿石可以开采,而现在饧品位只要达到0.2~0.3%,就作为矿石开采,过去铜的品位只有达到1.0%,才开采,而现在达到0.4~0.6%,即可作为矿石开采。

过去废石,而现在却变成了可开采的矿石。(黄金品位达8~10克/吨就是富矿)二、矿石的种类

在自然界中的矿物很多,现在已经知道的矿物有3000多种,而有用矿物约有二百余种。

在地壳中,以自然金属形式存在的矿石是很少的,大量的矿石是以氧化矿,硫化矿等形式存在的。(含金属成份的矿石,叫金属矿石)。

(一)金属矿石按其所含金属矿物的性质,化学成份,矿物组成可以分为以下几类

(1)自然金属矿石——它是以单一元素形式存在的,如金、铂银等。

(2)氧化矿石——指矿石的成分为氧化物。

如:赤铁矿(Fe2O3),赤铜矿(Cu2O)等。

(3)硫化矿石——指矿石的成份为硫化物。

如黄铜矿(CuFeS2)、方铅矿(PnS)、辉铜矿(MOS2)、闪锌矿(ZMS)等(4)混合矿石——是前三种的混合物。

(二)根据所含金属种类的不同,矿石又可分为以下几种

(1)黑色金属矿石——如铁、锰、铬

(2)有色金属矿石——如铜、铅、锌、铝等

(3)稀有金属矿石——如铌、钽等(也是相对概念)

(4)放射性矿石——如铀、钍等

(5)贵重金属矿石——如金、锒、泊等

(6)非金属矿石——如建筑石材、石膏、滑石等。

三、矿石品位的概念

(一)矿石品位的概念

通常我们把矿石中凡是可供利用的元素或矿物称为有用成份。矿石中所含有用成分的多少用品位来表示。

所谓品位就是:矿石中有用成份的重量与矿石重量之比,常用百分数(%)表示。

矿石中有用成份重量

矿石重量

品位= ×100%(或克/吨)

一般金属品位是指矿石中该种金属元素含量的百分数。

对于贵重金属(金铂等)矿石的品位是用克/吨表示。这是因为这些贵重金属在矿石中含量很少。

(二)边界品位

这是指可采矿石有用成份含量和最低界限。它是矿体边界上矿石上最低品位,是划分矿石和废石,圈定矿体范围的标准。在圈定的矿本范围内,任意取样点的品位,一般都不应当小于边界品位。

(三)最低工业品位

是指在边界品位圈定的矿体范围内,合乎工业开采要求的平均品位的最低值。

这意思是说,根据目前工业技术水平,当矿石的品位低于某个数值时,便没有利用的价值,则这一数值的矿石品位叫最低工业品位,或者产,用边界是品位圈定的矿体或矿体中某个块段的平均品位,必须高于最低工业品位才有开采价值,否则无开采价值。

【注意】①边界品位和最低工业品位也是相对概念,是可以变化的。

②品位的表示方法实例:

綦江铁矿赤铁矿品位大于30%,金岑铁矿,磁铁矿品位56.24%;辉铜山铜矿品位2.04%,湘西金矿品位3~5克/吨,秦岑金矿品位15克/吨,红花沟金矿品位14.46克/吨(平均)。

四、矿石和围岩的性质

矿石和围岩的性质主要包括有:硬度、坚固性、投固性、碎胀性、结块性、氧化性、自燃性及含水性等。

(一)矿岩的硬度

矿岩的硬度是指矿岩抵抗工具侵入的性能。矿岩的硬度取决于矿岩的组成,即取决于矿岩颗粒的硬度,形状,大小,晶体结构以及颗粒间胶结构的情况等,矿岩的硬度除了对凿岩有很大影响外,往往影响矿岩的坚固性和较固性。

(二)矿岩的坚固性

人们在长期的实践中认识到,有些岩石不容易破坏,有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩,难于爆破,则它们的硬度也比较大,概括的说就是比较坚固。因此,人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程

度。

坚固性的大小用坚固性系数来表示,(许多书中硬度系数,也叫普氏系数f 值)。

坚固性系数(R单位kg/cm2)

式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。

通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。

如:

①极坚固岩石f=15~20(坚固的花岗岩,石灰岩,石英岩等)

②坚硬岩石f=8 ~10(如不坚固的花岗岩,坚固的砂岩等)

③中等坚固岩石f=4 ~6 (如普通砂岩,铁矿等)

④不坚固岩石f=0.8~3 (如黄土、仅为0.3)

矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质,但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。

强度是指矿岩抵抗压缩,拉伸,弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。(如抵抗锹,稿,机械碎破,炸药的综合作用力)。(三)矿岩的稳固性

(1)矿岩稳固性的概念:

稳固性是指在一定暴露面积下和在一定时间内不自行垮落的性能。或者说较固性是指矿岩在空间允许暴露的面积大小和允许暴露的时间长短的性能。

影响稳固性的因素十分复杂,高于矿岩的成份,结构,构造节理状况,风化程度,以及水高地质条件都有关系,还与矿岩在开采过程中形成的实际情况有关,(如巷道的方向,开采深度等)。

稳固性对于采矿方法的选择,及支护方法的选择,掘进方式等都有很大影响。(2)稳固性与坚固性的关系

二者既有联系,又有区别。一般在节理发育,构造破碎的地带,矿岩的坚固性虽然可能好,但稳固性大为下降。因此,稳固性与坚固性不能混同起来,(坚固性不好的,不一定就不稳固)。

(3)矿岩稳固性分类:大致可分为五类

①极不稳固的

不允许有暴露面积。要求在掘进及开采中必须超前支护。否则会昌落。(非金属矿条件);

②不稳固的

允许暴露的面积在50米2以内。也即允许有较小的暴露面积,随着回采,要立即进行支护。

③中等稳固的

允许有一定的暴露面积,即50m2——200m2,一般不支护,或作临时支护,即可安全地进行生产。

④较稳固的

允许有较大的暴露面积,为200——500m2,一般不支护。

⑤极稳固的

允许有很大的暴露面积,即800m2以上。不必支护,可以长期时不垮落。【注】稳固性不仅与暴露面积和时间有关,而且与地压,大小,节理发育程度,节理方向,暴露面积形状等有关。

(四)矿岩的碎胀性

矿岩的碎胀性是指矿石和围岩破碎之后的面积比原体积增大性质。碎胀性可用碎胀系数来表示(又叫松散系数)

>1

对于一般坚硬矿岩石松散系数为1.4——1.6(或1.2——1.6)。

松散系数的大小主要取决于破碎之后,矿岩的粒度组成和块度的形状。初装入容器(矿车、箕斗等)内的矿岩块,因矿岩块之间空隙较大,则松散系数值可达1.8 ——2.0(产生了二次松散)。

(五)矿岩的结块性

结块性是指采下的矿岩遇水受压,经过一定的时间,又结成整块性质。

我们通常见到的是粘土矿物、滑石、或高硫矿遇水受压,经过一段时间后,易出现结块现象。结块性对于放矿,装卸,运输等生产环节造成困难,甚至于影响到某些采矿方法的顺利使用。具有结块性的矿石在采坊中,在凿井中存放时间不宜过长。

(六)矿石的氧化性

矿石的氧化性是指硫化矿石在水和空气的作用下,变成了氧化矿石的性质。在硫化矿石中渗杂入氧化矿石后,降低了选矿的回收率。(选矿用的药剂不同)。因而硫化矿与氧化矿石切记不要混在一起。

(七)矿岩的自燃性

自燃性是指高硫化矿石(含硫量在18——20%以上),当其透水性及透气性良好的条件下,具有自燃发生的性能。

高硫化矿在井下氧化时,放出大量的热,经过一段时间,温度升高,会引起井下火灾,特别粉状的高硫化矿与空气接触的面积大,更容易引起火灾。

由于上述原因,对于高硫化矿床必须要采取快采快处理的办法来开采,以减少矿石的损失。

具有自燃性的矿石,在采矿方法选择上有特别要求。(例如:小饧林矿在文革中曾进行过一次大炸破,由于矿石未能及时放出来,时间一长,温度升高,产生了自燃,烧了很久而未灭,只好封闭起来,暂时不采)。至今封闭未采。

(八)含水性

含水性是指矿岩裂缝和孔隙中含水的性质。矿岩含水性直接影响到矿石的提升,运输,矿仓内储矿。矿岩含水过多,会使排水费用增加。对于此方案寒冷地区的矿山,由于含水性会造成结冰河。

(九)其他的

(1)容重——容重是指单位体积中原岩的重量。

一般岩石的容重为2.3——3.0 T/m3之间。

有色金属矿石中金属含量较少,其容重与岩石差不多或稍大些。黑色金属矿石中金属含量较高,容重可达3.5 T/m3左右。(或更大)

(2)块度——原所崩落后则形成矿块,或岩石块,其尺寸的大小称为块度。

块度通常用三个相互垂直方向的平均尺寸来表示。(或用最大方向的尺寸)

即B、L、H的平填值。

(一般按三度算,用方格法测定时,用二度定,有时用二度时采用一个效正系数)。

对于一定的装运,破碎等设备,对矿岩的最大块度有一定的要求。为了保证矿山持续生产,必须使矿石的最大块度与装运等设备的要求相应。

通常用合格块度来表示限制采出矿石的块度,矿石块度超过合格块度时,则要求进行二次破碎。

合格块度——即允许的矿石最大块度。通常合格块度为250——500mm之间,也有600mm。它是根据开采及加工的工艺和设备要求来确定的。随着机械化水平的提高,合格块度有增大的趋势。

(3)自然安息角——松散矿岩自燃烧堆积时,其四周将形成倾斜的堆积坡面,我们把自然堆积坡面与水平面相交的最大角度,称为该矿岩的自然安息角。五、金属矿床分类及其工业特征

(一)金属矿床分类

金属矿床的矿体形状厚度及倾角,对于矿床开拓和采矿方法的选择,有直接的影响,因此,金属矿床的分类,一般按其矿体形状倾角和厚度三个因素进行分类。(此三个要素习惯上称为矿体三要素)。

(1)按矿体形状分类

1)层状矿体——这种矿体是一层一层的。多源于沉积或变质沉积矿床。

特点是:①层状矿床的品位,倾角和厚度变化不大,比较稳定。②矿床规模比较大。

③多见于黑色金属矿床。(乱矿多见)

2)脉状矿体

这类矿床主要是由于热液和气化作用,将矿物充填于地壳的裂隙中生成的矿床。

特点是:①矿脉与围岩接触处有蚀变现象

②矿床赋存条件不稳定;

③有用成分含量不均匀;(品位变化大)。

(有色金属,稀有金属及贵重金属硫矿床多属此类)。

3)块状矿床

这类矿床主要是充填,接触高代分离和氧化作用形成的。

特点:①形状很不规则。呈不规则的透镜状,矿株等形;

②矿体大小不一;

③矿体与围岩的界限不明显;

某些金属矿床(铜、铅、锌等)属此类。我国的南京梅山铁矿也属此类矿床。(2)按矿体、厚度分类

1)矿体厚度的概念:

矿体厚度是指矿体的上盘与下盘之间的垂直距离或水平距离。前者称为矿体的真厚度,后者称为矿体的水平厚度。

b——为垂直厚度;a——为水平厚度;

φ——a与b夹角;α——矿体倾角;

对于急倾斜矿体,常用水平厚度,对于缓倾斜矿体,水平或倾斜矿体常用垂直厚度。(也即真厚度。若文中不加说明时,一般指真厚度)。

2)分类:可分五类

①极薄矿脉

矿体厚度在0.8米以下。(一个肩宽)开采时要采一部分围岩,才能保证正常的工作宽。(用浅孔凿岩开采的方法)

②薄矿脉

矿体厚度为0.8——4.0米之间。考虑近似水平矿床,用木支护时支护高度不得

超过4米,超过4米,支护作业困难很大。

用浅孔回采。

③中厚矿体

矿体厚度为4.0——10米之间。一般此时矿块没走高布置,多用浅孔回采。

④厚矿体

矿体厚度为10——30米,(此时30米为使用没走向布置与垂直走向布置矿块的界限,也可以用沿走向布置矿体)。一般用深孔回采。

⑤极厚矿体

矿体厚度在30米以上。采用深孔回采。矿块可垂直走向布置。

3)矿块的布置形式

①矿块沿走向布置②矿块垂直走向布置

③矿块垂直走向布置且凿走向矿柱。

为什么要垂直走向布置呢?主要是:①受到允许的暴露面积限制;②受到凿岩设备运搬矿石的设备限制。

(3)按矿体倾角分类(与矿石运搬方式有关)

1)水平矿体

矿体倾角小于5°(包括微倾斜矿体)。可使用有轨或无轨运搬设备直接进入采坊运搬矿石。

2)缓倾斜矿体

矿体倾角在5°——30°之间。可采用人力或电力,运输机等机械设备运搬矿石。

3)倾斜矿体

矿体倾角在30°——55°之间。可借助于溜槽,溜板或外力抛掷等方法,进行自重运搬矿石。

4)急倾斜矿体

矿体倾角应大于55°。可利用矿石自重的重力运搬方法。

【注】以上分类方法是相对的,随着其他无轨机械设备的发展,分类界线将会变化。

(二)金属矿床的特点

(1)矿床赋存条件不稳定;

(2)矿石品位变化大;

(3)地质构造复杂;

(4)矿石和围岩的硬度较大;

(5)矿床的含水性;

§2、金属矿床地下开采概述

一、井田及其划分原则

(一)井田矿田和矿区的概念

实际在采矿企业中,在矿务局下面或在公司下面设一个或几个矿山;而在矿山下面设一个或几个坑口,而每一个坑口都是一个独立的开采系统,独立的生产单位。

按照这种所属关系来划分井田,矿田和矿区,则:

(1)划归一个坑口开采的矿体,叫井田;

(2)划归一个矿山企业开采的全部矿床或者是一部分叫矿田;(如金岭铁矿、招远金矿等)

(3)划归一个公司或矿务局开采的矿体,叫矿区。(西北区,中央区,东南区)(如杨杖子矿务局,中条山有色金属公司等)(长岭矿分为三个井田开采)

一个矿田可以包括若干个井田,有时一个矿田就等于一个井田。

(弓长岭矿分两层矿体,6条矿层三、三为下含铁带现未采。上含铁带二矿区又分为三个井田开采。固上下含铁带之间相距80——200多米。西北采区为平洞淄井开拓,中央区为平洞竖井开拓,东南区未开采。一矿区用露天开采又分老空、独木、高山三个矿区)。

(二)井田的大小范围

井田的大小是矿床开采中的重要参数。

(1)对于倾斜和急倾斜矿床,井田尺寸一般用沿走向长度和沿倾斜长度或垂直深度H来表示。

(2)对于水平和微倾斜矿床中,则用长度L和宽度B来表示。

(3)当矿床范围不大,矿体又比较集中时,为了生产管理方便,可以用一个井田开采。

(4)当矿体范围很大,或矿体比较分散,如果仍然用一个井田开采全部矿床的话,则所开掘的巷道工程量大,生产地点过于分散,因而会造成经济上的不合理,此时可划分几个井田开采。

(5)划分井田时应当考虑几个方面的问题

①照顾到自然赋存条件,及地表地形条件。往往以地面的河流、湖泊、铁路干线,水库等来划分,(或如杨杖子矿、大北岭和寺前矿是由于上部两矿体中间有一个无矿带,就依无矿带划分成两部分,松北矿单独划为一个井田,因距离远)(弓矿现分三个井田,主要的矿质量<赤及磁铁矿>及一条沟分为,另外上含铁带和下含铁带也分不同井田开采,因上下距离大)。

②照顾到生产管理上的方便。

③要考虑到国民经济的需要。

④考虑技术经济的合理性。

总之,要进行综合分析。

※※※※

【参考内容】关于矿岩的走向与倾向的概念。

(1)走向线——岩层的层面与水平面的交线叫该岩层的走向线。

(对不规则的矿体来说,矿体的理想中心面与水平面的交线叫该矿体的走向线)。

(2)走向——走向线的水平方位角叫走向

(由于走向线是平面上的一条线,所以能用它与正北方向所夹的角度来表示它的方向。如某岩层露头在地质平面图上的上向为北东60o(NE60),就表示该岩层是从正北算起向东数60o角)。

(3)走向长——矿体沿走向的长度,称为矿体的走向长。

(4)倾斜线——在岩层平面内垂直走向的线叫倾斜线。

(5)倾斜——倾斜线的方向叫倾斜(或倾向)。

(倾斜也是用倾斜线在水平面上的投影与正北或正南的夹角来表示,走向和倾斜在平面内的投影成垂直关系。

(6)倾角——倾斜线与水平面形成的夹角叫倾角。也就是岩层面与水

所形成的夹角,叫岩层的倾角。

(7)关于延深、埋进深度和赋存深度的概念

H

-500

1

-50

a)延深——是指矿体在深度上分布情况。可用埋道深度和赋存深度来表示。

b)埋道深度(h)——指矿体上部界线到地表的深度(h)。

c)赋存深度(HO)——指矿体上部界限到下部界限的垂直距离或倾斜距离。

※※※※

二、阶段、矿块和盘区采区的概念

(一)阶段和矿块的概念

(1)阶段——阶段就是在开采缓倾斜,倾斜和急倾斜矿床时,在井田中每隔一定的垂直距离,掘进与走向一致的主要运输巷道,将井田在垂直方向上划分为矿段,把这个矿段叫做阶段。

(2)阶段高度——阶段高度是指上、下两个阶段运输平巷之间的垂直距离。

阶段高度变化范围——阶段高度变化范围很大。

对于缓倾斜矿体,阶段高度通常小于20——30米;

急倾斜矿体,阶段高度通常为50——60米,个别也有达到80——120米左右的。

但是,对于不同的采矿方法,则所需求的阶段高度是不同的。

(3)影响阶段高度的主要因素

阶段高度主要取决于影响的赋存条件,采矿方法。

只要条件许可,适当的增加阶段高度,可以减少阶段数目,降低开拓、采准工程量,减少矿石损失和贫化。

因此,近年来有增加阶段高度的趋势。(受凿岩设备等限制条件)

(4)矿块

在阶段中沿走向每隔一定距离,掘进天井连通下、下两个相邻的阶段运输平巷,将阶段再划分为独立的回采单元,我们把这样的回采单元叫做矿块。

矿床的赋存条件不同,则开采矿块的方法也不同。

(二)盘区和采区的概念

(1)盘区

①当开采水平和微倾斜矿床时,(即矿体倾角<5°的矿床)如果矿床的厚度不超过允许(如某矿体厚度80多米,若选用浅水凿矿法开采,则80米超过了凿矿法常用的阶段,高50米在长,此时应分几个阶段开采,如可分为30米阶段开采。根据具体采矿方法而定)的阶段高度,此时,在井田内不再划分为阶段。

为了工作上的方便,将井田用盘区运输巷道划分为长方形的矿段。我们把这矿段称为盘区。

(当矿体厚度很大时,仍然划分为阶段来开采,如梅山铁矿)。

②盘区的范围——盘区是以井田边界为其盘区的长度。而以两个相邻盘区运输巷道之间的距离为其盘区的宽度。

Ⅰ——开拓盘区;Ⅱ——采准盘区;Ⅲ——回采盘区;

1——主井;2——付井;3——主运输巷道;

4——盘区运输巷道;5——回采巷道;6——采区;

7——切割巷道;B——矿床的宽(即井田宽)L——矿床的长(井田的长)

(2)采区

1)在盘区中沿走向每隔一定距离,掘进回采巷道连通相邻两个盘区运输巷道,将盘区再划分为独立的回采单元,把这个独立的回采单元称为采区。

2)采区范围——上、下以阶段平巷为界,其高度为阶段高度,长度以采区天井(或上山)为界。长度根据采矿方法不同,可变化在10——40为至30——60米之间。

3)当开采缓倾斜矿床时,可有两种情况

①当矿体厚度不大时,采区可沿走向布置;

②当矿体厚度很大时,采区可沿上部走向布置;

三、矿床的开采顺序(一)井田阶段的开采顺序

阶段的开采顺序可有两种方式

(1)下行式——即自上而下进行开采。即先采上阶段,而后开采下阶段。也可以同时开采几个阶段。(采用多阶段开采,虽然可以增加工作线长度和提高矿井生产能力,但也造成生产管理分散,巷道维护工作量大,占用设备数量多,各种管线、轨道不能及时回收复用,污风串联,经营管理费用增加等一系列的。一般同时回采的阶段数目可保持为1——2年,不应超过3——4个。)

(2)上行式——与下行式相反。

上行式开采顺序,仅在开采缓倾斜矿床时的某些特殊情况下使用。例如地表无废石场(存放废石的场地),必须将上部的废石充填于下部的采空区,或者以深部采空区做为蓄水池用等。

在生产实际中,一般多采用下行式开采顺序。下行式开采的优点是:可以节省初期投资,缩短基定时间;在逐步向下的开采过程中,能进一步探清深部矿体,避免浪费;生产安全条件好;适用的采矿方法范围广。

(二)阶段中矿块的开采顺序阶段中矿块的开采顺序,按照回采工作对主要开拓巷道的位置关系,可分为三种。

(主开拓巷道指——主井、主平面同及出矿巷道)。

(1)前进式回采——当阶段运输平巷掘进一定距离后,从靠近主要开拓巷道的矿块开始回采,向井田边界依次推进。

【优点】矿井初期基建时间短,投产快。

【缺点】增加了采准巷道的维护费用。

2

双翼回采(多用)

单翼回采(少用)由主井先向左采完后,再由主井起向右采。

侧翌回采(当地形受到限制时用)。

前进式回采顺序的适用条件——当矿床满足条件简单,矿岩稳固,且要求较早在阶段中开展回采工作时可以采用。

(2)后退式回采顺序——阶段运输巷道掘进到井田边界后,从井田边界的矿块开始,向主要开拓巷道方向依次回采。这种开采顺序也可分为双翌、单翌和侧翌回采三种。

双翌回采②

单翌回采

③侧翌回采

后退式回采【缺点】矿井初期基建时间长,投产慢。

【优点】巷道维护费用低。(只有在中央并列式开拓时才具有中央对角式的就不行了)

(3)混合式回采——混合式回采是指初期采用前进式开采,当阶段运输平巷掘进完毕后,再改为后退式开采,或既前进,又后退同时开采。

【优点】兼顾了前两种的优点【缺点】生产管理比较复杂

(三)相邻矿体的开采顺序

一个矿床如果有许多彼此相距很近的矿体,那么在开采其中一个矿体时,将会影响邻近的矿体。在这种情况下,确定合理的开采顺序,对于生产的安全和资源的回收都有很重要的意义。

(1)当矿体倾角(α)小于或等于围岩的崩落角(或rβ)时,应当采取从上盘向下盘推进的开采顺序。这样的开采顺序是:先采矿体Ⅱ,(后采矿体Ⅰ)使采空区的下盘围岩不会移动,固而不会影响下盘矿体Ⅰ的开采。若反之,就会影响矿脉Ⅱ的开采。

α≤β(r)由上盘向下盘采先Ⅱ,后Ⅰ。

※(岩石移动角,参阅讲义P280,表10—1,上盘移动角用)β表示,下盘移动角用r表示,走向端部移动角用δ表示)。

(2)当矿体倾角大于围岩崩落角,两矿体又相距很近时,此时无论先采那条矿脉,都会因采空区围岩移动而相互影响。

在这种情况下,相邻矿体的开采顺序,应当根据矿体之间夹石层的厚度,矿石和围岩的较固性,所选取的采矿方法和技术措施而定。一般是用先采上盘矿体,后采下盘矿体的开采顺序。如果夹石层不大,采用充填结成凿矿法时,也可以采用由下盘向上盘的开采顺序。

(3)当围岩不够较固时,为了加快回采强度,并且为了缩小采空区对围岩的影响,则往往上盘矿体与下盘矿体同时回采。也即对矿脉群进行平行开采的办法。但这种方法仅适用于矿脉比较少的情况下。

(四)在同一个井田的数个矿体,往往有贫富不均,厚深不均,大小不一及开采条件难易不同复杂条件。在这种条件下,应遵循以下原则未开采,即:

贫富兼采,深厚兼采,大小兼采,难易兼采。若不以此原则开采,将会破坏合理的开采顺序,将会造成严重的资源损失。

四、矿床的开采步骤

金属矿床地下开采的步骤可以分为:开拓、采准、切割与回采四个步骤,这些步骤反映了不同的工作阶段。

(一)开拓工作

(1)开拓工作意义——是指:从地面掘进一系列巷道达到矿体,使矿体连通地面,形成人行、通风、运输、排水、供电、供风、供水等系统。

①把井下将要采出的矿石废石运到地表

(2)开拓的目的——②把废水和污浊的空气排到地表

③把人员、材料高级设备运到井下进行生产

(3)开拓巷道——为了达到上述开拓目的而掘进的巷道,称为开拓巷道。例如井筒(竖井、斜井)、平硐、石门、井底车场、井下大的石日室,主要阶段运输巷道、主淄矿井,充填井等,都属于开拓巷道。

【井底车场】井底车场是井下井口附近一些硐室,巷道的总称,

金属矿床露天开采

第一篇金属矿床露天开采 第一章品位与储量计算 第一节概述 投资一个矿床开采项目,首先必须估算其品位和储量。一个矿床的矿量、品位及其空间分布是对矿床进行技术经济评价、可行性研究、矿山规划设计以及开采计划优化的基础,是矿山投资决策的重要依据。因此,品位估算、矿体圈定和储量计算是一项影响深远的工作,其质量直接影响到投资决策的正确性和矿山规划及开采计划的优劣。从一个市场经济条件下的矿业投资者的角度看,这一工作做不好可能导致两种对投资者不利的决策:(1)矿体圈定与品位、矿量估算结果比实际情况乐观,估计的矿床开采价值在较大程度上高于实际可能实现的最高价值,致使投资者投资于利润远低于期望值,甚至带来严重亏损的项目。(2)与第一种情况相反,矿床的矿量与品位的估算值在较大程度上低于实际值,使投资者错误地认为在现有技术经济条件下,矿床的开采不能带来可以接受的最低利润,从而放弃了一个好的投资机会。 然而,准确地估算出一个矿床的矿量、品位绝非易事。大部分矿体被深深地埋于地下,即使有露头,也只能提供靠近地表的局部信息。进行矿体圈定和矿量、品位估算的已知数据主要来源于极其有限的钻孔岩心取样。已知数据量相对于被估算的量往往是一比几十万乃至几百万的关系,即对一吨岩心进行取样化验的结果,可能要用来推算几十万乃至几百万吨的矿量及其品位。可以不过分地说,矿量、品位的估算是世界上最大胆的外推。因此,矿体圈定与矿量、品位估算不仅是一项十分重要的工作,而且是一项极具挑战性的工作。做好这一工作要求掌握现代理论知识与手段,并应用它们对有限的已知数据进行各种详细、深入的定量、定性分析;同时也要求从事这一工作的地质与采矿工程师具有科学的态度和求实精神。 本章将较详细地介绍当今世界上常用的矿量、品位估算方法,包括探矿数据的分析、处理和用于品位估值的剖面法、平面法及矿床模型法等。地质统计学作为品位估值的一种方法,从其诞生起就显示了强大的生命力,得到了越来越广泛的应用,本章对此给予较大的篇幅。本章的主要目的不是教会读者如何一步一步地应用所介绍的方法,对一个矿床进行矿量、品位估算,而是使读者了解这些方法的内涵,为读者提供在不同条件下应用最合理的分析、评价方法所需的知识基础。 第二节探矿数据及其预处理 一、钻孔取样

(冶金行业)金属矿床地下开采复习要点

(冶金行业)金属矿床地下开采复习要点

按矿体形状分类 层状矿体——矿体是壹层壹层的。多源于沉积或变质沉积矿床 特点是:层状矿床的品位,倾角和厚度变化不大,比较稳定;矿床规模比较大;多见于黑色金属矿床 脉状矿体——矿床主要是由于热液气化作用,将矿物充填于地壳裂隙中生成的矿床 特点是:矿脉和围岩接触处有蚀变现象;矿床赋存条件不稳定;有用成分含量不均匀 块状矿床——矿床主要是充填,接触交代分离和氧化作用形成的 特点:形状很不规则。呈不规则的透镜状,矿株等形;矿体大小不壹;矿体和围岩的界限不明显 按矿体厚度分类 矿体厚度:矿体的上盘和下盘之间的垂直距离或水平距离。前者称为矿体的真厚度,后者称为矿体的水平厚度。对于急倾斜矿体,常用水平厚度,对于缓倾斜矿体,水平或倾斜矿体常用垂直厚度 极薄矿脉矿体厚度在0.8m以下。(壹个肩宽)开采时要采壹部分围岩,才能保证正常的工作宽薄矿脉矿体厚度为0.8——4.0m之间。考虑近似水平矿床,用木支护时支护高度不得超过4m,超过4m,支护作业困难很大。用浅孔回采 中厚矿体矿体厚度为4.0——10m之间。壹般此时矿块没走高布置,多用浅孔回采 厚矿体矿体厚度为10——30m,(此时30m为使用没走向布置和垂直走向布置矿块的界限,也能够用沿走向布置矿体)。壹般用深孔回采 极厚矿体矿体厚度在30m之上。采用深孔回采。矿块可垂直走向布置

3)矿块的布置形式1矿块沿走向布置2矿块垂直走向布置3矿块垂直走向布置且凿走向矿柱 为什么要垂直走向布置呢?主要是:1受到允许的暴露面积限制;2受到凿岩设备运搬矿石的设备限制 金属矿床的特点:矿床赋存条件不稳定;矿石品位变化大;地质构造复杂;矿石和围岩的硬度较大;矿床的含水性 井田划归壹个坑口开采的矿体 矿田划归壹个矿山企业开采的全部矿床或者是壹部分 矿区划归壹个X公司或矿务局开采的矿体 划分井田时应当考虑几个方面的问题 1照顾到自然赋存条件,及地表地形条件2照顾到生产管理上的方便3要考虑到国民经济的需要4考虑技术经济的合理性 走向线——岩层的层面和水平面的交线叫该岩层的走向线 走向——走向线的水平方位角叫走向 走向长——矿体沿走向的长度,称为矿体的走向长 倾斜线——在岩层平面内垂直走向的线叫倾斜线 倾斜——倾斜线的方向叫倾斜(或倾向) 倾角——倾斜线和水平面形成的夹角叫倾角。也就是岩层面和水平面所形成的夹角,叫岩层的倾角 延深——是指矿体在深度上分布情况。可用埋道深度和赋存深度来表示 埋道深度(h)——指矿体上部界线到地表的深度 赋存深度(H0)——指矿体上部界限到下部界限的垂直距离或倾斜距离

金属矿床地下开采复习题及答案.doc

金属矿地下开采复习题及答案 一、名词解释 (1)矿石:凡是地壳里面在现代技术经济水平条件下,能以工业规模从中提取国民经济所必需的金属或矿物产品的矿物集合体。 (2)废石:在矿体周围或夹在矿体中的不含有用成分或含量较少,当前不宜作为矿石开采的岩石。 (3)稳固性:是指矿石或岩石在空间允许暴露面积的大小和暴露时间长短的性能。 (4)碎胀性:是指矿岩在破碎后,碎块之间孔隙变化而使其体积比原矿岩体积增大的性质。 (5)松散系数(碎胀系数):是指矿岩破碎后的体积与原矿岩体积之比。(6)阶段:在开采缓倾斜、倾斜和急倾斜矿床时,在井田中每隔一定的垂直距离,掘进一条或几条与走向一致的主要运输巷道,将井田在垂直方向上划分的矿段。 (7)矿块:在阶段中沿走向每隔一定距离,掘进天井连通上下两个相邻阶段运输巷道,将阶段再划分为独立的回采单元。 (8)矿床开拓:是指从地面掘进一系列巷道通达矿体,以便把地下将要采出的矿石运至地面,同时把新鲜空气送入地下并把地下污浊空气排出地表,把矿坑水排出地表,把人员、材料和设备等送入地下和运出地面,形成提升、运输、通风、排水以及动力供应等完整系统。或:为了开采地下矿床,需从地面掘进一系列巷道通达矿体,使之形成完整的提升、运输、通风、排水和动力供应等系统。

(9)采准:是指在已开拓完毕的矿床里,掘进采准巷道,将阶段划分成矿块作为回采的独立单元,并在矿块创造行人、凿岩、放矿、通风等条件。(10)切割:是指在已采准完毕的矿块里,为大规模回采矿石开辟自由面和自由空间(拉底或切割槽),有的还要把漏斗颈扩大成漏斗形状(称为辟漏),为以后大规模采矿创造良好的爆破和放矿条件。 (11)矿石损失率:在开采过程中损失的工业储量与工业储量之比率。(12)矿石回采率:是矿体(矿块)工业储量减去开采过程中损失的工业储量对工业储量之比率。 (13)废石混入率:即混入采出矿石中的废石量与采出矿石量之比率。(14)矿石贫化率:即因混入废石量和个别情况下高品位粉矿的流失而造成矿石品位降低的百分率。 (15)金属回收率:是指采出矿石中的金属量对工业储量中所含金属量之比率。(16)崩落带:地下采矿形成采空区以后,由于采空区周围岩层失去平衡,引起采空区周围岩层的变形和破坏,在地表出现裂缝的围的区域。 (17)移动带:由崩落带边界起至出现变形的地点止的区域。 (18)崩落角:从地表崩落带的边界至开采最低边界的联线和水平面所构成的倾角。 (19)移动角:从地表移动带边界至开采最低边界的联线和水平面所构成的倾角。 (20)先进天井:是指在矿块回采之前就已经掘出的天井。 (21)顺路天井:是指在矿块回采时边采边用岩块垒出的天井。 (22)平场:为了便于工人在留矿堆上进行凿岩爆破作业,局部放矿后将留矿

煤矿开采的基本概念

第一章煤矿开采的基本概念 1.煤田、井田、井型的基本概念。 2.井田内的划分方式?阶段与水平的基本概念?采区、盘区、带区的基本概念? 3. 矿井开拓、准备及回采的含义及作用是什么? 4.绘图表示说明下列井巷名称: (1)立井,暗立井;(2)科井、暗斜井; (3)平硐、岩石平巷、石门;(4)采区上山、下山。 5.阶段内再划分有哪几种方式,各适用于何种条件? 6.绘图说明矿井的主要生产系统。 第二章采煤方法的概念和分类 1.简述壁式体系和柱式体系采煤法基本特征和适用性。 2. 采煤方法的含义是什么?采煤方法分类的依据是什么? 3. 我国较广泛采用的采煤方法有哪几种?应用及发展概况如何? 第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺 1. 长壁采煤法有那几种主要采煤工艺?说明主要特点及相互关系。 2. 什么是普采工艺系统?普采工艺的基本要点是什么? 3. 什么是综采工艺系统?综采工作面的主要设备有哪些? 4. 说明综采双滚筒采煤机割煤、进刀方式有哪几种?有何优缺点?及其实用条件? 5. 综采面有哪几种移架方式?及时支护与滞后支护的工艺流程是什么? 6. 简述综采工作面设备的几何尺寸配套及生产能力配套的基本原则? 7. 试分析影响综采面生产能力的各种因素及其相互关系。 8. 简述大采高、大倾角综采的工艺特点及煤壁防片帮、设备防止下滑的措施。 9. 简述采煤工作面过断层的技术措施。 10. 简述机采工作面开机率的概念和计算方法。 11. 试分析工作面的合理长度及影响合理长度的技术因素。

12. 熟悉并掌握工作面作业规程的内容和编制方法。 13. 绘图说明炮采面单体支架布置形式,并解释以下各词: 正悬臂支架,排距,柱距,最大最小控顶距,放顶步距,全部落垮法,采空区处理。 14. 简述炮采,机采,综采选择依据。 第四章单一走向长壁采煤法 1. 绘图说明单一走向长壁采煤法的采区巷道布置、掘进顺序和生产系统。 2. 不同采煤工艺对区段平巷的坡度和方向各有什么要求? 3. 说明区段平巷单巷布置和双巷布置的特点及应用。 4. 说明单工作面布置和双工作面布置的特点及应用。 5. 绘图说明采煤工作面回采顺序的几种方式及应用。 6. 绘图说明采场通风的几种方式及其适用条件。 7. 受构造影响时区段平巷布置的特点有哪些? 第五章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法 1. 倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法,分层同采时巷道布置有何特点?分层分采时可有何变化? 2. 对照图5-1简述倾斜分层走向长壁下行垮落分层同采时运煤通风线路。 3. 什么是人工假顶,分层开采中为什么要铺设人工假顶?什么是再生顶板,什么条件可以形成再生顶板? 4. 人工假顶主要有那些类型,各有何特点? 5. 假顶下回采时应注意些什么问题? 6. 无区段和上山煤柱时,采区巷道布置的特点及应用条件? 7. 说明倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法的工艺特点 8. 区段布置分层平巷方式有几种,说明其应用。 第六章倾斜长壁采煤法

(完整版)金属矿地下开采的步骤

金属矿地下开采的步骤 矿床进行地下开采时,一般都按照矿床开采四步骤,即按照开拓、采准、切割、回采的步骤进行,才能保证矿井正常生产。 开拓:从地表开掘一系列的巷道到达矿体,以形成矿井生产所必不可少的行人、通风、提升、运输、排水、供电、供风、供水等系统,以便将矿石、废石、污风、污水运(排)到地面,并将设备、材料、人员、动力及新鲜空气输送到井下,这一工作称为开拓。矿床开拓是矿山的地下基本建设工程。为进行矿床开拓而开掘的巷道,称为开拓巷道,例如竖井、斜井、平硐、风井、主溜井、充堵井、石门、井底车场及硐室、阶段运输平巷等。这些开拓巷道都是为全矿或整个阶段开采服务的。 采准:采准是在已完成开拓工作的矿体中掘进巷道,将阶段划分为矿块(采区),并在矿块中形成回采所必需的行人、凿岩、通风、出矿等条件。掘进的巷道称为采准巷道。D般主要的采准巷道有阶段运输平巷、穿脉巷道、通风行人天井、电耙巷道、漏斗颈、斗穿、放矿溜井、凿岩巷道、凿岩天井、凿岩硐室等。 切割:切割工作是指在完成采准工作的矿块内,为大规模回采矿石开辟自由面和补偿空间,矿块回采前,必须先切割出自由面和补偿空间。凡是为形成自由面和补偿空间而开掘的巷道,称为切割巷道,例如切割天井、切割上山、拉底巷道、斗颈等。 不同的采矿方法有不同的切割巷道。但切割工作的任务就是辟漏、拉底、形成切割槽。采准切割工作基本是掘进巷道,其掘进速度和掘进效率比回采工作低,掘进费用也高。因此,采准切割巷道工程量的大小,就成为衡量采矿方法优劣的一个重要指标,为了进行对比,通常用采切比来表示,即从矿块内每采出一千吨(或一万吨)矿石所需掘进的采准切割巷道的长度。利用采切比,可以根据矿山的年产量估算矿山全年所需开掘的采准切割巷道总量。 回采:在矿块中做好采准切割工程后,进行大量采矿的工作,称为回采。回采工作开始前,与根据采矿方法的不同,一般还要扩漏(将漏斗颈上部扩大成喇叭口),或者开掘堑沟;有的要将拉底巷道扩大成拉底空间,有的要把切割天井或切割上山扩大成切割槽。这类将切割巷道扩大成自由空间的工作,称为切割采矿(简称切采)或称补充切割。切割采矿工作是在两个自由面的情况下以回采的方式(不是掘进巷道的方式)进行的,其效率比掘进切割巷道高得多,甚至接近采矿效率。这部分矿量常计入回采工作中。 回采工作一般包括落矿、采场运搬、地压管理三项主要作业。如果矿块划分为矿房和矿柱进行两步骤开采时,回采工作还应包括矿柱回采。同样,矿柱回采时所需开掘的巷道,也应计入采准切割巷道中。

煤矿采掘基本知识

煤矿采掘基本知识

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煤矿采掘基本知识 一、矿井爆破 (一)爆破器材 1.炸药 炸药是在一定条件下,能够发生快速化学反应、放出大量热量、生成大量气体产物,显示爆炸效应的化合物或混合物。炸药爆炸后,在岩体内产生瞬时高压冲击波,冲击波从爆源向岩体内传播,并对周围煤岩体发生作用,把煤炭或岩石破碎下来。 矿用炸药分为煤矿许用炸药和非煤矿许用炸药,准许在地下有瓦斯和煤尘爆炸危险的工作面使用的安全炸药称为煤矿许用炸药。煤矿井下的所有爆破作业工作面,必须使用煤矿许用炸药。 2. 雷管 雷管是一种装有起爆药的小管,用来起爆炸药的专用材料。雷管按起爆方式分为火雷管和电雷管两种,电雷管由电能来起爆。电雷管又分为瞬发雷管、秒延期雷管和毫秒延期雷管。煤矿井下广泛使用毫秒延期电雷管。 3. 发爆器 发爆器是用来供给电爆网路的电雷管起爆电能的仪器。《煤矿安全规程》规定,井下爆破必须使用发爆器。 (二)爆破技术 1、掘进工作面爆破 (1)炮眼分类及布置 掘进工作面的炮眼,按其所起作用不同,可分为以下三类,如图3-11 所示: ①掏槽眼(又名掏心眼)。掏槽眼的作用是首先将工作面上某部分岩石破碎下来,为工作面形成第二个自由面,为其他炮眼的爆破创造有利条件。 掏槽眼应比其他炮眼深15~20厘米,叫做超深。超深的作用是使其他炮眼利用率提高。掏槽眼又分斜眼掏槽法、直眼掏槽法、混合式掏槽法。 图3-11 炮眼布置示意图 Ⅰ-掏槽眼Ⅱ-辅助眼Ⅲ-周边眼

昆明理工大学805金属矿床地下开采2020年考研真题

昆明理工大学2020年硕士研究生招生入学考试试题(A卷) 考试科目代码: 805 考试科目名称:金属矿床地下开采 考生答题须知 1.所有题目(包括填空、选择、图表等类型题目)答题答案必须做在考点发给的答题纸上,做在本试题册上无效。请考生务必在答题纸上写清题号。 2.评卷时不评阅本试题册,答题如有做在本试题册上而影响成绩的,后果由考生自己负责。 3.答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答(画图可用铅笔),用其它笔答题不给分。 4.答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。 一、填空题(总分40分,每空1分) 1、根据岩体的稳定性,通常将岩体分为()、()、()、()和()。 2、根据矿体的形状,可将金属矿床分为()、()和()。 3、根据矿床地下开采的特点,矿床开采步骤一般分为()、()、()和()。 4、井田中阶段的开采顺序分为()和();阶段中矿块的开采顺序又分为()、()和()。 5、金属矿床地下开拓方法可概括为()和()两大类。 6、根据竖井井底车场中矿车运行系统的特点,井底车场可分为()、( )和()井底车场。 7、主要开拓巷道包括(),()和()。 8、矿井排水系统可分为()、()和()。 9、自行设备运输矿石,有以下几种()、()、()和()。 10、矿床开采三级储量是指()、()和()。 11、空场采矿法的分类包括()、()、()、()、()。 二、名词解释(每小题4分,共20分) 1、阶段 2、采准系数 3、崩落角 4、地压管理 5、球状药包 三、简答题(每小题5分,共30分) 1、深孔落矿有哪些典型的布孔方式?各布孔方式的优点、缺点? 2、放出体的基本性质?

矿床的基本概念及分类

编订:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 矿床的基本概念及分类 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-2564-42 矿床的基本概念及分类 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行 具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或 活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、矿床的基本概念 矿床,是指埋藏在地壳里面的矿物集合体,在现代技术条件下,能以工业规模从中提取国民经济所必需的金属或矿物产品的矿体。矿床对每一矿区而言,是由一个或多个矿体所组成的。 二、矿床的分类 矿床的矿体形状、厚度及倾角,对于矿床开拓和采矿方法的选择,有着直接的影响。因此,矿床一般按矿体形状、倾角和厚度三个因素进行分类。 (一)按矿体形状分类 (1)层状矿床。这类矿床多为沉积或变质沉积矿床。其特点是矿床规模较大,赋存条件(倾角、厚度等)稳定,有用矿物成分组成稳定,其含量较均匀。 (2)脉状矿床。此类矿床主要是由于热液和汽化作

用,将矿物充填于地壳的裂隙中生成的矿床。其特点是矿脉与围岩接触处有蚀变现象,矿床赋存条件不稳定,有用成分含量不均匀。 (3)块状矿床。这类矿床主要是充填、接触交代、分离和汽化作用形成的矿床。它的特点是:矿体大小不一;形状呈不规则的透镜状;矿巢、矿株等产出;矿体与围岩的界限不明显。 (二)按矿床倾角分类 (1)水平和微倾斜矿床,倾角小于5° (2)缓倾斜矿床,倾角为5°-30°。 (3)倾斜矿床,倾角为30°-55°。 (4)急倾斜矿床,倾角大于55°。 矿体的倾角与采场的搬运方式有密切关系。在开采水平和微倾斜矿床时,各种有轨或无轨搬运设备可以直接进入采场。在缓倾斜矿床中搬运矿石,可采用人力或电耙、运输机等机械设备,在倾斜矿床中,可借助溜槽、溜板或爆力抛掷等方法,利用重力搬运矿石。

金属矿床地下开采资料

金属矿床地下开采的基本概念 §1、金属、矿床的工业特征 一、矿石和废石的概念 (1)矿物——在地壳中,由于地质作用形成的自然元素和自然化合物,统称为矿物。 (2)矿石——凡是在地壳中遇到矿物集合体,在现在技术经济水平条件下,能以工业规模从中提取国民经济必须的金属或矿物产品的都叫矿石。 (3)矿体——矿石的聚集体叫矿体。(一个矿体是一个独立的地质体,具有一定的几何形状,具有一定的空间位置等)。 (4)矿床——矿床是矿体的总称。(对于某一矿区而言,一个矿床由一个或几个矿体组成,矿床又可分为工业矿床和非工业矿床)。 ①工业矿床——在当前技术经济条件下,符合开采和利用要求的矿 床叫工业矿床。 ② (6 (7)废石的概念

周围的围岩以夹石、根本不含有用成分或者含量过少,当前不宜作为矿石开采的称之为废石)。 【注意】应当指出,矿石与废石的概念是相对的,它与一个国家的社会制度,一个国家的科学技术发展水平,已经掌握的资源情况,以及对某种金属的需要量都存有关系。 例如,锡和铜,过去锡品位达到期0.8%,才算矿石可以开采,而现在锡品位只要达到0.2~0.3%,就作为矿石开采,过去铜的品位只有达到1.0%,才开采,而现在达到0.4~0.6%,即可作为矿石开采。 过去废石,而现在却变成了可开采的矿石。(黄金品位达8~10克/吨就是富矿) 二、矿石的种类 在自然界中的矿物很多,现在已经知道的矿物有3000多种,而有用矿物约有二百余种。 在地壳中,以自然金属形式存在的矿石是很少的,大量的矿石是以氧化矿,硫化矿等形式存在的。(含金属成份的矿石,叫金属矿石)。 (一)金属矿石按其所含金属矿物的性质,化学成份,矿物组成可以分为以下几类 (1)自然金属矿石——它是以单一元素形式存在的,如金、铂银等。 (2)氧化矿石——指矿石的成分为氧化物。 如:赤铁矿(Fe2O3),赤铜矿(Cu2O)等。 (3)硫化矿石——指矿石的成份为硫化物。 如黄铜矿(CuFeS2)、方铅矿(PnS)、辉铜矿(M O S2)、闪锌矿(ZMS)等 (4)混合矿石——是前三种的混合物。 (二)根据所含金属种类的不同,矿石又可分为以下几种 (1)黑色金属矿石——如铁、锰、铬 (2)有色金属矿石——如铜、铅、锌、铝等 (3)稀有金属矿石——如铌、钽等(也是相对概念) (4)放射性矿石——如铀、钍等 (5)贵重金属矿石——如金、锒、泊等

煤矿开采的基本知识.

一、井田开拓基本知识 1、煤田;在地质历史发展的过程中,含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带 2、矿区;统一规划和开发的煤田或其一部分 3、矿区开发;矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境等情况,确定矿区规模、划分井田,规划井田开采方式,规划矿井或露天矿建顺序,确定矿区附属企业的类别、数目和生产规模,建设过程等,总称为矿区开发。 4、井田;划分给一个矿井开采的那一部分煤田 5、立井:直接与地面相通的直立巷道 6、暗立井:不与地面直接相通的垂直巷道 7、斜井:与地面直接相通的倾斜巷道 8、暗斜井:没有出口直接通到地面,用来联系上、下两个水平并担负提升任务的斜巷 9、上山\下山:服务于一个采盘区的倾斜巷道,上山用于开采其开采水平以上的煤层;下山用于开采其开采水平以下的煤层 11、平硐:直接与地面相通的水平巷道 12、石门:不与地面直接相通的水平巷道,其长轴线与煤层直交或斜交的岩石平巷 13、煤门:与煤层走向垂直或斜交的煤层平巷 14、平巷;没有出口直接通到地面,沿岩层走向开掘的水平巷道 15、开拓巷道;为全矿井或一个开采水平服务的巷道 16、准备巷道;为采区、一个以上区段、分段服务的运输、通风巷道 17、回采巷道;形成采煤工作面及为其服务的巷道 18、矿井生产系统;在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施 19、阶段;在井田范围内,沿煤层倾斜方向,按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分,每个长条部分具有独立的生产系统,称之为一个阶段 20、水平;布置大巷的某一标高水平面 21、开采水平;简称水平,指地下采煤时,将井田沿倾斜方向按一定高度划分的开采范围 22、采区式划分;在阶段范围内,沿走向把阶段划分为若干个具有独立生产系统的块段,每一块段称为采区 23、分段式划分;在阶段范围内沿倾斜方向将煤层划分为若干平行于走向的长条带,每个长条带称为分段,每个分段沿倾斜布置一个采煤工作面 24、带区式划分;在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有独立生产系统的带区,带区内又划分成为若干个倾斜分带,每个分带布置一个采煤工作面。 25、矿井储量:井田范围内煤炭的埋藏量(指井田内可采煤层的全部储量) 26、矿井生产能力:矿井一年内能生产煤炭的数量 27、矿井服务年限:一个矿井从投产到报废的开采年限 1、矿井生产系统 1)运煤系统:工作面,区段运输巷,采区运输上山,采区煤仓,采区下部车场,运输大巷,主要运输石门,井底车场,主井。 2)通风系统:副井,井底车场,石门,大巷,下部车场,轨道上山,中车,区段运输巷,工作面,区段回风,回风石门,回风大巷,风井 3)运料排矸系统:副井,井底车场,石门,大巷,采区运输石门,下部材车,轨上,区段回风,工作面,回收与运料相反 4)排水:工作面,区段运输,采区上山,采下车,运输大巷,石门,水仓。 2、煤田划分为井田主要考虑哪些主要因素?

我国主要矿产开采利用状况

我国主要矿产开采利用状况 对我国十八种大宗矿产开发利用状况作了调查。这十八种矿产是煤、铁、锰、铬、铜、铅、锌、钨、锡、钼、锑、铝土矿、镍、金、稀土、硫、磷钾,结合国土资源部主要金属矿产资源开发利用战略研究的成果作了分析。这十八种大宗矿产开采利用状况分析,完全可以反映我国矿产开采利用状况。 (一)煤炭 我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,煤炭在中国的经济发展中,发挥了基础作用和支柱作用。我国正在成为煤炭出口大国。我国煤炭资源丰富,分布广泛,煤炭品种齐全,可以支撑国民经济和社会发展的需要。 据华诚金属网()了解,我国煤炭资源总量10142亿吨,保有储量1292亿吨,基础储量5949亿吨,资源量2901亿吨(均为1999年资料,下同),位居世界第三位。晋、陕、蒙三省区占全国的65%,经济发达的东部十省市仅占7.8%。按煤种分,低变质烟煤34%,中变质烟煤33.2%,贫煤、无烟煤18.8%,褐煤14%。我国煤矿遍布全国,相对集中于山西,陕西、内蒙、河南、河北、山东、辽宁、黑龙江、贵州、安徽等省区。重要的矿山有大同,乌海、准葛尔、石咀山、太原、潞安、平顶山、铜川、开滦、兖州、阜新、抚顺、铁岭、鹤岗、七台河、双鸭山、鸡西、淮北、淮南、六盘水、阳泉、平朔等。现有矿山35751个(2000年统计数,下同),其中大型143个,中型373个,从业人员444.1万人,占全国矿业从业人数的46.0%,占了矿业的半壁江山,。产煤10.15亿吨。我国的煤矿呈典型的二元结构,一方面是大型的国有矿,一方面是众多的民营地方小矿山。受煤炭赋存条件的制约,我国仅有16处重点露天煤矿,生产能力5280万吨,年产3458万吨,仅占全国煤产量3%,大大低于主要产煤国家40%露天矿的比例。九五期间,由于科技进步和采煤机械化程度提高,原煤年产量超过千万吨的特大型企业17个,占全国原煤总产量的22.7%,生产集中度有所提高。近年来,我国煤炭出口量稳步增长,2000年出口5884万吨,占世界煤炭贸易份额的12%。 (二)铁矿 钢铁是国民经济重要基础材料,2001年我国钢产量1.49亿吨,为世界第一位。我国铁矿石资源丰富,分布广泛,但贫矿多,富矿少,共伴生组份多,与澳大利亚、巴西、南非、印度的富矿相比,缺乏成本竞争优势,需要长期从国外进口铁矿石。 我国铁矿石保有储量119.48亿吨,基础储量211.76亿吨,资源总量456.38亿吨。居世界5-6位。其中品位大于55%的铁矿石仅占3.2%。

煤矿开采的基本概念

第一章 1.煤田、井田、井型的基本概念。 2.井田内的划分方式?阶段与水平的基本概念?采区、盘区、带区的基本概念? 3.矿井开拓、准备及回采的含义及作用是什么? 4.绘图表示说明下列井巷名称: (1)立井,暗立井;(2)科井、暗斜井; (3)平硐、岩石平巷、石门;(4)采区上山、下山。 5.阶段内再划分有哪几种方式,各适用于何种条件? 6.绘图说明矿井的主要生产系统。 第二章采煤方法的概念和分类 1.简述壁式体系和柱式体系采煤法基本特征和适用性。 2.采煤方法的含义是什么?采煤方法分类的依据是什么? 3.我国较广泛采用的采煤方法有哪几种?应用及发展概况如何? 第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺 1.长壁采煤法有那几种主要采煤工艺?说明主要特点及相互关系。 2.什么是普采工艺系统?普采工艺的基本要点是什么? 3.什么是综采工艺系统?综采工作面的主要设备有哪些? 4.说明综采双滚筒采煤机割煤、进刀方式有哪几种?有何优缺点?及其实用条件? 5.综采面有哪几种移架方式?及时支护与滞后支护的工艺流程是什么?

6.简述综采工作面设备的几何尺寸配套及生产能力配套的基本原则? 7.试分析影响综采面生产能力的各种因素及其相互关系。 8.简述大采高、大倾角综采的工艺特点及煤壁防片帮、设备防止下滑的措施。 9.简述采煤工作面过断层的技术措施。 10.简述机采工作面开机率的概念和计算方法。 11.试分析工作面的合理长度及影响合理长度的技术因素。12.熟悉并掌握工作面作业规程的内容和编制方法。 13.绘图说明炮采面单体支架布置形式,并解释以下各词: 正悬臂支架,排距,柱距,最大最小控顶距,放顶步距,全部落垮法,采空区处理。 14.简述炮采,机采,综采选择依据。 第四章单一走向长壁采煤法 1.绘图说明单一走向长壁采煤法的采区巷道布置、掘进顺序和生产系统。 2.不同采煤工艺对区段平巷的坡度和方向各有什么要求? 3.说明区段平巷单巷布置和双巷布置的特点及应用。 4.说明单工作面布置和双工作面布置的特点及应用。 5.绘图说明采煤工作面回采顺序的几种方式及应用。 6.绘图说明采场通风的几种方式及其适用条件。 7.受构造影响时区段平巷布置的特点有哪些? 第五章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法

矿床学基础知识

矿床学基础知识

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一、有关矿床的基本概念 (一)矿产的种类 矿产的分类有多种方式,如按产出状态可分为气体矿产、液体矿产、固体矿产三种;按矿产的性质及其主要工业用途,又可分为金属矿产、非金属矿产、可燃有机矿产和地下水资源四类。 1、金属矿产 是从中可提取金属元素的矿物资源,按工业用途又分为: (1)黑色金属:铁、锰、铬、钒、钛等。 (2)有色金属:铜、铅、锌、镍、钴、钨、锡、钼、铋、锑、汞等。 (3)轻金属:铝、镁等。 (4)贵金属:金、银、铂、钯、锇、铱、钌、铑等。 (5)放射性金属:铀、钍、镭等。 (6)稀有、稀士和分散金属,可分为三类。 ①稀有金属:钽、铌、锂、铍、锆、铯、铷、锶等。 ②稀土金属:包括原子序数39和57-71的16个元数。根据地球化学性质又分为:ⅰ轻稀土金属(铈族元素):包括镧、铈、钕、钷、钐、铕等。 ⅱ重稀土金属(钇族元素):包括钇、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥等。 ③分散金属:如锗、镓、铟、铊、铪、铼、镉、钪、硒、碲等。 2、非金属矿产 是从中可提取非金属元素或可直接利用的矿物资源。按工业用途又可分为: (1)宝玉石及工业美术材料矿产:如钻石、翡翠、红宝石、蓝宝石等。 (2)建筑及水泥材料:如花岗岩、大理岩、石灰岩、砂岩、珍珠岩、松脂岩等。 (3)陶瓷及玻璃工业原料:如长石、石英砂、高岭土、和粘土等。 (4)压电及光学原料:如压电石英、光学石英、冰洲石、和粘土等。 (5)工业制造业原料:如石墨、金刚石,云母、石棉、重晶石、刚玉等。 (6)化学工业原料:如磷灰石、磷块岩、黄铁矿、钾盐、岩盐、明矾石等。 (7)冶金辅助原料:如萤石、菱镁矿、耐火粘土等。 3、可燃有机矿产 是指可为工业或民用提供能源的地下资源。按产出状态可分为三类: (1)固体的可燃有机矿产:如煤、油页岩、地蜡、地沥青等。 (2)液体的可燃有机矿产:如石油。 (3)气体的可燃有机矿产:如天然气等。 4、地下水资源

金属矿床地下开采复习知

按矿体形状分类 层状矿体——矿体是一层一层的。多源于沉积或变质沉积矿床 特点是:层状矿床的品位,倾角和厚度变化不大,比较稳定;矿床规模比较大;多见于黑色金属矿床 脉状矿体——矿床主要是由于热液气化作用,将矿物充填于地壳裂隙中生成的矿床 特点是:矿脉与围岩接触处有蚀变现象;矿床赋存条件不稳定;有用成分含量不均匀 块状矿床——矿床主要是充填,接触交代分离和氧化作用形成的 特点:形状很不规则。呈不规则的透镜状,矿株等形;矿体大小不一;矿体与围岩的界限不明显 按矿体厚度分类 矿体厚度:矿体的上盘与下盘之间的垂直距离或水平距离。前者称为矿体的真厚度,后者称为矿体的水平厚度。对于急倾斜矿体,常用水平厚度,对于缓倾斜矿体,水平或倾斜矿体常用垂直厚度 极薄矿脉矿体厚度在0.8m以下。(一个肩宽)开采时要采一部分围岩,才能保证正常的工作宽薄矿脉矿体厚度为0.8——4.0m之间。考虑近似水平矿床,用木支护时支护高度不得超过4m,超过4m,支护作业困难很大。用浅孔回采 中厚矿体矿体厚度为4.0——10m之间。一般此时矿块没走高布置,多用浅孔回采 厚矿体矿体厚度为10——30m,(此时30m为使用没走向布置与垂直走向布置矿块的界限,也可以用沿走向布置矿体)。一般用深孔回采 极厚矿体矿体厚度在30m以上。采用深孔回采。矿块可垂直走向布置

3)矿块的布置形式1矿块沿走向布置2矿块垂直走向布置3矿块垂直走向布置且凿走向矿柱 为什么要垂直走向布置呢?主要是:1受到允许的暴露面积限制;2受到凿岩设备运搬矿石的设备限制 金属矿床的特点:矿床赋存条件不稳定;矿石品位变化大;地质构造复杂;矿石和围岩的硬度较大;矿床的含水性 井田划归一个坑口开采的矿体 矿田划归一个矿山企业开采的全部矿床或者是一部分 矿区划归一个公司或矿务局开采的矿体 划分井田时应当考虑几个方面的问题 1照顾到自然赋存条件,及地表地形条件2照顾到生产经管上的方便3要考虑到国民经济的需要4考虑技术经济的合理性 走向线——岩层的层面与水平面的交线叫该岩层的走向线 走向——走向线的水平方位角叫走向 走向长——矿体沿走向的长度,称为矿体的走向长 倾斜线——在岩层平面内垂直走向的线叫倾斜线 倾斜——倾斜线的方向叫倾斜(或倾向) 倾角——倾斜线与水平面形成的夹角叫倾角。也就是岩层面与水平面所形成的夹角,叫岩层的倾角 延深——是指矿体在深度上分布情况。可用埋道深度和赋存深度来表示 埋道深度(h)——指矿体上部界线到地表的深度 赋存深度(H0)——指矿体上部界限到下部界限的垂直距离或倾斜距离 阶段——阶段就是在开采缓倾斜,倾斜和急倾斜矿床时,在井田中每隔一定的垂直距离,掘进与走向一致的主要运输巷道,将井田在垂直方向上划分为矿段,把这个矿段叫做阶段 阶段高度——阶段高度是指上、下两个阶段运输平巷之间的垂直距离。阶段高度

有色金属矿山采矿方法概述

采矿方式主要为露天、坑下开采。有色金属矿山地下开采方式按地压控制方式,分为空场法、充填法、崩落法三大类,以空场法、充填法具多。 1.空场采矿法 根据矿块或矿壁的结构不同与回采作业的特点,空场采矿法可分为全面采矿法、房柱采矿法、阶段矿房采矿法等。 ????(1)全面采矿法主要是用于水平和缓倾斜矿床的开采。其特点是回采工作面沿矿床走向或倾斜方向全面推进,整层回采。在回采时将矿体内所夹废石或贫矿石留下来,根据需要堆成矿柱来支撑采空区顶板。 ?????该法优点是生产能力大,采准切割工作量较少,采矿成本低,采场通风好,能在采场处理废矿石。但采场顶板暴露面积大,容易发生大面积冒顶。只适用于水平或缓斜,矿石与顶板稳固,矿石品位分布不均匀或有夹石层的矿床,矿床厚度不大于5~7米。 ????(2)房柱留矿法主要是用于水平和缓倾斜矿床的开采。其特点是在矿块内矿柱和矿房交替布置,回采矿床时留下规则的,不连续或连续的带状矿柱,以此支撑采采区顶板。 ?????该法优点主要是采准切割工作量小,工序简单,各工艺可以平行作业,通风及作业条件好,但回收率低,用于矿石和围岩稳定的倾角小于40°的矿床。 ?????(3)分段采矿法、阶段矿房采矿法主要用于急倾斜、厚度大的矿床开采。矿房沿矿体走向或垂直方向布置,用深孔、扇形炮眼爆破落矿,由下部漏斗柱阶段平巷放矿。主要用于围岩稳固,矿石较稳固、矿体厚度在8~?20米,倾角大于矿石的自然安息角,且矿体内夹石少,矿体与围岩接触线明显的矿床。 2.充填采矿法 随着回采工作面的推进,逐步用充填料充填采空区的采矿方法叫充填采矿法。有时还用支架与充填料相配合,以维护采空区。充填采空区的目的,主要是利用所形成的充填体进行地压管理,以控制围岩崩落和地表下沉,并为回采创造安全和便利的条件。有时还用来预防有自燃矿石的内因火灾。按矿块结构和回采工作面推进方向充填采矿法又可分为单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下向分层充填采矿法和分采充填采矿法。按采用的充填料和输出方式不同,又可分为干式充填采矿法、水力充填采矿法、胶结充填采矿法。 (1)单层充填采矿法。此法适用于缓倾斜薄矿体,在矿块倾斜全长的壁式回采面沿走向方向、一次按矿体全厚回采,随工作面的推进、有计划地用水力或胶结充填采空区, 以控制顶板崩落。 (2)(2)上向水平分层充填采矿法。此法一般将矿块划分为矿房和矿柱,第一步回采矿房,第二步回采矿柱。回采矿房时,自下向上水平分层进行,随着工作面向上推 进,逐层充填采空区,并留出继续上采的工作空间。充填体维护两帮围岩,并作为 上采的工作平台。崩落的矿石落在充填体的表面上,用机械方法将矿石运至溜井中。 矿房采到最上面分层时,进行接顶充填。矿柱则在采完若干矿房或全阶段采空后, 再进行回采。矿房的充填方法,可用干式充填、水力充填或胶结充填。 (3)(3)上向倾斜分层充填采矿法。这种方法与上向水平分层充填法的区别是,用倾斜分层回采,在采场内矿石和充填料的搬动主要靠重力。这种方法只能用干式充填。 (4)(4)下向分层充填采矿法。这种方法适用于开采矿石很不稳固或矿石和围岩均很不稳固,矿石品位很高或价值很高的有色金属或稀有金属矿体。这种采矿方法的实质是 从上往下分层回采和逐层充填,每一分层的回采工作是在上一分层人工假顶的保护

《金属矿床地下开采》考试重点总结

《金属矿床地下开采》重点总结 1矿床:地表或地壳里由于地质作用形成的并在现有条件下可以开采和利 用的矿物的集合体 2矿物:由地质作用所形成的天然单质或化合物 3矿石:凡是地壳里面的矿物集合体,在现代技术经济水平条件下,能以 工业规模从中提取国民经济所必需的金属或矿物产品 4.围岩:矿体周围的岩石。 5.废石:不含有用成分或含量过少,当前不宜作为矿石开采的,称为废石。 6.矿石品位:矿石中有用成分的含量。 7边界品位:划分矿与非矿界限的最低品位,即圈定矿体时单个矿样中有 用组分的最低品位 8坚固性:抵抗外力的性能 9矿岩的稳固性:指矿石或岩石在空间允许暴露面积的大小和暴露时间长 短的性能 10贫化率:工业矿石品位与采出矿石品位之差与工业品位的比值以百分数 表示称贫化率 11品位:指划分矿与非矿界限的最低品位,即圈定矿体时单个矿样中有用 组分的最低品位 12损失率:是指工业矿石丢失的程度,即损失矿石量或金属量占该采场或 采场区段内矿石储量或金属量的百分比。 13金属矿床分类

层状矿体——这种矿体是一层一层的。多源于沉积或变质沉积矿床。 特点:①层状矿床的品位,倾角和厚度变化不大,比较稳定选矿设备。 ②矿床规模比较大。 ③多见于黑色金属矿床。 脉状矿体 特点是:①矿脉与围岩接触处有蚀变现象 ②矿床赋存条件不稳定; ③有用成分含量不均匀; 块状矿床 特点:①形状很不规则。呈不规则的透镜状,矿株等形; ②矿体大小不一; ③矿体与围岩的界限不明显; (2)按矿体、厚度分类 ①极薄矿脉 ②薄矿脉 ③中厚矿体 ④厚矿体 ⑤极厚矿体

1)水平矿体 矿体倾角小于5°(包括微倾斜矿体)。2)缓倾斜矿体 矿体倾角在5°——30°之间。。 3)倾斜矿体 矿体倾角在30°——55°之间。 4)急倾斜矿体 14划分井田应考虑的问题 1照顾到自然赋存条件及地表地形条件 2照顾到生产管理上的方便 3要考虑到国民经济的需要 4考虑技术经济的合理性 15阶段——阶段就是在开采缓倾斜,倾斜和急倾斜矿床时,在井田中每隔一定的垂直距离,掘进与走向一致的主要运输巷道,将井田在垂直方向上划分为矿段,把这个矿段叫做阶段 16高度:阶段高度是指上下两个阶段运输平巷之间的垂直距离 17盘区——井田用盘区运输巷道划分为长方形的矿段。我们把这矿段称为盘区 18采区——在盘区中沿走向每隔一定距离,掘进回采巷道连通相邻两个盘区运输巷道,将盘区再划分为独立的回采单元,把这个独立的回采单元称为采区

金属矿床地下开采的步骤

1金属矿床地下开采的步骤 金属矿床地下开采一般包括矿床开拓、矿块采准、切割和回采四个步骤。 矿床开拓:从地表开掘一系列巷道通达矿体,使地面与矿体之间形成一个完整的通路,以建立提升、运输、通风、供排水、供电、供风、行人等系统。 矿块采准:在已完成开拓工程的阶段(或盘区)内,掘进采准巷道,将阶段划分为矿块(或采区),并形成矿块的行人、通风、凿岩、出矿等系统。 切割工作:在已完成采准工程的矿块里,掘进切割、拉底巷道,辟漏等,为大规模落矿开辟自由面和补偿空间,为矿块的放矿创造良好的条件。 回采工作:在切割工程完成后的矿块,直接进行大量采矿工作。回采工作主要包括落矿、运搬和地压管理三项作业。落矿是利用凿岩爆破的方法将矿石从原岩中分离出来的过程。运搬指矿石自采场至阶段运输巷道装载点进行装车的过程。地压管理是对采空区地压进行抗衡或利用而采取的措施。 1.1切割 在完成采准工程的基础上,掘进一些服务巷道,为矿块回采工作面提供自由空间,满足底部扩漏及拉底的需要等。这些巷道称为切割巷道。 切割巷道一般包括: (1) 底部结构中的巷道:将采场中矿石进行二次破碎并转放到阶段运输水平,如电耙巷道、格筛巷道、斗穿、斗颈及扩漏等。 (2) 拉底巷道:将采场回采部分与矿块底部结构分开。 (3) 切割天井和切割横巷,用来开辟最初的落矿自由面。 1.2回采 落矿(崩矿):一般是指用凿岩爆破的方法,将矿石从矿体上分离下来,并破碎成合格块度的过程。矿山开采目前应用的落矿方式是凿岩爆破,其中又分为浅孔落矿、中深孔落矿、深孔落矿及药室落矿等。 矿石运搬:将崩落的矿石从工作面运至运输水平的过程,它包括工作面耙运、二次破碎及装载等。矿石的运搬方式分为重力运搬、爆力运搬、机械运搬、人力运搬以及水力运搬等,其中以重力运搬和机械运搬为主。 地压管理:为了采矿需要,抵抗或利用地压而采取的措施。

金属矿山开采方法 简介

2.金属非金属地下矿山采矿方法 根据矿石回采过程中采场管理方法的不同,金属非金属矿山地下采矿方法可分为空场采 矿法、充填采矿法和崩落采矿法等。 1)空场采矿法 空场采矿法在回采过程中,采空区主要依靠暂留或永久残留的矿柱进行支撑,采空区始终是空着的,一般在矿石和围岩很稳固时采用。根据回采时矿块结构的不同与回采作业特点,空场采矿法又可分为全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿活、分段矿房法和阶段矿房法等。 (1)全面采矿法。在薄和中厚的矿石和围岩均稳固的缓倾斜(倾角一般小于30°)矿体中,应用全面采矿法。该方法的特点是:工作面沿矿体走向或倾向全面推进,在回采过程中将矿体中的夹石或贫矿留下,呈不规则的矿柱以维护采空区,这些矿柱一般作永久损失, 不进行回采。 (2)房柱采矿法。房柱采矿法用于开采水平和倾斜的矿体,在矿块或采空区矿房和矿柱交替布置,回采矿房时,留连续的或间断的规则矿柱,以维护顶块岩石。它比全面采矿法适用范围广,不仅能回采薄矿体,而且可以回采厚和极厚矿体。矿石和围岩均稳固的水平和缓倾斜矿体,是这种采矿方法应用的基本条件。 (3)留矿采矿法。工人直接在矿房暴露面下的留矿堆上作业,自下而上分层回采,每次采下的矿石靠自重放出1/3左右,其余暂留在矿房中作为继续上采的工作台。矿房全部回采后,暂留在矿房中的矿石再行大量放出,即大量放矿。这种采矿方法适用于开采矿石和围岩稳固、矿石无自燃性、破碎后不结块的急倾斜矿床。 (4)分阶段矿房法。分阶段矿房法是按矿块的垂直方向,再划分为若干分段;在每个分段水平布置矿房和矿柱,中分段采下的矿石分别从各分段的出矿巷道运出。分段矿房回采结束后,可立即回采本分段的矿柱并同时处理采空区。 (5)阶段矿房法。阶段矿房法是用深孔回采矿房的空场采矿法。根据落矿方式的不同又可分为水平深孔阶段矿房法和垂直深孔阶段矿房法。前者要求在矿房底部进行拉底,后者除拉底外,有的还需在矿房的全高开出垂直切割槽。 2)崩落采矿法 崩落采矿法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法,即随着崩落矿石,强制(或自然)崩落围岩充填采空区,以控制和管理地压。主要包括单层崩落法、分层崩落法、分段崩落法、 阶段崩落法。 (1)单层崩落法。单层崩落法主要用来开采顶板岩石不稳固、厚度一般小于3m的缓倾斜矿层。将阶段矿层划分成矿块,矿块回采工作按矿体全厚沿走向推进。当回采工作面推进一定距离后,除保留回采工作所需的空间外,有计划地回收支柱并崩落采空区的顶板,用崩落顶板岩石充填采空区,以控制顶板压力。按工作面形式可分为长壁式崩落法、短壁式崩 落法和进路式崩落法。

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