采矿学--绪论+地下开采基本概念
第4章_矿床地下开采基本概念-12级采矿
I,1I一相邻的两条近距矿脉 α-矿体倾角，γ-下盘围岩移动角，β-上盘围岩移动角
五 、井田内矿体开采原则
在同一个井田的数个矿体中，往往有贫富不均，厚薄不 均，大小不一及开采条件难易不同等复杂开采技术条件。在 这种条件下，应遵循以下原则来开采，即：
贫富兼采，薄厚兼采，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
备注: 采矿设计工程师最先到手的是矿产地的矿产资源勘探报告(普 勘、详勘、勘查)，包括文字部分和图纸部分。 一般来说，矿床储量动辄数十万吨甚至数亿吨，延展规模小则 数百米，大则数公里，为实现矿产资源的有序化、合理化开采，如 何规划矿区？首先要回答以下几个问题： 1、矿产资源的划分。划给一个矿业公司开采还是几个公司？ 2、生产规模的确定。根据矿床的赋存条件、开采技术水平及国民 经济的需要，可能达到的生产规模？ 3、最终产品的确定？
废水和污浊的空气排到地表，新鲜空气送到工作面； ③ 把人
员、材料、大型无轨设备运到井下生产作业点。
开拓巷道——为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、 井下大的硐室，主要阶段运输巷道、主溜井，充填井等，都 属于开拓巷道。
L长
H
B宽
(1)
(2)
（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。
实例1
武钢矿业有限责任公司
4、为完成生产规模，如何安排矿山的开拓系统与地表平面布置？
这就是本节要回答的问题。主要介绍三个方面的内容：开采单 元的划分与开采顺序、开采步骤与三级储量、矿山生产技术经济指 标与合理开采年限的确定。
ch2矿床地下开采基本概念
采 单
阶段高度变化范围很大。
元
对于缓倾斜矿体，阶段高度通常小于20~30m；急
划 分
倾斜矿体，阶段高度通常为50~60m，个别也有达到
及 80~120m左右的。但是，对于不同的采矿方法，则所需
开 采
求的阶段高度是不同的
顺 (阶段高度如下图中的h)。
序
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开 采 单 元 划 分 及 开 采 顺 序
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三、盘区和采区
3.当开采缓倾斜矿床时，可有两种情况
开 ① 当矿体厚度不大时，采区可沿走向布置； 采 单 ② 当矿体厚度很大时，采区可沿垂直走向布置； 元 划 分 及 开 采 顺 序
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四、开采单元划分
非煤矿床开采单元划分（井田再划分）的方式视
矿体倾角大小而定，主要有以下两种：
量 联络边等。
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矿 床 开 采 步 骤 和 三 级 矿 量
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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（4）采准系数及采准比
①采准系数（K1）
矿 K1是指矿块内每采出一千吨矿石总量所需要掘进的采 床 准巷道和切割巷道的长度。单位m/kt。
开 ②采准工作比重（K2）
序 Ⅰ—开拓盘区；Ⅱ—采准盘区；Ⅲ—回采盘区；1—主井；2—副
井；3—主要运输巷道；4—盘区运输道；5—采区运输巷道；6—
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采区；7—切割巷道
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三、盘区和采区
采矿学考试知识总结
采矿学考试知识总结绪论部分总结1、采矿学是研究在一定技术经济条件下，以一定的规模安全、经济、高效地开发自然矿产资源，同时维护采矿空间平衡和系统平衡的一门学科。
2、采矿生产的两个平衡：空间的平衡、生产系统的平衡（1）空间平衡：A 、地下矿工作面、采空区稳定；（不出现冒顶、透水等）B 、露天矿不滑坡；（边坡稳定，不会出现大的边坡坍塌移动）C 、通道准备始终保持超前于开采；（开拓、采准、切割、回采）（2）生产系统平衡：各生产系统间合理匹配（采矿、运输、提升、通风、排水、压气、供水、供电、通讯等各系统）。
3、当前存在的开采方式：地下开采、露天开采、特殊开采（海洋、采砂、生物化学法等），常规的主要开采方式为地下和露天开采两种。
常见的开采方式：(1)露天开采: 剥离、穿孔、爆破、采装、运输、排土等工艺。
(2)地下开采：开拓、采准、切割、回采等工艺。
(3)露天、地下联合开采：露天开采浅层矿床，地下开采深部矿床。
(4)特殊开采①大洋采矿②石材开采：③溶浸、溶解、熔融开采④月球采矿⑤煤矿中的“三下”开采4、必须清醒认识矿业发展面临的挑战①资源的枯竭与劣化趋势；（越来越明显，很多矿山要闭坑，资源越来越少等）②环保压力，当前清洁生产、无废（无害）矿山的发展；③传统学科与新兴学科的对比；④开采条件劣化；（矿石品位低，技术条件差等第一章矿床地下开采基本概念1、矿床分类，按形状：层状、脉状，块状。
按倾角：近水平（小于5），缓倾斜5——30，倾斜30——55，急倾斜（大于55）。
按厚度：极薄，薄，中厚，厚，极厚。
2、矿石和围岩的性质主要包括有：硬度、坚固性、稳固性、碎胀性、结块性、氧化性、自燃性及含水性等。
3、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物的情况等，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稳固性。
）原体积（被碎前的体积破碎后的体积碎胀系数＞14、自然安息角——松散矿岩自然堆积时，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。
金属矿床地下开采基本概念
金 一、矿石和废石的概念
属 （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。
矿 （2）矿石——凡是在地壳中遇到矿物集合体，在现在技术经
床 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。
工 （3）矿体——矿石的聚集体叫矿体。（一个矿体是一个独立
床 会使排水费用增加。对于此方案寒冷地区的矿山，由于含水
工 性会造成结冰河。
业
特
征
金属矿床地下开采的基本概念
金 （八）其他的
属 （1）容重——容重是指单位体积中原岩的重量。
矿 一般岩石的容重为2.3——3.0T/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
床 大些。黑色金属矿石中金属含量较高，容重可达3.5T/m3左
（四）矿岩的碎胀性 金
矿岩的碎胀性是指矿石和围岩破碎之后的体积比原体积 属 增大性质。碎胀性可用碎胀系数来表示（又叫松散系数）
矿 床
碎胀系数
破碎后的体积 原体积（破碎前的体积
）
工 对于一般坚硬矿岩石松散系数为1.4~1.6（或1.2~1.6）。
业 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
石是以氧化矿，硫化矿等形式存在的。
床 （一）金属矿石按其所含金属矿物的性质，化学成份，矿物
工 组成可以分为以下几类 （1）自然金属矿石:以单一元素形式存在的，如金、铂等。
业 （2）氧化矿石:矿石的成分为氧化物。 如：赤铁矿。 （3）硫化矿石:矿石的成份为硫化物。
特 如黄铜矿（CuFeS2）、方铅矿（PnS）、辉铜矿（MOS2）、 闪锌矿（ZnS）等
【采矿课件】采矿工程[1]
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（1）矿床开拓、采准、切割、回采的关系是彼此超前的关系 （2）三级矿量的含意
① 开拓矿量 ② 采准矿量 ③ 待采矿量
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第一章：金属矿床地下开采的基本概念
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第二章：矿床开拓
第二节：开拓方法
一、平硐开拓法
以平硐为主要开拓巷道，是一种最方便、最安全、最经济的开拓方法。 但只有在地形有利的情况下，才能发挥其优点，即只有矿床赋予于山岭地 带，埋藏在周围平地的地平面以上才能使用。
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第二章：矿床开拓
第二节：开拓方法
四、联合开拓法
由两种或两种以上主要开拓巷道来开拓一个矿床的方法称为联合开拓 法。其实质是因矿床深部开采或矿体深部产状（尤其是倾角）发生变化而 采用的两种以上单一开拓法的联合使用，即矿床上部用一种主要开拓巷道， 而深部用另一种主要开拓巷道补充开拓，成为一个统一的开拓系统。
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三、空场采矿法的适用条件
（1）适用于开采矿石和围岩都很稳固的矿床。 （2）采空区在一定时间内，允许有较大的暴露面积。 四、空场采矿法分类
空场采矿法目前应用比较广泛的几种方法是： （1）房柱法（包括全面法） （2）浅孔留矿法 （3）分段法（赞比亚方案） （4）阶段矿房法（包括⊥薄矿，水平薄矿的各方案） （5）其他采矿方法及其变形方案
矿大版采矿学绪论部分
矿大版采矿学绪论部分引言采矿学是研究矿产资源的开发和利用的学科，是矿山工程的基础学科之一。
矿大版采矿学作为我校的开发教材，是矿山工程专业本科生和研究生必学的课程之一。
这门课程的学习旨在让学生全面了解采矿学的基本概念、原理和方法，为矿山工程的实际工作奠定基础。
采矿学的定义采矿学是研究矿产资源的开发和利用的学科。
它包括对矿床的调查、矿石开采、矿物处理和资源利用等方面的研究。
采矿学旨在寻找合理的采矿方法，以最大限度地发挥矿产资源的经济效益。
采矿学的研究对象主要是矿床及其周围环境。
采矿学的研究内容采矿学的研究内容非常广泛，主要包括以下几个方面：矿床调查矿床调查是采矿学的基础工作，它包括野外地质勘查和实验室测试等环节。
矿床调查的目的是了解矿床的地质特征、矿石储量、矿石品位等信息，为后续的矿石开采提供依据。
矿石开采矿石开采是采矿学的核心内容之一。
它包括采场布置、矿山开拓、矿石提取等环节。
矿石开采的目的是将地下或地表的矿石开采出来，并进行加工和利用。
矿区环境保护矿区环境保护是采矿学的重要内容。
在矿石开采过程中，会产生大量的废渣和废水，这对周围的环境造成很大的影响。
矿区环境保护旨在减少采矿活动对环境的破坏，并实施环境治理措施，保护生态环境的可持续发展。
矿物处理矿物处理是采矿学的重要内容之一，它包括矿石矿浆的净化、分离和浓缩等工艺过程。
矿物处理的目的是将矿石中的有用成分提取出来，并制备出高品位的矿产品。
资源利用资源利用是采矿学的终极目标之一。
矿产资源的开发要解决两个问题：一是将地下或地表的矿石开采出来；二是经过矿石加工处理，运用于工业、农业等各个领域，使之发挥最大的经济效益。
采矿学的发展前景采矿学在现代工业和经济中具有重要的地位。
随着我国经济的快速发展，对矿产资源的需求增加，采矿学的发展前景十分广阔。
未来，采矿学将面临新的挑战和机遇。
一方面，矿床的勘察和开采方法将更加先进和高效；另一方面，矿区环境保护和资源综合利用成为发展的重要方向。
采矿工程中的地下开采技术
采矿工程中的地下开采技术地下开采是采矿工程中一项重要的任务，它涉及到从地下矿体中提取矿石和矿砂的过程。
地下开采技术在矿业领域中具有重要地位，它对矿产资源的开发和利用起着决定性作用。
本文将介绍地下开采的基本原理、常用技术以及面临的挑战。
一、地下开采的基本原理地下开采是指将地下矿体中的矿石或矿砂通过井巷、洞穴等通道运出地面。
地下矿体有不同的形态和产状，对于不同的矿体，地下开采需要采用不同的技术和方法。
基本原理包括：确定矿体分布、了解矿体的力学性质、确定开采方法和开采方案。
开采目标是高效、安全地提取矿产资源。
二、常用地下开采技术1. 岩石爆破技术岩石爆破技术是地下矿体开采中最常用的技术之一。
通过使用炸药来破坏岩石结构，达到采矿的目的。
该技术包括钻孔、装药、点火等过程，需要合理的爆破设计和施工，以确保安全和高效的矿石提取。
2. 煤矿采掘技术煤矿采掘技术是对煤矿进行地下开采的专门技术。
它包括切割开采、掘进开采和采煤机开采等方法。
这些技术在煤矿工程中应用广泛，能够高效地提取煤炭资源，并保证安全和环保。
3. 矿山溜槽开采技术矿山溜槽开采技术是一种利用溜槽进行矿石开采的方法。
它通过挖掘和开凿不同深度和角度的溜槽，引导矿石流动到较低处，以便于提取。
该技术可以用于金属矿、非金属矿和煤矿等多种矿石的开采。
4. 矿井开采技术矿井开采技术是针对深部矿体进行地下开采的一种方法。
它包括井巷开挖、支护和矿石提取等过程。
矿井开采技术需要结合矿体的特点，采用合适的支护措施，确保矿井的稳定和安全。
三、地下开采技术面临的挑战地下开采技术虽然已经取得了重大的进展，但仍面临诸多挑战。
其中包括以下几个方面：1. 地质条件复杂：地下矿体的地质条件多变，包括岩石结构、矿体赋存形式等，这对地下开采提出了很高的要求。
2. 安全风险大：地下开采涉及到井巷、巷道等结构的建造和管理，容易发生事故和灾害，如坍塌、火灾等。
3. 环境保护：地下开采会导致土地沉陷、地下水位下降等环境问题，对周围生态环境产生影响。
采矿工程概论
采矿工程概论2008年2月第一章：金属矿床地下开采的基本概念第一节：金属、矿床的工业特征一、矿石和废石的概念矿物、矿石、矿体、矿床、围岩、夹石、废石二、矿石的种类（一）金属矿石按其所含金属矿物的性质、化学成份（二）根据所含金属种类的不同三、矿石品位的概念矿石品位的概念、边界品位、最低工业品位四、矿石和围岩的性质硬度、坚固性、稳固性、碎胀性、结块性、氧化性、自燃性及含水性等。
第二节：金属矿床地下开采概念一、井田、矿田和矿区的概念二、走向线、走向、走向长、倾斜线、倾向、倾角三、关于延深、埋进深度和赋存深度的概念四、阶段、矿块和盘区采区的概念五、矿床的开采顺序（一）井田阶段的开采顺序（1）下行式——即自上而下进行开采。
（2）上行式——与下行式相反（二）阶段中矿块的开采顺序（1）前进式回采（2）后退式回采（3）混合式回采六、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（二）采准工作（三）切割工作（四）回采工作回采工作包括：落矿、运搬和地压管理三个主要工作。
（1）矿床开拓、采准、切割、回采的关系是彼此超前的关系。
（2）三级矿量的含意①开拓矿量②采准矿量③待采矿量第三节：矿石的损失、贫化和矿山年产量一、矿石的损失和贫化1.矿石的损失矿石损失量与矿石的工业储量的百分比，叫做矿石的损失率。
2.矿石的贫化混采下来的废石量与采出矿石量的百分比，叫做矿石的贫化率。
二、矿山年产量矿山年产量是矿山每年生产的产品量。
第二章: 矿床开拓第一节：开拓方法分类一、开拓方法分类矿床开拓方法大致可分为单一开拓和联合开拓两大类。
（一）单一开拓法：平硐开拓竖井开拓斜井开拓（二）联合开拓法平硐盲竖井开拓平硐盲斜井开拓竖井盲竖井开拓竖井盲斜井开拓斜井盲竖井开拓斜井盲斜井开拓第二节：开拓方法主要开拓巷道是决定一个矿床开拓方法的核心，其选择在矿山设计中是至关重要的。
主要开拓巷道类型的选择由以下几个条件来决定：（1）地表地形条件（2）矿床赋存条件（3）矿岩性质（4）生产能力另外，开拓巷道施工的难易程度、工程量、工程造价和工期长短等，虽然不能作为确定开拓方案的重要依据，但决不可忽视。
《采矿学》习题选集-地下开采
《采矿学》习题选集-地下开采《采矿学》习题集选第⼆篇地下开采第六章矿床地下开采基本概念⼀、思考题：1.什么是矿⽯、废⽯？划分矿⽯与废⽯的原则有哪些？2.试述确定井⽥划分的原则？3.阶段⾼度确定的原则有哪些？4.矿床地下开采中采准⼯作包括哪些内容？如何衡量采准⼯作量的⼤⼩？5.何谓矿⽯损失？在矿床地下开采中产⽣矿⽯损失的主要原因有哪些？6.在地下开采中什么是矿床开拓及开拓巷道？7.矿床地下开采包括哪⼏个步骤？8.何谓三级储量？三级储量计算的原则是什么？第七章矿床开拓⼀、思考题1.简述平硐开拓法的适⽤条件？2.平硐开拓法有哪⼏种？并分别阐述其适⽤条件？3.竖井开拓主要应⽤于什么条件？竖井开拓有⼏种⽅案？各适⽤于什么条件？4.下盘竖井相对上盘竖井有哪些优点？5.斜井开拓主要适⽤开拓何种矿体？它于竖井开拓相⽐有哪些缺点？6.斜坡道主要适⽤什么条件？它⽐竖井开拓、斜井开拓有哪些优越性？7.简述主要开拓巷道位置确定的原则？8.简述中段运输平巷布置的主要影响因素？9.中段运输平巷布置的形式有哪⼏种？10.竖井井底车场有哪⼏种形式？分别画出各种形式的⽰意图？第⼋章矿床开拓⽅案选择⼀、思考题1.选择地下开采矿床开拓⽅案的基本原则？2.简述地下开采矿床开拓⽅案选择的因素？3.试述地下开采矿床开拓⽅案选择的⽅法和步骤？4.简述矿床开拓选择专家系统的结构？⼆、开拓⽅法选择例题：例 1.某铁矿设计年产量为１５０万吨，矿体⾛向长度为１７００～３５００⽶，矿体埋藏深度为３００⽶，矿体平均厚度５３⽶，矿体平均倾⾓４６度，磁铁矿的坚固性系数f＝１０～１２；上盘为闪长岩、⼤理岩，f＝１３；下盘为花岗岩、矽卡岩，f＝１４；试根据上述条件选择开拓⽅案？该采⽤⽆底柱分段崩落采矿法，阶段⾼度为７０⽶，矿⽯平均品位为５０～５５％。
开拓⽰意图如下：开拓系统⽰意图例 2.某铁矿设计年产量为５０万吨，2#矿体⾛向长度最⼤为９２０⽶，矿体厚度约３～２５⽶，矿体倾⾓５０度，矿体埋藏深度较⼤，如４＃矿体达７８０⽶。
第二篇 地下开采
3.回采工作 4.评价
第四节 留矿采矿法
一 结构和参数 二 采准工作
三 切割工作
１.不留底柱的切割方法
２.有底柱拉底和辟漏同时进行的切割方法
３.有底柱掘拉航道的切割方法
四 回采工作
１.凿岩 2.爆破 3.通风
４.局部放矿 （１）电耙出矿
（２）装岩机出矿
（３）铲运机出矿
（４）振动放矿机出矿
１电耙及其使用条件
２.自行设备及其运搬矿石的优缺点
（1）装运机运搬矿石
（2）铲运机运搬矿石
（3）电铲的应用
（4）自行矿车的应用
三 爆力运般 四 水力运搬
第五节 底部结构
一 重力放矿、闸门装车的底部结构
二 电耙出矿底部结构
１.漏斗式受矿巷道的底部结构
２.堑沟式受矿航道的底部结构
３.平底式受矿巷道的底部结构
三、三级矿量的计算
1、开拓储量： 凡设计所包括的开拓巷道均开掘完毕，构成主要运输，通风 系统。并可掘进采准巷道者，则在此开拓巷道水平以上的设计储 量 2、采准储量： 在已开拓的矿体范围内，按设计规定的采矿方法所需掘进的 采准巷道均已完毕，则此矿块的储量，叫采准储量。 3、备采储量：已做好采矿准备的矿块，完成了拉底空间或切割 槽、辟漏等切割工程，可以立即进行采矿时，则次矿块内的储量
第七章 矿床开拓
• 第二节 开拓方法
•
一 平硐开拓法
１．与矿体相交的平硐开拓方案
２.沿矿体走向的平硐开拓方案
二 竖井开拓法
１.穿过矿体的竖井开拓方案
２.下盘竖井开拓方案
３.上盘竖井开拓方案
４.侧翼竖井开拓方案
三 斜井开拓法
１下盘斜井开拓方案 ２脉内斜井开拓方案
ch3地下开采基本概念
论 （浮石、白垩、石灰岩、石膏、花刚岩和珍珠岩等）；
工艺美术原料（硬玉、软玉、玛瑙、水晶、孔雀石、
琥珀、蛇纹石等）；铸石和研磨材料（辉绿石、石榴
石和金刚石等）。
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3、可燃有机岩——能够提供有机能源的地下资源
（煤、石油、天然气、地蜡、地沥青、泥炭和油页岩
等）
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3
三、矿床地下开采的概念及开采过程
⑴ 水平和微倾斜矿床：倾角小于5°。
矿 ⑵ 缓倾斜矿床：倾角为5°～30°。
床 开 ⑶ 倾斜矿床：倾角为
采 总
30°～55°。
论 ⑷ 急倾斜矿床：倾角大
于55°。
※矿体的倾角影响到采场中矿石的运搬方式和矿床开拓 方法的选择。
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⒊ 按矿体厚度分类
矿体的厚度：指矿体上盘与下
1、概念：除煤、石油和天然气等可燃有机岩以外的所 有金属和非金属矿床的地下开采。
矿 2、开采过程：矿床开拓——矿块采准——工作面回采。
床 开
四、矿床的特点：
采 1、矿床规模（除沉积矿床外）一般均较小； 总 论 2、机械化程度高，生能力大（美国Mintac铁矿5700万
t/a）；
3、采矿方法种类多(20多种)；
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4、可采品位的确定：
如：某地采矿成本50元/吨，选矿成本40元/吨，原
矿运输成本30元/吨，企业管理费20元/吨，精矿销售费
矿 20元/吨,矿山维检费15元/吨，矿权使用费20元/吨，共
床 开
计吨矿生产成本195元/吨。
采
采矿贫化率10%，选矿回收率80%，则每吨原矿的精
采矿概论(地下金属采矿,总论 基本概念 开拓)1
映了资源的利用情况和采出矿石的质量情况。
二、矿石损失与贫化的原因
1．矿石损失的原因
矿 石 损 失 与 贫 化
⑴ 非开采损失 ① 由于地质条件（断层、破碎带、不规则）和水文地质 条件等引起的矿石损失。
② 需留保安矿柱而不能回采的损失。 ⑵ 开采损失
① 采下损失：主要包括采下后残留在采场内不能运出的 矿石损失和运输过程中的损失。
金 属 矿 床 的 工 业 特 征
⑵ 薄矿体：厚度在0.8～4m之间。 ⑶ 中厚矿体：厚度为4～15m。 ⑷ 厚矿体：厚度为15～40m。
⑸ 极厚矿体：厚度大于40m。
※矿体的厚度大小对于 采矿方法的选择和开拓 工程布置有影响。
金 属 矿 床 的 工 业 特 征
五、金属矿床的特点（工业特征）
⒈ 矿床赋存条件不稳定 ；
一、基本要求
⒈ 确保矿床开采工作的安全及良好的劳动条件； ⒉ 劳动生产率高；
⒊ 不断提高开采强度； ⒋ 矿石的损失贫化小；
⒌ 降低矿石成本；
二、对环境保护的要求 三、对提高开采技术水平的要求
开 采 单 元 划 分 及 开 采 顺 序
一、矿田和井田
1 矿田：指划归一个矿山企业开采的全部矿床或矿床的 一部分。
要求。
⒎ 含水性
金 属 矿 床 的 工 业 特 征
指矿岩吸收和保持水分的性能。 ※ 矿岩含水性对放矿、运输，箕斗提升及矿仓贮存和采 矿、巷道支护等带来困难。
⒏ 碎胀性
指矿岩破碎后体积增大的性质。 ※矿岩破碎后的体积与其原岩体积之比，称为碎胀系数
(或松散系数),如坚硬的矿石碎胀系数为1.2~1.6。
2．矿石贫化与贫化率 ① 矿石贫化 指在开采过程中，由于各种原因造成矿石质量的降低。 ② 矿石贫化和表示方法
第一章 矿床地下开采的基本概念
第一章 矿床地下开采的基本概念
影响矿岩稳定性的因素很多： 矿岩本身的坚固性及结构和构造， 风化程度 暴露面的形状， 原始应力场和次生应力场的状态等。
第一章 矿床地下开采的基本概念
4、粘结性： 指矿岩受湿受压一段时间后结成大块的 性能。 有些矿石几乎没有粘结性。 有些矿石如粘土矿、瓷土矿、石膏矿、滑 石具有粘结性。 因此，开采这些矿石时，对采矿方法的选择、 装矿、放矿工艺的制定有很大影响。
第一章 矿床地下开采的基本概念
h L (20 ~ 25米）＋ cos tg
当α=0 L (20~25米)+
h tg
第一章 矿床地下开采的基本概念
2、井田中的开采顺序，在采矿实践中形成 两种开采顺序。
下行开采：指对阶段的开采从最上一个阶 段开始，其下的阶段进行准备工作，依次 下移。
第一章 矿床地下开采的基本概念
在开采水平微倾斜矿体时，常将井田划 分为盘区。 盘区是用沿走向的运输巷道和沿倾斜方 向的上（下）山在矿体平面上划分成长方 形或正方形的矿段。上下以运输巷为界， 左右以上（下）山为界。
第一章 矿床地下开采的基本概念
九、矿块和采区： 矿块是在阶段的基础上，两条连接上 下运输巷的天井所夹的矿段。 采区是在盘区的基础上，两条上（下） 山联络巷所夹的矿段。
第一章 矿床地下开采的基本概念
矿体危险区 Ⅱ号矿体危险区
第一章 矿床地下开采的基本概念
第一章 矿床地下开采的基本概念
（2）、缓倾斜、水平矿体群的开采顺序
从上盘向下盘开采 同步开采，上盘工作面超前
第一章 矿床地下开采的基本概念
20~25米
h
α
h
β
α
L
h L=(20~25米)+ cos tg
第一章采矿学(煤矿开采学)总论
上山采区 — 位于开采水平以上的采区 下山采区 — 位于开采水平以下的采区 上山 — 位于开采水平以上，为本水平或采 区服务的倾斜巷道。 下山 —位于开采水平以下，为本水平或采区 服务的倾斜巷道。
倾斜巷道
按层位分： 岩石上下山 — 布置在岩层中的上下山 煤层上下山 — 布置在煤层中的上下山 按用途分： 运输上下山 用于运煤 运料上下山 用于运料 分带斜巷： 运输斜巷 运料斜巷
开采水平（ mining level）
开采水平（简称水平） （ mining level）— 布置有井底车场、阶段运输大巷，并担负全 阶段运输任务的水平。 广义的水平 — 布置大巷的某一标高的水平面 既包括一个水平，又包括所服务的阶段
上 下 回风水平 运输水平
（二）阶段内的再划分 1 阶段划分为采区，采区划分为区段
水平巷道
平硐 — 在地层中开凿的直通地面的水 平巷道 主平硐，副平硐 石门 —无直接地面出口，垂直或斜交 于煤层走向，在岩层中开掘的水平巷道 煤门 - 无直接地面出口，垂直或斜交 于煤层走向，在煤层中开掘的水平巷道
水平巷道
平巷 - 无直接地面出口，沿煤层走向开 掘的 水平巷道 煤层平巷 — 开掘在煤层中的平巷 岩石平巷 — 开掘在岩石中的平巷
井田划分为阶段
+ 150 2 _ 0 一水平 + 1 -150 二水平
-300 三水平
阶段的开采顺序：下行式
井田划分为阶段
A C3 q1 C1 q 2 q3 C2 C4
J1
J2 J3
水平（level ）
水平（level ）— 常指某一标高的水平面。 表示：标高、开采顺序及用途 （1）0、-200、-500水平等 （2）矿井生产中，表示开采顺序，又称第一 水平、第二水平 （3）矿井生产中，常把运输大巷所在的水平 称运输水平；回风大巷所在的水平称回风水 平。
第1章 矿床地下开采基本概念
稳定性可分为五种： 稳定性可分为五种： • 极不稳固： 是指掘进巷道或开辟采场时，不允许有暴 极不稳固：是指掘进巷道或开辟采场时，
露面积，否则可能产生片帮或冒落现象。 露面积，否则可能产生片帮或冒落现象。
• 不
稳 固：是指掘进巷道或开辟采场是，允许有较小 是指掘进巷道或开辟采场是，
的不支护暴露面积，一般允许的暴露面积在50m 以内。 的不支护暴露面积，一般允许的暴露面积在50m2以内。
贵重金属矿石 precious metallic ore（金，银等） ore（金，银等） 有色金属矿石 non-ferrous ore（铜，铅，锌等） nonore（铜，铅，锌等） 黑色金属矿石 ferrous ore（铁，锰，铬） ore（铁，锰，铬） 稀有金属 矿石 sparse ore（钽，铌等） ore（钽，铌等） 放射性矿石 radioactive ore （铀，钍等）
图6-1
程潮铁矿全矿metallic ore and waste rock
• 金属矿石的种类(Kinds of metallic ore) 金属矿石的种类( ore)
金属矿石: 金属矿石: 作为提取金属成分的矿石。 根据金属种类可分: 根据金属种类可分:
• 品位(Grade): 品位(Grade): --矿石中有用成分的含量。常用百分率表示, 矿石中有用成分的含量。常用百分率表示,
铁矿( 铁矿(%)，铜矿(%)，而金矿(克/吨)。 铜矿( 而金矿( --以磁铁矿为例：品位大于 55％ 为平炉富矿 ， -- 以磁铁矿为例：品位大于55 ％ 为平炉富矿， 品位在50％ 55％之间为高炉富矿。 品位在50％～55％之间为高炉富矿。 边界品位金矿1 边界品位金矿1克/吨、磁铁矿20%、铜矿0.2％。 磁铁矿20% 铜矿0
地下开采的基本概念
品位=
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。 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。
• （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）。
• （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。
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第二部分地下开采基本概念图20（见p18)
图20 矿体倾角小于或等于围 岩移动角矿体开采顺序
22
第二部分地下开采基本概念图21（见p18)
图21 矿体倾角大于围岩移动角相邻矿体开采顺序 23
4
凿岩工具 改善
提高了穿孔效率，大规模提高了采矿效率（19世纪空 气压缩机的出现导致风动凿岩机的发明，动力机械 凿岩代替手工凿岩）
5
大规模机械 开采强度、效率提高（二十世纪初） 化开采
6 现代化生产 多学科知识应用，提高了生产效率与质量
2
第一部分绪论表2 （见绪论P6）
序号
名称
作者
出版社
出版年
1 采矿学（教材） 王 青
B
L
H
图 6矿石块度表示
9
第二部分地下开采基本概念图7（见p7)
图7矿石自然安息角
10
第二部分地下开采基本概念图8（见p8)
Ⅱ号矿田
1号井田
2号井田
Ⅰ号矿田
Ⅲ号矿田
矿区
图8 矿区矿/区矿、田矿/井田田、关井系田图 11
第二部分地下开采基本概念图9（见p8)
L长 B宽
H
(1)
(2)
图9 井田尺寸表示 12
第二部分地下开采基本概念图11（见p10)
图11 阶段和矿块的划分
13
第二部分地下开采基本概念图12（见p10)
图12 盘区和采区
的划分
14
第二部分地下开采基本概念图13（见p12)
图13开拓工作示意图 15
第二部分地下开采基本概念图14（见p12)
图14矿块划分示意图
16
第二部分地下开采基本概念图15（见p13)
采矿学
绪论＋第一章
主讲教师：李明 时间：2008-1-26
1
第一部分绪论表1（见绪论P3)
序 号
历史时期
作业特征
1 原始开采 利用简单工具机械力破岩（石器时代手工开采）
利用炸药破岩，提高了破岩效率（17世纪初黑火药的
2 爆破破岩
应用，是采矿工艺发生重大变化，1867年诺贝尔发
明炸药用于爆破破岩）
3 机器的使用 提升运输效率提高（18世纪工业革命后，机器的使用）
图15 采准工 作示意图
17
第二部分地下开采基本概念图16（见p16)
图16两翼前进式开采
18
第二部分地下开采基本概念图17
图17阶段中矿块的开采顺序
19
第二部分地下开采基本概念图18
图18 后退式各回采顺序
20
第二部分地下开采基本概念图19（见p18)
图19 矿体上盘/下盘 移动角的表示
21
图1 层状矿床
地表
4
第二部分地下开采基本概念图2（见p1)
图2 脉状矿床
5
第二部分地下开采基本概念图3（见p2)
图3块状矿床
6
第二部分地下开采基本概念图4（见p2)
a φ b
α 图4 矿体厚度 表示图
7
第二部分地下开采基本概念图5（见p3)
上盘围岩
下盘围岩
矿石 夹石
图5 矿体围岩表示
8
第二部分地下开采基本概念图6（见p7)Biblioteka 2 金属矿床露天开采 李宝祥
3 金属矿床地下开采 解世俊
4
凿岩爆破
陶颂霖
5
井巷工程
周昌达
冶金工业出版社 冶金工业出版社 冶金工业出版社 冶金工业出版社
2001 1992 1986 1986
冶金工业出版社 1994年第二版
6
采矿设计手册（2 矿床开采卷）
张富民 总编
中国建筑工业出版社
1987
3
第二部分地下开采基本概念图1（见p1)