地下矿山开采安全
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废石：在矿体周围的岩石（围岩）以及夹在矿体 中的岩石（夹石），不含有效成分或含量过少， 当前不宜作矿石开采。
说明
• 矿床是地质作用的产物，但又与一般的岩 石不同，它具有经济价值。矿床的概念随 经济技术的发展而变化。19世纪时，含铜 高于5％的铜矿床才有开采价值，随着科技 进步和采矿加工成本的降低，含铜0.4％的 铜矿床已被大量开采。
地下矿山开采
佟利群
采矿业的特点
• 采掘加工的主要原料是自然赋存的矿体 • 采矿设备和人员没有固定的加工车间。 • 采掘条件愈来愈差，品位逐渐降低，成本可能增
高。 • 采矿设计难于标准化，建矿周期长、投资大，故
投资风险性也大 • 劳动量大，工作条件差，安全性差，不易实现综
合机械化和自动化。 • 矿山的经营效果在很大程度上决定于所开采矿石
主要内容： 1、矿石与废石和金属矿石的分类 2、矿石和围岩的物理力学性质 3、金属矿床的分类 4、金属矿床的特点
第一节
矿石与废石和金属矿石的分 类
一·矿石与废石
矿石：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 所需的金属或矿物产品。
矿石的聚集体叫矿体。矿床是矿体的总称，对某 一矿区而言，矿床由一个或几个矿体。
第二节 阶段和矿块
一、阶段和阶段高度 阶段及影响阶段高度的因素： 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 方向上划分为矿段，这个矿段叫阶段。 上下两个相邻阶段运输巷道底板之间的垂直 距离，叫阶段高度。 上下两个相邻阶段运输巷道沿矿体的倾斜距 离，叫阶段斜长。
二·矿块：
在阶段沿走向每隔一定距离，掘进天井连 通上下两个相连阶段运输巷道，将阶段再 划分为独立的回采单元，此独立的回采单 元叫矿块
第三节 盘区和采区
盘区:在开采水平和微倾斜矿床时，如果 矿床的厚度不超过允许的阶段高度，则 在井田内不再划分阶段。此时，将井田 用盘区运输巷道划分为长方形的矿段， 此矿段称盘区。
二 金属矿石的种类
金属矿石；作为提取金属成分的矿石。 根据金属种类可分；
• 贵重金属矿石（金，银等）， • 有色金属矿石（铜，铅，锌等）， • 黑色金属矿石（铁，锰，铬）， • 稀有金属（钽，铌等）, • 放射性矿石（铀，钍等）。
根据矿石所含金属成分数目可分：
• 单一金属矿石
• 多金属矿石。
根据矿石的化学成分可分：
• 自然金属矿石 它以单一 元素存在于矿床中 （如自然金，银）。
• 氧化矿石它的矿物的化学成分为氧化物， （赤铁矿Fe2O3等）。
• 硫化矿石它的矿物化学成分为硫化物， （黄铜矿CuFeS2）。
• 混合矿石，由前三种中的两种或三种组成。
品位:矿石中有用成分的含量。常用百分率 表示，或克/吨。
品位高的叫富矿，品位低的叫贫矿。
划归一个矿山企业开采的全部矿床或一部分叫矿田。
在一个矿山企业中划归一个矿井（坑口）开采的
全部矿床或其中一部分叫井田。
如图2-1所示。矿田包括一个或数个井田。开采一 个很大的矿床时，确定合理的井田范围，需考虑 以下因素：
国家对矿山基本建设时间和年产量的要求; 矿床的勘探程度; 矿床的埋藏特点; 矿区地表地形条件; 最好的经济效果。
的市场供求和价值高低。
主要内容
前言
第一章
金属矿床地下开采的工业特征
第二章 矿床回采单元的划分及开采顺序
第三章 矿床开采步骤和三级矿量
第四章 矿床的开拓方法
第五章 井底车场和硐室
第六章 阶段运输巷道的布置
第七章 落矿
第八章 空场法采矿
第九章 崩落法采矿
第十章 充填法采矿
第十一章 矿石运搬
Leabharlann Baidu 第一章
金属矿床地下开采的工业特征
第四节 金属矿床的特性
金属矿床的地质条件较复杂，其主要特点 表现为： 一、矿床赋存条件不稳定 二、矿石品位变化大 三、地质结构复杂 四、矿石和围岩的坚固性大 五、矿床的含水性
第二章 矿床回采单元的 划分及开采顺序
主要内容： 1、矿田和井田 2、阶段和矿块 3、盘区和采区 4、矿床的开采顺序
第一节 矿田和井田
急倾斜矿床
缓倾斜矿床
倾 斜 矿 体
三、按矿体厚度分类
矿体的厚度是指矿体上盘与下盘之间的垂 直距离或水平距离。
根据矿体厚度，可将矿体分为：
• 极薄矿体：厚度小于0.8m； • 薄矿体：矿体厚度为0.8~4m； • 中厚矿体：矿体厚度在 4~10—15m； • 厚矿体：矿体厚度 10—15~40m； • 极厚矿体：厚度大于40m。
几个概念
• 品位:矿石中有用成分的含量。常用百分率 表示，或克/吨。 品位高的叫富矿，品位低的叫贫矿。
• 非煤矿山是指开采金属矿石、放射性矿石 以及作为石油化工原料、建筑材料、辅助 原料、耐火材料及其他非金属矿物的矿山、 尾矿库。
第二节 矿石和围岩的物理力学性质
矿石和围岩的物理力学性质对矿床开采影 响较大的有； 坚固性，稳定性， 结块性，氧化性, 自燃 性，含水性,碎胀性。
岩石坚固性系数
• 岩石坚固性系数f表征的是岩石抵抗破碎的相对值。 因为岩石的抗压能力最强，故把岩石单轴抗压强 度极限的1/10作为岩石的坚固性系数，
• 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）。
第三节 金属矿床的分类
金属矿床的矿体形状、厚度及倾角对采矿 方法的选择有直接的影响。
因此，根据此三个因素进行分类。 一、按矿体形状分， 二、按矿体倾角分类， 三、按矿体厚度分类
一、按矿体形状分类
层状矿床 脉状矿床 块状矿床
层状矿床
层状矿床
脉 状 矿 床
二、按矿体倾角分类
水平和微倾斜矿床：倾角小于5o 。 缓倾斜矿床：倾角为5o ~ 30o 。 倾斜矿床：倾角为30o ~ 55o 。 急倾斜矿床：倾角大于55o。
说明
• 矿床是地质作用的产物，但又与一般的岩 石不同，它具有经济价值。矿床的概念随 经济技术的发展而变化。19世纪时，含铜 高于5％的铜矿床才有开采价值，随着科技 进步和采矿加工成本的降低，含铜0.4％的 铜矿床已被大量开采。
地下矿山开采
佟利群
采矿业的特点
• 采掘加工的主要原料是自然赋存的矿体 • 采矿设备和人员没有固定的加工车间。 • 采掘条件愈来愈差，品位逐渐降低，成本可能增
高。 • 采矿设计难于标准化，建矿周期长、投资大，故
投资风险性也大 • 劳动量大，工作条件差，安全性差，不易实现综
合机械化和自动化。 • 矿山的经营效果在很大程度上决定于所开采矿石
主要内容： 1、矿石与废石和金属矿石的分类 2、矿石和围岩的物理力学性质 3、金属矿床的分类 4、金属矿床的特点
第一节
矿石与废石和金属矿石的分 类
一·矿石与废石
矿石：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 所需的金属或矿物产品。
矿石的聚集体叫矿体。矿床是矿体的总称，对某 一矿区而言，矿床由一个或几个矿体。
第二节 阶段和矿块
一、阶段和阶段高度 阶段及影响阶段高度的因素： 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 方向上划分为矿段，这个矿段叫阶段。 上下两个相邻阶段运输巷道底板之间的垂直 距离，叫阶段高度。 上下两个相邻阶段运输巷道沿矿体的倾斜距 离，叫阶段斜长。
二·矿块：
在阶段沿走向每隔一定距离，掘进天井连 通上下两个相连阶段运输巷道，将阶段再 划分为独立的回采单元，此独立的回采单 元叫矿块
第三节 盘区和采区
盘区:在开采水平和微倾斜矿床时，如果 矿床的厚度不超过允许的阶段高度，则 在井田内不再划分阶段。此时，将井田 用盘区运输巷道划分为长方形的矿段， 此矿段称盘区。
二 金属矿石的种类
金属矿石；作为提取金属成分的矿石。 根据金属种类可分；
• 贵重金属矿石（金，银等）， • 有色金属矿石（铜，铅，锌等）， • 黑色金属矿石（铁，锰，铬）， • 稀有金属（钽，铌等）, • 放射性矿石（铀，钍等）。
根据矿石所含金属成分数目可分：
• 单一金属矿石
• 多金属矿石。
根据矿石的化学成分可分：
• 自然金属矿石 它以单一 元素存在于矿床中 （如自然金，银）。
• 氧化矿石它的矿物的化学成分为氧化物， （赤铁矿Fe2O3等）。
• 硫化矿石它的矿物化学成分为硫化物， （黄铜矿CuFeS2）。
• 混合矿石，由前三种中的两种或三种组成。
品位:矿石中有用成分的含量。常用百分率 表示，或克/吨。
品位高的叫富矿，品位低的叫贫矿。
划归一个矿山企业开采的全部矿床或一部分叫矿田。
在一个矿山企业中划归一个矿井（坑口）开采的
全部矿床或其中一部分叫井田。
如图2-1所示。矿田包括一个或数个井田。开采一 个很大的矿床时，确定合理的井田范围，需考虑 以下因素：
国家对矿山基本建设时间和年产量的要求; 矿床的勘探程度; 矿床的埋藏特点; 矿区地表地形条件; 最好的经济效果。
的市场供求和价值高低。
主要内容
前言
第一章
金属矿床地下开采的工业特征
第二章 矿床回采单元的划分及开采顺序
第三章 矿床开采步骤和三级矿量
第四章 矿床的开拓方法
第五章 井底车场和硐室
第六章 阶段运输巷道的布置
第七章 落矿
第八章 空场法采矿
第九章 崩落法采矿
第十章 充填法采矿
第十一章 矿石运搬
Leabharlann Baidu 第一章
金属矿床地下开采的工业特征
第四节 金属矿床的特性
金属矿床的地质条件较复杂，其主要特点 表现为： 一、矿床赋存条件不稳定 二、矿石品位变化大 三、地质结构复杂 四、矿石和围岩的坚固性大 五、矿床的含水性
第二章 矿床回采单元的 划分及开采顺序
主要内容： 1、矿田和井田 2、阶段和矿块 3、盘区和采区 4、矿床的开采顺序
第一节 矿田和井田
急倾斜矿床
缓倾斜矿床
倾 斜 矿 体
三、按矿体厚度分类
矿体的厚度是指矿体上盘与下盘之间的垂 直距离或水平距离。
根据矿体厚度，可将矿体分为：
• 极薄矿体：厚度小于0.8m； • 薄矿体：矿体厚度为0.8~4m； • 中厚矿体：矿体厚度在 4~10—15m； • 厚矿体：矿体厚度 10—15~40m； • 极厚矿体：厚度大于40m。
几个概念
• 品位:矿石中有用成分的含量。常用百分率 表示，或克/吨。 品位高的叫富矿，品位低的叫贫矿。
• 非煤矿山是指开采金属矿石、放射性矿石 以及作为石油化工原料、建筑材料、辅助 原料、耐火材料及其他非金属矿物的矿山、 尾矿库。
第二节 矿石和围岩的物理力学性质
矿石和围岩的物理力学性质对矿床开采影 响较大的有； 坚固性，稳定性， 结块性，氧化性, 自燃 性，含水性,碎胀性。
岩石坚固性系数
• 岩石坚固性系数f表征的是岩石抵抗破碎的相对值。 因为岩石的抗压能力最强，故把岩石单轴抗压强 度极限的1/10作为岩石的坚固性系数，
• 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）。
第三节 金属矿床的分类
金属矿床的矿体形状、厚度及倾角对采矿 方法的选择有直接的影响。
因此，根据此三个因素进行分类。 一、按矿体形状分， 二、按矿体倾角分类， 三、按矿体厚度分类
一、按矿体形状分类
层状矿床 脉状矿床 块状矿床
层状矿床
层状矿床
脉 状 矿 床
二、按矿体倾角分类
水平和微倾斜矿床：倾角小于5o 。 缓倾斜矿床：倾角为5o ~ 30o 。 倾斜矿床：倾角为30o ~ 55o 。 急倾斜矿床：倾角大于55o。