《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。

阶段高度４０～５０米。

试根据给定条件选择合适的开拓方法？并画出开拓示意图？该采用阶段矿房法和浅孔留矿法开采，矿体埋藏斜深１６６米，铁矿石品位３３.０５％。

开拓示意图如下：平硐溜井开拓系统示意图例 3.某铁矿设计年产量为６０万吨，矿体走向长度３００多米，（２６＃矿体走向长３００～３９０米，２４＃矿体走向长２４０～３４０米），矿体埋藏深度为３００米左右，矿体倾角６０～８５度左右。

矿石为磁铁矿，f＝９～１３；围岩为辉长岩，f＝９～１２，阶段高度６１米。

根据矿体赋存条件选择合适的矿体开拓方案？并画出开拓示意图？该矿采用无底柱分段崩落法及垂直落矿的分段凿岩阶段矿房法开采，地表为山岭地带，允许塌陷。

开拓示意图如下：平硐溜井开拓系统示意图例 4.某铁矿铁山坑口采用箕斗提升的斜井开拓方法，该矿设计年产量为３０万吨，矿体走向长度约２０４０米，矿体平均厚度１０～２６米，矿体倾角４０～５０度，矿石为磁铁矿，f＝１２～１３；矿石平均品位５４～５６％，上盘围岩为灰岩，f＝８～１２；下盘围岩为二长岩、矽卡岩，f＝８～１６。

试根据矿体赋存条件选择合适的矿体开拓方案？并画出开拓示意图？整个矿床可分为七个矿体，３号及５号矿体采用无底柱分段崩落法开采，６号矿体采用垂直落矿的分段凿岩阶段矿房法开采。

上部已用露天矿开采，阶段高度４０～６０米。

开拓示意图如下：斜井箕斗开拓系统示意图三、开拓方法选择习题：1.某铝土矿是中小型矿山，矿体呈层次，矿体走向长为１４００米，矿体真厚度为０.7～５.０米，矿体倾角为１３～１８度，矿体上盘为铝土页岩，下盘为粘土砂岩，矿体赋存深度不大，表土层不太厚。

试按上述条件，初步选择技术上可行的开拓方法，简述选择的主要依据？2.某铜矿是一大型矿山，主矿体的走向长度约３００多米，矿体真厚度为４５～５０米，矿体倾角为４０～６０度，矿体上盘为黑色片岩及大理岩，f＝６～８；矿体下盘为黑色片岩，f＝４～６。

矿床的上部赋存在矿区墙平面以上的山中，下部则位于地平面以下，矿体赋存深度较大。

选择合适的开拓方法？3.某铜矿床的矿体走向长度约１８００米，矿体赋存深度达－３００米，矿体倾角很陡，一般为６０～８０度，１号矿体下盘为大理岩，较稳固，上盘为花岗闪长岩及辉录岩，稳固性较差，选用尾砂充填采矿法开采，阶段高度４０～５０米，矿山生产能力为３０００吨／日。

依据上述条件，选择出技术上可行的开拓方案来，简述选择的主要依据？4.某铅锌矿由东西两矿体组成，东西走向长度约３０００米，两矿体之间约有６００米长的倾斜无矿带，东部矿体上部为河流，西部矿体位于起伏不大的丘陵地带，矿体沿倾斜长６００米，矿体平均厚度１０米，最厚达４７米，矿体向北倾斜，矿体倾角３５～４５度，上盘岩f＝３～５，不稳固，但不透水，矿体和下盘岩较稳固。

跟据上述条件，选择出技术上可行的开拓方案来，简述选择的主要依据？5.某铜矿床，矿体上部为起伏的山岭地带，矿体走向长度为３３０～４４５米，矿体厚度１０～２０米，最厚达５２米，矿体倾角６０～７５度矿体上下盘均为黑云母麻岩，f＝１２～１４，铜矿石f＝８～１０，铜矿石品位较高，采用充填采矿法开采，该矿属中型矿山。

试按已知条件选择开拓方案？6.有一铁矿，矿体走向长度为２０００米，矿体平均水平厚度为２０米，矿体倾角为７０度，矿体赋存深度从＋１５０米至－１００米，地面标高２２０米，表土层不厚，地势平坦，采用垂直落矿的分段凿岩阶段矿房法开采，阶段高度５０米，铁矿石年产量为８０万吨。

跟据上述条件，选择出技术上可行的开拓方案来，简述选择的主要依据？7.某有色金属矿床，矿体走向长度平均为４３０米，矿体平均厚度５米，矿体倾角７０～９０度，矿体赋存在山岭地带，地表露头标高在＋６００米左右，矿体延深至＋２００米，矿体向北倾斜，由于地表地形限制，选矿厂的位置已定，只能在矿体上盘，该矿采用留矿法开采。

试选择出技术上可行的开拓方案来，简述选择的主要依据？四、主要开拓巷道位置的选择（一）、最小运输功计算1.某矿体选用下盘竖井开拓方案，整个矿体分为四个阶段来开采，按开采方法的需要，将矿体划分为２２个矿块来回采，设每个矿块的矿量集中在矿块的中央运到主运输平巷，各矿块的矿量如下：Ｑ１＝９４千吨（以下单位均为千吨）；Ｑ２＝１３０；Ｑ３＝１１０；Ｑ４＝１７０；Ｑ５＝１２０；Ｑ６＝１００；Ｑ７＝１５０；Ｑ８＝９０；Ｑ９＝８０；Ｑ１０＝５０；Ｑ１１＝４０；Ｑ１２＝４５；Ｑ１３＝６０；Ｑ１４＝５５；Ｑ１５＝４０；Ｑ１６＝３５；Ｑ１７＝４５；Ｑ１８＝２０；Ｑ１９＝４０；Ｑ２０＝５０；Ｑ２１＝４５；Ｑ２２＝３０。

初步设计井筒位置在Ｍ处。

（参见示意图如下）试计算最小运输功，看看初步设计的井筒位置Ｍ是否合适？2.根据设计要求，某矿宜选用下盘竖井开拓方案，初步设计确定井筒位置布置在Ａ处，矿体按设计确定的阶段高度可划分为三个阶段１３个矿块来开采，每个矿块的矿量集中情况如下：（均以千吨为矿量单位）Ｑ１＝１０４；Ｑ２＝１４０；Ｑ３＝１２０；Ｑ４＝１８０；Ｑ５＝１３０；Ｑ６＝１１０；Ｑ７＝１６０；Ｑ８＝１００；Ｑ９＝９０；Ｑ１０＝６０；Ｑ１１＝５０；Ｑ１２＝５５；Ｑ１３＝７０。

试计算最小运输功，检验设计所确定的井筒位置Ａ是否合适？3.某矿体设计初步确定竖井开在下盘Ｍ处，整个矿体分为四个阶段来开采，各阶段划分的矿块如下图所示，各矿块的矿量为：Ｑ１＝７４；Ｑ２＝１１０；Ｑ３＝９０；Ｑ４＝１５０；Ｑ５＝１００；Ｑ６＝８０；Ｑ７＝１３０；Ｑ８＝７０；Ｑ９＝６０；Ｑ１０＝３０；Ｑ１１＝４０；Ｑ１２＝２５；Ｑ１３＝４０；Ｑ１４＝３５；Ｑ１５＝２０；Ｑ１６＝１５；Ｑ１７＝２５；Ｑ１８＝１０；Ｑ１９＝２０；Ｑ２０＝３０；Ｑ２１＝２５；Ｑ２２＝１０。

（均以千吨为单位）试计算最小运输功，检验井筒位置布置在Ｍ处是否合适？(二)、地表移动带的圈定1.某矿体水平厚度为７米，矿体走向长为６１米，矿体赋存最大深度为３３０米，矿体倾角为７５度，移动角上盘为β＝６５度；下盘为γ＝７０度；沿走向方向为δ＝７５度。

按上述条件圈定出移动带范围？2.某铁矿床，矿体赋存状态如下图所示，矿体在地表有露头，上盘移动角为β＝６５度；下盘移动角为γ＝７０度；沿走向移动角δ＝７５度。

根据已知条件及所给的图圈定出移动带范围？（三）、保安矿柱的绘制1.某职工医院大楼沿走向布置，长２４０米，宽２０米，在它的下面要开采一矿层，矿体厚度１.５米,房子中心下的矿层埋藏深度为３６２米，矿层倾角α＝２０度，表土层厚２０米，移动角γ＝９０度，β＝７０度，δ＝８０度，表土层ψ＝４５度。

按上述已知条件，设计出该矿职工医院的保护矿柱？（按Ⅱ级建筑物留保护矿柱）2.某一房屋属Ⅰ级建筑物，它的外形尺寸为２０＊５０米，其房屋的长边与矿层走向线呈θ＝６０度，而矿体的倾角α＝３５度，矿体埋藏深度在房屋中心处Ｈ＝１４０米，表土层厚２０米，矿体厚度２.５米，移动角γ＝δ＝７５度，ψ＝４５度。

根据以上条件设计该房屋的保护矿柱？3.某矿山一建筑物属于Ⅱ级保护范围，该建筑物长２４０米，宽为２０米，矿层厚度为１.０米，房屋下的矿层埋藏深度为３６２米（由房屋中心线计算），房屋与矿层走向呈斜交，交角θ＝２０度，移动角γ＝９０度，β＝７０度，δ＝８０度，ψ＝４５度。

按上述条件确定出该建筑物的保护矿柱？4.某铁矿的箕斗井倾角为３９度，斜井井筒方向与矿层走向线垂直，井筒断面为４.3*2.6米，井口标高为６３米，井筒在负１０７米水平与矿层相交，矿体倾角α＝５２度，矿体真厚度２６米，矿体赋存最大深度为负２８５米，提升机房平面图尺寸为９＊１１米，提升机房前墙距井口３５米，移动角为β＝６５度，γ＝７０度，δ＝７５度，表土层厚度３米，ψ＝４５度。

按以上条件，画出斜井井筒和提升机房的保护矿柱？五、阶段平面开拓设计（一）、阶段平面开拓设计例题例１.某矿体沿走向长约１７００～３５００米，矿体倾角４０～５０度，矿体平均厚度为５３米，矿石为磁铁矿，f＝１０～１２，矿体上盘为闪长岩、大理岩，f＝９～１３；矿体下盘为花岗岩、矽卡岩，f＝１３～１５，矿山年产量为１５０万吨。

各井筒位置如图所示（主井为混合井）：例 2.某铅锌矿南北走向长约３５０米，向东倾斜，矿体倾角为８０度至８５度，主矿体由北向南有侧伏现象，该矿采用侧？？式开拓系统，矿山阶段日产量为１２００吨，该矿对主要厚大矿体处采用环形布置，局部地区采用沿脉加穿脉布置方式。

（二）、阶段平面开拓设计习题1.1.某铁矿床，矿体走向长度为１２００米，矿体埋藏深度为４００米，矿体平均厚度为１４７米，最厚处达２９２.5米，矿体倾角为２０～６６度，铁矿石f=１０～１２，上盘围岩为安山岩、千枚岩，f＝５～１０；下盘为闪长斑岩，f＝６～８，该矿采用竖井开拓方案，其各井筒位置已定，如下图所示，选用无底柱分段崩落法回采矿石，阶段高度６０米。