采矿基本知识

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黑色金属只有三种：铁、锰与铬。 非金属矿石：金刚石、石棉、水晶、高岭土、石墨、云母、磷矿、钾盐、硼 矿、滑石、膨润土等。 金属矿石按其所含金属矿物的性质、矿物组成及化学成分分为： （1）自然金属矿石。 （2）氧化矿石。指矿石中矿物的化学成分为氧化物、碳酸盐及硫酸盐的矿石。 赤铁矿Fe2O3、软猛矿MnO2、白铅矿PbCO3等。 （3）硫化矿石。指矿石中矿物的化学成分为硫化矿物的矿石。如方铅矿PbS、 黄铜矿CuFeS2、黄铁矿FeS2等。 （4）混合矿石。指矿石中含有上述三种矿物中两种或两种以上的矿石混合物。 开采时可能要考虑分采分运。
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① 极坚固岩石 f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等） ② 坚固岩石 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） 普氏硬度是表示矿岩的坚固性的量化指标。 稳固性：指矿岩的采掘空间允许暴露面积的大小和允许暴露时间长短的性能。 按允许暴露面积，可将矿、岩稳固性分如下几种： （1）极不稳固的。在这种矿岩中，顶板或两帮暴露时需要立即支护，不允许有 暴露面。 （2）不稳固的。在这种矿岩中，顶板或两帮暴露时需要立即支护，允许不支护 的暴露面只能在50m2以内。 （3）中等稳固的。这种矿岩的暴露面积一般在50～200m2内不支护可以安全地 进行生产。
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工业品位：指矿石中有用组分或有用矿物的单位含量。工业品位是 指在当前科学技术及经济条件下能供开采和利用矿段或矿体的最低 平均品位。只有矿段或矿体达到工业品位才能作为工业储量，被设 计和开采。 矿石和废石的划分是相对的。
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1.1.2 矿石的种类
矿石按其属性分为金属矿石及非金属矿石。 金属矿石分有色金属及黑色金属矿石。 有色金属通常指除去铁（有时也除去锰和铬）和铁基合金以外 的所有金属。 有色金属可分为四类： （1）重金属：一般密度在4.5g/cm3以上，如铜、铅、锌等； （2）轻金属：密度小（0.53～4.5g/cm3），化学性质活泼，如铝、 镁等. （3）贵金属：地壳中含量少，提取困难，价格较高，密度大，化学 性质稳定， 如金、银、铂等； （4）稀有金属：如钨、钼、锗、锂、镧、铀等。 由于稀有金属在现代工业中具有重要意义，有时也将它们从 有色金属中划分 出来，单独成为一类。而与黑色金属、有色金属并列，成为金属的三大类别。 另一类不是叫无色金属，而是黑色金属 。
1 采矿基本知识
1.1 概述
1.1.1 基本概念
矿石：凡是地壳中的矿物自然聚合体，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其他矿物产品的，称 为矿石。 矿体：以矿石为主体的自然集聚体称为矿体。 矿床：是矿体的总称，一个矿床可由一个或多个矿体组成。 围岩：矿体周围的岩石称为围岩。包括上、下盘围岩及顶底板。 废石：矿体的围岩及矿体中的夹石，不含有用成分或含量过少，从经 济角度出发无开采利用价值的称为废石。 品位：矿石中有用成分或有用矿物的含量称为品位。 边界品位：是划分矿石与废石的有益组分最低含量标准。
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平衡表内储量简称表内储量。指一定地区范围内，符合目前矿山企业生产技 术和经济条件要求、可利用的储量。在中国矿产储量表中，相当于累计探明 储量或保有储量（即累计探明储量减去历年开采、损失的储量）。在前苏联， 平衡表内储量为A＋B＋C1＋C2级（相当于中国的探明储量）；在美国相当于 探明储量加推测储量。它是发展地区采掘和原材料工业的基础，并为规划、 计划与设计地区工业生产规模与布局的依据。 平衡表外储量简称表外储量。指在一定地区范围内，矿产储量中因有益组分 或矿物含量低，矿体小或矿层薄，开采条件复杂，当前开采、加工技术尚未 解决，目前技术经济条件下尚不能利用的储量。在中国矿产储量表中，列为 “尚难利用储量”。可供制定地区工业远景规划时参考。随矿山采、选与冶 炼技术的进步，部分及至大部平衡表外储量可升格为平衡表内储量。 表内外储量划分的标准是最低可采平均品位（最低工业品位或工业品位）。
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1.2 金属矿床的工业特 征
1.2.1 矿床的赋存要素
走向及走向长度：对于脉状矿体，与水平面所成交线的方向为矿体的走向。 交线长度即为矿体的走向长度。 矿体埋深及延深：埋深是指从地表到矿体上部边界的垂直距离。延深是指矿 体的上部边界到矿体的下部边界的垂直距离或倾斜距离，分别叫垂高和斜长。 矿体的形状： （1）层状矿体。 （2）脉状矿体。 （3）块状学性质
硬度：矿岩抵抗工具侵入的性能叫做硬度。硬度愈大，凿岩愈困难。矿岩的硬 度取决于矿、岩的组成。矿岩的硬度除对凿岩有很大影响外，往往影响矿、岩 的坚固性和稳固性。 坚固性：是指矿岩抵抗外力（工具冲击、机械破碎、炸药爆炸等作用力）的性 能。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）。 坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值即矿 岩的极限抗压强度来表示：
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（4）稳固的。允许不支护的暴露面积约在200～800m2以内。 （5）极稳固的。允许不支护的暴露面积约在800m2以上。 结块性：矿石破碎后，在遇水或受压后重新结成块体的性能。含粘土或高岭土质 的矿石以及含硫较高的矿石容易发生这种情况，造成放矿、装车及运输困难，有 时也影响采矿方法的选择。 氧化性和自燃性：硫化矿石在水和空气的作用下被氧化的性能叫氧化性。氧化放 热，温度升高；降低矿石回收率。当热量不能向周围介质散发时，局部温度升高， 致使矿石自燃。 含水性：矿石吸收和保持水分的性能。对放矿、运输、箕斗提升及矿仓贮矿有一 定的影响。 碎胀性：矿岩破碎后体积比原岩体积增大的性能。破碎后的体积与原岩体积之比 叫碎胀系数（或松散系数）。分最初松散系数和最终松散系数，一般为1.2~1.6。