第01章金属矿床的工业特征

美国的岩芯完整率RQD;(前苏联的普氏分级)
• 岩石质量指标RQD(Rock Quality Designation)， • 它是迪尔1964年提出的概念，是用来表示岩体良好度的一 种方法 RQD是根据修正的岩心采取率来决定的， • 所谓修正的岩心采取率就是将钻孔中直接获取的岩心总长 度，扣除破碎岩心和软弱夹泥的长度，再与钻孔总长之比。 • 方法规定在计算岩心长度时，只计算大于10cm坚硬的和 完整的岩心。
• 岩石分级 • 岩石的坚固性分级：普氏分级 f = R/100 ，坚固性 系数； • 岩石的可钻性分级：凿碎比功，钎刃磨钝宽度； • 岩石的破碎的难易程度和岩体稳定性这两个方面趋于 一致，也就是说，岩石难于破碎的比较稳定。采用普氏分 级。 • 普氏分级的指标为坚固系数f,是由岩石在当时各种采 掘工艺中的坚固性表现指标综合起来确定的。
• 金属矿石的种类
所含金属种类
• • • • • • • • • • 贵重金属矿石 有色金属 黑色金属 Ｆｅ Ｍｎ Ｃｒ 稀有金属 钽 铌 放射性矿石 铀 钍 自然金属矿石：砂金 氧化矿石：氧化物、碳酸岩、硫酸岩； 硫化矿石： 混合矿石 富矿 贫矿
矿物成分
品位划分
• 矿岩的物理力学性质 坚固性：矿山广泛采用 破碎与稳固的矛盾
第一章 金属矿床的工业特征
• 矿石与废石
矿石：矿物集合体 工业规模 矿体：矿石的聚集体 矿床：矿体总称 废石：无品位或含量少 矿石与废石的概念是相对的：
技术经济政策 赋存条件 采矿和矿石加工水平 Cu 0.6%→0.4～0.6% Sn 0.8%→0.2～0.3% 地区经济；最低工业品位
地质品位、边界品位、最小工业品位
岩石分级
岩ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ破碎的难易程度
强度 岩石承受载荷的能力，即开始破坏的极限临界应力值。岩石的强度有 抗拉强度、抗剪强度，抗压强度。 岩石的抗压强度介于20-300Mpa的范围内，抗剪强度只有抗压强度的 1/12到1/18，抗拉强度只有抗压强度1/50-1/15 弹性、塑性和脆性 弹性是岩石除去外力后，恢复其原来形状和体积的性能。弹性大的岩 石，凿岩爆破时，不易破坏。 在破坏前具有明显残余变形的岩石称为塑性岩石; 几乎没有残余变形的岩石叫脆性岩石。金属矿山大多数属于脆性岩石。
• 岩体质量指标RQD，是根据钻孔岩芯完整程度判 断岩体质量的指标： • RQD=Lp/L﹡100％ • Lp是10cm以上岩芯的累计长度，L为钻孔全长。
分类
RQD％
很差 <25
差
一般
好
很好 >90
25~50 50~75 75~90
• 磨蚀性一般是指岩石表面与工具作用过程中，岩 石对工具的磨蚀。磨蚀性越大，对工具的磨损越 大，对凿岩工作越不利。 • 结块性 • 氧化性和自燃性 • 含水性 • 碎胀性
18
27 31 25 19 22 26 29 33 30 26 21 14
16
26 26 21 23 28 30 25 18 25 26 21 15
35
30 27 24 24 23 29 33 28 20 18
21
28 23 17
边界品位为25％时矿体圈定示意图
• 从品位－矿量曲线可知，边界品位的选择直接影 响到矿石储量，进而影响矿山的生产规模、最终 开采境界、设备选型和矿山生产寿命。因此，边 界品位是一个对矿山总体经济效益有重大影响的 技术经济参数。 • 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。 • 矿石与废石的概念是相对的：技术经济政策、赋 存条件、 采矿和矿石加工水平、地区经济、最 低工业品位。
碎胀系数,也称松散系数(bulk factor) ，是土石料 松方与自然方的比值；反应松散程度的系数。
金属矿床的分类
层状矿床
矿体形状
脉状矿床 块状矿床
水平矿床: α<5º
倾角
缓倾斜矿床: α=5º ~30º
倾斜矿床: 30º~55º 急倾斜矿床: α>55º
极薄矿体 薄矿体
(<0.8m) (0.8~4m)
边界品位的确定
边界品位是区分矿石与废石(或称岩石)的临界品位，矿 床中高于边界品位的块段为矿石，低于边界品位的块段为废 石。
50 矿 量 40 (Mt) 30
20
10
0
1
2
3 边界品位（g / t）
0 0 0 10 12 14 20 18 19 14 19 15 18 25 30 34 30 24 23 19 26 34 30 23 16 1623 2323 25 32 0 0
厚度
中厚矿体 (4~10-15m) 厚矿床 (10-15~40m) 极厚矿床 (>40m)
• 金属矿床的特性
对金属矿床开采有较大影响的因素： 矿体赋存条件不稳定； 矿石品位变化大； 地质构造复杂； 矿石和围岩的坚固性大； 矿床的含水性。
•
•
σc/100 σc---岩石的单向抗压强度。
f=
• 岩石的稳定性分级：以岩石的点载荷强度、 弹性波速度、巷道围岩位移的稳定时间、 岩体结构指标等四项指标为岩石稳定性分 级的判据，采用聚类分析原理对围岩的稳 定性进行动态分级。 • （岩体）稳固性 • 极不稳固 • 不稳固 • 中等稳固 • 稳固 • 极稳固