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1、采 矿 工 程主讲人：曹 祥 伟 2006年 7 月 7 日第一章：金属矿床床地下开开采的基基本概念念第一节：金属、矿床的的工业特特征一、矿石石和废石石的概念念矿物、矿矿石、矿矿体、矿矿床、围围岩、夹夹石、废废石二、矿石石的种类类（一）金金属矿石石按其所所含金属属矿物的的性质，化学成成份（二）根根据所含含金属种种类的不不同三、矿石石品位的的概念矿石品位位的概念念 、边边界品位位、最低低工业品品位四、矿石石和围岩岩的性质质硬度、坚固性、稳固性性、碎胀胀性、结结块性、氧化性性、自燃燃性及含含水性等等第一章：金属矿床床地下开开采的基基本概念念第二节：金属矿矿床地下下开采概概述一、井田田、矿田田和矿区

2、区的概念念二、走向向线、走走向、走走向长、倾斜线线、倾向向、倾角角三、关于于延深、埋进深深度和赋赋存深度度的概念念四、阶段段、矿块块和盘区区采区的的概念五、矿床床的开采采顺序（一）井井田阶段段的开采采顺序（1）下行式式即自上而而下进行行开采。（2）上行式式与下行式式相反（二）阶阶段中矿矿块的开开采顺序序（1）前进式式回采（2）后退式式回采（3）混合式式回采第一章：金属矿床床地下开开采的基基本概念念第二节：金属矿矿床地下下开采概概述四、矿床床的开采采步骤金属矿床床地下开开采的步步骤可以以分为：开拓、采准、切割与与回采四四个步骤骤，这些些步骤反反映了不不同的工工作阶段段。（一）开开拓工作作（二）采

3、采准工作作（三）切切割工作作（四）四四采工作作回采工作作包括：落矿、运搬和和地压管管理三个个主要工工作。（1）矿床开开拓、采采准、切切割、回回采的关关系是彼彼此超前前的关系系（2）三级矿矿量的含含意 开拓拓矿量采采准矿量量待待采矿矿量第一章：金属矿床床地下开开采的基基本概念念第三节：矿石的的损失、贫化和和矿山年年产量一、矿石石的损失失和贫化化1、矿石的的损失矿石损失失量与矿矿石的工工业储量量的百分分比，叫叫做矿石石的损失失率。2、矿石的的贫化混采下来来的废石石量与采采出矿石石量的百百分比，叫做矿矿石的矿矿石的贫贫化率二、矿山山年产量量矿山年产产量是矿矿山每年年生产的的产品量量。第二章：矿床开拓

4、拓第一节：开拓方方法分类类一、开拓拓方法分分类矿床开拓拓方法大大致可分分为单一一开拓和和联合开开拓两大大类。（一）单单一开拓拓法：平硐开拓拓竖井开拓拓斜井开拓拓（二）联联合开拓拓法平硐盲竖竖井开拓拓平硐盲斜斜井开拓拓竖井盲竖竖井开拓拓竖井盲斜斜井开拓拓斜井盲竖竖井开拓拓斜井盲斜斜井开拓拓第二章：矿床开拓拓第二节：开拓方方法主要开拓拓巷道是是决定一一个矿床床开拓方方法的核核心，其其选择在在矿山设设计中是是至关重重要的。主要开开拓巷道道类型的的选择由由以下几几个条件件来决定定：（1）地表地地形条件件（2）矿床赋赋存条件件（3）矿岩性性质（4）生产能能力另外，开开拓巷道道施工的的难易程程度、工工程量

5、、工程造造价和工工期长短短等，虽虽然不能能作为确确定开拓拓方案的的重要依依据，但但决不可可忽视。尤其是是小型矿矿山，往往往存在在施工力力量不足足和技术术素质较较差、施施工管理理跟不上上等情况况。因此此，当地地的施工工力量和和特点，在巷道道类型的的选择上上也应一一并考虑虑。第二章：矿床开拓拓第二节：开拓方方法一、平硐硐开拓法法以平硐为为主要开开拓巷道道，是一一种最方方便、最最安全、最经济济的开拓拓方法。但只有有在地形形有利的的情况下下，才能能发挥其其优点，即只有有矿床赋赋予于山山岭地带带，埋藏藏在周围围平地的的地平面面以上才才能使用用。第二章：矿床开拓拓第二节：开拓方方法二、竖井井开拓法法竖井开

6、拓拓法以竖竖井为主主要开拓拓巷道。它主要要用来开开采急倾倾斜矿体体（一般般矿体倾倾角大于于45）和埋藏藏较深的的水平和和缓倾斜斜矿体（倾角小小于20）。这种种方法便便于管理理，生产产能力较较高，在在金属矿矿山使用用较普遍遍 。1.穿过矿体体的竖井井开拓方方案2.下盘竖井井开拓方案3.侧翼竖井井开拓方方案第二章：矿床开拓拓第二节：开拓方方法三、斜井井开拓法法斜井开拓拓法以斜斜井为主主要开拓拓巷道，适用于于开采缓缓倾斜矿矿体，特特别适用用于开采采矿体埋埋藏不太太深而且且矿体倾倾角为2040的矿床。这种方方法的特特点是施施工简便便、中段段石门短短、基建建少、基基建期短短、见效效快，但但斜井生生产能力

7、力低。因因此更适适用于中中小型金金属矿山山，尤其其是小型型矿山。第二章：矿床开拓拓第二节：开拓方方法四、联合合开拓法法由两种或或两种以以上主要要开拓巷巷道来开开拓一个个矿床的的方法称称为联合合开拓法法。其实实质是因因矿床深深部开采采或矿体体深部产产状（尤尤其是倾倾角）发发生变化化而采用用的两种种以上单单一开拓拓法的联联合使用用，即矿矿床上部部用一种种主要开开拓巷道道，而深深部用另另一种主主要开拓拓巷道补补充开拓拓，成为为一个统统一的开开拓系统统。由于地形形条件、矿床赋赋存情况况、埋藏藏深度等等情况的的多变性性，联合合开拓法法所包括括的方案案很多，这里介介绍常用用的几种种联合开开拓方案案。（一）

8、上上部平硐硐下部盲盲竖井开开拓方案案（二）上上部平硐硐下部盲盲斜井开开拓方案案适用条件件：地地表地形形为山岭岭地区，矿体上上方无理理想的工工业场地地；矿矿体倾角角为中等等（倾角角在4555之间），为盲矿矿体且赋赋存于地地平面以以下；如地平平面以上上有矿体体，且形形成许多多老硐者者。（三）上上部竖井井下部盲盲竖井开开拓方案案这种开拓拓方案一一般适用用于矿体体或矿体体群倾角角较陡，矿体一一直向深深部延伸伸，地质质储量较较丰富的的矿山。另外，因竖井井或盲竖竖井的生生产能力力较大，所以中中型或偏偏大型矿矿山多用用这种方方法。（四）上上部竖井井下部盲盲斜井开开拓方案案当上部地地质资料料清楚且且矿体产产状

9、为急急倾斜，上部采采用竖井井开拓是是合理的的，一旦旦得到深深部较完完善的地地质资料料，且深深部矿体体倾角变变缓，则则深部可可采用盲盲斜井开开拓方案案，如图图7-18所示。（五）上上部斜井井下部盲盲竖井开开拓方案案这种开拓拓方案一一般适用用于矿体体倾角较较缓，且且沿倾斜斜方向延延伸较长，或地质质储量不不大以及及生产能能力也不不大的小小矿山。第二章：矿床开拓拓第三节：中段高高度的确确定 不管用什什么方法法对矿床床进行开开拓，主主要开拓拓巷道都都是经石石门通过过中段平平巷来与与矿体连连通的，这就提提出了阶阶段高度度问题。在选择择中段高高度时，应考虑虑以下因因素：1.矿体勘探探类型勘探类型型指矿体体沿

10、走向向和倾向向的连续续程度和和矿体厚厚度变化化的复杂杂程序。一般说说来，勘勘探类型型越高，矿体越越连续且且产状越越稳定，中段的的高度可可取高些些。2、矿体厚厚度和倾倾角第二章：矿床开拓拓第四节：主要开开拓巷道道位置的的确定 确定主要要开拓巷巷道（竖竖井或斜斜井）位位置，就就是确定定其在垂垂直矿体体走向方方向的位位置和沿沿矿体走走向方向向的位置置。一、采采空区引引起的岩岩层移动动及其对对主要开开拓巷道道的影响响二、按最最小运输输功确定定开拓巷巷道位置置三、选择择主要巷巷道位置置时的几几项要求求：1）有充足足的工业业场地，能容下下有关建建（构）筑物；2）有选厂厂距离较较短且矿矿石运输输方便，或有较

11、较好的外外部运输输条件；3）有排废废石场地地；4）有防洪洪条件（一般高高出最大大洪峰2m），且不不受山岭岭岩石崩崩塌的影影响；5）有较好好的地质质条件，尽量避避免主要要开拓巷巷道穿过过断层、含水层层等不利利地层；6）尽量减减少开拓拓工程量量。第二章：矿床开拓拓第五节：中段平面面开拓设设计 中段运输输平巷一一般有单单轨、双双轨和环环形等形形式。一、影响响中段运运输平巷巷布置的的因素1、中段运运输能力力2、矿体和和矿石围围岩的稳稳固程度度3、采矿方方法4、通风系系统二、中段段运输平平巷的布布置形式式1、单一沿沿脉平巷巷布置这种布置置又可分分为脉内内布置和和脉外布布置，其其轨道布布置形式式分为单单轨

12、会让让式（加加局部双双轨会车车段）和和双轨轨轨过渡式式两种。2、沿脉平平巷加穿穿脉布置置第二章：矿床开拓拓第六节：矿床开开拓方案案选择 一、选择择开拓方方案的基基本要求求（1）确保工工作安全全，创造造良好的的地面与与地下劳劳动卫生生条件，具有良良好的提提升、运运输、通通风、排排水等功功能：（2）技术上上可靠，并有足足够的生生产能力力，以保保证矿山山企业均均衡地生生产；（3）基建工工程量最最少，尽尽量减少少基本建建设投资资和生产产经营费费用；（4）确保在在规定时时间内投投产，在在生产期期间能及及时准备备出新水水平；（5）不留和和少留保保安矿柱柱，以减减少矿石石损失；（6）与开拓拓方案密密切关联联

13、的地面面总布置置，应不不占或少少占农田田。二、影响响矿床开开拓方案案选择的的因素（1）地形地地质条件件、矿体体赋存条条件，如如矿体的的厚度、偏角、走向长长度和埋埋藏深度度等；（2）地质构构造破坏坏，如断断层、破破裂带等等；（3）矿石和和围岩的的物理力力学性质质，如坚坚固性、稳固性性等；（4）矿区水水文地质质条件，如地表表水（河河流、湖湖泊等），地下下水、溶溶洞的分分布情况况；（5）地表地地形条件件，如地地面运输输条件、地面工工业场地地布置、地面岩岩体崩落落和移动动范围，外部交交通条件件、农田田分布情情况等；（6）矿石工工业储量量、矿石石工业价价值、矿矿床勘探探程度及及远景储储量等；（7）选用的

14、的采矿方方法；（8）水、电电供应条条件；（9）原有井井巷工程程存在状状态；（10）选场和和尾矿库库可能建建设的地地点。第三章：采矿方法法第一节：概述 一、采矿矿方法定定义采矿方法法是研究究矿块开开采方法法，它包包括矿块块的采准准，切割割和回采采工作。也就是是说，为为了回采采矿块中中的矿石石，在矿矿块中和和在围岩岩中所进进行的采采准，切切割、回回采工作作的总和和，称为为采矿方方法。二、采矿矿方法的的分类按回采时时地压管管理方法法分分类类法，共共分成三三大类。即：1、空场采采矿法2、充填采采矿法3、崩落采采矿法第三章：采矿方法法第二节：空场采矿矿法一、定义义：在矿体中中形成的的采空区区主要依依靠围

15、岩岩自身的的稳固性性和留下下的矿柱柱来支撑撑的采矿矿方法称称为空场场采矿法法。二、空场采矿矿法的特特点 空场场法在回回采过程程中，它它是把矿矿块划分分为矿房房和矿柱柱两部分分来开采采。 在回回采矿房房时，采采场以空空场形式式存在。 它是是用矿柱柱和围岩岩体的稳稳固性来来维护采采空区。 矿房房采完以以后，要要及时回回采矿柱柱，并及及时处理理采空区区。一般情况况下，回回采矿柱柱与采空空区处理理是同时时进行的的。有时时为了改改善矿柱柱回采条条件，事事先对矿矿房进行行充填，然后用用其他方方法回采采矿柱。 在回回采过程程中，采采场主要要依靠暂暂留的矿矿柱或永永久矿柱柱进行自自然支撑撑，有时时辅以人人工矿

16、柱柱支撑。三、空场场采矿法法的适用用条件 （1）适用于于开采矿矿石和围围岩都很很稳固的的矿床。（2）采空区区在一定定时间内内，允许许有较大大的暴露露面积。四、空场场采矿法法分类空场采矿矿法目前前应用比比较广泛泛的几种种方法是是：（1）房柱法法（包括括全面法法）（2）浅孔留留矿法（3）分段法法（赞比比亚方案案）（4）阶段矿矿房法（包括薄矿，水平薄薄矿的各各方案）（5）其他采采矿方法法及其变变形方案案第三章：采矿方法法第三节：充填采矿矿法一、充填填采矿法法定义：随着回采采工作面面的推进进，逐步步用充填填料充填填采空区区的方法法叫做充充填采矿矿法。二、充填填的目的的（一）进进行地压压管理（二）杜杜绝

17、内因因火灾（三）为为回采矿矿柱创造造了条件件（四）为为深部、水下开开采创造造条件。三、充填填材料及及其充填填料的输输送方法法。（一）充充填材料料来源地表堆堆积的废废石；掘进坑坑边的废废石；选矿厂厂的尾砂砂；冶冶炼厂的的炉渣；碎石石、砂卵卵石、山山砂、河河砂等；露天天采石场场采掘的的废石。（二）充充填材料料的输送送方法可以通过过矿车或或其他机机械运输输，也可可用风力力、水力力输送。目前水水力输送送应用比比较广泛泛。六、充填填采矿法法的适用用条件（一）开开采品位位较高的的富矿，并且要要求有比比较高的的回采率率和比较较低的贫贫化率；或开采采稀贵金金属。（二）赋赋有条件件件和开开采技术术条件比比较复杂

18、杂的矿床床，如： 水文文地质条条件、矿矿体形状状比较复复杂； 矿体体埋藏较较深而且且地压较较大； 矿石石或围岩岩有自燃燃发火的的危险； 地表表或围岩岩不允许许有大面面积沉陷陷或剧烈烈移动而而需要特特殊保护护； 露天天和地下下同时进进行开采采。（三）适适用于矿矿石稳固固，围岩岩不稳固固的矿床床如果能采采用特殊殊的支护护方法或或下向分分层充填填法，也也可以用用来开采采矿石不不稳固的的矿体。（四）适适用于开开采急倾倾斜矿体体因为急倾倾斜矿体体便于向向采场输输送充填填料，并并且可以以减少充充填不到到的空间间及充填填料接顶顶的面积积。1-阶段运输输平巷；8-底板；2-回风巷道道；9-电耙胶车车；3-充填

19、天井井；10-顶柱；4-放矿溜井井11-底柱5-人行通风风天井12-充填料6-联络道（间距46m）13-崩下矿石石7-隔墙；14-炮孔第三章：采矿方法法第四节：崩落采矿矿法一、崩落落采矿法法的概念念崩落采矿矿法就是是以崩落落围岩来来实现地地压管理理的采矿矿方法。即在崩崩落矿石石的同时时强制或或自然崩崩落围岩岩，充填填空区，用以控控制和管管理地压压。二、崩落落采矿法法特点(1)崩落法不不再把矿矿块划分分为矿房房和矿柱柱，而是是以整个个矿块作作为一个个回采单单元，按按一定的的回采顺顺序，连连续进行行单步骤骤回采。(2)在回采过过程中，围岩要要自然或或强制崩崩落，矿矿石是在在复盖岩岩石的直直接接触触

20、下放矿矿。因此此，这种种采矿方方法对放放矿进行行科学管管理是十十分必要要的。 (3)崩落法的的开采是是在一个个阶段内内从上而而下进行行的。与与空场采采矿法不不同。三、崩落落采矿法法分类四、崩落落采矿法法的适用用条件一般地讲讲，崩落落法对矿矿体赋存存条件，矿岩的的物理力力学性质质等都具具有比较较广泛的的适应范范围。理理想的适适用条件件是上盘围岩岩能呈块块状自然然崩落，矿石中中等以上上稳固的的急倾斜斜原矿体体。地表表允许塌塌落是使使用这种种方法的的必要前前提。由由于这种种方法在在开采时时矿石损损失贫化化大，因因而它不不用于开开采高价价、高品品位的矿矿床。第三章：采矿方法法第五节：采矿方方法选择择一、对对选择采采矿方法法的基本本要求（一)工作安全全(二)最大限度度的回收收国家资资源(三)生产能力力大，劳劳动生率率高，材材料消耗耗少，生生产成本本低二、影响响采矿方方法选择择的因素素。(一)地质因素素(二)开采技术术经济因因素：第四章：露天开采采第一节：概述一、露天天开采的的定义露天开采采就是从从地表直直接采出出有用矿矿物的开开采方法法，有机机械开采采和水力力开采两两种。图1露天矿场场全貌二、露天天开采名名次术语语图2台阶构成成要素三、露天天开采从从一般程