金属采矿学复习资料

金属采矿学复习资料（仅供参考）第一章金属矿床的工业特征.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者，称作矿石。.废石：矿体的围岩及岩体中的岩石（夹石），不含有用成分或含量过少，从经济的角度出发屋开采价值的成为废石。.品位：矿石中有用成分的含量成为品味，单位采用g/t或&m3。.边界品位：是划分矿石与废石（围岩或夹石）的有用组分最低含量的标准。.工业品位：目前技术经济条件卜能够为工业利用提供符合要求的矿石的最低平均品位,显然工业品味高于或等于边界品位。.矿石与废石、工业矿床与非工业矿床的概念是相对的。它是随着国家资源情况，国民经济对矿石的需求、经济地理条件、矿石开采及加工技术水平的提高以及生产成本升降和市场价格的变化等而变化。.矿岩的力学性质1）硬度：指矿岩抵抗工具侵入的性能。2）坚固性：是指矿岩抵抗外力的性能。常用坚固性系数f来表示。它反映矿岩的极限抗压强度、凿岩速度、炸药消耗量等值的综合值，f=R/10R为极限抗压强度。3）稳固性：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。4）结块性：矿石从岩体中采下后，在遇水或受压后重新结成整体的性能。5）氧化性：硫化矿石在水和空气的作用下变为氧化矿石的性能；6）含水性：矿石吸收和保持水分的性能。7）碎胀性：矿石从原矿体上被崩落破碎后，因碎块之间具有空隙，体积比原岩体积增大，这种性能称为碎胀性。破碎后的体积与原岩体积之比，成为碎胀系数。.矿体按倾角、厚度是如何划分的。1）按形状划分：层状矿体脉状矿体块状矿体2）按倾角划分：水平和近水平矿体：倾角0°~5°的矿体（有轨设备直接装运）缓倾斜矿体：倾角为5°~30°的矿体（电耙装运）倾斜矿体：倾角为30°~55°的矿体（溜槽或爆力运搬）急倾斜矿体：倾角55°-90°的矿体（重力运搬）3）按厚度划分：极薄矿体：厚度小于0.8m薄矿体：厚度为0.8~4m中厚矿体：厚度为5~15m厚矿体：厚度为15~40m极厚矿体：厚度大于40m.矿床的工业特征：（要求理解各个特征产生的原因）P6赋存条件不确定品位变化大地质构造复杂矿石和围岩坚固矿岩含水第二章金属矿地下开采的原则.金属矿地下开采的基本要求（理解各条内容）P81）要确保开采工作的安全并具有良好的劳动条件2）符合环境保护法的要求减少对环境的破坏3）高效可持续发展.金属矿地下开采单元的划分1）矿区的划分：矿区（矿业公司）——矿田（矿山）——矿段（矿井）「倾斜矿体——按标高划分为阶段——沿走向划分为矿块（采区）2）矿段的划分y匚近水平矿体——沿走向划分为盘区——沿倾向划分为区段.金属矿地下开采顺序：1）矿田内井田间的开采顺序先近后远，先浅后深，先易后难，先富后贫，综合利用的原则。2）井田内阶段间的开采顺序下行开采、上行开采、露天和地下联合开采（各自的优缺点）3）阶段中矿块间的开采顺序前进式、后退式、混合式4）相邻矿体间的开采顺序先采上盘：当矿体倾角a等于或小于下盘岩石移动角r时，下盘岩层就不移动原则：贫富兼采、厚薄兼采、大小兼采、难易兼采.金属矿地下开采的步骤：开拓、采准、切割、回采1）开拓：从地表开掘一系列的巷道到达矿体，以形成矿井生产所必不可少行人、通风、提升•、运输、排水、供电、供风、供水等系统、一便将矿石、废石、污风、污水运到地面,并将设备、材料、人员、动力及新鲜空气输送到地下，这一工作称为开拓。2）采准：采准是在已完成开拓工作的矿体中掘进巷道，将阶段划分为矿块（采区），并在矿块中形成回采所必须的行人、凿岩、通风、出矿等条件的工作。3）切割：是指在完成采准工作的矿块内，为大规模回采矿石开辟自由面和补偿空间。4）回采：在矿块中做好采准切割工程后，进行大量采矿工作叫做回采。回采工作一般包括落矿、采场运搬、地压管理三项主要作业。三级矿量：开拓矿量、采准矿量、备采矿量1）开拓矿量：凡按设计规定在某范围内的开拓巷道掘进完毕，并形成完整的提升、运输、通风、排水、供风、供电等系统的，则此范围内开拓巷道所控制的矿量，称为开拓矿量。2）采准矿量：在已完成开拓工作的范围内，进一步完成开采矿块所用采矿方法规定的采准巷道掘进工程的，则该矿块的储量极为采准矿量。（采准矿量是开三级矿量保有期限黑色金属矿山有色金属及化工矿山开拓矿量3〜5年〉3年采准矿量6〜12月1年备采矿量3〜6月0.5年

拓矿量的一部分）3）备采矿量：在已进行了采准工作的矿块内，进一步全部完成所用采矿方法规定的切割工程，形成自由面和补偿空间等工程的，则该矿块内的储量称为备采矿量。（备采矿量是采准矿量的一部分）损失与贫化的概念（P19例题、图明白理解）损失工业矿石里Qs1）矿石的损失：在开采过程中，由于各种原因使矿体中一部分矿石未采下来或已采下来而散失于井下未运出来，此现象叫做矿石损失。损失的工业矿石量与工业矿石量损失工业矿石里Qs采出矿石量Q'2）采出矿石量Q'混入废石量R3）岩石（废石）的混入：在矿床的开采过程中，由于技术原因，采出的矿石中不可能完全是工业矿石，必混入废石量R分废石混入到采出矿石中来，增加了采出矿石量，此现象称作岩石混入或混入岩石。混入的岩石量与采出的矿石量之比称作废石混入率。降低矿石损失贫化的措施1）加强地质勘探工作，弄清矿床赋存规律及开采技术条件，给设计生产部门提供确切的矿产体状、形状、品位及其变化规律等资料。2）在基建和生产过程中加强生产探矿，认真对矿体进行二次圈定，使采准切割、落矿的设计建立在可靠的地质资料基础之上。3）选择合理的采矿方法，设计合理的矿块结构参数及回采工艺。这就要求对矿山的岩体力学方面加强研究和测定，式设计的矿块尺寸、矿柱尺寸和地压管理方法建立在科学的基础上。特别是在新矿投产后，矿体才开始被揭露，因尽快通过试验，找到最优的采矿方法极其合理的结构参数。4）合理选择矿体的开采顺序，及时回采矿柱、处理采空区。5）加强矿山的生产管理，建立有关的规章制度，设立专门管理机构，对矿石损失贫化进行经常性监测、管理和分析研究。6）合理采用新技术、新工艺和新设备。第三章金属矿地下开采开拓方法.开拓方法分类.斜坡道开拓法与井筒开拓相比的优缺点、形式优点：适用范围广，施工速度快、生产安全可靠、机械化程度高缺点：矿井空气污染、设备维护成本高形式：螺旋式、折返式第五章辅助开拓工程1.辅助开拓巷道：副井（平侗）、通风井、溜井、充填井、石门、井底车场及井下洞室等。2.辅助开拓巷道工程的作用：1）备用出口，安全规程规定要求地下开采不得少于两个安全出口。2）井下通风，需有单独的进风与出风井巷。3）解决提升与水平运输的衔接。4）满足人员上下、设备调配、废石排出、变电、排水、地下破碎装载、充填、机修等要求。.阶段运输巷道的布置形式（可能为综合分析题，各种布置形式的优缺点、适用条件）P551）单一沿脉布置2）下盘双巷加联络道布置3）沿脉平巷加穿脉布置4）上下盘沿脉巷道加穿脉布置（环形运输布置）5）平底装车布置.溜井结构形式溜井按其开掘的倾角、溜放阶段的数目以及溜放过程中能否控制等不同可分为：1）单阶段型：施工与管理简单，而且可以在溜井内储矿，这对降低矿石在溜井内落差，减轻矿石对溜井壁的冲击磨损，调节上下阶段矿石的运输量，都是十分有利的。2）多阶段型：储矿高度受到限制，由于落差高，放矿冲击力大，对溜井壁的磨损也较为严重。3）垂直型：易于施工，便于管理，矿石呈中心落矿，对井壁的冲击磨损小，磨损主要在上口；但中心落矿冲击力达，矿石容易冲碎。4）倾斜型5）控制型6）非控制型第七章采矿生产工艺.采矿方法：为了达到开采矿产的目的，从井田或矿块中开采矿石的采准、切割和回采工作（方法）的总称。.金属矿床地下开采采矿方法分类以及各采矿方法的特点与本质（可能为综合分析题）1）分类：根据矿块回采期间地压控制方法的不同，将金属矿床地下开采采矿方法分为空场法、充填法、崩落法。2）各采矿方法的特点与本质P97a.空场法：在矿房开采过程中不用人工支撑，充分利用矿石与围岩的自然支撑力，将矿石与围岩的暴露面积和暴露时间控制在其稳固程度所允许的安全范围内的采矿方法总称为空场采矿法。其特点是，将矿块划分为矿房与矿柱，先采矿房，后采矿柱，开采矿房时用矿柱及围岩的自然支撑力进行地压管理，开采空间始终保持敞空状态。b.充填法：随回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿放，主要特征在于充填工序作为回采工序的一环。c.崩落法：随着回采工作的进行，有计划、有步骤地崩落矿体顶板或下放上部的覆盖岩石。.采准工程中阶段运输平巷的布置形式P991）沿脉单线有错车道布置2）穿脉或沿脉尽头式布置3）脉内外环形布置4）脉外环形布置5）无轨装运设备运输巷道布置.斜坡道采准P1031）斜坡道采准特点：虽然掘进工作量大，但与大断面专用设备井的采准相比，设备运行调度、人员进出采场、材料设备运送等均较为方便，且劳动条件大为改善。2）斜坡道采准包括采准斜坡道与采准平巷两部分。3）采准斜坡道的布置形式a.按斜坡道的线路形式分为：直进式、折返式和螺旋式三种。b.按采准斜坡道与矿体之间的关系分为下盘斜坡道、上盘斜坡道、端部斜坡道与脉内斜坡道四种。（适用条件）第八章空场采矿法.空场采矿法根据被开采矿体的倾角、厚度等条件不同分类：房柱采矿法、全面采矿法、分段采矿法、阶段矿房采矿法、留矿采矿法。.房柱采矿法、全面采矿法、留矿采矿法的特点、优缺点以及适用条件？1）房柱采矿法特点：在划分采区或矿块的基础匕矿房与矿柱交替布置，回采矿房的同时留下规则的连续或不连续矿柱，用于支撑开采空间进行地压管理。优点：采切工作量小，回采工作组织简单，坑木消耗量小，采场通风好，能使用高效大型机械设备，可实现机械化开采，采场生产力及劳动生产率较高，采矿成本低。缺点：矿石损失率高。适用条件：用于矿岩，特别是顶板围岩稳固，起码中等稳固以上，倾角不大于30°矿体；浅孔落矿方案矿体厚度不大于8~10m,中深孔落矿方案矿体厚度可适当大些；矿体与围岩接触面平整、价值不高或不富的矿床。2）全面采矿法特点：开采矿体厚度不大于3~4m,采区可不划分为矿块，回采工作面可以逆倾向、沿走向、逆伪倾向全面推进。优点：工作面宽广，工作组织简单，劳动生产率较高，采场通风好，坑木消耗量少，采矿成本低，能在采场内进行手选，所以矿石贫化率不高。缺点：留矿柱较多时，矿石损失量较大；菜场顶板暴露面颊大，安全性较差。适用条件：矿岩稳固，水平微倾斜矿体或倾角不大于30~35的缓倾斜矿体；矿体厚度不宜大于5~7m,矿体产状稳定的贫矿体。3）留矿采矿法P176特点：在采场中由下向上逐层进行回采矿石，每层采下的矿石只放出约三分之一的矿量，其余的采下矿石暂留采场中作为继续上采的工作台，并可对采空场进行辅助支撑；待整个采场的矿石落矿完毕后，再将存留在采场内的矿石全部放出。优缺点及适用条件：略.识图分析：P139图8—2、P145图8—9、P170图8—36.矿柱回采和采空区处理P177第九章充填采矿法.充填采矿法的分类1）按矿块结构和回采工作面推进方向划分为：单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下向分层充填采矿法和分采充填采矿法。2）按所采用的充填和输出方法不同划分为：干式充填采矿法、水力充填采矿法、胶结充填采矿法。.分采充填采矿法（优缺点、适用条件）P195优点：对开采极薄的贵重金属矿脉，在经济上比混采留矿法优越。缺点：工艺复杂，效率低，劳动强度大，矿石损失与贫化率较高。适用条件：适用于品位较高、薄矿体（小于0.8m）的贵重金属矿脉。.分采充填与留矿联合采矿法P196.矿柱回采P1985.本章小结P210第十章崩落采矿法.单层崩落采矿法（详细看）1）特点：矿体全厚作为一个分层回采，随工作面的推进，有计划地崩落顶板岩石，借以充填处理采空区和降低工作面地压。2）适用条件：适用于采厚小于3m,倾角小于30°,矿岩不稳固的矿体。3）分类：根据工作面形状和尺寸等的不同，可分为长壁式、短壁式、进路式、柱式和房柱式等方案。第H^一章地下开采设计.采矿方法选择的基本要求1）工作条件要安全和良好2）充分、合理地开采地卜.矿产资源3）生产能力满足哟啊球，劳动生产率高4）生产成本低、经济效益高。.采矿方法选择的主