采矿学地采第四五章

采

矿

学

I矿业工程学院目的要求及重点难点

【目的要求】掌握矿石损失与贫化的概念；了解矿石损失与贫化的的原因；掌握矿石损失与贫化的相关计算方法【重点】掌握矿石损失与贫化的概念；了解矿石损失与贫化的的原因；掌握矿石损失与贫化的相关计算方法；了解矿床开采强度、矿井生产能力及对矿床开采的要求

。【难点】掌握矿石损失与贫化的概念；掌握矿石损失与贫化的相关计算方法。第四章矿石的损失和贫化

第一节矿石损失和贫化的概念第二节矿石损失和贫化的原因第三节矿石损失和贫化的计算IV第四节

降低矿石损失与贫化的措施第一节矿石损失和贫化的概念一、基本概念1、矿石损失在矿床开采过程中，由于某些原因造成一部分工业储量不能采出，或采下的矿石未能完全运出地表而损失在地下。凡在开采过程中造成矿石在数量上的减少，叫做矿石损失。2、矿石损失率（%）在开采过程中损失的工业储量与工业储量之比率，叫做矿石损失率。3、矿石回采率（%）采出的纯矿石量与工业储量之比率，叫做矿石回采率。第一节矿石损失和贫化的概念

在开采过程中，造成矿石质量的降低，叫做矿石贫化。两种表示方法：废石混入率矿石贫化率3、矿石贫化

凡混入采出矿石中的废石量与采出矿石量之比率，叫废石混入率；

因混入废石量和在个别情况下高品位粉矿的流失而造成矿石品位降低的百分率，叫做矿石贫化率。在开采过程中混入废石是造成矿石贫化的主要原因。它主要是在落矿过程中，因对矿体边界控制不好，夹石未剔出和在覆岩下放矿时发生的。二、降低矿石损失率、贫化率，废石混入率的意义

矿石损失与贫化是评价矿床开采的主要指标，各表示地下资源的利用情况和采出矿石的质量情况。1、降低矿石损失率对充分利用资源、延长矿山企业寿命具有很大的意义。

例：开采一个储量一亿吨的金属矿床，矿石的损失率从15%降到10%，就可以为国家多回收500万吨矿石。2、矿石损失必然使采出的矿石量减少，进而导致分摊到每吨采出矿石的基建费用增加，并引起采出矿石成本的提高。

在开采高硫矿床中，损失在地下的高硫矿石，可能引起地下火灾。第一节矿石损失和贫化的概念3、废石混入率的增加，必然增加矿石运输、提升和加工费用。4、矿石品位降低，会导致选矿流程的金属实收率和最终产品质量的降低。5、资源损失还对矿山环境和矿区外围带来严重的污染。

例：损失在地下的矿石，其中大量金属被溶析于排出地表的矿坑水，地表废石场废石含有品位被雨水冲洗溶析以及选矿厂尾矿水，直接威胁农田作物和河流、湖泊、池塘鱼类的生长，污染工业与民业用水源。

第一节矿石损失和贫化的概念第二节矿石损失与贫化的原因一、矿石损失的原因非开采损失矿石损失开采损失采下损失未采下损失遗留在采场充填料中的损失遗留在采场内放不出来的损失运输途中的损失设计应当开采而未采下的损失留下各种矿柱不能全部采出的损失由于地质条件及水文地质条件而产生的损失留永久矿柱造成的损失在断层及褶皱带等地质构造内，由于矿床受到破坏，而不能全部采出的损失由于矿体边线复杂，不能全部采出的损失由于地下大量涌水，致使个别矿体或其一部分不能采出所造成的损失为保护井筒、地面构筑物、铁路、河床及村庄等需留保安矿柱而不能回采的损失。第二节矿石损失与贫化的原因二、矿石贫化的原因第三节矿石损失与贫化计算一、损失与贫化公式论证设：Q——矿体（矿块）的工业储量，t；Q0——开采过程中损失的工业储量，t；R——混入采出矿石中的废石量，t；T——采出矿石量，t；α——工业储量矿石的品位，%；α'——采出矿石（包含混入的废石）的品位，%；α''——混入废石的品位，%。第三节矿石损失与贫化计算1、矿石量平衡式采出矿石量，t矿体（矿块）工业储量开采中损失工业储量采出矿石中的废石量第三节矿石损失与贫化计算2、金属量平衡式采出矿石量，t矿体（矿块）工业储量开采中损失工业储量采出矿石中的废石量采出矿石（含废石）品位工业储量矿石品位混入废石的品位第三节矿石损失与贫化计算代入直接法计算矿石损失率化简或间接法计算q第三节矿石损失与贫化计算代入或间接法计算r直接法计算r二、矿石损失与贫化的计算程序第三节矿石损失与贫化计算废石中含有品位时：矿石损失率、废石混入率计算如前。不含品位时？？？不含品位时：第三节矿石损失与贫化计算

矿石贫化率的定义，应是工业品位与采出品位之差与原矿品位之百分比（品位降低的百分率）。矿石贫化率：r=ρ？？※废石混入率与矿石贫化率的概念区别：1、废石混入率反映回采过程中废石混入的程度；矿石贫化率反映回采过程中矿石品位降低的程度，故矿石贫化率又可称为矿石品位降低率。2、按混入废石是否含有品位，就可在数值上区分二者关系：当混入废石不含品位（α''=0）时，二者在数值上相等，即ρ=r。当混入废石含有品位时，则矿石贫化率应小于废石混入率，即ρ＜r。

第三节矿石损失与贫化计算二、矿石损失与贫化的计算程序1、直接法

凡采用的采矿方法，允许地质测量人员进入采场进行实地测量，则可用直接法计算矿石损失率与废石混入率。（1）矿石损失率按公式计算，矿石回采率（K）为：第三节矿石损失与贫化计算二、矿石损失与贫化的计算程序（2）废石混入率地测人员不能进入采场进行实地测量时，如何计算？第三节矿石损失与贫化计算二、矿石损失与贫化的计算程序2、间接法（1）单个矿块废石混入率：矿石回采率：矿石损失率：矿石贫化率：金属回收率：第三节矿石损失与贫化计算二、矿石损失与贫化的计算程序2、间接法（2）多个矿块总的废石混入率总的矿石回采率总的矿石贫化率金属回收率第三节矿石损失与贫化计算二、矿石损失与贫化的计算程序2、间接法（2）多个矿块总的废石混入率第三节矿石损失与贫化计算二、矿石损失与贫化的计算程序2、间接法（2）多个矿块总的矿石回采率第三节矿石损失与贫化计算二、矿石损失与贫化的计算程序2、间接法（2）多个矿块总的矿石贫化率1）工业储量总平均品位2）采出矿石总平均品位3）总贫化率回忆：第三节矿石损失与贫化计算二、矿石损失与贫化的计算程序2、间接法（2）多个矿块金属回收率※当α"=0时（混入废石不含品位），直接对比Ezj与KzEzj<Kz时，表明高品位矿块损失率大于低品位矿块；

Ezj>Kz时，与上述情况相反，生产中力求Ezj>Kz。※α">0时（混入废石含有品位），比对Ezj与Kz关系，需从金属回收总量中减去混入废石中的金属量后，再计算，将其与Kz进行对比。三、例题开采某铁矿床，已知条件如下：矿块工业储量，Q=84,000t；矿块工业储量品位，α=60%；从该矿块采出的矿石量，T=80,000t；采出矿石品位，α'=57%；混入废石品位，α"=15%。试求：（1）废石混入率；（2）矿石回采率；（3）矿石贫化率；（4）金属回收率。解：（1）废石混入率由公式4-4b得：（2）矿石回采率由公式4-9得：第三节矿石损失与贫化计算（3）矿石贫化率由公式4-7得：（4）金属回收率由公式4-10得：第三节矿石损失与贫化计算第五节降低矿石损失与贫化的措施

（1）加强地质测量工作，及时为采矿设计和生产提供可靠的地质资料，以便正确确定采掘范围，减少废石混入量和矿石损失量。（2）选择合理的开拓方法，尽可能避免留保安矿柱。（3）选择合理的开采顺序，及时回采矿柱和处理采空区。（4）选则合理的采矿方法及其结构参数，改进采矿工艺，以减少回采的损失与贫化。（5）改革底部出矿结构，推广无轨装运卸设备和振动放矿设备，加强放矿管理，以提高矿石回采率，降低矿石贫化率。（6）选择适宜的提升、运输方式和容器，避免多次转运矿石，以免减少粉矿损失。第五章矿床开采强度、矿井生产能力第一节矿床开采强度第二节矿井生产能力第一节矿床开采强度矿床开采强度：是指矿床开采的快慢程度。当矿体范围及埋藏条件一定时，矿体的开采强度取决于开拓、采准和切割的连续性以及回采强度。当井田由井筒向井田边界方向开采时，开拓和采准工作对开采强度影响最大；当由井田边界向井筒方向开采时，回采工作对开采强度影响最大。

为比较矿床开采强度，在相类似条件下，使用强度指标。常用的强度指标为：回采工作年下降深度开采系数。一、年下降深度1、年下降深度由矿山测量人员按年初及年终测定的数据、采出矿石量及矿体水平面积推算确定。该指标不能反映下降深度的具体位置，它是一个抽象概念，对开采强度是一个可用指标。2、公式式中：h——年下降深度，m；A——矿井的生产能力，t/a；

S——矿体水平面积，m2；γ——矿石体重，t/m3；

r——废石总混入率，%；K——矿石总回采率，%。第一节矿床开采强度第一节矿床开采强度二、开采系数1、开采系数：每平方米矿体的水平面积每年（或月）采掘吨数所表示的单位生产能力来评价矿床的开采强度。2、公式式中：A——矿井（或矿块）年生产能力，t/a或t/月；

S——矿体（矿块）水平面积，m2。矿井生产能力：在正常生产时期，单位时间内采出的矿石量。

一般按年采出矿石量计算，叫矿井年产量。有时，用日采出矿石量计算，叫矿井日产量。一、确定矿井生产能力的依据矿井生产能力是根据矿床地质条件、资源条件、技术经济条件，综合分析经济、技术、安全和时间等因素确定的。二、矿井服务年限在井田已定的条件下，矿床工业储量是一定的，而矿山服务年限则随矿井生产能力的变化而不同。第二节矿井生产能力第二节矿井生产能力式中：A——矿井生产能力，t/a；Q——矿床工业储量，t；

T——矿井服务年限，a；K——矿石总回采率，%；

r——废石总混入率，%。我国金属矿山经济上合理的矿井生产能力和服务年限综合资料，见表5-1。表5-1经济上合理的矿井生产能力和服务年限表矿山规模矿井生产能力（104t/a）矿井服务年限（a）黑色金属矿山有色金属矿山大型>100>100>30中型30～10020～100>20小型<30<20>10～15矿床工业储量、矿井生产能力和矿井服务年限之间有下列