第一章--金属矿床的工业特征

1、采矿工程专业主干课程,1,第一章 金属矿床工业特征,第一节,第二节,第三节,金属矿床的分类,矿石和围岩的物理力学性质,矿石与废石和金属矿石的种类,金属矿床地下开采,第四节,金属矿床的工业特性,采矿工程专业主干课程,2,本章基本内容,本章主要介绍金属矿床的工业特征，包括矿石、废石、围岩等基本概念、金属矿石的种类、矿石和围岩的物理力学性质、金属矿床的分类和金属矿床的特性。,金属矿床地下开采,采矿工程专业主干课程,3,理解矿床开采与矿岩物理力学性质之间的关系 。,重 点,1、矿石与废石、矿体与矿床的基本概念。 2、矿石及围岩的物理力学性质。 3、金属矿床的分类。 4、金属矿床的工业特性。,难 点,金

2、属矿床地下开采,采矿工程专业主干课程,4,第一节 矿石与废石和金属矿石的种类,矿石和废石的概念是相对的。,一、矿石与废石,1矿石：在现代技术经济水平条件下，在质和量方面能满足国民经济需要的矿物集合体。,2矿体：在现代技术经济条件下，能以工业规模开采的矿石的天然聚集体。,3矿床：一个或数个矿体及其周围的岩石和地层、构造等整个含矿地段。,4废石：在矿体周围的岩石(围岩)以及夹在矿体中的岩石(夹石)，不含有用成分或含量过少，当前不宜作为矿石开采的集合体。,金属矿床地下开采,5 围岩：矿体周围的岩石。位于倾斜至急倾斜矿体上方或下方的岩石称为上盘或下盘围岩，位于水平或微倾斜矿体顶部或底部的岩石称为顶板或

3、底板围岩。,采矿工程专业主干课程,5,二、金属矿石的种类,金属矿石：开采的主成分为金属元素的矿石。,金属矿床地下开采,1、按金属种类：贵金属矿石、有色金属矿石、黑色金属矿石、稀有金属矿石、放射性矿石。,2、按金属品种数目：单一金属矿石、多金属矿石。,3、按金属矿物性质、矿物组成和化学成分：自然金属矿石、氧化矿石、硫化矿石、混合矿石。,品位：矿石中有用成分的含量。矿石的品位常用百分数(%)表示，对于贵重金属矿石，用g/t表示。,采矿工程专业主干课程,6,第二节 矿石和围岩的物理力学性质, 坚固性：指矿（岩）石抵抗外力的性能。 坚固性的大小，常用坚固性系数f 表示，也叫普氏系数 f = R/100

4、 式中：R矿岩标准试样的单向极限抗压强度，kPa。 普氏岩石分级法： f=1520为极坚固岩石，如坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等 f=8 10为坚固岩石，如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等 f=4 6为中等坚固岩石 ，如普通砂岩等 f=0.83为不坚固岩石，如黄土仅为0.3 坚固性影响凿岩速度、炸药消耗量和地压管理。, 硬度：指矿（岩）石抵抗工具侵入的性能 。 硬度影响凿岩设备和破碎方法的选择，也影响劳动 生产率、材料消耗和采矿成本。,金属矿床地下开采,采矿工程专业主干课程,7,金属矿床地下开采,采矿工程专业主干课程,8, 稳固性：指矿（岩）石在空间允许暴露面积的大小和 暴露时间长短的性能。, 稳

5、固性和坚固性既有联系又有区别。 根据矿岩的稳固程度，可将矿岩的稳固性分为五级：,中等稳固：不支护的允许暴露面积为50200m2。,极不稳固：掘进巷道或采矿时，不允许有暴露面 积，否则可能产生片帮或冒落现象。,不稳固：不支护的允许暴露面积在50m2以内。,金属矿床地下开采,采矿工程专业主干课程,9,矿岩稳固性影响到井巷的维护、采矿方法及地压管理 方法的选择。, 稳固：不支护的允许暴露面积为200800m2。, 极稳固：不支护的允许暴露面积在800m2以上。, 结块性 指矿石遇水和受压后连结成块的性质。,5.体重/容重 是指矿岩原单位体积的重量。一般矿岩为2.03.5吨/米3。,金属矿床地下开采,

6、矿石的结块性对矿石的运输和采矿方法选择有影响。,采矿工程专业主干课程,10, 矿石的氧化会降低选矿回收率。,矿石的自燃，会使井下温度上升，并可能引发地下火 灾，对矿井通风、爆破方法和采矿方法的选择有特殊的 要求。,6. 氧化性 指硫化矿石在水和空气的作用下，变为氧化矿石的性质。,7. 自燃性 指高硫矿石，在空气中氧化并放出热量，经过一定时间后，温度升高，引起自燃的性质。,金属矿床地下开采,采矿工程专业主干课程,11,矿岩破碎后的体积与其原岩体积之比，称为碎胀系数 (或松散系数)。 矿岩碎胀性对矿岩运输提升有影响。,8. 含水性 指矿岩吸收和保持水分的性能。, 矿岩含水性对放矿、运输，箕斗提升及

7、矿仓贮存和采 矿、巷道支护等带来困难。,9. 碎胀性 指矿岩破碎后体积增大的性质。,金属矿床地下开采,10.自然安息角 指矿岩颗粒自然堆积坡面与水平面的最大夹角，一般矿岩的自然安息角是：300450。,对受矿结构设计和矿石的搬运都有较大的影响。,采矿工程专业主干课程,12, 层状矿床（a） ; 脉状矿床(b,c) ; 块状矿床(d,e,f),第三节 金属矿床的分类, 按矿体形状分类,金属矿床地下开采,采矿工程专业主干课程,13,矿体的倾角影响到采场中矿石的运搬方式和矿床开拓 方法的选择。, 按矿体倾角分类, 水平和微倾斜矿床：倾角小于5。, 缓倾斜矿床：倾角为530。, 倾斜矿床：倾角为305

8、5。, 急倾斜矿床：倾角大于55。,金属矿床地下开采,采矿工程专业主干课程,14, 按矿体厚度分类,矿体的厚度：指矿体上盘与下 盘间的垂直距离或水平距离。 前者称垂直厚度或真厚度(图1-6中的a)。 后者称水平厚度(图1-1中的b)。,图16 矿体厚度 1矿体上盘；2矿体下盘 3矿体； 矿体倾角,金属矿床地下开采,采矿工程专业主干课程,15, 极厚矿体：厚度大于40m。,矿体的厚度大小对于 采矿方法的选择和开拓 工程布置有影响。,矿体按厚度的不同，可分成五类： 极薄矿体：厚度在0.8m以下。, 薄矿体：厚度在0.84m之间。, 中厚矿体：厚度为415m。, 厚矿体：厚度为1540m。,金属矿床

9、地下开采,采矿工程专业主干课程,16,一、金属矿床的埋藏要素,第四节 金属矿床的工业特性,金属矿床地下开采,金属矿床的埋藏要素，指矿床中矿体的走向长度、厚度、倾角及延伸深度等。,1、矿体走向长度 它是指矿体在水平方向上延伸的长度。不同标高上矿体的走向长度是变化的。因此提及矿体走向长度时，必须指明是矿体的平均走向长度；还是个阶段水平上的走向长度。,2、矿体厚度 它是指矿体上盘与下盘之间的垂直距离或水平距离。前者称为垂直厚度（或真厚度）；后者称为水平厚度。通常对急倾斜矿体用水平厚度，面对倾斜、缓倾斜、水平矿体用垂直厚度。,采矿工程专业主干课程,17,3、矿体倾角分为真倾角与伪倾角。真倾角是指矿体下盘接触面上的真倾斜线与水平投影线之间的夹角，如图中的ACB；而伪倾角则是只伪倾斜线与水平投影之间的夹角，如图中AEB。真倾角与伪倾角存在以下的关系式：tg=sintg 式中 伪倾角，即AEB、ADB； 真倾角，ACB； 伪倾斜线的水平投影线与走向线之间的夹角，即EBF、DBG。,金属矿床地下开采,采矿工程专业主干课程,18,4、矿体延伸深度 是指矿体的上部界限与下部界限