金属矿地下开采docx.docx
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金属矿地下开采docx
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怎样学好采矿学?
（1）在牢固掌握基本概念的基础上，深刻理解基本原理;
（2）注重空间想象能力的培养，理论联系实际；
（3）注重实践能力的培养，包括读图、画图、实验等。
参考书：
《金属矿床地下开采》解世俊，冶金工业出版社;
《采矿学》王青.史维祥，冶金工业出版社
床地下开采的基本概念
第一节：
金属、矿床的工业特征
1.矿石和废石的概念
矿物、矿石、矿体、矿床、围岩、夹石、废石
二、矿石的种类
（一）金属矿石按其所含金属矿物的性质，化学成份
（二）根据所含金属种类的不同
3.矿石品位的概念
矿石品位的概念、边界品位、最低工业品位
4.矿石和围岩的性质
硬度、坚固性、稳固性、碎胀性、结块性、氧化性、自燃性及含水性等
金属矿床地下开采的基本概念
第二节：
金属矿床地下开采概述
、井田、矿田和矿区的概念
2.走向线.走向.走向长.倾斜线.倾向.倾角
三、关于延深、埋进深度和赋存深度的概念
延深：
矿体在深度上的分布情况。
埋藏深度：
地表至矿体上部界限深度。
赋存深度：
矿体上部界限至下部界限的垂直距离或倾斜距离。
四、阶段、矿块和盘区采区的概念
1采完阶段
2回采阶段H高
3开拓事项阶段L走向线
4开拓阶段
深埋
L
30"
7⑤
4/
盘区
III
采区
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7
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2付
1主
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[\④
t—盘区宽
五、矿床的开采顺序
（1）井田阶段的开采顺序
（1）下行式一即自上而下进行开采。
（2）上行式一与下行式相反
（-）阶段中矿块的开采顺序
（1）前进式回采
（2）后退式回采
（3）混合式回采
A前进式开采
第二节：
金属矿床地下开采概述
金属矿床地下开采的步骤可以分为：
开拓.采准.切割与回采四个步骤，这些步骤反映了不同的工作阶段。
（一）开拓工作
（二）采准工作
（三）切割工作（四）四采工作回采工作包括：
落矿.运搬和地压管理三个主要工作。
（1）矿床开拓.采准.切割.回采的关系是彼此超前的关系
（2）三级矿量的含意
①开拓矿量②采准矿量③待采矿量
一、矿石的损失和贫化
1、矿石的损失
矿石损失量与矿石的工业储量的百分比，叫做矿石的损失率。
2、矿石的贫化
混采下来的废石量与采出矿石量的百分比，叫做矿石的贫化率
二、矿山年产量
三
旷
第一节：
开拓方法分类
＞开拓方法分类
矿床开拓方法大致可分为单一开拓和联合开拓两大类。
（一）单一开拓法:
平硯开拓
竖井开拓
斜井开拓
（二）联合开拓法
平嗣盲竖井开拓平嗣盲斜井开拓竖井盲竖井开拓竖井盲斜井开拓斜井盲竖井开拓斜井盲斜井开拓
第二节：
开拓方法
主要开拓巷道是决定一个矿床开拓方法的核心，其选择在矿山设计中是至关重要的。
主要开拓巷道类型的选择由以下几个条件来决定：
（1）地表地形条件
（2）矿床赋存条件
（3）矿岩性质
（4）生产能力
另外，开拓巷道施工的难易程度.工程量.工程造价和工期长短等,虽然不能作为确定开拓方案的重要依据，但决不可忽视。
尤其是小型矿山，往往存在施工力量不足和技术素质较差.施工管理跟不上等情况。
因此，当地的施工力量和特点，在巷道类型的选择上也应一并考虑。
第二节：
开拓方法
一、平嗣开拓法
以平嗣为主要开拓巷道，是一种最方便.最安全.最经济的开拓方法。
但只有在地形有利的情况下，才能发挥其优点，即只有矿床赋予于山岭地带，埋藏在周围平地的地平面以上才能使用。
图7-1下盘平嗣开拓法示意图
I、0—矿体编号；1-主平碉；2—溜井;3—上部中段平巷；4—回风井
图7-2上盘平碉开拓示意图
1—主平碉；2—中段平巷；3—溜井;
4—辅助盲竖井
A-A
B-B
图7・3沿走向平碉开拓示意图
1—平碉;2—矿体;3—风井;4—溜井
第二节：
开拓方法
2.竖井开拓法
竖井开拓法以竖井为主要开拓巷道。
它主要用来开采急倾斜矿依（一般矿依倾角大于45耳和埋藏较深的水平和缓倾斜矿体（倾角小于202）。
这种方法便于管理，生产能力较高，在金属矿山使用较普遍。
1•穿过矿体的竖井开拓方案
图7-4穿过矿体的竖井开拓示意图
1—竖井;2—石门；3—平巷；4—矿体;5—移动界线
2•下盘竖井开拓方案
图7-5下盘竖井开拓
a—下盘竖井开拓方案；b—下盘竖井开拓方案（二级提升）
1—竖井;2—石门;3—平巷；4—移动界线；5—矿体;6—盲竖井
3.侧翼竖井开拓方案
B-B
—£
A-A
图7・7侧翼竖井开拓方案
1一竖井；2—回风井;3—移动界线
第二节：
开拓方法
3.斜井开拓法
斜井开拓法以斜井为主要开拓巷道，适用于开采缓倾斜矿体，特别适用于开采矿体埋藏不太深而且矿依倾角为202~409的
矿床。
这种方法的特点是施工简便.中段石门短.
基建少.基建期短.见效
快，但斜井生产能力低。
因此更适用于中小型金属
矿山，尤其是小型矿山。
图7-9侧翼竖井开拓方案
Q—厚度较大矿体;缓倾斜薄矿体；1—移动界线;2—竖井
第二节：
开拓方法
4.联合开拓法
由两种或两种以上主要开拓巷道来开拓一个矿床的方法称为联合开拓法。
其实质是因矿床深部开采或矿体深部产状（尤其是倾角）发生变化而采用的两种以上单一开拓法的联合使用，即矿床上部用一种主要开拓巷道，而深部用另一种主要开拓巷道补充开拓，成为一个统一的开拓系统。
由于地形条件.矿床赋存情况.埋藏深度等情况的多变性，联合开拓法所包括的方案很多，这里介绍常用的几种联合开拓方案。
（一）上部平嗣下部盲竖井开拓方案
图7-13平嗣竖井联合开拓方案
1一平硯;2—盲竖井;3—石门；4一矿休
（二）上部平嗣下部盲斜井开拓方案
适用条件：
①地表地形为山岭地区，矿体上方无理想的工业场地；②矿体倾角为中等（倾角在452-552之间）,
为盲矿体且赋存于地平
面以下；③如地平面以上有矿体，且形成许多老雨着。
3”W
323m
图7-15平嗣盲斜井开拓方案
（三）上部竖井下部盲竖井开拓方案
这种开拓方案一
般适用于矿体或矿体群倾角较陡，矿体一直向深部延伸，地质储量较丰富的矿山。
另外，因竖井或盲竖井的生产能力较大,所以中型或偏大型矿山參扇这种方法。
图几16竖井盲竖井开拓方案
1一竖井（或明竖井）;2—盲竖井；
3—移动界线：
4—矿体
（四）上部竖井下部盲斜井开拓方案
当上部地质资料清楚且矿体产状为急倾斜，上部采用竖井开拓是合理的，一旦得到深部较完善的地质资料,且深部矿体倾角变缓，则深部可采用盲斜井开拓方案，如图7-18所示。
图7-18竖井盲斜井开拓方案
1—竖井;2—盲斜井;3—石门；4—矿体
（五）上部斜井下部盲竖井开拓方案
这种开拓方案一般适用于矿体倾角较缓，且沿倾斜方向延
伸较长，或地质储量不大以及生产能力也不大的小矿山。
3”W
第三节：
中段高度的确定
不管用什么方法对矿床进行开拓，主要开拓巷道都是经石门通过中段平巷来与矿体连通的，这就提出了阶段高度问题。
在选择中段高度时，应考虑以下因素：
1.矿体勘探类型
勘探类型指矿体沿走向和倾向的连续程度和矿体厚度变化的复杂程序。
一般说来，勘探类型越高，矿体越连续且产状越稳定，中段的高度可取高些。
2、矿体厚度和倾角
第四节：
主要开拓巷道位置的确定
确定主要开拓巷道（竖井或斜井）位置，就是确定其在垂置矿体歪向齐向的位置希沿才葆走向方向函位置。
一、采空区引起的岩层移动及其对主要开拓巷道的影响
二、按最小运输功确定开拓巷道位置
三、选择主要巷道位置时的几项要求：
1）有充足的工业场地，能容下有关建（构）筑物；
2）有选厂距离较短且矿石运输方便，或有较好的外部运输条件；
3）有排废石场地；
4）有防洪条件（一般高出最大洪峰2m）,且不受山岭岩石崩塌的影响；
5）有较好的地质条件，尽量避免主要开拓巷道穿过断层.含水层等不利地层；
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第五节：
中段平面开拓设计
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1、
3.
4.
中段运输平巷一般有单轨、双轨和环形等形式。
、影响中段运输平巷布置的因素
中段运输能力
矿体和矿石围岩的稳固程度采矿方法通风系统
二.中段运输平巷的布置形式
1.单一沿脉平巷布置
这种布置又可分为脉内布置和脉外布置，其轨道布置形
图7-24单一沿脉平巷布置
a—脉内单轨会让式；
b—脉外单轨会让式；
U—脉外双轨过渡式
图7-25沿脉平巷加穿脉布置
第六节：
矿床开拓方案选择
一、选择开拓方案的基本要求
（1）确保工作安全，创造良好的地面与地下劳动卫生条件，具有良好的提升、运输、通风、排水等功能：
（2）技术上可靠，并有足够的生产能力，以保证矿山企业均衡地生产；
（3）基建工程量最少，尽量减少基本建设投资和生产经
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（4‘）确保在规定时间内投产，在生产期间能及时准备出新水平；
（5）不留和少留保安矿柱，以减少矿石损失；
（6）与开拓方案密切关联的地面总布置，应不占或少占农田。
二、影响矿床开拓方案选择的因素
（1）地形地质条件、矿体赋存条件，如矿体的厚度、偏角、走向长度和埋藏深度等；
（2）地质构造破坏，如断层、破裂带等；
（3）矿石和围岩的物理力学性质，如坚固性、稳固性等；
（4）矿区水文地质条件，如地表水（河流、湖泊等），地下水、溶洞的分布情况；
（5）地表地形条件，如地面运输条件、地面工业场地布置、地面岩体崩落和移动范围，外部交通条件、农田分布情况等;
（6）矿石工业储量、矿石工业价值、矿床勘探程度及远景储量等；
（7）'选用的采矿方法；
（8）水、电供应条件；
（9）原有井巷工程存在状态；
（10）选场和尾矿库可能建设的地点。
第一节：
概述
一.采矿方法定义
采矿方法是研究矿块开采方法，它包括矿块的采准，切割和回采工作。
也就是说，为了回采矿块中的矿石，在矿块中和在围岩中所进行的采准，切割.回采工作的总和，称为采矿方法。
二.采矿方法的分类
按回采时地压管理方法分分类法，共分成三大类。
即:
空场采矿法
2.充填采矿法
3、崩蓉采矿法
第二节：
空场采矿法
一.定义：
在矿体中形成的采空区主要依靠围岩自身的稳固性和留下的矿柱来支撑的采矿方法称为空场采矿法。
①开采。
②
③
④
二、空场采矿法的特点
空场法在回采过程中，它是把矿块划分为矿房和矿柱两部分来在回采矿房时，采场以空场形式存在。
它是用矿柱和围岩体的稳固性来维护采空区。
矿房采完以后，要及时回采矿柱，并及时处理采空区。
一般情况下，回采矿柱与采空区处理是同时进行的。
有时为了改善矿柱回采条件，事先对矿房进行充填，然后用其他方法回采矿柱。
⑤在回采过程中，采场主要依靠暂留的矿柱或永久矿柱进行自然支撑，有时辅以人工矿柱支撑。
阶段高度
顶柱高厚度
①矿房
/人行通风天井
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底柱同度
顶柱
”上阶段运输平巷
阶段运输平巷
I
底柱矿房长
矿块长度
拉底水平的底板
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句柱?
侧视图
矿体厚度
矿体厚度=矿体宽度
（水平厚）
上阶段运输平巷
（回风巷）
矿体倾角
运输平巷
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三、空场采矿法的道用条件
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