金属矿地下开采.ppt

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金属矿床地下开采东北大学资源与土木工程学院采矿工程研究所东北大学采矿工艺研究中心主讲教师：

曹建立怎样学好采矿学？

怎样学好采矿学？

（1）在牢固掌握基本概念基本概念的基础上，深刻理解基本原理；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：

参考书：

金属矿床地下开采金属矿床地下开采解世俊，冶金工业出版社；解世俊，冶金工业出版社；采矿学采矿学王青、史维祥，冶金工业出版社王青、史维祥，冶金工业出版社第一章：

第一章：

金属矿床地下开采的基本概念金属矿床地下开采的基本概念第一节：

金属、矿床的工业特征第一节：

金属、矿床的工业特征一、矿石和废石的概念一、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三、矿石品位的概念三、矿石品位的概念矿石品位的概念、边界品位、最低工业品位四、矿石和围岩的性质四、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、自燃性及含水性等第一章：

第一章：

金属矿床地下开采的基本概念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第二节：

金属矿床地下开采概述一、井田、矿田和矿区的概念一、井田、矿田和矿区的概念二、走向线、走向、走向长、倾斜线、倾向、倾角二、走向线、走向、走向长、倾斜线、倾向、倾角四、阶段、矿块和盘区采区的概念四、阶段、矿块和盘区采区的概念延深：

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。

三、关于延深、埋进深度和赋存深度的概念三、关于延深、埋进深度和赋存深度的概念五、矿床的开采顺序五、矿床的开采顺序

（一）井田阶段的开采顺序

（一）井田阶段的开采顺序

（1）下行式）下行式即自上而下进行开采。

即自上而下进行开采。

（2）上行式）上行式与下行式相反与下行式相反

（二）阶段中矿块的开采顺序

（二）阶段中矿块的开采顺序

（1）前进式回采）前进式回采

（2）后退式回采）后退式回采（3）混合式回采）混合式回采第一章：

第一章：

金属矿床地下开采的基本概念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第二节：

金属矿床地下开采概述四、矿床的开采步骤四、矿床的开采步骤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。

些步骤反映了不同的工作阶段。

（一）开拓工作

（一）开拓工作

（二）采准工作

（二）采准工作（三）切割工作（三）切割工作（四）四采工作（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。

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）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）三级矿量的含意开拓矿量采准矿量待采矿量第一章：

第一章：

金属矿床地下开采的基本概念金属矿床地下开采的基本概念第三节：

矿石的损失、贫化和矿山年产量第三节：

矿石的损失、贫化和矿山年产量一、矿石的损失和贫化一、矿石的损失和贫化11、矿石的损失、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。

失率。

22、矿石的贫化、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，叫做矿石的贫化率贫化率二、矿山年产量二、矿山年产量矿山年产量是矿山每年生产的产品量。

矿山年产量是矿山每年生产的产品量。

第二章：

第二章：

矿床开拓矿床开拓第一节：

开拓方法分类第一节：

开拓方法分类一、开拓方法分类一、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。

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

（一）单一开拓法：

平硐开拓平硐开拓竖井开拓竖井开拓斜井开拓斜井开拓

（二）联合开拓法

（二）联合开拓法平硐盲竖井开拓平硐盲竖井开拓平硐盲斜井开拓平硐盲斜井开拓竖井盲竖井开拓竖井盲竖井开拓竖井盲斜井开拓竖井盲斜井开拓斜井盲竖井开拓斜井盲竖井开拓斜井盲斜井开拓斜井盲斜井开拓第二章：

第二章：

矿床开拓矿床开拓第二节：

开拓方法第二节：

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：

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：

（11）地表地形条件）地表地形条件（22）矿床赋存条件）矿床赋存条件（33）矿岩性质）矿岩性质（44）生产能力）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，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，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，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。

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。

第二章：

第二章：

矿床开拓矿床开拓第二节：

开拓方法第二节：

开拓方法一、平硐开拓法一、平硐开拓法以平硐为主要开拓巷道，是一种最方便、最安全、最经济的开拓方法。

以平硐为主要开拓巷道，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。

带，埋藏在周围平地的地平面以上才能使用。

第二章：

第二章：

矿床开拓矿床开拓第二节：

开拓方法第二节：

开拓方法二、竖井开拓法二、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体（一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体（一般矿体倾角大于般矿体倾角大于4545）和埋藏较深的水平和缓倾斜矿体（倾角小于）和埋藏较深的水平和缓倾斜矿体（倾角小于2020）。

）。

这种方法便于管理，生产能力较高，在金属矿山使用较普遍这种方法便于管理，生产能力较高，在金属矿山使用较普遍。

1.1.穿过矿体的竖井开拓方案穿过矿体的竖井开拓方案2.2.下盘竖井开拓下盘竖井开拓方方案案3.3.侧翼竖井开拓方案侧翼竖井开拓方案第二章：

第二章：

矿床开拓矿床开拓第二节：

开拓方法第二节：

开拓方法三、斜井开拓法三、斜井开拓法斜井开拓法以斜井为斜井开拓法以斜井为主要开拓巷道，适用于开主要开拓巷道，适用于开采缓倾斜矿体，特别适用采缓倾斜矿体，特别适用于开采矿体埋藏不太深而于开采矿体埋藏不太深而且矿体倾角为且矿体倾角为20204040的的矿床。

这种方法的特点是矿床。

这种方法的特点是施工简便、中段石门短、施工简便、中段石门短、基建少、基建期短、见效基建少、基建期短、见效快，但斜井生产能力低。

快，但斜井生产能力低。

因此更适用于中小型金属因此更适用于中小型金属矿山，尤其是小型矿山。

矿山，尤其是小型矿山。

第二章：

第二章：

矿床开拓矿床开拓第二节：

开拓方法第二节：

开拓方法四、联合开拓法四、联合开拓法由两种或两种以上主要开拓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。

开拓，成为一个统一的开拓系统。

由于地形条件、矿床赋存情由于地形条件、矿床赋存情况、埋藏深度等情况的多变性，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，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这里介绍常用的几种联合开拓方案。

案。

（一）上部平硐下部盲竖井开拓方案

（一）上部平硐下部盲竖井开拓方案

（二）上部平硐下

（二）上部平硐下部盲斜井开拓方案部盲斜井开拓方案适用条件：

适用条件：

地表地地表地形为山岭地区，矿体上形为山岭地区，矿体上方无理想的工业场地；方无理想的工业场地；矿体倾角为中等（倾矿体倾角为中等（倾角在角在45455555之间），之间），为盲矿体且赋存于地平为盲矿体且赋存于地平面以下；面以下；如地平面以如地平面以上有矿体，且形成许多上有矿体，且形成许多老硐者。

老硐者。

（三）上部竖井（三）上部竖井下部盲竖井开拓下部盲竖井开拓方案方案这种开拓方案一这种开拓方案一般适用于矿体或矿体般适用于矿体或矿体群倾角较陡，矿体一群倾角较陡，矿体一直向深部延伸，地质直向深部延伸，地质储量较丰富的矿山。

储量较丰富的矿山。

另外，因竖井或盲竖另外，因竖井或盲竖井的生产能力较大，井的生产能力较大，所以中型或偏大型矿所以中型或偏大型矿山多用这种方法。

山多用这种方法。

（四）上部竖井（四）上部竖井下部盲斜井开拓下部盲斜井开拓方案方案当上部地质资当上部地质资料清楚且矿体产状料清楚且矿体产状为急倾斜，上部采为急倾斜，上部采用竖井开拓是合理用竖井开拓是合理的，一旦得到深部的，一旦得到深部较完善的地质资料，较完善的地质资料，且深部矿体倾角变且深部矿体倾角变缓，则深部可采用缓，则深部可采用盲斜井开拓方案，盲斜井开拓方案，如图如图7-187-18所示。

所示。

（五）上部斜井下部盲竖井开拓方案（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。

伸较长，或地质储量不大以及生产能力也不大的小矿山。

第二章：

第二章：

矿床开拓矿床开拓第三节：

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、矿体厚度和倾角第二章：

第二章：

矿床开拓矿床开拓第四节：

主要开拓巷道位置的确定第四节：

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，就是确定其在垂确定主要开拓巷道（竖井或斜井）位置，就是确定其在垂直矿体走向方向的位置和沿矿体走向方向的位置。

直矿体走向方向的位置和沿矿体走向方向的位置。

一、一、采空区引起的岩层移动及其对主要开拓巷道的影响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：

三、选择主要巷道位置时的几项要求：

11）有充足的工业场地，能容下有关建（构）筑物；）有充足的工业场地，能容下有关建（构）筑物；22）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；）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；33）有排废石场地；）有排废石场地；44）有防洪条件（一般高出最大洪峰）有防洪条件（一般高出最大洪峰2m2m），且不受山岭岩石崩塌的影），且不受山岭岩石崩塌的影响；响；55）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）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；不利地层；66）尽量减少开拓工程量。

）尽量减少开拓工程量。

第二章：

第二章：

矿床开拓矿床开拓第五节：

第五节：

中段平面开拓设计中段平面开拓设计中段运输