采矿考试最终.docx

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采矿考试最终

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采矿考试最终

1.矿石和围岩的那些物理力学性质影响采矿方法的选择？

矿石和围岩的性质主要包括有：

硬度、坚固性、碎胀性、结块性、氧化性、自燃性及含水性等。

主要下面四个物理力学性质影响：

坚固性、结块性、自燃性、氧化性。

2.岩石固定性与稳定性分级方法与指标？

（1）岩石固定性的大小用坚固性系数来表示，（许多书中硬度系数，也叫普氏系数f值）。

岩石固定性系数

（R单位kg/cm2）

式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。

通常用的普氏岩石分及法就是根据岩石固定性系数来进行岩石分级的。

如：

①极坚固岩石f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等）

②坚硬岩石f=8～10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等）

③中等坚固岩石f=4～6（如普通砂岩，铁矿等）

④不坚固岩石f=0.8～3（如黄土、仅为0.3）

矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。

（2）、稳定性是指在一定暴露面积下和在一定时间内不自行垮落的性能。

或者说较固性是指矿岩在空间允许暴露的面积大小和允许暴露的时间长短的性能。

矿岩稳定性分类：

大致可分为五类

①极不稳固的：

不允许有暴露面积。

要求在掘进及开采中必须超前支护。

否则会昌落。

（非金属矿条件）；

②不稳固的：

允许暴露的面积在50米2以内。

也即允许有较小的暴露面积，随着回采，要立即进行支护。

③中等稳固的：

允许有一定的暴露面积，即50m2——200m2，一般不支护，或作临时支护，即可安全地进行生产。

④较稳固的：

允许有较大的暴露面积，为200——500m2，一般不支护。

⑤极稳固的：

允许有很大的暴露面积，即800m2以上。

不必支护，可以长期时不垮落。

另外，稳固性不仅与暴露面积和时间有关，而且与地压，大小，节理发育程度，节理方向，暴露面积形状等有关。

3.矿石倾角与采场运搬方式有何关系？

1）水平矿体:

矿体倾角小于5°（包括微倾斜矿体）。

可使用有轨或无轨运搬设备直接进入采坊运搬矿石。

2）缓倾斜矿体：

矿体倾角在5°——30°之间。

可采用人力或电力，运输机等机械设备运搬矿石。

3）倾斜矿体：

矿体倾角在30°——55°之间。

可借助于溜槽，溜板或外力抛掷等方法，进行自重运搬矿石。

4）急倾斜矿体：

矿体倾角应大于55°。

可利用矿石自重的重力运搬方法。

以上分类方法是相对的，随着其他无轨机械设备的发展，分类界线将会变化。

4.影响阶段高度选择的因素？

阶段高度——阶段高度是指上、下两个阶段运输平巷之间的垂直距离。

阶段高度主要取决于影响的赋存条件，采矿方法，受凿岩设备等限制。

只要条件许可，适当的增加阶段高度，可以减少阶段数目，降低开拓、采准工程量，减少矿石损失和贫化。

5.矿石的开采步骤与采准系数？

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。

采准系数（K1）是指每一千吨矿块采出矿石总量所需要掘进的采准巷道切割巷道的米数。

即

K1=

×1000米/千吨

式中：

ΣL——指一个矿块中采切巷道的决长度（米）。

T——指一个矿块的采出矿石总量（即为T总出）（吨）

T是已经考虑了矿石损失贫化以后的矿石总量，而不是矿块的矿石总重量。

6.矿石损失贫化主要原因与降低措施？

矿石损失的原因：

⑴非开采损失：

①由于地质条件和水文地质条件等引起的矿石损失。

②需留保安矿柱而不能回采的损失。

⑵开采损失：

①采下损失：

主要包括采下后残留在采场内不能运出的矿石损失和运输过程中的损失。

②未采下损失：

主要包括设计应当开采而未采下的损失、矿块内留下的永久性矿柱不能采出的矿石损失。

矿石贫化的原因：

⑴因矿体边界控制不好、夹石未剔出或在覆岩下放矿等原因混入了废石；⑵高品位粉矿流失；⑶有用成分氧化或被析出。

降低矿石损失与贫化的措施：

⑴加强地质测量工作，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。

⑵选择合理的开拓方法，尽可能少留或不留保安矿柱。

⑶选择合理的开采顺序，及时回采矿柱和处理采空区。

⑷选择合理的采矿方法及其结构参数，改进采矿工艺，减少回采的损失与贫化。

⑸选择合理的底部出矿结构，推广无轨出矿设备和振动出矿设备，加强放矿管理，提高矿石回收率，降低矿石贫化率。

⑹选择适宜的提升、运输方式和容器，避免多次转运矿石，减少粉矿损失。

⑺加强生产管理，建立健全质量监测、管理和控制体系，减少矿石贫化与损失。

7.矿井生产能力及其确定方法？

（确定方法）?

矿井生产能力是指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。

确定方法影响因素：

主要根据矿床地质条件、资源条件、技术经济条件、综合分析经济、技术、安全和时间因素进行确定。

8.基本开拓方式及其使用条件？

单一开拓法：

平硐开拓法，适用条件：

适用条件当矿体（或其大部分）赋存在当地地平面以上2.斜井开拓法，适用条件：

主要用于倾斜和缓倾斜矿体，150～450，有时也用于埋深不大的倾斜矿体。

3.竖井开拓法，适用条件：

矿体赋存在当地山麓以下，或者平坦地区地下，倾角大于45o或小于15o，埋藏较深。

4.斜坡道开拓法，适用条件，主要用于当地侵蚀基准面以下水平、缓倾斜、倾斜矿体，且一定采用无轨设备运输矿石。

联合开拓法：

平硐与明竖井联合开拓法，适用条件：

在山岭地区的倾斜矿体，上部赋存在当地山麓以上，下部延伸到山麓以下，且在靠近矿体的平硐至地表的高度不大，该处地表便于建筑井塔。

2）平硐与盲竖井联合开拓法，适用条件：

矿体上部赋存在当地山麓以上，下部延伸到山麓以下，且矿体下部倾角较陡，同时靠近矿体的平硐至地表的高度较大，或该处地表不便于建筑井塔。

二、竖井与斜井联合开拓法

1、明竖井与明斜井联合开拓法2、明竖井与盲斜井联合开拓法。

适用条件：

矿体上部为急倾斜矿体，矿体下部倾角变缓。

3、明竖井与盲竖井联合开拓法。

适用条件：

矿体延深很大、倾角偏小的急倾斜矿体。

4、明斜井与盲斜井联合开拓法。

适用条件：

矿体缓倾斜并且倾斜延伸很长。

5、明斜井与盲竖井联合开拓法。

适用条件：

①开拓距主斜井远的急倾斜盲矿体；②上部为缓倾斜矿体，其深部倾角变陡；③深部地压大或工程地质条件恶劣，需要采用承压能力大的圆竖井开拓。

9.矿石碎胀性对回采落矿有何影响？

矿岩的碎胀性是指矿石和围岩破碎之后的面积比原体积增大性质。

碎胀性可用碎胀系数来表示（又叫松散系数），对于一般坚硬矿岩石松散系数为1.4——1.6（或1.2——1.6）。

？

影响：

主要影响拉底巷道、开辟拉底空间、开掘切割天井，形成切割立槽，即以回采边界为限用适当方法采出矿房大爆破前的自由补偿空间。

10.何为爆破漏斗，有何用处？

装药在介质内爆破后于自由面处形成的漏斗形爆坑。

爆破漏斗的几何特征反映了药包重量和埋深的关系，反映了爆破作用的影响范围。

爆破漏斗是一个实用指标，用来衡量招炸药的爆炸威力。

用爆破漏斗对不同炸药的爆炸威力进行比较时，需要把不同炸药埋在同等条件下的介质中进行测定。

11.如何评价矿山工程爆破作用的技术经济效果？

由于影响爆破效果的因素很多，且又很复杂，用单一的技术经济指标不能全面、科学地衡量它的优劣，应由多指标综合评价。

1.矿（岩）的破碎质量

（1）大块率

（2）平均破碎块度

2爆堆的形态

（1）前冲距离

（2）后冲距离（3）根底率

3爆堆的松散程度

4爆破的有害效应

5爆破成本

12.何为境界剥采比，如何确定？

境界剥采比：

是指露天开采境界增加单位深度所引起的岩石增量与矿石增量之比值。

如果境界深度增加dH，境界变为C'A'B'D（图14-5），境界内岩石量增加dW（即C'A'AC部分），矿石量增加dO（即ABB'A'部分）。

dW与dO之比称为瞬间剥采比或境界剥采比，用Ri表示。

13.按运输方式划分，露天开采开拓方法分为哪几类？

每类方法的适用条件？

（）

公路运输开拓：

1.地形复杂的山坡，凹陷露天矿。

2.矿体赋存复杂，夹石断层多，要求分采。

3.运距不长的山坡露天矿4作为露天矿联合开拓方式的组成部分

铁路运输开拓：

只有矿床埋藏较浅，平面尺寸较大的凹陷露天矿或者开采深度较大的凹陷露天矿的上部及其走向较长、高差较小的山坡露天矿。

联合运输开拓：

联合运输开拓，其中有以下几种联合形式：

1）公路__铁路联合开拓；

2）公路（铁路）__破碎站__胶带输送机联合开拓（简称胶带运输开拓）；3）公路（铁路）__箕斗联合运输开拓（简称箕斗运输开拓）；4）公路（铁路）__平硐溜井联合运输开拓（简称平硐溜井开拓）。

可以综合公路运输开拓与铁路运输开拓的不足，解决有效解决提高运输效率和降低运输成本的问题。

14.何为围岩特性曲线，有什么用途？

？

围岩特性曲线（又称围岩收敛曲线），即围岩压力分布与围岩变形曲线。

？

用途：

将围岩特性曲线与支护特性（约束）曲线相结合,可以有效地进行地下工程围岩与支护相互作用机理分析,从而确定最佳支护点与支护结构,达到充分发挥围岩自支撑能力的目的.

15.空区处理方法有哪几种，每种方法的适用条件？

有崩落围岩处理采空区、充填采空区和封闭采空区三种

崩落围岩处理采空区：

崩落围岩处理采空区的实质是及时采矿柱，使围岩自然冒落，适用条件是围岩和地表允许陷落。

充填法处理采空区适用条件：

1、上覆岩层或地表不允许崩落2、开采贵重矿石或高品位富矿，要求提高矿柱的回采率3已有充填系统、充填设备或现成的充填材料科资利用4深部开采，地压较大，则有足够强度的充填体，可以缓和相邻未采矿柱的应力集中程度。

封闭采空区适用条件：

①矿石和围岩极稳固，矿体厚度与延深不大，埋道不深，矿体开采年限不长。

②埋是较深的分散孤立的盲矿体形成的空区，离开主要矿体或主要生产区较远，空区下部不再进行回采工作。

16.改进矿山环境保护工作的技术途径及其可行性？

？

1、矿山土地复垦：

即把矿山生产破坏的土地恢复到期望的可利用状态，恢复和重建矿区的生态功能。

可行性：

制定法律法规，强制执行。

（开放题，自由发挥）

17.空场、崩落与充填三大类采矿的主要特点与使用条件？

空场法：

特点：

将矿体划分为矿房和矿柱两部分回采，分两步回采，先采矿石后才矿柱。

使用条件

（1）适用于开采矿石和围岩都很稳固的矿床。

（2）采空区在一定时间内，允许有较大的暴露面积。

崩落法：

特点：

（1）崩落法不再把矿块划分为矿房和矿柱，而是以整个矿块作为一个回采单元，按一定的回采顺序，连续进行单步骤回采。

（2）在回采过程中，围岩要自然或强制崩落，矿石是在复盖岩石的直接接触下放矿。

因此，这种采矿方法对放矿进行科学管理是十分必要的。

（3）崩落法的开采是在一个阶段内从上而下进行的。

与空场采矿法不同。

使用条件:

一般地讲，崩落法对矿体赋存条件，矿岩的物理力学性质等都具有比较广泛的适应范围。

理想的适用条件是——上盘围岩能呈块状自然崩落，矿石中等以上稳固的急倾斜原矿体。

地表允许塌落是使用这种方法的必要前提。

由于这种方法在开采时矿石损失贫化大，因而它不用于开采高价、高品位的矿床。

充填法：

特点：

随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区.充填采矿法也将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采，先采矿房，后采矿柱。

矿房的回采是采一分层，把矿石运出，随后充填这一层，然后再采一层，再充填一层。

依此循环，直到到全矿房采完为上。

一采一充或两采一充。

使用条件：

（1）适用开采品位高，价值高的矿石；（采矿体厚度小于4米的）；

（2）适用于开采矿石稳固，而围岩不稳固的急倾斜薄到中厚的矿体；矿体太厚时，充填工作量大，输送充填料和在矿房中铺平充填料的工作太繁重。

（3）缺乏水力充填的廉价材料；（4）矿山开采中自然涌水量大，不宜采用水力充填法开采；（5）缺乏水源地区的矿山，用水力充填法供应不上水。

18.崩落法与空场法的放矿条件有何不同（主要是覆岩下放矿与空场放矿的区别）

崩落法用崩落围岩的方法来管理地压，以减少作用在开采矿段上的应力，因此是在覆盖岩层下放矿，

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开采。

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。

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。

19.无底柱分段崩落法的特征、适用条件与发展方向？

特征：

这种方法在回采过程中，随着矿石的崩落，同时崩落上部围岩及时充填采空区；它也是在复岩下放矿，它是单步骤回采，不分矿房和矿柱，即不再设底柱，音柱和顶柱等。

一般是集中凿岩，然后分次爆破。

⒉优点⑴安全性好；⑵采矿方法结构简单，回采工艺简单，容易标准化，适于使用高效率的大型无轨设备；⑶机械化程度高。

⒊缺点⑴回采巷道通风困难；⑵矿石损失贫化较大；⑶采矿强度不如有底柱分段崩落法大

适用条件:

（1）地表和围岩允许崩落；

（2）矿石稳固，不需要大量支护，但随着支护技术的发展，对矿石稳固性的要求有所降低，围岩的稳固性不限，但上盘围岩易于崩落对采有这种方法更有利。

（3）矿石不很贵重，可选性好，或围岩含有品位，允许有较大的贫化率。

（一般不宜用于开采贵重金属或高品位的矿体）（4）急倾斜厚矿体或缓倾斜的极厚矿体。

（5）矿石需要剔出夹石或分级出矿。

发展方向:

（1）研究新的采场结构形式及其合理的采矿方法结构参数，提高采矿强度，降低矿石损失和贫化，从根本上改变通风条件。

（2）研究降低损失贫化的一些辅助机械设备。

（3）研究先进的检测手段，（如化验出矿截上品位的仪器等）。

（4）研究制造适合我国实际的采用无底柱分段崩落法矿山的高效率低污染或无污染的采，装运机械设备和辅助作业设备，并使这些设备配套，使之得到却实的经济效果。

20.上向分层充填法的使用条件、特征与发展方向？

适用条件：

①地表不允许陷落或岩层不允许移动；

②矿体厚度薄至中厚。

特征：

分两步骤回采，向下而上分层回采。

随着工作面以向上推进，逐层充填采空区，用以支撑上、下盘围岩并造成不断上采的作业条件。

当矿房采到最后一个分层后，要进行接顶充填。

矿房采完后，再有计划地回采矿柱。

发展方向：

？

21.组合台阶开采及其使用条件？

组合台阶是将若干个（一般4个左右）台阶组成一组，划归一台采掘设备开采。

这组台阶称为一个组合单元。

在组合单元中，任一时间只有一个台阶处于工作状态，保持正常的工作平盘宽度，其它台阶处于待采状态，只保持安全平台的宽度。

组合台阶开采只有当采场下降到一定的深度后才能实现。

如果采场空间允许，可以在不同区段布置多台采掘设备同时进行组合台阶开采，也可视工作帮的高度在同一区段垂直方向上布置多个组合单元。

组合台阶开采常用于分期开采的扩帮工作。

22.废石场有何危害，如何防治？

废石场的潜在危害主要包括两方面：

1.由于废石场的稳定性差所引发的稳定性变形、滑坡及废石场泥石流。

2、废石场所造成的环境污染。

其治理措施着眼于以下几个方面：

1、改进排岩工艺，选择合理的排岩设备及工艺参数，合理控制排岩顺序，避免形成软弱夹层（即潜在滑动面）2、积极处理软岩基地。

3、采取必要措施进行废石场的疏干排水。

4、采用不同形式的护坡挡墙，稳定坡脚，防止非市场滑坡。

5、形成废石场植被。

废石场产生的污染有粉尘，毒气，酸雨三类。

粉尘污染控制方法：

在采矿场运输线及废石场进行喷雾洒水已达到降尘目的。

国外发明了一种粘性聚合物代替水进行喷雾降尘。

废石场酸水的控制广泛采用中和法，有的矿山为降低处理费用还采用截流稀释法。

采取标本兼治预防为主。

酸水处理措施：

1、尽量在气候干燥的季节剥离含有硫化物的岩石，控制岩石的破碎程度采取集中堆放和即使掩埋的措施，缩短硫化物费事在大气中的暴露时间。

2、使废石堆和地下水地表水隔绝。

3、截流废石场中产生的酸水，使其不漫溢，集中加以中和处理。