金属矿床地下开采复习题及答案doc1.docx

1、金属矿床地下开采复习题及答案doc1金属矿地下开采复习题及答案一、名词解释（1）矿石：凡是地壳里面在现代技术经济水平条件下，能以工业规模从中提取国民经济所必需的金属或矿物产品的矿物集合体。（2）废石：在矿体周围或夹在矿体中的不含有用成分或含量较少，当前不宜作为矿石开采的岩石。（3）稳固性：是指矿石或岩石在空间允许暴露面积的大小和暴露时间长短的性能。（4）碎胀性：是指矿岩在破碎后，碎块之间孔隙变化而使其体积比原矿岩体积增大的性质。（5）松散系数（碎胀系数）：是指矿岩破碎后的体积与原矿岩体积之比。（6）阶段：在开采缓倾斜、倾斜和急倾斜矿床时，在井田中每隔一定的垂直距离，掘进一条或几条与走向一致的主

2、要运输巷道，将井田在垂直方向上划分的矿段。（7）矿块：在阶段中沿走向每隔一定距离，掘进天井连通上下两个相邻阶段运输巷道，将阶段再划分为独立的回采单元。（8）矿床开拓：是指从地面掘进一系列巷道通达矿体，以便把地下将要采出的矿石运至地面，同时把新鲜空气送入地下并把地下污浊空气排出地表，把矿坑水排出地表，把人员、材料和设备等送入地下和运出地面，形成提升、运输、通风、排水以及动力供应等完整系统。或：为了开采地下矿床，需从地面掘进一系列巷道通达矿体，使之形成完整的提升、运输、通风、排水和动力供应等系统。（9）采准：是指在已开拓完毕的矿床里，掘进采准巷道，将阶段划分成矿块作为回采的独立单元，并在矿块内创造

3、行人、凿岩、放矿、通风等条件。（10）切割：是指在已采准完毕的矿块里，为大规模回采矿石开辟自由面和自由空间（拉底或切割槽），有的还要把漏斗颈扩大成漏斗形状（称为辟漏），为以后大规模采矿创造良好的爆破和放矿条件。（11）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。（12）矿石回采率：是矿体（矿块）工业储量减去开采过程中损失的工业储量对工业储量之比率。（13）废石混入率：即混入采出矿石中的废石量与采出矿石量之比率。（14）矿石贫化率：即因混入废石量和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。（15）金属回收率：是指采出矿石中的金属量对工业储量中所含金属量之比率。（16）崩落

4、带：地下采矿形成采空区以后，由于采空区周围岩层失去平衡，引起采空区周围岩层的变形和破坏，在地表出现裂缝的范围内的区域。（17）移动带：由崩落带边界起至出现变形的地点止的区域。（18）崩落角：从地表崩落带的边界至开采最低边界的联线和水平面所构成的倾角。（19）移动角：从地表移动带边界至开采最低边界的联线和水平面所构成的倾角。（20）先进天井：是指在矿块回采之前就已经掘出的天井。（21）顺路天井：是指在矿块回采时边采边用岩块垒出的天井。（22）平场：为了便于工人在留矿堆上进行凿岩爆破作业，局部放矿后将留矿堆表面整平的作业。（23）撬顶：平场时，将顶板和两帮已松动而未落下的矿石或岩石撬落，以保证后续

5、作业安全的作业。（24）放出椭球体：在无边界条件限制的情况下，由实验得出，从漏孔放出的矿石在采场崩落矿岩堆中原来占有的形体为一近似椭球体，故称为放出椭球体。（25）当次体积岩石混入率：当岩石开始混入以后，继续放矿，使放出体由增大至时，此段时间放出量为，设此量等于一个当次放出矿量，其中岩石量所占的比率。（26）放矿截止品位：是指在当次放出矿石品位下降到一定数值时，便应截止放矿，封闭放矿漏孔，这截止放矿时的矿石品位。二、填空题（1）根据所含金属种类不同，金属矿石可分为：贵重金属矿石、有色金属矿石、黑色金属矿石、稀有金属矿石、放射性矿石。（2）金属矿床的分类，一般按矿体形状、倾角和厚度三个因素进行分

6、类。（3）金属矿床分类，按矿体形状可分为：层状矿床、脉状况床和块状矿床。（4）金属矿床分类，按矿体倾角可分为：水平和微倾斜矿床，其倾角小于5；缓倾斜矿床，其倾角为530；倾斜矿床，倾角为3055；急倾斜矿床，其倾角大于55。（5）金属矿床分类，按矿体厚度可分为：极薄矿体，其厚度在0.8m一下；薄矿体，其厚度在0.84m之间；中厚矿体，其厚度为410-15m；厚矿体，其厚度为1015-40m；极厚矿体，其厚度大于40m。（6）矿床的开采顺序：当用阶段开采时，井田中阶段的开采顺序，可分为下行式和上行式两种；阶段中矿块的开采顺序可分为前进式开采、后退式开采和混合式开采三种。（7）金属矿床地下开采可分

7、为开拓、采准、切割和回采四个步骤。（8）回采工作包括落矿、运搬和地压管理三项主要作业。（9）地压管理有留矿柱支撑采空区、充填采空区和崩落采空区三种方法。（10）为了保证矿山持续均衡地进行生产，应保证开拓必须超前于采准，采准必须超前于切割，切割必须超前于回采。对生产矿山要实行“采掘并举，掘进先行”的方针。（11）将矿石储量按开采准备程度划分为开拓储量、采准储量和备采储量三级，这就叫做三级储量。（12）矿石贫化它有废石混入率和矿石贫化率两种表示方法。（13）常用的开采强度指标为回采工作年下降深度和开采系数。 （14）按在矿床开采中所起的作用开拓巷道可分为：主要开拓巷道和辅助开拓巷道二类。（15）主

8、要开拓巷道的类型，主要是根据矿山地形、地质条件和矿体赋存条件来选定。（16）按进风井和排风井的位置关系，风井的布置方式有：中央并列式、中央对角式、侧翼对角式。（17）主溜井的形式可分为：垂直式溜井、倾斜式溜井、分段直溜井、阶梯式溜井等四种主要形式。（18）井底车场按使用的提升设备分为：罐笼井底车场、箕斗井底车场和罐笼箕斗混合井底车场三种。（19）井底车场按矿车运行线路分为 ：尽头式井底车场、折返式井底车场和环形井底车场三种。（20）串车斜井井筒与车场的连接方式有：旁甩式、吊桥式和平车场等三种。（21）落矿方法主要包括爆破落矿、机械落矿、水力落矿和溶解落矿等四种。（22）爆破落矿分为浅孔落矿、中

9、深孔落矿、深孔落矿和药室落矿四种。（23）深孔挤压爆破落矿时，提供补偿空间的方式有爆破挤压相邻松散矿岩方式和直接提供小补偿空间方式两种。（24）矿石运搬方法有重力运搬、机械运搬、爆力运搬和水力运搬等四种方法。（25）金属矿采矿中，底部结构的受矿巷道分为漏斗式、堑沟式和平底式三种。（26）空场采矿法中应用较广泛的采矿方法主要有：全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法、分段采矿法和阶段采矿法等五种方法。（27）留矿采矿法的采准工作主要包括掘进阶段运输巷道、先进天井、联络道、拉底巷道和漏斗颈等。（28）VCR法中所要求的球状药包是要求钻孔直径与装药长度度之比不小于1：6。（29）使用浅孔落矿的崩落采矿法

10、有：单层崩落法和分层崩落法；使用深孔或中深孔落矿，且在覆岩下放矿的崩落采矿法有：分段崩落法和阶段崩落法两种。（30）覆岩下放矿，其放矿方案分为平面放矿、立面放矿和斜面放矿三种形式。（31）同有底柱分段崩落法比较，无底柱分段崩落法的特征是：分段下部未设由专用出矿巷道所构成的底部结构；分段的凿岩、崩矿和出矿等工作均在回采巷道中进行。（32）无底柱分段崩落法中，回采巷道的断面形状以矩形最好，有利于在全宽上均匀出矿；上下分段回采巷道应严格按交错布置，使回采分间成菱形。（33）分段高度H、回采巷道间距B和崩矿步距L是无底柱分段崩落法三个重要的结构参数，它们决定了矿石层的形状和数量，对放矿时的损失贫化有很

11、大的影响。（34）无底柱分段崩落法回采工作面需要采用抽出式局部通风系统。（35）无底柱分段崩落法放矿是在端壁面条件下放出的，此时的放出体形状为近似椭球缺。（36）无底柱分段崩落法放矿中，矿石损失形式有三种：端部的正面损失、脊部损失、下盘损失；有底柱分段崩落法则只有脊部损失和下盘损失。（37）按矿块结构和回采工作面推进方向，充填采矿法可分为：单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下向分层充填采矿法、分采充填采矿法等四种。（38）根据所用充填料和输出方法不同，充填采矿法可分为：干式充填采矿法、水力充填采矿法、胶结充填采矿法三种。（39）充填采矿法中，常用的接顶方法主要有：人工接顶和砂浆加压接顶两种。

12、三、简答题（1）试简述对矿床开采的基本要求。答：确保矿床开采工作的安全及良好的劳动条件；采用高效率的采矿方法，采用先进的技术和工艺，不断提高矿山生产机械化水平，加强企业的科学管理，以最大限度的提高劳动生产率；不断提高开采强度；矿石的损失贫化要小；降低矿石成本。（2）斜井开拓法的提升方式有那些？其主要决定因素是什么？答；斜井开拓法的提升方式主要取决于斜井的倾角。其提升方式有：当倾角大于或等于2530，一般采用箕斗或台车提升；当倾角小于或等于2530时，用串车提升；当倾角小于18时，可采用钢丝绳胶带输送机运输。（3）深孔挤压落矿机理。答：就是深孔微差爆破落矿时，在爆破的抵抗线方向只提供有限的补偿空

13、间，当前排炮孔爆破后所崩落的矿岩，被后排炮孔爆破崩落的矿岩在高速运动中相互碰撞、挤压，使崩落的矿岩进一步破碎，从而提高落矿破碎质量。（4）简述采场地压管理的基本方法主要有那些？答：利用矿岩本身的强度和留必要的支撑矿柱，以保持采场的稳定性；采取各种支护方法，支撑回采工作面，以维持其稳定性；充填采空区，支撑围岩并保持其稳定性；崩落围岩，使采场围岩应力降低，并使其重新分布，达到新的应力平衡。（5）采矿方法的主要分类依据，根据此依据可将采矿方法划分为哪三大类？并叙述各类方法的主要特点。答：采矿方法的分类主要是以回采时地压管理方法为依据。以此依据可将采矿方法划分为空场采矿法、充填采矿法和崩落采矿法三大类

14、。空场采矿法的主要特点是：将矿块划分为矿房和矿柱，第一步先采矿房，第二步再采矿柱的分两步骤开采，采完后要进行一次性采空区处理。充填采矿法的主要特点是：随回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区，分两步骤进行回采。单步骤回采，随回采工作面的推进，同时崩落围岩充满采空区，实现地压管理，放矿是在崩落的覆岩下进行的。（6）试述留矿采矿法的适用条件。答：围岩与矿石均稳固，即没有大的断层和破碎带，放矿过程中围岩不会自行崩落；矿体厚度以薄和中厚矿脉为宜，中厚以上的矿体安全性较差，不适合采用本方法；矿脉倾角以急倾斜为宜，倾角在65以上最好；倾角为4565时要采取辅助放矿设施，如电耙、振动放矿机等；也可收到较好

15、效果；矿石无结块和自燃性。（7）试叙述VCR法的主要特点。答：在矿房上部水平，开凿凿岩硐室或凿岩巷道；在凿岩硐室或凿岩巷道内，打垂直下向大孔径深孔；自大孔下端开始，自下而上的顺序用球状药包逐层爆破，形成倒爆破漏斗结构，向矿房下部预先开掘好的拉底空间崩矿；崩落的矿石由矿房底部装运巷道运出。（8）试简要叙述水平深孔落矿有底柱分段崩落法的主要特点。答：按分段设有比较明显的矿块，从上向下逐个分段依次进行回采；且每个矿块一般都具有独立的底部结构以及通风、行人、运输材料设备系统；在崩落层下面一般都需要拉底和开掘补偿空间，在有自由空间的条件下，一次爆破上面的水平深孔，并在覆岩下放矿，用电耙出矿。（9）概述有

16、底柱分段崩落法的适用条件。答：地表允许崩落；适用的矿体厚度和矿体倾角：急倾斜矿体厚度不小于5m，倾斜矿体不小于10m；当矿体厚度大，超过20m时，倾角不限。最好的条件是1520m以上的急倾斜矿体。上盘岩石稳固性不限，下盘岩石的稳固性以不低于中稳较好；矿石稳固性应允许在矿体中布置采准和切割工程，因此，要求矿石稳固性不低于中稳；不是在特殊情况下（倾角大于7578、厚度大于1520m、矿体形状比较规整），此法的矿石损失贫化较大，故仅适于开采矿石价值不高的矿体；由于该法不能分采，要求矿体中不含较厚的夹石层为好；矿石倾角大，分段高度高时，要求矿石无自燃和粘结性。（10）概述有底柱分段崩落法的优缺点。答：

17、优点：1）由于该方法具有多种回采方案，可以用于开采各种不同条件的矿体，故使用灵活和适应范围广；2）生产能力较大，开采强度大于无底柱分段崩落法。年下降深度达2023m，矿体单位面积产量达75100t/m2.a；3）采矿和出矿的设备简单，使用和维修都很方便，适应国内设备生产供应条件；4）对比无底柱分段崩落法，通风条件好，有贯通风流；当采用新鲜风流直接进入电耙道的通风系统时，可保证风速不小于0.5m/s。缺点：1）采准切割工程量大，并且施工机械化程度低。底部结构复杂，它的工程量约占整个采准切割工程的一半；2）矿石损失贫化比较大，在矿体倾角不陡、厚度不大的情况下更大，一般矿石损失率为1520%，矿石贫

18、化率为2030%。（11）无底柱分段崩落法的切割拉槽方法主要有那些？答：无底柱分段崩落法在回采前，必须在回采巷道的末端形成切割槽，作为最初崩矿的自由面及补偿空间。其切割槽的形成办法主要有：切割平巷与切割天井联合拉槽法：本办法首先沿矿体边界掘进一条切割平巷贯通各回采巷道端部，然后根据爆破的需要，在适当的位置掘进切割天井，再在切割天井两侧，从切割平巷内打上向平行或扇形钻孔，最后以切割天井为自由面逐排爆破而形成切割槽。切割天井拉槽法：该法只在回采巷道端部掘进断面为1.52.5m2的切割天井，然后利用凿岩台车，在切割天井两侧各打三排炮孔，微差一次爆破成槽。炮孔爆破拉槽法：该法仅在切割平巷和回采巷道中，

19、凿若干排角度不同的扇形炮孔，一次或分次爆破形成切割槽。（12）无底柱分段崩落法出矿管理主要有那些内容？答：确定出符合经济技术要求的截止品位；统计正常出矿条件下的放出矿石量与品位变化的关系，绘制曲线图，以便从矿石数量和矿石品位两个方面实施控制放矿，正确判断放矿的进展情况；在分段采矿的平面图上标出每个步距的放出矿石量和矿石品位以及矿石损失贫化数值。参照上两个分段的数值，并结合本分段的回采计划图，编制出本分段的出矿计划图；放出矿石的品位，特别是每次放矿后期的矿石品位，要实施快速分析。目前国内已生产出适于在井下进行快速测定品位的X射线荧光分析仪。（13）覆岩下放矿时，为了正常生产和安全其覆岩厚度有何要

20、求？答：要求覆盖岩层的厚度在放矿后还能够埋没分段矿石，否则形不成挤压爆破条件，使崩落下来的矿石将有一部分落在岩层之上，增大了矿石的损失贫化；若一旦大量围岩突然出现冒落，确实保证能起到缓冲作用，以保证安全。根据这个要求一般覆岩厚度有二个分段高度厚。（14）无底柱分段崩落法的适用条件有那些？答：地表与围岩允许崩落；矿石稳固性在中等以上，回采巷道不需要大量支护；下盘围岩应在中稳以上，以利于在其中开掘各种采准巷道，上盘围岩的稳固性不限；急倾斜的后矿体或缓倾斜的极厚矿体；由于该法的矿石损失率与岩石的混入率较大，矿石价值不应很高，矿石可选性好或围岩含品位；需要剔除矿石中夹石或分级出矿的条件，采用该法较为有

21、利。（15）简述水力充填和胶结充填的异同？答：相同点：矿块结构和矿块的采准、切割、回采等工作基本相同；不同点：胶结充填时的顺路行人天井不要按滤水条件构筑，溜矿井和行人天井在充填时只需要立模板就可形成，不必构筑隔墙、铺设分层底板和建筑人工底柱。（16）试述确定阶段高度的影响因素有那些？答：矿体的倾斜、厚度、沿走向的长度；矿岩的物理力学性质；采用的开拓方法和采矿方法；阶段开拓、采准、切割和回采时间；阶段矿柱的回采条件；每吨矿石所摊的基建开拓和采准费用；每吨矿石所摊的提升、排水及回采费用；地质勘探和生产探矿的要求、矿床勘探类型和矿体形态变化。（17）试述选择主要开拓巷道位置的基本原则和应考虑的因素。

22、答：选择主要开拓巷道位置的基本原则是：1）基建与生产费用应最小；2）尽可能不留保安矿柱；3）有方便和足够的工业场地；4）掘进条件良好。在具体选择是应考虑的因素是：1）矿区地形、地质构造和矿体埋藏条件；2）矿井生产能力及井巷服务年限；3）矿床的勘探程度、储量及远景；4）矿山岩石性质及水文地质条件；5）地表和地下运输方便，运输功最小，开拓量最小；6）应保证井巷出口位置及有关构筑物不受山坡滚石、山崩、水灾和雪崩等危害；7）应避免压矿，尽量位于岩层移动带以外，距地面移动界线的最小距离应大于20m，否则应留保安矿柱；8）应有足够的工业场地，以便布置各种建筑物、构筑物、调车场和废石场等。应尽可能不占农田或

23、少占农田。（18）选择主要开拓巷道位置应考虑的因素是什么？答：1.矿区地形、地质构造和矿体埋葬条件2.矿井生产能力及井巷服务年限3.矿床的勘探程度、储量及远景4.矿山岩石性质及水文地质条件5.井巷位置应考虑地表和地下运输联系方便，应使运输功最小，开拓工程量最小。6.应保证井巷出口位置及有关构筑物不受山坡滚石、山崩和雪崩等危害这一点在高山地区非常重要7.井巷出口的标高应在年历最高洪水位3M以上，以免被洪水淹没。8.井筒位置应避免压矿，尽量位于岩层移动带以外距地面移动界线的最小距离应大于20M，否则应留保安矿柱9.井巷出口位置应有足够的工业场地，以便布置各类建筑物、构筑物、调车场、堆放场地和废石场等10.改建或扩建矿山应考虑原有井巷和有关建筑物、构筑物的充分利用。（19）对落矿的要求？答：1.利用矿岩本身的强度和留必要的支撑矿柱，以保持采场的稳定性；2.采取各种支护方法，支撑回采工作面，以维持其稳定性；3.填充采空区，支撑围岩并保持其稳定性；4.崩落围岩，使采场围岩应力降低，并使其重新分布，达到新的应力水平。