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1、第一章1 矿石 在当前的技术经济条件下，在质（品位）和量（储量）两方面都能为国民经济所利用的矿物集合体矿体 满足一定质量和数量的矿石的天然集合体围岩：矿体周围无开采价值的岩石。夹石：矿体中的岩石（或矿体内的）。废石：指围岩和夹石矿床 一定区域内矿体的总称。 矿床是矿体的总称矿石品位 矿石中有用成分的单位含量边界品位：划分矿石与废石（围岩或夹石）的有用组分最低含量标准工业品位 指在当前的技术经济条件下，可以开采利用的矿石中有用成分的最低平均品位 (也称最低可采平均品位)边界品位、工业品位及其与储量之间的关系矿石损失：在矿床开采过程中造成矿石数量减少的现象矿石损失率：开采过程中损失的矿石量 Q0与
2、工业储量 Q 的百分比矿石贫化：采出矿石品位低于工业储量平均品位现象(1 开采过程中混入废石；2 高品位矿石损失或高品位粉矿流失)矿石贫化率：采出矿石品位降低的百分率品位矿量曲线：将一系列边界品位和与之相对应的矿石量绘成的曲线。如图所示2 非煤矿床 是由地壳中的化学元素，在各种地质作用下迁移和富集而成的成矿作用：形成矿床的地质作用1)内生成矿作用 成矿物质来源于岩浆 （岩浆矿床伟 晶岩矿床 气水热液矿床）2)外生成矿作用 成矿物质来源于原岩、原矿床 （风化矿床 沉积矿）3)变质成矿作用 成矿物质来源于原岩、原矿床变质 （成矿原岩或矿床变质作用 变质岩）矿石的硬度(坚固性) 是矿岩抵抗外力的性能
3、 (普氏系数 f)1)软矿岩： f10。 爆破开采 3）中等稳固的(10200m2)；矿石“三性 : 4）稳固的(200500m2(1 结块性 2 氧化性 3 自燃性) 5）极稳固的(5001000m2)矿岩的稳固性 是指矿岩的采掘空间允许暴露面积的大小和时间长短的性能3 回采单元划分 1）缓、倾倾和急倾斜矿体的划分：井田阶段矿块阶段 上部为回风平巷，下部为运输平巷；阶段垂高 缓倾斜：2025m； 倾斜与急倾斜：4060m。矿块布置 走向布置：中厚以下； 垂直走向布置：厚与极厚矿体。矿块长度：L=3050m2）水平和微倾斜矿体划分：井田盘区矿壁盘区尺寸较小：（200400）（200400）（m
4、开采顺序及特点1.井田间的开采顺序：先近后远，先浅后深，先易后难，先富后贫，综合利用的原则。2.井田内阶段间的开采顺序：一般采用下行式，只有少数采用上行式。3.阶段中矿块的开采顺序： 有前进式、后退式和混合式一般采用后退式开采矿床开拓矿块采准切割回采矿床开拓：从地表掘进一系列巷道通达矿体，形成提升、运输、排水和动力供应等完整的生产系统 （平硐、风井、阶段石门）采准、切割（简称采切）采准：在已经开拓的阶段内掘进巷道，将阶段划分成矿块，并且形成矿块的生产系统（行人、通风、运料、凿岩和放矿等）的采矿准备工作 （天井 联络巷）切割：指在已经采准完毕的矿块中开切自由面和自由空间，为回采创造爆破和放矿条件
5、的工作 （切割天井、切割上山、拉底巷道、斗颈）回采 ：指在已经采切完毕的矿块中采出矿石的过程 （落矿、采场运搬及地压管理）3）采切比 定义：从矿块内每采出一千吨（或一万吨）矿石所需掘进的采准切割巷道的长度。表示方法： a.K=L/T 1000, m/kt b.K=V/T 1000, m3/kt：式中： L一个矿块采切巷道的总长度（包括脉外巷道），m；T矿块中采出矿石总量（包括采切巷道副产矿石），tK采切比（用体积表示），m3/kt； V矿块内采切巷道的总体积，m3第二章 开拓： 从地表掘一系列巷道通达矿体，形成提升、运输、通风、排水和动力供应等完整的生产系统主要开拓巷道：用于提升矿石的井筒及运
6、输矿石的平硐和斜坡道（担负将井下矿石提运到地表或从一个阶段提到另一个阶段的主平硐、主立井、主斜井和主斜坡道）辅助开拓巷道：在非煤矿床开采中只起辅助作用的开拓巷道（用于人员上下、通风排水、提运废石、运送设备材料、溜放矿石和充填料等巷道）（副井、风井、充填井、矿石溜井、石门和阶段运输巷等。）煤矿床开拓的含义：（1）主、副井的井硐形式；（2）只指第一水平，而不涉及深部的延深。非煤矿床开拓的含义：（1）只是按主要开拓巷道的形式，不包括副井在内的辅助巷道；（2）主要开拓巷道形式是整个开采范围内矿床开拓方法：是指矿床（井田）范围内的主要开拓巷道形式，并且以主要开拓巷道来命名单一开拓法：竖井开拓法、斜井开拓
7、法 平硐开拓法 斜坡道开拓法联合开拓法：用两种或多种主要开拓井巷的开拓方法平硐开拓法 用平硐作为主要开拓巷道开拓矿床的方法适用 开拓地表侵蚀基准面以上的矿体或部分矿体 （穿脉 沿脉）竖井开拓法 下盘竖井开拓：竖井阶段石门阶段运输平巷上盘竖井开拓：与下盘竖井开拓同侧翼竖井开拓：单翼井田掘进、通风、运输便利 （下盘侧翼上盘）适用条件： 倾角45。或倾角15。的埋藏较深的矿床斜井开拓法 （脉内下盘）一般采用下盘斜井进行开拓适用条件：倾角 15。45。的矿体，埋藏深度不大，表土不厚的中小型矿山斜坡道开拓法 用斜坡道作为主要开拓巷道开拓矿床 （ 斜坡道 供无轨自行设备运行的倾斜巷道）评价：（与竖井、斜井
8、相比）优点：1）受地形、工业场地等条件影响较小；2）斜坡道开拓投产早；3）方便、灵活、环节少 4）掘、采、装、运、卸综合机械化效率高，成本低 5）取消轨道，可节约大量钢材 使用条件：矿体埋藏不深（200m）的中小型矿山 缺点 1）开拓工程量大 2）开拓深度受掘进技术和经济因素的制约 3）无轨设备初期投资大，维修工作量大，技术水平要求高 4）无轨设备如用柴油为动力，井下空气污染严重。用电作动力联合开拓 用两种或以上主要开拓巷道开拓矿床的方法 （平硐盲竖井 明竖井盲竖井）井田：在一个矿山企业中划归一个矿井（坑口）开采的全部矿床或其中一部分矿井生产能力 指矿井正常生产期间，单位时间采出的矿石量（万吨
9、/年，t/d）井筒布置原则：安全可靠，便于布置工业场地 对井下开采有利，尽可能不留保安矿柱特点 1)井筒一般不穿过矿体，布置在下盘、上盘或侧翼岩层移动范围以外，不留保安矿柱；2)副井可分散布置；3)风井布置方式多采用对角式影响因素 地质条件：地形、矿体赋存条件、地质构造，工程地质与水文地质技术经济条件：开拓工程及总费用最小，运输总功率最小等确定方法：方案比较法风井 1)中央并列式 2)中央对角式 3)侧翼对角式， (非煤矿山多采用对角式通风)a)沿脉单巷 b)沿脉双巷 c)下盘沿脉加穿脉 d)环形运输井底车场 按运行分：尽头式、折返式和环形式按井筒与车场连接分：平车场、甩车场、吊桥车场主运输阶
10、段：指将两个及两个以上阶段采下的矿石集中提升到地面的阶段 (运输水平) 副阶段：主运输阶段之间的阶段 (辅助运输水平)优点 1)生产集中 便于管理；2)开拓总工程量减少缺点 1)初期开拓工程量大 2)增加了溜井、天井及溜井上部卸载硐室工程量3)副阶段的矿石，废石提升费和排水费等增加(每 24 个阶段设一个主运输阶段)a)垂直式 b)倾斜式 c)分段直溜井第三章 非煤矿床回采的主要工序 落矿、矿石运搬与地压管理特点：1)多用凿岩爆破法落矿； 2)多用耙运设备或无轨运搬设备而少用输送机；3)地压管理简单落矿指将矿石从矿体上分离下来，并破碎成适于运搬块度的过程人工落矿（水晶、宝石） 机械、水力落矿（
11、开采软矿石）溶浸法（物理化学性质 特殊） 凿岩爆破法（浅孔、中深孔和深孔落孔）要求 1)作业安全 2)在崩矿范围内崩矿完全，对设计崩矿范围外的矿岩破坏最小3)大块少且矿石块度均匀；4)满足矿块生产能力的要求；5)落矿费用最低因素：矿石硬度、工业价值、品位与物理化学性质评价落矿效果的主要指标 1)凿岩工劳动生产率 2)实际落矿范围与设计范围的差距3)矿石的破碎质量：主要用大块产出率表示浅孔 指深度不大于 35m 孔径为 3046mm 的炮孔 最小抵抗线为钎头直径的 2530 倍优点 当矿体不规则时，采用浅孔，可以“精收细采”，尽可能提高回收率，降低贫化率缺点：效率低；落矿量小；工作面安全卫生条件
12、差 (水平和垂直)使用 主要在 58m 以下的不规则矿体（相当普遍）a 单层回采 b 下向阶梯分层回采 c 上向阶梯分层回采中深孔 是指孔深不大于 15m，孔径一般为 5070mm 的炮孔,最小抵抗线为钎头直径的 2330 倍优点：落矿能力大 使凿 岩装 药爆破和出矿在时间和空间上互不干扰 可平行作业。安全性好。缺点：扇形布置：炸药在爆破范围内分布不均匀，产出大块。应用：非常广泛，一般用于厚度 58m 以上的矿体 扇形和平行布置孔深 大于 15m，其直径一般大于 90mm,最小抵抗线为钎头直径的 2535 倍(1 平行孔 2 扇形布置 3 束状布置）优点：凿岩工劳动生产率高，劳动卫生条件好，潜
13、孔钻机凿岩粉尘小，比中深孔采切工程量小，落矿费用低缺点：矿石破碎不均匀，大块产出率高，地震效应很大，矿石损失贫化大适用：厚度大于 10m，矿石价值不高，形状规则，矿岩易分离的矿体补偿空间 崩落后的矿石与崩落前的矿石所占据的空间之差补偿空间系数 k 补偿空间体积 V1与爆破前矿石体积 V0之比矿石运搬 是指将矿石从落矿地点(工作面)运到阶段运输水平的过程1 重力运搬； 2 机械运搬(电耙运搬、无轨自行设备运搬) 3 爆力运搬；4 水力运搬矿块底部结构 在矿块下部接受矿石、二次破碎和放出矿石的一组巷道的总称二次破碎巷道：进行破碎崩落矿石中不合格大块的巷道放矿巷道：向运输水平或出矿设备转运矿石的巷道
14、(矿口 溜井) （1 漏斗式 2 堑沟式 3 平底式）采场地压管理 是指回采过程中为控制或减轻地压造成的危害，或利用地压进行开采的工作目的：减小或避免地压的危害，保证回采工作安全进行基本方法：1.留矿柱（或人工）支护 2.崩落围岩 3.充填采空区第四章 采矿方法 在矿块中进行采准、切割和回采工作的总和研究的主要问题 1）矿块的结构和参数；2）采准、切割巷道的类型、数目和位置；3）矿块底部结构形式；4）矿块回采方法基本要求（1）安全性好； （2）矿石回收率高；（3）矿石贫化率低；（4）矿块生产能力大；（5）经济效果好空场采矿法 房柱采矿法、留矿采矿法、阶段矿房法 分段矿房法房柱采矿法 在划分采区
15、(或盘区)和矿块的基础上，矿房与矿柱交替布置，回采矿房的同时留下规则的连续或不连续矿柱，用以支撑开采空间进行地压管理的开采方法优点 1 采准切割工程量小；2 回采工艺简单，劳动生产率高；3 矿石贫化率小，采矿成本低缺点：1 矿柱矿量大(间断 1520%，连续 40%)，矿石损失大；2 矿体厚、顶板稳定性不好时，顶板维护和检查困难适用条件：1 矿体与围岩稳固；2 矿体倾角不大于 30。；3 矿石价值不高或品位较低的矿体1 阶段（盘曲）运输巷 2 矿石溜井 3 切割平巷 4 电耙硐室 5 切割上山6 联络平巷 7 矿柱 8 电耙绞车 9 凿岩机 10 炮孔留矿采矿法 在采场中由下向上逐层进行回采矿石，每次采出的矿石放出约 1/3 的矿量 其余采下的矿石暂留采场中作为继续
