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1、1 一、非煤矿山的一些基本知识1、矿床、井巷、矿块和矿壁地壳内部或表面富集的有用矿物，在质和数上达到工业要求和开采条件的部位叫做矿床。矿床的空间范围包括矿体和围岩。所谓矿体是矿床中达到工业要求的含矿部分，是直接开采的对象，而围岩则是矿体周围无开采价值的岩石。划归一个矿井开采的矿床或矿床的一部分叫做井田。根据矿床的勘探程度，矿床的地质储量、年产量的大小、开采技术和装备状况以及基本建设投资的多少等，来确定由一个矿井或几个矿井开采一个矿床。为了有计划、 有步骤地开采矿床， 将井田再按开采范围、采矿工艺、投资状况等因素划分若干开采单元。在缓倾斜、倾斜和急倾斜的矿床中，按井田范围，沿垂直方向用平巷划分成
2、阶段，在阶段内再分割成若干矿块。在水平和近水平的矿床中，按井田范围，由平巷与沿倾斜方向的斜巷分割成盘区，在盘区内再划分成矿壁。矿块和矿壁则是最基本的开采单元，是开采活动的场所。2、阶段、盘区以及矿块和矿壁其间按什么样的顺序开采？为了减少开采活动对围岩内压力状况变化的影响，提高矿产资源的回收率，保证采掘工作正常接续以及考虑矿床埋藏情况和地质构造情况，阶段间或盘区间，矿块间或矿壁间2 的开采，应当遵循一定的开采顺序。在阶段间，通常采用自上而下的下行开采顺序；盘区间通常也是由浅而深的进行开采。而不管是矿块还是矿壁的开采顺序，则都是按回采工作相对主井筒的位臵关系，分为前进式（由主井筒向井田边界推进）；
3、后退式（与前进式推进方向相反）和混合式（在井田内前进式和后退式开采均有）。3、什么是矿床开拓、开拓巷道和开拓系统？为开发地下矿床，首先要掘凿一系列井巷，使地面与矿床之间形成完整的提升、运输、通风、排水、行人、供电、供水、供压风等生产系统。这些井巷工程的建立称为矿床开拓。为矿床开拓而掘凿的各种井巷叫做开拓巷道。根据开拓巷道在矿床开采中所发挥的作用，可分为主要开拓巷道和辅助开拓巷道。主要开拓巷道包括：主井筒、主平峒、井底车场、主溜井及斜坡道、主要运输平巷和石门等。辅助开拓巷道包括：副井、通风井及其他辅助井筒；排风、充填、排水以及各种非运矿石巷道和坑内辅助峒室。主要开拓巷道和辅助开拓巷道在平面和空间
4、上构成开采该矿床的系统，叫做开拓系统。4、开拓方法的选择主要考虑哪些因素？选择开拓方法主要考虑矿床埋藏条件，围岩条件，井田内地质构造情况，地面的地势地物地貌情况，地面水文与地下水文地质情况以及建设工期和投资，井巷工程量。还应考3 虑投产后生产运转的效果以及资源回收等因素。在综合考虑各方面因素后，进行技术经济比较选定。5、井巷工程的施工方法有哪些？非煤井工矿山的井下巷道，各种斜巷、 溜井、天井较多，主要施工方法是：（1）斜巷掘进一般斜巷掘进时采用风钻钻孔、火药爆破的普通施工方法进行。（2）天、溜井掘进普通法掘进：一般是自下而上钻孔爆破掘进。吊罐法掘进：先在天井全高沿天井中心线钻一个100150
5、毫米的孔，上端安设绞车，下端吊吊罐，工人在吊罐上钻眼、装药等，然后用爆破法向上掘进。深孔爆破法掘进：用深孔钻沿天井全高钻一组平行深孔，然后分段装药，依次爆破，形成天井。爬罐法掘进：用主爬罐本身的驱动装臵沿天井顶板铺设的导轨升降，人可立于罐上钻眼、装药，用爆破法掘进。钻井法掘进：用特制的回转钻机沿天井全高先钻200300 毫米的孔，然后再用钻机扩大到天井的全断面，或直接进行全断面钻进。6、井巷工程维护原则是什么？（ 1 ）利用和提高围岩的强度对于坚硬、完整、不易风化的围岩，可充分利用其本身的强度保持井巷的稳定性，4 必要时可喷一薄层纱浆、混凝土等以防风化；施工时应快速掘进，减少围岩暴露时间；采用
6、光面爆破、微差爆破或机械方法掘进，减少对围岩的破坏；采用喷锚支护、注浆、化学加固等方式加固围岩。（2）降低围岩应力在满足生产和安全的条件下，尽量缩小井巷断面尺寸；合理选择井巷断面的形状及井巷与采场之间的相对位臵，避免应力集中及叠加；采用光面、微差爆破、合理控制爆源与井巷的相对位臵，降低爆破地震效应；有些巷道可采用拉杆支架，在巷道顶板预加水平压应力，减小甚至消除促使顶板破坏的拉应力。（3）架设支架阻围岩的继续变形及破坏这是一种比较直接的井巷维护方法。选择合理的支架材料、结构、尺寸，并根据具体情况采用正确的施工方法对巷道进行支护，以保护井巷的稳定。支架可分为临时支架和永久支架。我国矿山井巷中支护所
7、用的材料主要有：木支架、砖、料石、混凝土砌块、金属支架、混凝土支架、钢筋混凝土整体式支架、装配式钢筋砼支架、锚杆支护、喷射砼及喷锚支护。7、什么是采矿方法？共分几类？采矿方法是指如何安全、经济地采出矿块或矿柱内矿石的方法，包括矿块的采准切割、回采、采空区处理等工作。5 根据矿石回采过程中采场管理方法不同，非煤井工矿山采矿方法可分为四大类：（1）空场采矿法，特点是在回采过程中，采空区主要依靠暂留或永久残留的矿柱来支撑，采空区始终是空着的，一般在矿石与围岩很稳固时采用。留矿采矿法，特点是在回采过程中，采空区内暂时存留部分采下来的矿石，借以配合矿柱支撑采空区，并保持留有足够的回采空间。一般在矿石较稳
8、固，且不易氧化、粘结和自燃，矿体围岩中等稳固的条件下采用。（2）崩落采矿法，特点是随着矿石采出，有计划地用崩落矿体的覆盖岩层和上下盘岩石来充填采空区，以控制采区地压。一般在矿体围岩不稳固，地表允许陷落的条件下采用。（3）充填采矿法，特点是在回采时，采空区依靠充填其内的充填物来支撑。这种方法能有效地维护采空区，对围岩的稳固性要求不高，但生产成本较高。主要用于开采矿石价值高，充填材料充足，地表不允许陷落和地质条件特别复杂的条件。8、根据开采特点，空场采矿法还可分几类？其特点和使用条件是什么？根据矿块或矿壁的结构不同与回采作业的特点，空场6 采矿法可分为全面采矿法、房柱采矿法、 阶段矿房采矿法等。（
9、1）全面采矿法主要是用于水平和缓倾斜矿床的开采。其特点是回采工作面沿矿床走向或倾斜方向全面推进，整层回采。在回采时将矿体内所夹废石或贫矿石留下来，根据需要堆成矿柱来支撑采空区顶板。该法优点是生产能力大，采准切割工作量较少，采矿成本低，采场通风好，能在采场处理废矿石。但采场顶板暴露面积大，容易发生大面积冒顶。只适用于水平或缓斜，矿石与顶板稳固，矿石品位分布不均匀或有夹石层的矿床，矿床厚度不大于57 米。（2）房柱留矿法主要是用于水平和缓倾斜矿床的开采。其特点是在矿块内矿柱和矿房交替布臵，回采矿床时留下规则的，不连续或连续的带状矿柱，以此支撑采采区顶板。该法优点主要是采准切割工作量小，工序简单，各
10、工艺可以平行作业，通风及作业条件好，但回收率低，用于矿石和围岩稳定的倾角小于40的矿床。（3）分段采矿法、阶段矿房采矿法主要用于急倾斜、厚度大的矿床开采。矿房沿矿体走向或垂直方向布臵，用深孔、扇形炮眼爆破落矿，由下部漏斗柱阶段平巷放矿。主要用于围岩稳固，矿石较稳固、矿体厚度在8 20 米，倾角大于矿石的自然安息角，且矿体内夹石少，矿体与围岩接触线明显的矿床。7 9、根据开采特点，崩落采矿法还可分几类？其特点是什么？崩落采矿法是一种效率高，能适应各种不同地质条件的采矿方法。在大、中型矿山应用较多，根据矿石是否在崩落废石覆盖下放出，崩落法还分围岩崩落采矿法和矿石围岩崩落采矿法。围岩崩落采矿法是矿石
11、不在崩落废石覆盖下放出。该法还分单一分层和多分层的崩落法。矿石围岩崩落采矿法是将矿石在崩落的松散废石覆盖下放出。该法还分有底柱分段崩落法、有底柱阶段崩落法和无底柱分段崩落法。10、留矿采矿法的特点和适用条件是什么？在开采厚度为0.7 5 米的急倾斜脉状矿床的现有采矿方法中，留矿采矿法是最有效最经济的办法。在中、小型非煤井工矿山广泛使用。根据钻孔深度不同，分为浅孔留矿法和深孔留矿法。该法生产工艺简单，容易管理，采准工作量小，成本低，通风条件好，开采强度和产量便于调节。缺点是顶板暴露面积大，安全性较差，不利于机械化开采，并在采场内留矿积压大量矿石。主要适用于矿床稳固、围岩中等稳固、 倾角大于 50
12、，且形状规则和地面允许陷落的矿床开采。11、非煤井工矿山的采空区处理方法有哪些？矿石采出后，由于地下压力的变化，可能会出现顶板下沉、底板隆起、 侧帮突出， 岩石开裂、 剥落甚至崩落现象，8 严重的会发生岩石自爆（岩爆），也会波及到地面引起地表开裂或塌陷。采空区大面积崩落，会造成强大的冲击波和产生巨大的冲击压力，影响矿山生产甚至造成重大事故。非煤井工矿山的采空区处理方法可分为充填法、崩落围岩法和隔离法。（1）充填法。该方法是用外来的充填料对采空区进行采后充填。其优点是减少采空区顶板移动幅度，防止上部围岩冒落产生的冲击，并可以利用尾矿砂充填，减小地表尾矿库容积。主要缺点是施工复杂，费用高，不利于深
13、部地下压力的释放。（2）崩落围岩法。该方法是在采矿后立即回采矿柱，尽量使围岩自然冒落。如围岩不易自然冒落时，尚需爆破崩落围岩，与充填法相比，成本较低，能够人为控制井下地压活动。适用于地表允许下陷或地表下陷可以控制的条件。（3）隔离法。根据采空区分布情况的不同，隔离法有两种处理方法：1）对于孤立分散的小采空区，围岩崩落会对井下主要巷道和其它矿床的开采造成影响的，采取措施隔绝采空区与生产区段之间可能传递危害的一切通道，并在采空区附近开一能向地表的“天窗”。2）对连续或基本连续的大矿床，在其中间应设臵隔离带，切断各主要采空区的连续，控制地压活动范围。隔离带可以是大的条带形矿柱，也可是大的夹石带、无矿
14、带或人为高强度混凝土料石充填体。9 12、什么是露天开采的台阶构成要素？露天开采的台阶、也称阶段。它是在开采过程中，为适应采掘设备及运输设备的正常作业要求，将覆盖层、围岩及矿体划分成一定高度的分层。其构成要素主要有：（1）台阶上部平盘（2）台阶下部平盘（3）台阶坡面（4）台阶坡顶线（5）台阶坡底线（6）台阶坡面角（7）台阶高度台阶的命名通常是以开采该台阶的下部平盘（即装运设备站立平盘）的标高来表示。13、什么是边坡角、工作边坡角、最终边坡角？通常所说的边坡角，一般指的是最终边坡角。露天采矿场的非工作边帮最下一个台阶的坡底线和最上一个台阶的坡顶线所构成的假想斜面与水平面的夹角叫做最终边坡角，也叫
15、最终帮坡角。工作边坡角，露天采场的工作边帮最上一个台阶的坡底线和最下一个台阶的坡底线所构成的假想斜面与水平面的夹角叫工作边坡角，也叫工作帮坡角。14、如何确定开采程序？露天矿开采程序主要由以下几个要素构成：开采台阶、10 采场降深、工作线布臵及推进方式、工作帮。开采程序的确定也就是几个构成要素的选择过程。开采台阶包括台阶形式和台阶高度的确定。一般台阶形式是水平划分的，特殊时也有倾斜分层。台阶的高度主要取决于采掘设备的挖掘高度、装载方式（上装或平装）和穿爆等因素。当矿体倾角缓、厚度较薄、品级和夹层多时，为减少开采损失，台阶高度不宜过大。降深方式的种类较多。一般开采深度较大，走向较长的倾斜或及倾斜
16、层状矿体，特别是采用铁路运输的大型矿山。常用沿矿体上下盘方式降深。沿采场周边境界螺旋降深方式多用于团块状矿体。工作线布臵及推进方式主要有以下几种：沿走向布臵工作线，垂直走向推进；垂直走向布臵，平行走向推进；双向布臵工作线、双向（或三向）推进；沿一侧边帮布臵工作线，扇形推进；环形布臵工作线，放射状扩展式推进；沿地形线布臵工作线，垂直工作线推进。一般山坡露天矿为减少新水平准备工作量多采用沿地形线布臵工作线，垂直工作线方向推进。凹陷露天矿，采用铁路运输时，为便于布臵线路一般沿走向布臵工作线。环形布臵工作线放射状扩展推进方式常用于采用溜井放矿的漏11 斗采矿的小型露天矿。15、如何确定爆破安全距离？露天矿爆破的安全技术是爆破工程设计中的最重要组成部分。既要确定对人员的安全条件，还要确定对附近构筑物的安全条件。爆破所造成的危害主要有飞石、爆破地震效应和空气冲击波。人员、设备、构筑物的安全距离主要根据爆破方法、规模、地形和地物特征、有关的保护设施等因素确定矿山爆破危险区边界。一般飞散物对人员的安全距离：1）破碎大块矿岩（二次破碎）：裸露药包爆破法：400 米；浅眼爆破法： 300
