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1、读书报告三大岩石的采掘岩石是矿物的集合体,是各种地质作用的产物,是构成地壳的物质基础。地壳中绝大部分矿产都产于岩石中。对于采矿工作而言,工业场地摆布于岩石之上,开拓系统布置在岩石之中,开采的矿体不仅赋予存于岩石内而且有着成因关系,要采矿石必先采出大量岩石(如露天矿的剥离,巷道的掘进) 。在采掘工艺中,研究岩体稳定, 井巷支护、爆破措施及选择采掘机械,都离不开岩石。因此岩石对于采矿非常重要。 组成地壳的岩石按其成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。然而每种岩石的采掘特点都有一些差异。岩浆岩的矿物成分与采掘的关系 岩浆岩的种类繁多 ,组成岩浆岩的矿物成分也各不相同,其中最常见的矿物是石英、长石、角闪石、
2、辉石、橄榄石及黑云母。这些矿物除黑云母外, 都是硬度较大的矿物。所以未经强烈蚀变和剧烈错动的岩岩浆岩一般强度都较大,稳定性都比较好,有利于采用高速度、高效率的采掘方法。此外,在酸性岩中,含有较大量的游离的二氧化硅,在其中进行采掘作业时,有产生矽肺病的可能,必须加强通风防尘措施, 以预防矽肺病。岩浆岩结构与采掘的关系 岩浆岩的许多结构中 ,对采掘影响最大的是颗粒的粗细。在其它条件相似的情况下,隐晶质、细粒、均粒的岩石比粗粒和斑状的岩石强度大。例如玄武岩为隐晶质结构, 而辉长岩为粗粒结构,所以玄武岩的抗压强度可高 5000kg/cm2,而辉长岩的抗压强度仅 1200)3600kg/cm2。又如花岗
3、岩是斑状结构,其抗压强度只有1200kg/cm2 ,而同一成分的细粒花岗岩,因是等粒结构, 其抗压强 度可达 2600kg/cm2 。强度大的岩石虽然较难凿岩 ,但确容易维护,甚至可以不需支护, 给采掘工作以很大的方便。沉积岩的矿物成分与采掘的关系 沉积岩中对采掘有影响的矿物成分有以下几类: (1)二氧化硅类矿物。主要有石英、长石和蛋白石等。含这类矿物特多的岩石有石英砂岩、硅质灰岩和燧石灰岩。上述矿物的特点是硬而脆,所以当岩石中这些矿物含量高时,岩石的稳固性好。在掘进过程中,虽难于凿岩, 但爆破效果好, 且一般不需支护。但因含游离的二氧化硅多, 要特别注意防尘。 (2)碳酸盐类矿物。主要有方解
4、石和白云石, 在较少的情况下可有文石,铁白石和菱铁矿等。含这类矿物多的岩石有石灰岩、白云岩和泥质灰岩等。这类岩石凿岩及爆破性能均好,岩体稳固性也较强,有利于采用快速掘进的方法。但由于含方解石较多,易于溶解而产生溶孔和溶洞, 常是地下水活动的通道和储存的场所,矿山开采时,可能引起矿坑突然漏水而造成重大事故,因此,必须加强水文地质工作, 搞好防排水措施。 (3)粘土类矿物。主要有高岭石、蒙脱石和水云母等。含这类矿物多的岩石有各种粘土岩、页岩和泥岩。这类岩石的特点是硬度小,是可塑性,遇水膨胀,软化和粘结。具有凿岩性好(不包括粘土 ),稳固性差、爆破性也差的特点。同时,它们长期受水浸泡时,会使地下坑道
5、变形,露天边坡不稳,矿车结底, 溜井和凿岩机水眼堵塞等。但是,只要加强防排水措施,就可以避免或减少上述问题 的发生。沉积岩的结构与采掘的关系 结构对采掘的应响在于矿物颗粒的粗细,即具粗粒结构的岩石比具细粒结构的岩石强度偏低。但是,碎屑岩的物理机械性质主要取决于胶结物的成分和性质, 泥质胶结比铁质或硅质胶结的岩石硬度小,稳固性差。变质岩的矿物组成与采掘的关系在这类岩石的矿物组成中, 常因含一定数量的滑石、绿泥石和云母等,对采掘影响较大, 这些矿物光滑柔软, 多呈片状,因而稳定性极差, 不少矿山常因此而冒顶片帮, 故在采矿过程中必须引起足够重视。至于所含其它矿物, 大多与岩浆岩和沉积岩相似,其采掘
6、特点也相似。变质岩的结构构造与采掘的关系 这类岩石的结构对采掘的影响不甚突出, 而构造对采掘的影响较为明显。变质岩的构造中以片理构造对采掘影响较大。以上分别讨论了三大类岩石与采掘技术 有关的特点, 它们以其固有的特点互相区别。采矿工作最基本的作业是破碎岩石,但井巷维 护也是很重要的方面。这两方面的工作 ,对岩石的物理机械性质的要求是不相同的,有时甚至是矛盾的。从爆破方面看, 希望岩石破碎容易,但从井巷维护方面,又希望岩石坚固性强。因此,对于岩石采掘性质的研究应注意综合这两方面的要求,作全面分析, 造择合理的技术措施,既要提高爆破效果,又要便于井巷维护。在研究各类岩石的采掘特点时,应该把各方面的特征, 有机地联系起来,全面进行分析, 正确掌握各类岩石与采掘的关系,找出经济、合理、有效的采掘措施。
