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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
2、巷划 分成阶段，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 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（
3、由主井筒向井田边界 推进）；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
4、助峒室。主要开拓巷道和辅 助开拓巷道在平面和空间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 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
5、。吊罐法掘进：先在天井全高沿天井中心线钻一个e 100150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e 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， 必要时可
6、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
7、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。 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
8、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
9、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 采矿法可分为全面采矿法、房柱采矿法、阶段矿房采矿法等。（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
10、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。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
11、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075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
12、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，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， 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
13、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
14、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、无矿带或人为高强度混凝土料石充填体。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
15、）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、 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
16、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
