叶义成采矿概论--地采概述ppt课件

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1、武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 叶义成采矿概论-地采概述ppt课件Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类 矿矿床床采采(矿矿)掘掘(进进)工工作作的的总总体体称称为为开开采采。根根据据矿矿床床开开采采的的不不同

2、同空空间间位位置置，分分为为露露天天开开采、地下开采、露天和地下联合开采三种。采、地下开采、露天和地下联合开采三种。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类图图1-1 1-1 露天开采示意图露天开采示意图 露天开采是用露天坑道在地面进行准备露天开采是用露天坑道在地面进行准备和采矿工作。和采矿工作。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类图图1

3、-2 1-2 地下开采示意图地下开采示意图地下开采是从地表掘进一系列井巷通达地下开采是从地表掘进一系列井巷通达矿体，进行准备和采矿工作。矿体，进行准备和采矿工作。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类图图1-3 1-3 露天与地下联合开采示意图露天与地下联合开采示意图露天露天与地下联与地下联合开采则合开采则指矿体的指矿体的上部用露上部用露天开采，天开采，下部用地下部用地下开采。下开采。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床

4、地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类1.1 矿床的种类矿床的种类1.1.1 矿石与废石矿石与废石在现代技术经济条件下，在质和量的方面能满在现代技术经济条件下，在质和量的方面能满足国民经济需要的矿物集合体、称为矿石足国民经济需要的矿物集合体、称为矿石。矿石的矿石的天然集合体称为矿体。矿体周围的岩石称为围岩。天然集合体称为矿体。矿体周围的岩石称为围岩。凡位于倾斜至急倾斜矿体上方或下方的岩石称为上凡位于倾斜至急倾斜矿体上方或下方的岩石称为上盘与下盘围岩，位于水平或微倾斜矿体顶部或底部盘与下盘围岩，位于水平或微倾斜矿体顶部或底部的岩石称为顶板或底板围岩

5、。的岩石称为顶板或底板围岩。一个或数个矿体及其围岩，包括围岩周围地层，一个或数个矿体及其围岩，包括围岩周围地层，构造等地质特点的整个含矿地段，称为矿床。构造等地质特点的整个含矿地段，称为矿床。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿体周围的岩石，以及夹在矿体中的岩石矿体周围的岩石，以及夹在矿体中的岩石(夹石夹石)，不含有用成分或含量过少，当前不宜作为矿石，不含有用成分或含量过少，当前不宜作为矿石开采的则称为废石。开采的则称为废石。矿石和废石的概念是相对的矿石和废石的

6、概念是相对的，是随着国民经济，是随着国民经济的发展，矿山开采和矿石加工技术水平的提高而变的发展，矿山开采和矿石加工技术水平的提高而变化的。一般地讲，划分矿石和废石的界限取决于下化的。一般地讲，划分矿石和废石的界限取决于下列因素：国家的社会制度及所规定的技术经济政策；列因素：国家的社会制度及所规定的技术经济政策；矿体的埋藏条件；采矿和矿石加工的技术水平；地矿体的埋藏条件；采矿和矿石加工的技术水平；地区的技术经济条件等。区的技术经济条件等。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特

7、性与分类1.1.2 1.1.2 金属矿石的种类金属矿石的种类金属矿石的种类金属矿石的种类含金属成分的矿石，称为金属矿石。含金属成分的矿石，称为金属矿石。含金属成分的矿石，称为金属矿石。含金属成分的矿石，称为金属矿石。根据所含金属的根据所含金属的根据所含金属的根据所含金属的不同种类，金属矿石分为不同种类，金属矿石分为不同种类，金属矿石分为不同种类，金属矿石分为贵金属矿石贵金属矿石贵金属矿石贵金属矿石( (金、银、铂等金、银、铂等金、银、铂等金、银、铂等) )、有有有有色金属矿石色金属矿石色金属矿石色金属矿石( (铜、铅、锌、铝、镍、钨、钼、锡等铜、铅、锌、铝、镍、钨、钼、锡等铜、铅、锌、铝、镍、

8、钨、钼、锡等铜、铅、锌、铝、镍、钨、钼、锡等) )、黑色、黑色、黑色、黑色金属矿石金属矿石金属矿石金属矿石( (铁、锰、铬铁、锰、铬铁、锰、铬铁、锰、铬) )、稀有金属矿石稀有金属矿石稀有金属矿石稀有金属矿石( (钽、铌等钽、铌等钽、铌等钽、铌等) )和和和和放射放射放射放射性矿石性矿石性矿石性矿石( (铀、钍等铀、钍等铀、钍等铀、钍等) )。根据金属矿石所含金属品种的数目，又分为根据金属矿石所含金属品种的数目，又分为根据金属矿石所含金属品种的数目，又分为根据金属矿石所含金属品种的数目，又分为单一金属单一金属单一金属单一金属矿石矿石矿石矿石和和和和多金属矿石多金属矿石多金属矿石多金属矿石。按金

9、属矿石所含金属矿物的性质，矿物的组成和化学按金属矿石所含金属矿物的性质，矿物的组成和化学按金属矿石所含金属矿物的性质，矿物的组成和化学按金属矿石所含金属矿物的性质，矿物的组成和化学成分，其分为成分，其分为成分，其分为成分，其分为自然金属矿石自然金属矿石自然金属矿石自然金属矿石、氧化矿石氧化矿石氧化矿石氧化矿石、硫化矿石硫化矿石硫化矿石硫化矿石和和和和混合混合混合混合矿石矿石矿石矿石。金属以单一元素存在于矿石中的矿石，称为自然金。金属以单一元素存在于矿石中的矿石，称为自然金。金属以单一元素存在于矿石中的矿石，称为自然金。金属以单一元素存在于矿石中的矿石，称为自然金属矿石，如金、银、铂等。属矿石，

10、如金、银、铂等。属矿石，如金、银、铂等。属矿石，如金、银、铂等。氧化矿石的矿物化学成分为氧氧化矿石的矿物化学成分为氧氧化矿石的矿物化学成分为氧氧化矿石的矿物化学成分为氧化物、碳酸盐及硫酸盐化物、碳酸盐及硫酸盐化物、碳酸盐及硫酸盐化物、碳酸盐及硫酸盐，如赤铁矿，如赤铁矿，如赤铁矿，如赤铁矿FeFe2 2OO3 3、红锌矿、红锌矿、红锌矿、红锌矿ZnOZnO、软锰矿软锰矿软锰矿软锰矿MnOMnO2 2、赤铜矿、赤铜矿、赤铜矿、赤铜矿CuOCuO和白铅矿和白铅矿和白铅矿和白铅矿PbCOPbCO3 3等。等。等。等。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下

11、开采概述 1 1 金属矿床的特性与分类金属矿床的特性与分类金属矿床的特性与分类金属矿床的特性与分类硫化矿石的矿物化学成分为硫化物硫化矿石的矿物化学成分为硫化物,如黄铜矿如黄铜矿CuFeS2、方铅矿、方铅矿PbS、闪锌矿、闪锌矿ZnS、辉钼矿、辉钼矿MOS2等。等。矿石中含有两种以上矿物时叫混合矿石矿石中含有两种以上矿物时叫混合矿石。矿石。矿石中有用成分的含量，称为品位。矿石的品位常用百中有用成分的含量，称为品位。矿石的品位常用百分数表示，对于黄金等贵金属矿石，用一吨矿石中分数表示，对于黄金等贵金属矿石，用一吨矿石中含若干克有用成分含若干克有用成分(g/t)来表示。来表示。根据矿石品位的高低，金

12、属矿石分为富矿和贫根据矿石品位的高低，金属矿石分为富矿和贫矿。如磁铁矿，品位超过矿。如磁铁矿，品位超过55%的为平炉富矿；品位的为平炉富矿；品位在在50%55%之间的为高炉富矿；品位在之间的为高炉富矿；品位在30%50%的为贫矿。的为贫矿。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类1.2 矿石和岩石的性质矿石和岩石的性质矿石和岩石矿石和岩石(以下简称矿岩以下简称矿岩)的性质中，影响矿的性质中，影响矿床开采较大的有：硬度、坚固性、稳固性、结块性、床开采较大的有：硬度、坚固

13、性、稳固性、结块性、氧化性、自燃性、含水性及碎胀性等。氧化性、自燃性、含水性及碎胀性等。1.2.1 硬度硬度矿岩抵抗工具侵入的性能叫硬度矿岩抵抗工具侵入的性能叫硬度。矿岩硬度取。矿岩硬度取决于矿岩的组成，即取决于矿岩颗粒的硬度、形状、决于矿岩的组成，即取决于矿岩颗粒的硬度、形状、大小、晶体结构以及颗粒间胶结物的情况等。硬度大小、晶体结构以及颗粒间胶结物的情况等。硬度愈大，凿岩愈困难。矿岩的硬度影响矿岩的破碎方愈大，凿岩愈困难。矿岩的硬度影响矿岩的破碎方法和凿岩没备的选择，也影响劳动生产率、材料消法和凿岩没备的选择，也影响劳动生产率、材料消耗和采矿成本。耗和采矿成本。武汉科技大学武汉科技大学 资

14、源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类1.2.2 1.2.2 坚固性坚固性坚固性坚固性矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性能，但它与矿岩矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性能，但它与矿岩矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性能，但它与矿岩矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性能，但它与矿岩的强度是两种根本不同的概念。的强度是两种根本不同的概念。的强度是两种根本不同的概念。的强度是两种根本不同的概念。强度是指矿岩抵抗压缩、强度是指矿岩抵抗压缩、强度是指矿岩抵抗压缩、强度是指矿岩抵抗压缩、拉伸、弯曲及剪切等单向作用力

15、的性能，而坚固性所抵抗拉伸、弯曲及剪切等单向作用力的性能，而坚固性所抵抗拉伸、弯曲及剪切等单向作用力的性能，而坚固性所抵抗拉伸、弯曲及剪切等单向作用力的性能，而坚固性所抵抗的外力，是一种综合外力，即矿岩抵抗机械破碎、炸药爆的外力，是一种综合外力，即矿岩抵抗机械破碎、炸药爆的外力，是一种综合外力，即矿岩抵抗机械破碎、炸药爆的外力，是一种综合外力，即矿岩抵抗机械破碎、炸药爆炸等综合作用的力。炸等综合作用的力。炸等综合作用的力。炸等综合作用的力。坚固性的大小常用坚固性系数坚固性的大小常用坚固性系数坚固性的大小常用坚固性系数坚固性的大小常用坚固性系数 f f 表示。它反映矿岩的表示。它反映矿岩的表示。

16、它反映矿岩的表示。它反映矿岩的极限抗压强度、凿岩速度、炸药消耗量等值的大小。尽管极限抗压强度、凿岩速度、炸药消耗量等值的大小。尽管极限抗压强度、凿岩速度、炸药消耗量等值的大小。尽管极限抗压强度、凿岩速度、炸药消耗量等值的大小。尽管它不够全面，但仍为一重要的特性数据，被广泛采用。国它不够全面，但仍为一重要的特性数据，被广泛采用。国它不够全面，但仍为一重要的特性数据，被广泛采用。国它不够全面，但仍为一重要的特性数据，被广泛采用。国内通常还用矿岩极限抗压强度来表示，即内通常还用矿岩极限抗压强度来表示，即内通常还用矿岩极限抗压强度来表示，即内通常还用矿岩极限抗压强度来表示，即 式中 R-矿岩极限抗压强

17、度，98.1kPa。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类1.2.3 稳固性稳固性稳固性是指矿岩在空间允许暴露面积的大小和稳固性是指矿岩在空间允许暴露面积的大小和时间长短的性能。时间长短的性能。影响矿岩稳固性的因素十分复杂，影响矿岩稳固性的因素十分复杂，它不仅与矿岩的成分、结构、节理状况、风化程度它不仅与矿岩的成分、结构、节理状况、风化程度以及水文地质条件等有关，还与开采过程中所形成以及水文地质条件等有关，还与开采过程中所形成的实际状况的实际状况(如巷道布置方向及其

18、形状、开采深度如巷道布置方向及其形状、开采深度等等)有关。有关。稳固性和坚固性既有联系，又有区别。一般在稳固性和坚固性既有联系，又有区别。一般在节理发育、构造破碎地带，矿岩的坚固性虽好，但节理发育、构造破碎地带，矿岩的坚固性虽好，但其稳固性却大为下降。因此，不能将二者混同起来。其稳固性却大为下降。因此，不能将二者混同起来。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿岩的稳固性对井巷的维护方法，采矿方法的选择和矿岩的稳固性对井巷的维护方法，采矿方法的选择和矿岩的稳固性对井

19、巷的维护方法，采矿方法的选择和矿岩的稳固性对井巷的维护方法，采矿方法的选择和地压控制的方法，均有很大的影响。根据矿岩的稳固程度，地压控制的方法，均有很大的影响。根据矿岩的稳固程度，地压控制的方法，均有很大的影响。根据矿岩的稳固程度，地压控制的方法，均有很大的影响。根据矿岩的稳固程度，分为极不稳固的、不稳固的、中等稳固的、稳固的和极稳分为极不稳固的、不稳固的、中等稳固的、稳固的和极稳分为极不稳固的、不稳固的、中等稳固的、稳固的和极稳分为极不稳固的、不稳固的、中等稳固的、稳固的和极稳固的五类。固的五类。固的五类。固的五类。极不稳固的是指掘进巷道或采矿时，不允许有暴露面极不稳固的是指掘进巷道或采矿时

20、，不允许有暴露面极不稳固的是指掘进巷道或采矿时，不允许有暴露面极不稳固的是指掘进巷道或采矿时，不允许有暴露面积，否则会产生片帮和冒顶现象。在掘进巷道时，须用超积，否则会产生片帮和冒顶现象。在掘进巷道时，须用超积，否则会产生片帮和冒顶现象。在掘进巷道时，须用超积，否则会产生片帮和冒顶现象。在掘进巷道时，须用超前支护方法进行维护。前支护方法进行维护。前支护方法进行维护。前支护方法进行维护。不稳固的允许有较小的不支护的暴露面积，一般在不稳固的允许有较小的不支护的暴露面积，一般在不稳固的允许有较小的不支护的暴露面积，一般在不稳固的允许有较小的不支护的暴露面积，一般在50m50m2 2以内。以内。以内。

21、以内。中等稳固的是指不支护的暴露面积为中等稳固的是指不支护的暴露面积为中等稳固的是指不支护的暴露面积为中等稳固的是指不支护的暴露面积为50200m50200m2 2。稳固的允许不支护的暴露面积为稳固的允许不支护的暴露面积为稳固的允许不支护的暴露面积为稳固的允许不支护的暴露面积为200800m200800m2 2。极稳固的指不支护的暴露面积在极稳固的指不支护的暴露面积在极稳固的指不支护的暴露面积在极稳固的指不支护的暴露面积在800m800m2 2以上。以上。以上。以上。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特

22、性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类1.2.4 结块性结块性采下的矿石遇水和受压后连结成块的性质，称采下的矿石遇水和受压后连结成块的性质，称为结块性。为结块性。一般使矿石结块的因素有：矿石中含有一般使矿石结块的因素有：矿石中含有粘土质物质，受湿受压后粘结成块；例如，高硫矿粘土质物质，受湿受压后粘结成块；例如，高硫矿石遇水后，由于表面氧化形成硫酸盐薄膜，受压后石遇水后，由于表面氧化形成硫酸盐薄膜，受压后连接成块。连接成块。1.2.5 氧化性氧化性硫化矿石在水和空气的作用下，变为氧化矿石硫化矿石在水和空气的作用下，变为氧化矿石的性质，叫做氧化性。的性质，叫做氧化性。采下的硫化矿石，在井下或采下

23、的硫化矿石，在井下或地面储存时间过长就要氧化。氧化后的矿石会降低地面储存时间过长就要氧化。氧化后的矿石会降低选矿的回收率。选矿的回收率。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类1.2.6 自燃性自燃性矿岩矿岩(高硫矿石、含碳岩石等高硫矿石、含碳岩石等)在空气中氧化，在空气中氧化，并放出热量，经过一定时间后，温度升至着火点而并放出热量，经过一定时间后，温度升至着火点而自燃，会引起地下火灾。矿岩的自燃与其矿物的物自燃，会引起地下火灾。矿岩的自燃与其矿物的物理化学性质、氧化

24、速度和通风条件等有关。具有自理化学性质、氧化速度和通风条件等有关。具有自燃性的矿岩，对其储存和采矿法的选择有特殊的要燃性的矿岩，对其储存和采矿法的选择有特殊的要求。求。1.2.7 含水性含水性矿岩吸收和保持水分的性能，叫含水性。含水矿岩吸收和保持水分的性能，叫含水性。含水性随矿岩的孔隙度和节理而变化。它对放矿、运输、性随矿岩的孔隙度和节理而变化。它对放矿、运输、箕斗提升及矿仓储存等均有不利的影响。箕斗提升及矿仓储存等均有不利的影响。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与

25、分类1.2.8 碎胀性碎胀性矿岩破碎后体积增大的性能称为碎胀性。矿岩破碎后体积增大的性能称为碎胀性。矿岩矿岩碎后的体积与其原体积之比，称为碎系数碎后的体积与其原体积之比，称为碎系数(或松散或松散系数系数)。碎系数的大小主要取决于破碎后矿岩块度。碎系数的大小主要取决于破碎后矿岩块度的组成和块度的形状。一般坚硬矿岩的松的组成和块度的形状。一般坚硬矿岩的松 散系数散系数为为1.21.6。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类1.3 金属矿床的特征与分类金属矿床的特征与分类

26、矿床是由一个或多个矿体所组成。矿床特征表矿床是由一个或多个矿体所组成。矿床特征表现在单个矿体的特征，及其组合特征上。现在单个矿体的特征，及其组合特征上。1.3.1 金属矿床的埋藏要素金属矿床的埋藏要素金属矿床的埋藏要素是指矿体的走向长度、厚金属矿床的埋藏要素是指矿体的走向长度、厚度、倾角、延伸深度和埋藏深度等。度、倾角、延伸深度和埋藏深度等。矿体的延伸深度是指矿体上部界限至下部界限矿体的延伸深度是指矿体上部界限至下部界限的垂直距离或倾斜距离，分别称为垂直高度和倾斜的垂直距离或倾斜距离，分别称为垂直高度和倾斜长度长度(简称垂高和斜长简称垂高和斜长)。埋藏深度则指从地表至矿。埋藏深度则指从地表至矿

27、体上部界限的垂直距离（图体上部界限的垂直距离（图1-4）。）。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类图图1-4 1-4 矿体的延伸深度和埋藏深度矿体的延伸深度和埋藏深度1-1-矿体；矿体；h-h-埋藏深度；埋藏深度；H-H-延伸深度延伸深度( (垂直高度垂直高度) )。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类1.3.2 金属矿床的分类金属矿

28、床的分类金属矿床的矿体的形状、厚度及倾角，对于矿金属矿床的矿体的形状、厚度及倾角，对于矿床开采有直接的影响。因此，一般将金属矿床按矿床开采有直接的影响。因此，一般将金属矿床按矿体形状、厚度和倾角进行分类。体形状、厚度和倾角进行分类。A按矿体的形状分类按矿体的形状分类(1) 层状矿体层状矿体 这类矿体这类矿体图图1-5(a)规模较大，赋规模较大，赋存条件存条件(倾角、厚度等倾角、厚度等)稳定，有用矿物成分组成稳稳定，有用矿物成分组成稳定，分布较均匀。多见于沉积型黑色金属矿床。定，分布较均匀。多见于沉积型黑色金属矿床。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿

29、床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类图图1-51-5矿体形状矿体形状(a) (a) 层状矿体；层状矿体；(b) (b) 脉状矿体；脉状矿体；(c) (c) 网脉状矿体；网脉状矿体；(d)-(d)-透镜状矿体；透镜状矿体；(e)-(e)-块状矿体；块状矿体；(f)-(f)-巢状矿休。巢状矿休。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类(2) (2) 脉状矿体脉状矿体脉状矿体脉状矿体 这类矿体主要由热液和气化作用，将矿这类

30、矿体主要由热液和气化作用，将矿这类矿体主要由热液和气化作用，将矿这类矿体主要由热液和气化作用，将矿物质充填于地壳裂隙中生成物质充填于地壳裂隙中生成物质充填于地壳裂隙中生成物质充填于地壳裂隙中生成 图图图图1-5(b)1-5(b)、(c)(c)。矿脉与围岩。矿脉与围岩。矿脉与围岩。矿脉与围岩接触处有蚀变现象，矿体赋存条件不稳定，有用成分分布接触处有蚀变现象，矿体赋存条件不稳定，有用成分分布接触处有蚀变现象，矿体赋存条件不稳定，有用成分分布接触处有蚀变现象，矿体赋存条件不稳定，有用成分分布不均匀，有色、稀有及贵金属矿床多属此类。不均匀，有色、稀有及贵金属矿床多属此类。不均匀，有色、稀有及贵金属矿床

31、多属此类。不均匀，有色、稀有及贵金属矿床多属此类。(3) (3) 块状矿体块状矿体块状矿体块状矿体 这类矿体主要是由于充填、接触交代、这类矿体主要是由于充填、接触交代、这类矿体主要是由于充填、接触交代、这类矿体主要是由于充填、接触交代、分离和气化作用所形成。矿体大小不一，形状呈不规则的分离和气化作用所形成。矿体大小不一，形状呈不规则的分离和气化作用所形成。矿体大小不一，形状呈不规则的分离和气化作用所形成。矿体大小不一，形状呈不规则的透镜状、矿巢、矿株等产出；矿体与围岩的界限不明显。透镜状、矿巢、矿株等产出；矿体与围岩的界限不明显。透镜状、矿巢、矿株等产出；矿体与围岩的界限不明显。透镜状、矿巢、

32、矿株等产出；矿体与围岩的界限不明显。某些有色金属某些有色金属某些有色金属某些有色金属( (铜、铅、锌铜、铅、锌铜、铅、锌铜、铅、锌) )矿床属于此类矿床属于此类矿床属于此类矿床属于此类 图图图图1-5(d)1-5(d)、(e)(e)、(f)(f)。在开采脉状体和块状矿体时，要加强探矿工作，以充在开采脉状体和块状矿体时，要加强探矿工作，以充在开采脉状体和块状矿体时，要加强探矿工作，以充在开采脉状体和块状矿体时，要加强探矿工作，以充分回收矿产资源。分回收矿产资源。分回收矿产资源。分回收矿产资源。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1

33、矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类B按矿体倾角分类按矿体倾角分类矿体按倾角分为水平矿体和倾斜矿体，倾角在矿体按倾角分为水平矿体和倾斜矿体，倾角在5以下为以下为水平矿体水平矿体，倾角为，倾角为530为为缓倾斜矿体缓倾斜矿体，倾角为倾角为3055为为倾斜矿体倾斜矿体，倾角大于，倾角大于55为为急倾斜急倾斜矿体矿体。C按矿体厚度分类按矿体厚度分类矿体厚度指矿体上盘与下盘间的垂直距离或水矿体厚度指矿体上盘与下盘间的垂直距离或水平距离。前者叫垂直厚度或真厚度平距离。前者叫垂直厚度或真厚度(图图1-6中中a)，后，后者叫水平厚度者叫水平厚度(图图1-6中中b)。开采急倾斜矿体

34、时，常。开采急倾斜矿体时，常用水平厚度，而开采倾斜矿体、缓倾斜矿体和水平用水平厚度，而开采倾斜矿体、缓倾斜矿体和水平矿体时，常用垂直厚度。矿体时，常用垂直厚度。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类图图1-6 1-6 矿体的厚度矿体的厚度1-1-矿体上盘；矿体上盘；2-2-矿体下盘；矿体下盘；3-3-矿体；矿体；-矿体的倾角。矿体的倾角。矿体按厚度分矿体按厚度分为五类：为五类：极薄矿体极薄矿体(厚度小于厚度小于0.8m)、薄矿体薄矿体(厚度为厚度为0.84m)、中厚

35、矿体中厚矿体(厚厚度为度为415m)、厚矿厚矿体体(厚度为厚度为1040m)和和极厚矿体极厚矿体(厚度大厚度大于于40m)。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 1 1 矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类矿床的特性与分类1.3.3 矿床的特性矿床的特性金属矿床的地质条件较为复杂，对矿床开采有金属矿床的地质条件较为复杂，对矿床开采有较大影响的因素有以下几个方面。较大影响的因素有以下几个方面。A矿体赋存条件不稳定矿体赋存条件不稳定B矿石品位变化大矿石品位变化大C构造复杂构造复杂D矿岩的坚固性大矿岩的坚固性大E矿床含水性矿床含水

36、性2 矿床开采单元的划分及矿床开采单元的划分及其开采顺序其开采顺序武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序2.1 矿床开采单元的划分矿床开采单元的划分2.1.1 矿田和井田矿田和井田划归一个矿山企业开采的全部矿床或其一部分划归一个矿山企业开采的全部矿床或其一部分称为矿田称为矿田；在一个矿山企业中，划归一个矿井在一个矿山企业中，划归一个矿井(坑坑口口)开采的全部矿床或其一部分，称为井田开采的全部矿床或其一部分，称为井田。矿田。矿田有时等于井田，有时包括数个井田。有时等于井田，有

37、时包括数个井田。井田的大小是矿床开采中的重要参数。在倾斜井田的大小是矿床开采中的重要参数。在倾斜和急倾斜矿床中，井田尺寸一般用沿走向长度和沿和急倾斜矿床中，井田尺寸一般用沿走向长度和沿倾斜深度或垂直深度表示；在水平和微倾斜矿体中，倾斜深度或垂直深度表示；在水平和微倾斜矿体中，则用长度和宽度表示。则用长度和宽度表示。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序2.1.2 阶段和矿块阶段和矿块(1) 阶段和阶段高度阶段和阶段高度 在开采缓倾斜、倾斜和急在开采缓倾斜、倾斜和急倾斜矿床时

38、，在井田中每隔一定的垂直距离，沿走倾斜矿床时，在井田中每隔一定的垂直距离，沿走向掘进一条或几条与走向一致的主要运输巷道；上向掘进一条或几条与走向一致的主要运输巷道；上下相邻两个主要运输巷道之间的开采范围，称为阶下相邻两个主要运输巷道之间的开采范围，称为阶段段(图图2-1)。阶段高度是指相邻上下两个阶段运输。阶段高度是指相邻上下两个阶段运输巷道底板之间的垂直距离巷道底板之间的垂直距离(图图2-1中中h)。影响阶段高度的主要因素有：矿体的倾角、厚影响阶段高度的主要因素有：矿体的倾角、厚度、走向长度，矿岩的物理力学性质，采用的开拓度、走向长度，矿岩的物理力学性质，采用的开拓方法和采矿法，阶段开拓、采

39、准、切割和回采时间，方法和采矿法，阶段开拓、采准、切割和回采时间，每吨矿石所摊的基建和经营、开拓和采准费用，矿每吨矿石所摊的基建和经营、开拓和采准费用，矿床的勘探类型等。床的勘探类型等。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序图2-1 阶段和矿块的划分I-已采完阶段；-正回采阶段；-开拓、采准阶段；-开拓阶段；H-矿体垂直埋藏深度；h-阶段高度；L-矿体走向度；1-主井；2-石门；3-天井；4-排风井；5-阶段运输平巷；6-矿块。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资

40、源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序增大阶段高度可减少阶段的数目，节省开拓、增大阶段高度可减少阶段的数目，节省开拓、采切工程量及费用，降低每吨采出矿石所摊的开拓、采切工程量及费用，降低每吨采出矿石所摊的开拓、采准和切割费用。采准和切割费用。增大阶段高度，可以减少阶段矿柱矿量，因而增大阶段高度，可以减少阶段矿柱矿量，因而可使回采阶段矿柱所造成的损失和贫化相对减少。可使回采阶段矿柱所造成的损失和贫化相对减少。但是增加阶段高度会使采矿准备和回采工作中但是增加阶段高度会使采矿准备和回采工作中产生许多技术上的困难。如掘进很长的

41、天井较困难；产生许多技术上的困难。如掘进很长的天井较困难；在矿岩不稳固时，回采工作不安全，而且会使天井在矿岩不稳固时，回采工作不安全，而且会使天井掘进费用、材料和设备运到采场的费用等增加。掘进费用、材料和设备运到采场的费用等增加。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序(2) 阶段高度的确定阶段高度的确定 选择合理的阶段高度应符选择合理的阶段高度应符合的条件是：阶段高度的基建费和经营费分摊数额合的条件是：阶段高度的基建费和经营费分摊数额应是最小；能及时准备新阶段；能保证安全作

42、业。应是最小；能及时准备新阶段；能保证安全作业。阶段高度的值变化较大，一般根据矿床的埋藏条件，阶段高度的值变化较大，一般根据矿床的埋藏条件，矿岩的稳固性和采矿法的要求等主要因素确定。当矿岩的稳固性和采矿法的要求等主要因素确定。当开采缓倾斜矿体时，阶段高度一般为开采缓倾斜矿体时，阶段高度一般为2025m；当；当开采倾斜、急倾斜矿体时，阶段高度常为开采倾斜、急倾斜矿体时，阶段高度常为4060m，甚至达，甚至达80120m。(3) 矿块矿块 将阶段中的矿体沿走向每隔一定距离将阶段中的矿体沿走向每隔一定距离划分的矿段，称为矿块划分的矿段，称为矿块(图图2-1中中6)，矿块为矿井生，矿块为矿井生产的基本

43、单元。关于矿块的结构参数，将在采矿方产的基本单元。关于矿块的结构参数，将在采矿方法各章中分别论述。法各章中分别论述。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序图图2-2 2-2 盘区和采区的划分盘区和采区的划分I- I-开拓盘区；开拓盘区；-采准盘区；采准盘区；-回采盘区；回采盘区；1-1-主井；主井；2-2-副井；副井；3-3-主要运输巷道；主要运输巷道；4-4-盘区运输巷道；盘区运输巷道；5-5-采区巷道；采区巷道；6-6-采区；采区；7-7-切割巷道。切割巷道。武汉科技大

44、学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序2.1.3 盘区和采区盘区和采区(1) 盘区盘区 在开采水平和微倾斜矿体时，如果矿在开采水平和微倾斜矿体时，如果矿体的厚度不超过允许的阶段高度，则在井田内不再体的厚度不超过允许的阶段高度，则在井田内不再划分阶段。此时沿井田范围，每隔一定距离用运输划分阶段。此时沿井田范围，每隔一定距离用运输巷道划分的开采范围，称为盘区巷道划分的开采范围，称为盘区(图图2-2)。盘区的。盘区的宽度主要取决于矿床的开采技术条件，所采用的采宽度主要取决于矿床的开采技术条

45、件，所采用的采矿法以及所选用的运矿机械。矿法以及所选用的运矿机械。(2) 采区采区 在盘区中的矿体沿走向每隔一定距离在盘区中的矿体沿走向每隔一定距离划分的矿段，称为采区划分的矿段，称为采区(图图2-2中中6)。采区也是矿井。采区也是矿井生产的基本单元，其结构和参数将在有关采矿法中生产的基本单元，其结构和参数将在有关采矿法中论述。论述。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序2.2 2.2 井田中的开采顺序井田中的开采顺序井田中的开采顺序井田中的开采顺序2.2.1 2.2.1

46、井田中阶段的开采顺序井田中阶段的开采顺序井田中阶段的开采顺序井田中阶段的开采顺序井田中阶段的开采顺序有上行式和下行式两种。下行井田中阶段的开采顺序有上行式和下行式两种。下行井田中阶段的开采顺序有上行式和下行式两种。下行井田中阶段的开采顺序有上行式和下行式两种。下行式的开采顺序是先开采上部阶段，后开采下部阶段，上行式的开采顺序是先开采上部阶段，后开采下部阶段，上行式的开采顺序是先开采上部阶段，后开采下部阶段，上行式的开采顺序是先开采上部阶段，后开采下部阶段，上行式则相反。式则相反。式则相反。式则相反。在生产实际中，一般多采用下行式开采顺序。因为这在生产实际中，一般多采用下行式开采顺序。因为这在生

47、产实际中，一般多采用下行式开采顺序。因为这在生产实际中，一般多采用下行式开采顺序。因为这种开采顺序有很多优点：节省初期投资；缩短基建时间；种开采顺序有很多优点：节省初期投资；缩短基建时间；种开采顺序有很多优点：节省初期投资；缩短基建时间；种开采顺序有很多优点：节省初期投资；缩短基建时间；在逐步向下的开采过程中能进一步探清深部矿体；生产安在逐步向下的开采过程中能进一步探清深部矿体；生产安在逐步向下的开采过程中能进一步探清深部矿体；生产安在逐步向下的开采过程中能进一步探清深部矿体；生产安全条件好；适用的采矿法多。全条件好；适用的采矿法多。全条件好；适用的采矿法多。全条件好；适用的采矿法多。上行式开

48、采顺序仅在某些特殊条件下上行式开采顺序仅在某些特殊条件下上行式开采顺序仅在某些特殊条件下上行式开采顺序仅在某些特殊条件下( (如下部有国家急如下部有国家急如下部有国家急如下部有国家急需的富矿需的富矿需的富矿需的富矿) )采用，需经国家主管部门批准。采用，需经国家主管部门批准。采用，需经国家主管部门批准。采用，需经国家主管部门批准。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序2.2.2 阶段中矿块的开采顺序阶段中矿块的开采顺序按开采工作相对于主要开拓巷道按开采工作相对于主要开拓巷道

49、(主井、主平硐主井、主平硐)的推进方向的推进方向,阶段中的矿块开采顺序可分为三种。阶段中的矿块开采顺序可分为三种。(1) 前进式开采前进式开采 当阶段运输平巷掘进结束后，当阶段运输平巷掘进结束后，从靠近主要开拓巷道的矿块先开始开采，向井田边从靠近主要开拓巷道的矿块先开始开采，向井田边界依次推进界依次推进(图图2-3中中)。(2) 后退式开采后退式开采 在阶段运输巷道掘进到井田边在阶段运输巷道掘进到井田边界后，从井田的边界矿块开始，向主要开拓巷道方界后，从井田的边界矿块开始，向主要开拓巷道方向依次开采向依次开采(图图2-3中中)。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床

50、地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序(3) 混合式开采混合式开采 初期用前进式开采，后期为后初期用前进式开采，后期为后退式开采，或同时用前进式与后退式混合开采。混退式开采，或同时用前进式与后退式混合开采。混合式开采生产管理比较复杂，只有在特殊条件下合式开采生产管理比较复杂，只有在特殊条件下(开采过程中发现新矿体开采过程中发现新矿体)使用。双翼开采使用。双翼开采图图2-3中中(a)可以形成较长的回采工作线，获得较高的产量，可以形成较长的回采工作线，获得较高的产量，从而可以缩短阶段开采的时间，有利于地压控制，从而可以缩短阶段开采的时间，有利

51、于地压控制，在生产实际中使用最广泛。单翼开采在生产实际中使用最广泛。单翼开采图图2-3中中(b)使用很少。侧翼开采使用很少。侧翼开采图图2-3中中(c)，只有在受地形，只有在受地形条件限制，井田走向长度不大等情况下使用。条件限制，井田走向长度不大等情况下使用。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序图图2-3 2-3 阶段中矿块的开采顺序阶段中矿块的开采顺序I- I-前进式开采；前进式开采；-后退式开采后退式开采(a)(a)双翼开采；双翼开采；(b)(b)单翼开采；单翼开采；

52、(c)(c)侧翼开采。侧翼开采。 1 1一主井；一主井；2 2一风一风井。井。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序2.2.3 阶段中相邻矿体的开采顺序阶段中相邻矿体的开采顺序阶段中若有多个彼此相距很近的矿体，当开采阶段中若有多个彼此相距很近的矿体，当开采其中某一矿体时，将影响邻近的矿体。这时确定各其中某一矿体时，将影响邻近的矿体。这时确定各矿体间合理开采顺序，对生产的安全和资源的充分矿体间合理开采顺序，对生产的安全和资源的充分回收，都有重要意义。其开采顺序主要有：回收，都

53、有重要意义。其开采顺序主要有： (1) (1) 矿体倾角小于或等于围岩的移动角时，应矿体倾角小于或等于围岩的移动角时，应选用从上盘向下盘逐一开采的顺序选用从上盘向下盘逐一开采的顺序图图2-4(a)，即，即先采位于上盘的矿体先采位于上盘的矿体，其采空区的下盘围岩不会，其采空区的下盘围岩不会移动，因此不会影响下盘矿体移动，因此不会影响下盘矿体的开采。如采用相的开采。如采用相反的顺序，将会使矿体反的顺序，将会使矿体处在矿体工采空区的上盘处在矿体工采空区的上盘岩石移动带之内，影响矿体岩石移动带之内，影响矿体的开采的开采图图2-4(b)。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床

54、地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序(2) 矿体倾角大于围岩移动角，两矿体又相近矿体倾角大于围岩移动角，两矿体又相近时，无论先采那个矿体，都会因采空区围岩移动而时，无论先采那个矿体，都会因采空区围岩移动而相互影响相互影响图图2-4(c)。这时，相邻矿体的开采顺序。这时，相邻矿体的开采顺序应根据矿体之间夹石层的厚度，矿岩的稳固性所选应根据矿体之间夹石层的厚度，矿岩的稳固性所选用的采矿法和技术措施而定。用的采矿法和技术措施而定。一般选用先采上盘矿一般选用先采上盘矿体后采下盘矿体的开采顺序体后采下盘矿体的开采顺序。如夹石层厚度不大，。如夹石层

55、厚度不大，又采用充填法时，也可采用由下盘向上盘的开采顺又采用充填法时，也可采用由下盘向上盘的开采顺序。序。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序图图2-4 2-4 相邻矿体的开采顺序相邻矿体的开采顺序(a)(a)、(b)(b)矿休倾角小于或等于岩石移动角；矿休倾角小于或等于岩石移动角；(c)(c)矿体倾角大于岩石移动角，矿体倾角大于岩石移动角，-矿休倾角；矿休倾角；-下盘岩石移动角；下盘岩石移动角；-上盘岩石移动角。上盘岩石移动角。 、-相邻两条矿脉。相邻两条矿脉。武汉科技

56、大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序2.3 井田的开采步骤井田的开采步骤2.3.1 井田的开采步骤井田的开采步骤井田开采可分为井田开采可分为开拓、采切和回采开拓、采切和回采三个步骤，三个步骤，这些步骤反映了不同的生产阶段这些步骤反映了不同的生产阶段(见图见图2-1，图，图2-2)。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序(1) 井田的开拓井田的开拓 在井田内从地

57、表掘进一系列的在井田内从地表掘进一系列的井巷通达矿体，使地面与矿体构成一个完整的提升、井巷通达矿体，使地面与矿体构成一个完整的提升、运输、通风、排水、供水和动力输送等系统，以便运输、通风、排水、供水和动力输送等系统，以便把人员、动力、设备、材料和新鲜空气送到井下，把人员、动力、设备、材料和新鲜空气送到井下，并将井下的矿石、废石、水和污浊空气等送到地面，并将井下的矿石、废石、水和污浊空气等送到地面，这项工作称为井田开拓。为开拓井田而掘进的巷道这项工作称为井田开拓。为开拓井田而掘进的巷道称为开拓巷道。称为开拓巷道。(2) 矿块的采切矿块的采切 在已完成开拓的阶段中，掘进在已完成开拓的阶段中，掘进巷

58、道将阶段矿体划分成矿块，并解决矿块的人行、巷道将阶段矿体划分成矿块，并解决矿块的人行、通风、运输等问题，这项工作称为采切工作。通风、运输等问题，这项工作称为采切工作。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序采切工作量的大小常用采切比表示。采切比指采切工作量的大小常用采切比表示。采切比指从矿块中每采出一千吨从矿块中每采出一千吨(或一万吨或一万吨)矿石所需掘进的矿石所需掘进的采切巷道米数，它可以用下式进行计算：采切巷道米数，它可以用下式进行计算： (2-1) 式中式中 L矿块中采

59、切巷道的总长度，矿块中采切巷道的总长度，m； T矿块中采出的矿石量，矿块中采出的矿石量，t。 (3) 矿块的回采矿块的回采 在做好采切工作的矿块中所在做好采切工作的矿块中所进行的大量的采矿，称为回采工作。进行的大量的采矿，称为回采工作。它一般包括它一般包括崩矿，出矿和地压控制崩矿，出矿和地压控制等三项主要作业。等三项主要作业。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序2.3.2 三级矿量三级矿量为了保证矿山持续、均衡地进行生产，按照我为了保证矿山持续、均衡地进行生产，按照我国矿

60、山历年所积累的经验，在矿山生产管理中，各国矿山历年所积累的经验，在矿山生产管理中，各个开采步骤互为超前的关系是用获得一定的矿量来个开采步骤互为超前的关系是用获得一定的矿量来实现的。因此，将生产矿量按开采准备程度划分为实现的。因此，将生产矿量按开采准备程度划分为开拓矿量、采切矿量和备采矿量三级开拓矿量、采切矿量和备采矿量三级，称为三级矿，称为三级矿量。量。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序(1) 开拓矿量开拓矿量 开拓矿量是设计可采工业储量的开拓矿量是设计可采工业储量的一

61、部分，凡按设计所规定开拓系统中的井巷已开凿一部分，凡按设计所规定开拓系统中的井巷已开凿完毕，形成了完整的开拓系统和采准工作以前所需完毕，形成了完整的开拓系统和采准工作以前所需进行的生产探矿工程，在此范围内所控制的矿量，进行的生产探矿工程，在此范围内所控制的矿量，称为开拓矿量。称为开拓矿量。(2) 采准矿量采准矿量 采准矿量是开拓矿量的一部分。采准矿量是开拓矿量的一部分。在开拓矿量的基础上，全部完成采矿法所规定的采在开拓矿量的基础上，全部完成采矿法所规定的采准井巷工程的矿量，称为采准矿量。准井巷工程的矿量，称为采准矿量。 (3) 备采矿量备采矿量 备采矿量是采准矿量的一部分，备采矿量是采准矿量的

62、一部分，在采准矿量基础上，全部完成了采矿法所规定的切在采准矿量基础上，全部完成了采矿法所规定的切割巷道的矿量，称备采矿量割巷道的矿量，称备采矿量 武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 2 矿床开采单元的划分及其开采顺序矿床开采单元的划分及其开采顺序2.3.3 2.3.3 开采步骤之间的关系开采步骤之间的关系开采步骤之间的关系开采步骤之间的关系 开拓、采切和回采三者之间的正常关系，应该是以保开拓、采切和回采三者之间的正常关系，应该是以保开拓、采切和回采三者之间的正常关系，应该是以保开拓、采切和回采三者之间的正常关系，应该是以保证矿山持续、

63、均衡生产，避免出现生产停顿，产量下降等证矿山持续、均衡生产，避免出现生产停顿，产量下降等证矿山持续、均衡生产，避免出现生产停顿，产量下降等证矿山持续、均衡生产，避免出现生产停顿，产量下降等现象为原则。现象为原则。现象为原则。现象为原则。 矿山在基建时期，上述三个步骤是依次进行的；在投矿山在基建时期，上述三个步骤是依次进行的；在投矿山在基建时期，上述三个步骤是依次进行的；在投矿山在基建时期，上述三个步骤是依次进行的；在投产后的正常生产时期，应贯彻产后的正常生产时期，应贯彻产后的正常生产时期，应贯彻产后的正常生产时期，应贯彻“ “采掘并举，掘进先行采掘并举，掘进先行采掘并举，掘进先行采掘并举，掘进

64、先行” ”的的的的方针，按照国家规定的标准，必须保证开拓超前于采切，方针，按照国家规定的标准，必须保证开拓超前于采切，方针，按照国家规定的标准，必须保证开拓超前于采切，方针，按照国家规定的标准，必须保证开拓超前于采切，采切超前于回采，使矿山达到持续正常生产的目的。超前采切超前于回采，使矿山达到持续正常生产的目的。超前采切超前于回采，使矿山达到持续正常生产的目的。超前采切超前于回采，使矿山达到持续正常生产的目的。超前的值，一般用保有的三级矿量指标来保证。根据我国现有的值，一般用保有的三级矿量指标来保证。根据我国现有的值，一般用保有的三级矿量指标来保证。根据我国现有的值，一般用保有的三级矿量指标来

65、保证。根据我国现有规定规定规定规定( (有色金属矿山有色金属矿山有色金属矿山有色金属矿山) )，三级矿量的保有期限定额，三级矿量的保有期限定额，三级矿量的保有期限定额，三级矿量的保有期限定额( (按年产按年产按年产按年产量计量计量计量计) )为：开拓矿量三年以上，采准矿量为：开拓矿量三年以上，采准矿量为：开拓矿量三年以上，采准矿量为：开拓矿量三年以上，采准矿量1212个月以上；备个月以上；备个月以上；备个月以上；备采矿量采矿量采矿量采矿量6 6个月以上。在特殊情况下，可灵活应用这一规定，个月以上。在特殊情况下，可灵活应用这一规定，个月以上。在特殊情况下，可灵活应用这一规定，个月以上。在特殊情况

66、下，可灵活应用这一规定，但必须采取切实有效的措施，并报请上级主管部门批准，但必须采取切实有效的措施，并报请上级主管部门批准，但必须采取切实有效的措施，并报请上级主管部门批准，但必须采取切实有效的措施，并报请上级主管部门批准，以保证矿山连续而均衡地生产。以保证矿山连续而均衡地生产。以保证矿山连续而均衡地生产。以保证矿山连续而均衡地生产。3 矿石的损失贫化矿石的损失贫化及其对矿床开采的要求及其对矿床开采的要求武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 3 3 矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开

67、采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求3.1 矿石损失和贫化的概念矿石损失和贫化的概念3.1.1 矿石损失和贫化的概念矿石损失和贫化的概念 在矿床开采过程中，由于某些原因造成一部在矿床开采过程中，由于某些原因造成一部分工业储量的矿石未采出或采下的矿石未能完全分工业储量的矿石未采出或采下的矿石未能完全运出地表而丢失。凡在开采过程中造成矿石在数运出地表而丢失。凡在开采过程中造成矿石在数量上的减少，叫量上的减少，叫矿石损失矿石损失。 矿石损失分为矿石损失分为非开采损失非开采损失与与开采损失开采损失。非开。非开采损失是指与开采无关的损失，即由于地质构造采损失是指与开采无关的损失，即由于地质构造与水文

68、地质条件等引起的矿石损失，以及为保护与水文地质条件等引起的矿石损失，以及为保护井筒和地表建筑物所留的保安矿柱的损失。开采井筒和地表建筑物所留的保安矿柱的损失。开采损失指与开采有关的损失指与开采有关的(或开采过程中发生的或开采过程中发生的)矿石矿石损失。损失。 武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 3 3 矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求 开采损失又分为开采损失又分为未采下损失未采下损失与与采下损失采下损失。未。未采下损失是指在开采范围内无法开

69、采或开采不经济采下损失是指在开采范围内无法开采或开采不经济的边缘矿体、平行矿脉和矿块内永久性矿柱所造成的边缘矿体、平行矿脉和矿块内永久性矿柱所造成的损失，以及崩矿时未崩下的矿石损失。采下损失的损失，以及崩矿时未崩下的矿石损失。采下损失是指已采下而残留在采场中不能放出的矿石损失和是指已采下而残留在采场中不能放出的矿石损失和运输过程中的矿石损失。运输过程中的矿石损失。在开采过程中损失的工业储量与原工业储量之在开采过程中损失的工业储量与原工业储量之比率，称为比率，称为矿石损失率矿石损失率。而采出的纯矿石量。而采出的纯矿石量(工业工业储量储量)与原工业储量之比率，叫做矿石回收率。损与原工业储量之比率，

70、叫做矿石回收率。损失率和回收率都用百分数失率和回收率都用百分数(%)表示。表示。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 3 3 矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求 在开采过程中还有矿石贫化。在开采过程中还有矿石贫化。矿石贫化矿石贫化是指采是指采出矿石的品位比原矿石品位降低。它有两种表示方出矿石的品位比原矿石品位降低。它有两种表示方法：凡混入采出矿石中的废石量与采出矿石量之比法：凡混入采出矿石中的废石量与采出矿石量之比率，叫率，叫废石混入率废石混入

71、率；凡因混入废石和高品位粉矿的；凡因混入废石和高品位粉矿的流失而造成矿石品位降低的百分率，叫做流失而造成矿石品位降低的百分率，叫做矿石贫化矿石贫化率率。 武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 3 3 矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求3.1.2 矿石损失和贫化的原因矿石损失和贫化的原因(1) 造成矿石损失的原因造成矿石损失的原因：因地质破坏或矿床：因地质破坏或矿床产状复杂，致使开采时无法全部采出；因崩矿不完产状复杂，致使开采时无法全部采出；因崩

72、矿不完全，或因留下的矿柱无法回采而造成部分工业矿石全，或因留下的矿柱无法回采而造成部分工业矿石的损失；或在出矿时残留在下盘的碎矿和粉矿放不的损失；或在出矿时残留在下盘的碎矿和粉矿放不干净；在覆盖岩石下放矿时，因混入废石过多，品干净；在覆盖岩石下放矿时，因混入废石过多，品位太低已无工业价值，不得不将其抛弃形成矿石损位太低已无工业价值，不得不将其抛弃形成矿石损失等。失等。(2) 造成矿石贫化的主要原因造成矿石贫化的主要原因是：在采矿过程是：在采矿过程中混入了废石；或高品位的粉矿被丢失，使采出矿中混入了废石；或高品位的粉矿被丢失，使采出矿石品位下降；也有矿床在开采过程中，有用成分氧石品位下降；也有矿

73、床在开采过程中，有用成分氧化或被析出等。化或被析出等。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 3 3 矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求3.1.3 降低矿石损失与贫化的措施降低矿石损失与贫化的措施为了充分利用地下资源，减少因矿石损失与贫为了充分利用地下资源，减少因矿石损失与贫化所引起的经济损失，提高矿产原料的数量和质量，化所引起的经济损失，提高矿产原料的数量和质量，应该针对产生矿石损失与贫化的原因，采取有效的应该针对产生矿石损失与贫化的原因，采取

74、有效的措施。措施。(1) 加强地质测量工作，为采矿设计和生产提加强地质测量工作，为采矿设计和生产提供可靠的地质资料，以便正确确定采掘范围，减少供可靠的地质资料，以便正确确定采掘范围，减少废石混入量和矿石损失量。废石混入量和矿石损失量。(2) 选择合理的开拓方法，尽可能不留或少留选择合理的开拓方法，尽可能不留或少留保安矿柱。保安矿柱。(3) 选择合理的开采顺序，及时回采矿柱和处选择合理的开采顺序，及时回采矿柱和处理采空区。理采空区。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 3 3 矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要

75、求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求(4) 选择合理的采矿法及其结构参数，改进采选择合理的采矿法及其结构参数，改进采矿工艺。矿工艺。(5) 改进采场底部结构，推广振动出矿设备和改进采场底部结构，推广振动出矿设备和无轨出矿设备，加强出矿管理，以提高矿石回收率，无轨出矿设备，加强出矿管理，以提高矿石回收率，降低矿石贫化率。降低矿石贫化率。(6) 选择合理的提升运输方式和容器，避免多选择合理的提升运输方式和容器，避免多次转运矿石，以减少粉矿流失。次转运矿石，以减少粉矿流失。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 3

76、 3 矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求3.2 对矿床开采的要求对矿床开采的要求在社会主义市场经济条件下，对矿床开采的要在社会主义市场经济条件下，对矿床开采的要求，有以下几个方面：求，有以下几个方面：基本要求基本要求对开采技术装备的要求对开采技术装备的要求对环境保护的要求对环境保护的要求武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 3 3 矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对

77、矿床开采的要求3.2.1 3.2.1 基本要求基本要求基本要求基本要求(1) (1) 安全安全安全安全 确保矿床开采工作的安全及良好的劳动条件；确保矿床开采工作的安全及良好的劳动条件；确保矿床开采工作的安全及良好的劳动条件；确保矿床开采工作的安全及良好的劳动条件；防止地表建筑物和构筑物遭受破坏；防止地下地压、火灾、防止地表建筑物和构筑物遭受破坏；防止地下地压、火灾、防止地表建筑物和构筑物遭受破坏；防止地下地压、火灾、防止地表建筑物和构筑物遭受破坏；防止地下地压、火灾、水灾及其他灾害的发生；保证坑内作业工人、设备、设施水灾及其他灾害的发生；保证坑内作业工人、设备、设施水灾及其他灾害的发生；保证坑

78、内作业工人、设备、设施水灾及其他灾害的发生；保证坑内作业工人、设备、设施以及整个矿井的安全，确保工作的良好环境。开采工作是以及整个矿井的安全，确保工作的良好环境。开采工作是以及整个矿井的安全，确保工作的良好环境。开采工作是以及整个矿井的安全，确保工作的良好环境。开采工作是否安全，是评价矿床开采好坏的重要原则。否安全，是评价矿床开采好坏的重要原则。否安全，是评价矿床开采好坏的重要原则。否安全，是评价矿床开采好坏的重要原则。(2) (2) 合理的开采速度合理的开采速度合理的开采速度合理的开采速度 开采速度大，能保证如期完成和开采速度大，能保证如期完成和开采速度大，能保证如期完成和开采速度大，能保证

79、如期完成和超额完成生产任务，降低巷道维修费和管理费。同时，加超额完成生产任务，降低巷道维修费和管理费。同时，加超额完成生产任务，降低巷道维修费和管理费。同时，加超额完成生产任务，降低巷道维修费和管理费。同时，加快开采速度，也是保证安全生产的重要措施之一。快开采速度，也是保证安全生产的重要措施之一。快开采速度，也是保证安全生产的重要措施之一。快开采速度，也是保证安全生产的重要措施之一。(3) (3) 最大的经济效益最大的经济效益最大的经济效益最大的经济效益 采矿的经济效益体现在矿石成本采矿的经济效益体现在矿石成本采矿的经济效益体现在矿石成本采矿的经济效益体现在矿石成本低、劳动生产率高、矿石的损失

80、与贫化小等方面：低、劳动生产率高、矿石的损失与贫化小等方面：低、劳动生产率高、矿石的损失与贫化小等方面：低、劳动生产率高、矿石的损失与贫化小等方面：武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 3 3 矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求 降低矿石成本降低矿石成本降低矿石成本降低矿石成本：矿石成本是评价矿山开采工作的一：矿石成本是评价矿山开采工作的一：矿石成本是评价矿山开采工作的一：矿石成本是评价矿山开采工作的一项重要综合性指标。在采矿生产中提高机械化水

81、平，减少项重要综合性指标。在采矿生产中提高机械化水平，减少项重要综合性指标。在采矿生产中提高机械化水平，减少项重要综合性指标。在采矿生产中提高机械化水平，减少材料和动力消耗，提高采出矿石品位，加强生产管理，提材料和动力消耗，提高采出矿石品位，加强生产管理，提材料和动力消耗，提高采出矿石品位，加强生产管理，提材料和动力消耗，提高采出矿石品位，加强生产管理，提高劳动生产率等，是降低矿石成本的重要途径。高劳动生产率等，是降低矿石成本的重要途径。高劳动生产率等，是降低矿石成本的重要途径。高劳动生产率等，是降低矿石成本的重要途径。 提高劳动生产率提高劳动生产率提高劳动生产率提高劳动生产率：由于采矿生产的

82、复杂性和繁重性，：由于采矿生产的复杂性和繁重性，：由于采矿生产的复杂性和繁重性，：由于采矿生产的复杂性和繁重性，生产一吨矿石的劳动消耗很大，因此，采用高效率的采矿生产一吨矿石的劳动消耗很大，因此，采用高效率的采矿生产一吨矿石的劳动消耗很大，因此，采用高效率的采矿生产一吨矿石的劳动消耗很大，因此，采用高效率的采矿法，采用先进的生产技术和工艺，提高矿山生产的机械化法，采用先进的生产技术和工艺，提高矿山生产的机械化法，采用先进的生产技术和工艺，提高矿山生产的机械化法，采用先进的生产技术和工艺，提高矿山生产的机械化程度，强化管理，以提高劳动生产率，就显得非常重要。程度，强化管理，以提高劳动生产率，就显

83、得非常重要。程度，强化管理，以提高劳动生产率，就显得非常重要。程度，强化管理，以提高劳动生产率，就显得非常重要。 减少矿石损失与贫化减少矿石损失与贫化减少矿石损失与贫化减少矿石损失与贫化：矿石损失不仅浪费地下资源，：矿石损失不仅浪费地下资源，：矿石损失不仅浪费地下资源，：矿石损失不仅浪费地下资源，而且还使矿石的成本增加。矿石贫化增大，会使矿石的运而且还使矿石的成本增加。矿石贫化增大，会使矿石的运而且还使矿石的成本增加。矿石贫化增大，会使矿石的运而且还使矿石的成本增加。矿石贫化增大，会使矿石的运输提升和加工费用增加，并使企业的金属产量降低，选矿输提升和加工费用增加，并使企业的金属产量降低，选矿输

84、提升和加工费用增加，并使企业的金属产量降低，选矿输提升和加工费用增加，并使企业的金属产量降低，选矿回收率和最终产品的质量也会降低。回收率和最终产品的质量也会降低。回收率和最终产品的质量也会降低。回收率和最终产品的质量也会降低。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 3 3 矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求3.2.2 对开采技术装备的要求对开采技术装备的要求(1) 实现或完善矿山基本生产过程机械化或综实现或完善矿山基本生产过程机械化或综合机械化。

85、合机械化。(2) 逐步实现工艺系统和主要生产环节的自动逐步实现工艺系统和主要生产环节的自动化。化。(3) 组织管理更科学化。组织管理更科学化。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 3 3 矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求矿石的损失贫化和对矿床开采的要求3.2.3 对环境保护的要求对环境保护的要求(1) 保护森林、水域和其他自然环境条件，以保护森林、水域和其他自然环境条件，以及永久性重要建筑物和构筑物不因开采矿产资源而及永久性重要建筑物和构筑物不因开采矿产资源而引起破坏。引起破坏。(2) 消除生产中的废料、废水、废气对大气和消除生产中的废料、废水、废气对大气和周围环境的污染，并尽量利用周围环境的污染，并尽量利用“三废三废”。(3) 尽快恢复因开采矿产资源而遭受破坏的农尽快恢复因开采矿产资源而遭受破坏的农田和土地，使其变为耕地或为国民经济所利用。田和土地，使其变为耕地或为国民经济所利用。武汉科技大学武汉科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院矿床地下开采概述矿床地下开采概述 谢谢 谢谢