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礦山開采基本知識(shí)

發(fā)布時(shí)間: 2023-08-11 來源:
礦山開采基本知識(shí)
金屬礦床開采基本概念
1、礦物資源——礦物資源是一種天然形成的,具有一定外形,一定物理性質(zhì)和一定化學(xué)成分的物質(zhì)。自然界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦物大約3000多種,最常見的大約200種。到目前我國共發(fā)現(xiàn)礦物171種,已經(jīng)探明的礦產(chǎn)153種,已開發(fā)利用的118種。
2、礦石
凡是地殼里面的有用成分礦物集合體,在現(xiàn)代技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下能以開發(fā)利用的礦物產(chǎn)品,就叫礦石。
3、礦體——礦石的聚集體叫做礦體
4、礦床
是礦體的總稱。它可由一個(gè)或若干個(gè)礦體所組成,它包含兩個(gè)意思,一是礦體存在的地質(zhì)環(huán)境,二是礦石的質(zhì)和量。
礦床又可分為:
① 工業(yè)礦床——在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下,符合開采和利用要求的礦床叫工業(yè)礦床。
② 非工業(yè)礦床——與上述情況反之,叫非工業(yè)礦床。
5、圍巖——礦體周圍的巖石叫圍巖。
6、夾石——夾在礦體中的巖石叫夾石。

礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)
1、硬度——指礦(巖)石抵抗外來機(jī)械作用的能力。
硬度影響鑿巖設(shè)備和破碎方法的選擇,也影響勞動(dòng)生產(chǎn)率、材料消耗和采礦成本。
2、堅(jiān)固性:指礦(巖)石抵抗外力的性能。堅(jiān)固性的大小,常用堅(jiān)固性系數(shù)表示。
f =бC/ 100
堅(jiān)固性影響鑿巖速度、炸藥消耗量和地壓管理。
3、穩(wěn)固性:指礦(巖)石在空間允許暴露面積的大小和暴露時(shí)間長短的性能。穩(wěn)固性堅(jiān)固性既有聯(lián)系又有區(qū)別。根據(jù)礦巖的穩(wěn)固程度,可將礦巖的穩(wěn)固性分為五級(jí):
⑴極不穩(wěn)固:掘進(jìn)巷道或采礦時(shí),不允許有暴露面積,否則可能產(chǎn)生片幫或冒落現(xiàn)象。
⑵不穩(wěn)固:不支護(hù)的允許暴露面積在50m2以內(nèi)
⑶中等穩(wěn)固:不支護(hù)的允許暴露面積為50~200m2。
⑷穩(wěn)固:不支護(hù)的允許暴露面積為200~800m2。
⑸極穩(wěn)固:不支護(hù)的允許暴露面積在800m2以上。
礦巖穩(wěn)固性影響到井巷的維護(hù)、采礦方法及地壓管理方法的選擇。
4、結(jié)塊性
指采下的礦石在遇水和受壓,并經(jīng)過一段時(shí)間后又重新連結(jié)成塊的性質(zhì)。礦石的結(jié)塊性對(duì)礦石的運(yùn)輸和采礦方法選擇有影響。
5、氧化性
指硫化礦石在水和空氣的作用下,變?yōu)檠趸V石的性質(zhì)。礦石的氧化會(huì)降低選礦回收率。
6、自燃性
指高硫礦石,在空氣中氧化并放出熱量,經(jīng)過一定時(shí)間后,溫度升高,引起自燃的性質(zhì)。礦石的自燃,會(huì)使井下溫度上升,并可能引發(fā)地下火災(zāi),對(duì)礦井通風(fēng)、爆破方法和采礦方法的選擇有特殊的要求。
7、含水性
指礦巖吸收和保持水分的性能。礦巖含水性對(duì)放礦、運(yùn)輸,箕斗提升及礦倉貯存和采礦、巷道支護(hù)等帶來困難。
8、碎脹性
指礦巖破碎后體積增大的性質(zhì)。
礦巖破碎后的體積與其原巖體積之比,稱為碎脹系數(shù)(或松散系數(shù))。礦巖碎脹性對(duì)礦巖運(yùn)輸提升有影響。
9、邊界品位——?jiǎng)澐值V體與圍巖(礦石與廢石)的有用組分的最低含量標(biāo)準(zhǔn)。
10、工業(yè)品位——是指在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下可以開采利用的礦體(礦段)的最低平均品位(也稱最低可采品位),叫工業(yè)品位。部分礦石的邊界品位和工業(yè)品位
按所含金屬礦物的性質(zhì)、礦物組分和化學(xué)成分分為:
自然金屬礦石:金Au、自然硫S、石墨C、鉑Pt
氧化礦石:赤鐵礦Fe2O3、紅鋅礦ZnO、軟錳礦 MnO2、赤銅礦CuO、白鉛礦PbCO3
硫化礦石:黃銅礦CuFeS2、閃鋅礦ZnS、硫鐵礦FeS2、輝鉬礦MoS2
混合礦石:大部分金屬礦都是混合礦石。
礦體形狀
自然界里的礦體形狀是各種各樣的,根據(jù)其在空間上下、前后、左右三個(gè)方向的延伸大小比例的不同,我們將礦體大致分為以下幾種類型:
1、等軸狀礦體(如銅、鐵礦等)
(1)礦瘤(直徑可達(dá)數(shù)十米);
(2)礦囊或礦巢(直徑只有幾米)。
2、板狀礦體(如煤礦、石灰石礦)
(1)礦脈
(2)礦層
3、柱狀礦體(如金剛石C、雄黃礦As)
還有:透鏡狀、扁豆?fàn)睢盃?、網(wǎng)狀、“之”字形、“入”字形、“多”字形、“棋盤”形等等。
礦體分類
1、礦體產(chǎn)狀:是指礦體的走向、傾向和傾角。礦體厚度:水平厚度、真厚度。
(1)按厚度不同將礦體分為:
極薄礦體(厚度小于0.8m);
薄礦體(厚度為0.8~4m);
中厚礦體(厚度為4~10~15m);
厚礦體(厚度為10~15~40m);
極厚礦體(厚度大于40m)。
(2)按傾角不同將礦體分為:
水平和微傾斜礦體(傾角小于50);
緩傾斜礦體(傾角為5~300);
傾斜礦體(傾角為30~550);
急傾斜礦體(傾角大于550)。
2.1開采的基本要求
(1)具有良好的工作條件,確保開采工作的安全.
(2)具有良好的環(huán)境保護(hù)條件.
(3)具有高效的開采手段.
a.勞動(dòng)生產(chǎn)率要高
b.開采成本要低
c.開采強(qiáng)度要大
d.機(jī)械化程度高
4、具有可持續(xù)發(fā)展的能力
(1)損失貧化要小
(2)提高回收率
(3)提高資源利用率

2.2 地下開采單元的劃分
2.2.1開采礦區(qū)的劃分
1.礦田:劃歸一個(gè)礦山企業(yè)開采的礦床或其一部分
2.井田:劃歸一個(gè)礦井開采的礦床或其一部分
3.礦井:具有獨(dú)立完整開采系統(tǒng)的坑口
2.2.2開采分段的劃分
1、階段:在開采傾斜礦體時(shí), 每隔一定的垂直距離掘進(jìn)沿走向階段運(yùn)輸巷道,將井田劃分為長條形的礦段稱階段或中段。
階段高:兩巷道的垂直距離。
2、礦塊:在階段范圍內(nèi),沿走向每隔一定的距離.掘進(jìn)天井,將階段劃分為更小的塊段稱礦塊。礦塊是地下開采最基本的單元。
2.2.3水平礦體礦區(qū)的劃分
1、盤區(qū):開采微傾斜礦體時(shí),在井田內(nèi)沿走向掘進(jìn)階段運(yùn)輸巷,將井田劃分為長條形礦段稱盤區(qū)。
2、采區(qū):在盤區(qū)內(nèi),垂直走向掘進(jìn)運(yùn)輸巷道,將盤區(qū)劃分為更小的礦段叫采區(qū)。
2.3 開采的順序
1、階段中礦塊的開采順序:前進(jìn)式、后退式(常用)、混合式。
2、礦脈群的開采順序:下行式(常用)、上行式
3、礦體的開采原則(技術(shù)政策和規(guī)范):貧富兼采,大小兼采,難易兼采,厚薄兼采。
4、井田間的開采順序先淺后深先易后難先富后貧先近后遠(yuǎn)
5、采掘“八”字方針:采掘并舉,掘進(jìn)先行。
2.3.3 礦塊間的開采順序
1、前進(jìn)式:從主井向邊界方向開采。
2、后退式:由邊界向主井方向回采。
3、混合式開采:前進(jìn)式與后退式結(jié)合。
2.3.4相鄰礦體間的開采順序
1、移動(dòng)帶、崩落帶的形成。
2、礦體傾角小于圍巖移動(dòng)角,不影響。
3、礦體傾角大于圍巖移動(dòng)角,相互影響。
2.4 開采的步驟
1、開拓:從地表掘進(jìn)一系列巷道到達(dá)礦體,建立地表與礦體的通路,建立提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、供電、供水、供風(fēng)、行人等系統(tǒng)。
2、采準(zhǔn):在完成開拓工作的階段內(nèi),掘進(jìn)采準(zhǔn)巷道,將階段劃分為礦塊,并在礦塊內(nèi)形成行人、通風(fēng)、鑿巖、出礦等系統(tǒng)。
3、切割:在完成采準(zhǔn)工作的礦塊內(nèi),掘進(jìn)切割、拉底巷道,開辟切割空間,為大規(guī)?;夭砷_辟自由面和補(bǔ)償空間、為出礦創(chuàng)造條件。
4、回采:在完成切割工作的礦塊內(nèi),大量的回收礦石,包括落礦、運(yùn)搬、地壓管理。
(1)落礦: 通過爆破的方法崩落礦石。
(2)運(yùn)搬: 將礦石從礦塊內(nèi)移動(dòng)到階段運(yùn)輸巷道。
(3)地壓管理: 通過各種方法處理采礦留下的采空區(qū)。

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Walk into zhongjia

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【全文完】

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