非煤复习资料-采矿05-4班.doc

作者：采矿05-4班一名词解释（共20分，每题2分）1. 矿石2. 矿石品味3. 联合开拓法4. 落矿5. 补偿空间6. 拉底7. 采准工作量8. 斜坡道9. 主要运输阶段10. 竖井开拓法二填空题（共20分，每题1分）1目前，国内非煤矿山主要采用 和 ，充填采矿法主要用于开采金矿和铀矿等。2与煤矿地下开采相似，非煤矿床地下开采的全过程可以划分 、 、 三个步骤。3. 非煤采矿工艺（回采工艺）包括 、 和采场地压管理三项作业。4. 矿床开拓法可分为 和 两大类。5. 按品味高低，金属矿石又可分为 和 。6. 当矿体赋存在地平面以下且埋藏较深，矿体倾角 或 时，适合用竖井开拓法。7. 斜坡道常见的有 和 两种。8. 视矿体倾角大小，回采单元划分有 和 两种方式。9. 非煤矿阶段高度（或斜长）的确定方法与煤矿相同，即应综合考虑 、 、 三方面因素，必要时需对多个方案进行技术经济比较。三简答（共25分，每题5分）1. 非煤矿床开采中，对采矿方法的基本要求有哪些？2. 落矿方法有哪些？为什么非煤矿床地下开采普遍采用凿岩爆破法落矿？ 3. 矿石贫化的原因是什么？会带来什么样的后果？4. 矿石的“三性”指什么？对开采有什么影响？5. 按地压管理方法不同，采矿方法可划分为哪几类？请分别叙述。四计算题（共15分）某矿开采铁矿床，已知一矿块的工业储量为120kt，工业储量平均品味为70%，该矿块采出矿石量100kt，采出矿石品味为56%。若混入的废石品味为12%，试计算：（1）矿石损失率；（4分）（2）废石混入率；（4分）（3）金属回收率；（4分）（4）矿石拼花率；（3分）五识图题（共20分）书670页图33-2非煤矿床地下开采示意图。1.请指出运输系统。（5分）2.请写出标号1-15各代表什么部分。（15分）以上是一套以前的考试题目，大家自己做一做吧！以下为总结资料：1、矿石是指在目前技术经济条件下，能以工业规模从中提取国民经济所必须的金属或非金属的矿物集合体。2、矿石品位是指矿石中有用成分（元素、化合物或矿物）的单位含量矿体是指具有一定形状和产状的矿石天然集合体。3、矿床是一定区域的矿体的总称。边界品位是指划分矿体和围岩（矿石与废石）的有用组分的最低含量标准。4、工业品位（通常也成为最低可采平均品位）是指在当前技术经济条件下可以开采利用的矿体（段）的最低平均品位。5、矿石损失是指在矿床开采过程中造成矿石数量减少的现象。矿石贫化只是采出矿石品位低于工业储量平均品位的现象。6、矿石的三性，结块性、氧化性、自燃性。结块性是指采下的矿石遇水和受压后重新粘结在一起的性质氧化性是指硫化矿石（化学成分为硫化物）采下后在水和空气的作用下变成氧化矿石（化学成分为氧化物）的性质。自燃性是指高硫矿石氧化生热并自发燃烧的性质。7、若矿体的形状复杂多变，常见的有层状、脉状、透视状、巢状和柱状等，要求所采用的采矿方法应灵活适应性强，此外矿体形状的复杂性针对探矿提出了特殊要求，即在探矿过程比赛贯穿于矿床开采过程的始终。8、矿石的损失率公式推导自己推导第三十五章 采矿工艺 名词解释：1.落矿：回采过程中，将矿石从矿体上分离下来并破碎成一定块度的过程。2.矿石运搬：将回采崩落的矿石从采场运搬到阶段运输水平的过程。3.补偿空间：为了使爆破工作能顺利进行，需要开凿一定大小的空间来容纳爆破后增大的矿石体积，该空间称为补偿空间。4.补偿系数：指的是补偿空间体积V与爆破前矿石体积Vo之比。5.矿块底部结构：是矿块底部为接受矿石、二次破碎和放出矿石所需掘进的巷道组成及结构形式的总称。二、简答、问答：1. 非煤矿床回采工艺包括落矿、矿石运搬和采场地压管理三项作业。2.落矿方法有哪些？非煤矿床地下开采为什么普遍采用凿岩爆破法落矿？爆破落矿、机械落矿、水力落矿、溶解落矿和溶浸落矿等。由于矿石普遍较坚固，因此，爆破法是非煤矿床地下开采的主要落矿方法（应用比重占90%以上）。3.按炮孔深度，凿岩爆破法落矿有浅孔落矿、中深孔落矿、深孔落矿和深孔挤压爆破落矿。中深孔有扇形布置和平行布置两种方式，每种方式又可以是水平炮孔或垂直炮孔。深孔也有扇形布置和平行布置两种方式,而前者应用较为广泛。4.目前采用的矿石运搬方法主要有重力运搬和机械运搬（主要是电耙运搬）。开采倾斜矿体时，有采用爆力运搬的。5. 矿块底部结构一般包括哪些巷道？各自的用途是什么？受矿巷道，放矿巷道接受或放出矿石的巷道.二次破碎巷道在放矿前对不满足放矿和运输要求的不合格大块进行再次破碎。电耙巷道？6.采场地压管理是指回采过程中为控制或减轻地压造成的危害，或利用地压进行开采的工作。采场地压管理的基本方法有人工支护、留矿柱维护采场、充填采空区和崩落围岩四种。 开拓：非煤矿床开采中开拓巷道分为：主要开拓巷道和辅助开拓巷道，用于提升矿石的井筒和和运输矿石的平硐和斜坡道，称为主要开拓巷道。矿床开拓方法仅针对主要开拓巷道，不考虑包括副井在内的辅助开拓巷道，它包括了整个井田范围内主要开拓巷道的类型。（煤矿考虑第一水平的所有开拓方式）斜坡道开拓法是非煤矿山所特有的，煤矿没有。在非煤矿山，矿井生成能力是指矿井正常生成期间单位时间内采出的矿石量。非煤矿床开拓的井筒布置和特点:1， 非煤矿床地下开采的井筒位置确定原则，除了应使井筒掘进和使用安全可靠、使工业场地布置合理和对井下开采有利外，应尽可能不留保安煤柱。2， 沿矿体走向的井筒位置，只要条件允许，应位于井田储量中央，同煤矿一样。垂直矿体走向的井筒布置，一般情况下应优先选择在矿体下盘。3， 副井可以远离主井（分散布置），也可以靠近主井（集中布置）。与分散布置相比，集中布置基建工程量小，生成集中，管理方便，因此一般应优先采用。由于非煤矿山井田尺寸一般较小，若两翼又有现成的探井可以利用，则对角式通风布置初期工程量大的缺点不突出，而可以充分利用起对通风有利的优点。因此，非煤矿山对角式（中央对角式和侧翼对角式）布置用得较多。非煤矿井斜井井底车场，除了甩车场和平车场外，还有一种吊桥车场。溜井矿石溜井和废石溜井在非煤矿床地下开采中应用极为广泛，在开拓系统中扮演着重要角色。溜井可以与竖井、斜井和平硐等主要开拓巷道配合，构成多种开拓系统。采矿方法采矿方法：在矿块中进行采准、切割和回采的总和天井：连接阶段运输和阶段回风行的垂直或倾角较大的倾斜巷道天井既可以在矿房回采前掘出，也可以随采随掘。采前掘出的称为先进天井；随采随掘的称为顺路天井。前者有利于探矿，但矿块的采准工作量大，后者则相反，此外，顺路天井在采空区维护比较困难，多用于极薄矿脉开采。拉底：将拉底巷道扩宽至矿体上下盘，形成拉底空间，并为回采开辟自由面的过程辟漏：将漏斗颈上部扩大成喇叭口，形成漏斗球状药包：装药长度与钻孔直径之比小于6的药包采矿方法解决的问题：（1）、确定矿块的结构和参数（2）|确定采准和切割巷道的类型、数目和位置（3）、确定矿块底部结构形式及有关参数（4）、确定矿块回踩方法，包括落矿、矿石运搬和采场地压管理方法采矿方法分类：按采场地压管理方法不同，将采矿方法划分为空场采矿法、崩落采矿法和充填采矿法三大类空场采矿法利用矿岩本身的稳固性和留矿柱进行地压管理，而崩落采矿法通过崩落围岩、充填采矿法用充填材料充填采空区进行地压管理。三大采矿法中，目前空场采矿法和崩落采矿法用得最多，这与开采深度较浅有关。随着开采深度的增加，充填采矿法的应用比重将不断增大，而空场采矿法的应用会逐渐减少。对于采矿方法的基本要求：（1）、安全型好（2）、矿石回收率高（3）、矿石贫化率低（4）、矿块生产能力大（5）、经济效果好 空场采矿法空场采矿法包括：房柱采矿法、留矿采矿法、分段矿房法、阶段矿房法。重点掌握分段矿房法和阶段矿房法。空场采矿法将矿块划分为矿房和矿柱，两步骤回采先采矿房，后采矿柱。回采矿房是、时形成的采空区利用矿岩自身的稳固性和矿柱维护，一般无需采取支护措施。矿房采完后，再回采矿柱和处理采空区。矿岩稳固是采用空场采矿法的基本条件。（图见书708页）一、房柱采矿法房柱采矿法的特点：主要用于开采矿石和围岩都稳固的水平及缓斜矿体，在矿块或盘区内交替布置矿房和矿柱，回采矿房时，靠房间矿柱支撑顶板。（书709页图）房柱采矿法的适用条件：房柱采矿法对矿体厚度没有限制，既可用于薄矿体，也可用于开采厚和极厚矿体。视矿体厚度和是否分层开采，采用浅孔、中深孔和深孔落矿。分层开采时，视矿石和围岩稳固性不同，可以自上而下或自下而上回采。自下而上分层回采时，先采底分层，称为拉底（回采）；自上而下分层回采时，先采顶分层，称为挑顶（回采）。房柱采矿法的优缺点（即评价）：优点：它是开采水平和缓斜层状矿体最有效的采矿方法，具有采准切割工程量小、回采工艺简单、矿房生产能力大、通风良好、坑木消耗少等优点缺点：矿柱矿量所占比重大，且难回收，故矿石损失大。留矿采矿法按是否在采场对矿石进行人工分选分为普通留矿采矿法和选别留矿法二、留矿采矿法留矿采矿法的特点：留矿采矿法主要用于开采矿岩稳固的急斜薄及极薄矿体，在矿房内自下而上分层回采，每次采下的矿石只放出约1/3，其余矿石暂时留在矿房中作为继续上采的工作台，待矿房采完后再全部放出。（书711页图）阶段运输巷道位置有三种形式及特点：脉内、下盘接触线处和下盘脉外。脉内布置用于薄及极薄矿体，后两种用于中厚矿体。与下盘脉外布置相比，位于脉内和下盘接触线处有利于探矿，掘进即可出副产矿石，但对运输不利，矿柱不能及时回收。留矿采矿法的回采工作包括：凿岩、爆破、通风、局部放矿、撬顶、平场、二次破碎和最终放矿。选别留矿法与普通留矿法的区别：在采场对崩落矿石进行人工分选，将优质矿石从天井放矿格单独运出，其余矿石和普通留矿法一样，通过局部放矿和最终放矿从漏斗放出。留矿采矿法评价（优缺点）：优点：具有结构和回采工艺简单，采准工作量小，通风条件好，可以利用矿石自重放矿，便于分采分运。但开采矿体厚度时具有缺点：（1） 回采矿柱的矿石损失与贫化大（2） 工人在较大的暴露面下作业，安全性差（3） 平场工作量三、分段矿房法分段矿房法的特点：（分段凿岩，分段出矿）这种方法主要用于开采条件适合的倾斜中厚和厚矿体，将矿块沿倾斜方向划分为若干分段，分段再划分为矿房和矿柱，并布置分段运输平巷，采下的矿石从本分段运输平巷经矿石溜井到阶段运输巷运出。矿房回采时，由矿柱支撑围岩；矿房回采结束厚可立即回采本分段矿柱，并同时处理采空区。分段矿房法的切割工作包括开掘堑沟和切割立槽（书714页图）分段矿房法的评价：优点：可多分段同时回采和采用无轨自行运输设备运搬，矿块生产能力大，效率高，回采工作完全在巷道中进行，比较安全缺点：每个分段都要开掘一系列分段巷道，采准工作量大分段矿房法是开采矿岩中等稳固以上的倾斜中厚和厚矿体的一种较为有效的采矿方法。四、阶段矿房法阶段矿房法特点：主要用于开采急斜厚及极厚矿体。按落矿方式不同阶段矿房法又有多种方案，其中以垂直深孔落矿阶段矿房法用的最多分段凿岩阶段矿房法的特点：将阶段沿垂高划分为若干段，在分段巷道中钻凿中深孔，崩落的矿石从矿块底部放出，即分段凿岩，阶段出矿。这种采矿方法的矿块有沿矿体走向和垂直矿体走向两种布置方式。一般情况下，矿体厚度小于15m时沿矿体走向布置，大于15m时垂直走向布置。分段凿岩巷道的布置应使钻孔深度相差不大，以提高凿岩效率。对于急倾斜矿体，分段凿岩巷道应位于矿体厚度中央；对于倾斜矿体，应靠近下盘布置。切割工作包括拉底、辟漏和开掘切割立槽。拉底一般采用浅孔，子拉底巷道向两侧扩帮，直至上下盘形成拉底空间。辟漏可以从拉底空间向下，或从漏斗颈上开掘。由于回采工作面是垂直的，因此拉底和辟漏可以在矿房回采前完成，也可以超前工作面1-2排漏斗进行。切割立槽是起始回踩的自由面和自由空间，其高度与矿房高度一致，长度与矿体厚度相同，切割立槽可以布置在矿房一侧，也可位于矿房走向中央。回采工作是在分段凿岩巷道中钻凿上香扇形中深孔或深孔，爆破后崩落矿石考自重落到矿房底部，在电耙巷道中将矿石耙入矿石溜井，在阶段运输行装车外运。VCR法（垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法）爆破气体做功形式：柱状药包，球状药包，亚球状药包。（书718页图）阶段矿房法评价：优点：矿块生产能力大，效率高，成本低；人员在巷道中或硐室中作业，安全性好。VCR法还具有矿块结构简单、机械化程度高和爆破效果好缺点：矿柱矿量所占比重大，矿石损失与贫化大，采准量大VCR法对凿岩技术要求较高，且要求矿体形状比较规整阶段矿房法适用于矿岩稳固的急斜厚和极厚矿体，以及急斜平行极薄矿脉群崩落采矿法崩落采矿法的基本特征是以矿块为单元单步骤回采，再回踩过程中强制（或自然）崩落围岩控制地压。一、 单一长臂式崩落法他的基本特征是将阶段划分为矿块，沿阶段倾斜全长布置工作面，沿走向推进，一次采全厚，随工作面推进，有计划地回柱放顶，崩落顶板充填采空区。二、 分段崩落法（1） 有底柱分段崩落法基本特征：是将矿块沿倾斜方向划分成分段，每个分段下部都设出矿底部结构（有底柱），采下的矿石子崩落费石层下从分段底部结构放出，废石随矿石放出 而充填采空区。 条件：1、地表允许塌陷 2、矿体厚度和倾角：急倾斜矿体厚度不小于五米，倾斜矿体厚度不小于10m，厚度20m以上矿体倾角不限； 3、矿岩稳固性：矿石及下盘围岩中等稳固以上 4、矿石价值不高 5、矿石无自燃性、结块性、矿体中不含厚度较大的夹石层。 （2） 无底柱分段崩落法 其基本特征是，将矿块划分为分段，分段不设底部结构（无底柱），凿岩、落矿和出矿等回采工作都在巷道中进行，崩落围岩控制低压。 条件：1、地表允许塌陷 2、急斜厚矿体和缓斜。倾斜及厚矿体 3、矿石和下盘围岩中等稳固以上 4、矿石价值不高，围岩含有品味。三、阶段（自然）崩落法基本特征是不划分分段，而是沿阶段全高落矿，崩落围岩管理地压。（1） 阶段强制崩落法其基本特征是在矿块下部设底部结构和补偿空间，在凿岩硐室中钻凿水平深孔，采用自由空间爆破落矿，采下矿石自覆盖废石层下放出。（2） 阶段自然崩落法他的基本特征是矿石经大面积拉低后在自重或地压作用下（或开掘少量消弱工程）后自然崩落，一般无需用爆破法落矿。充填采矿法充填采矿法的基本特征是，一般将矿块划分为矿房和矿柱，两步骤回采，矿房回采过程中，随矿石的才出，用充填材料逐步充填采空区。充填能有效控制围岩变形、破坏和地表移动，为矿柱回采创造有利条件。充填采矿法矿石回收率高，平化率低，但采矿成本高，因此多用于开采稀有、贵重矿石或高品位富矿，以及覆岩或地表不允许崩落的条件。一、 上向（水平）分层充填采矿法它的基本特征是，将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采，矿房自下而上分层回采，并逐层用充填材料充填采空区，以及支撑采空区两帮围岩和作为继续向上回采的作业平台。回采矿房的充填方法，主要有水利充填和胶结充填。（一） 水利充填方案1. 结构与参数阶段高度一般为30-60m。矿体赋存稳定，厚度和倾角变化小，或矿体倾角大时则可采用较大的阶段高度。矿体厚度不大于10-15m时，一般沿走向布置矿块，矿房长度为30-60m，采用无轨化自行设备时，可达100m以上。垂直走向布置矿块时，矿房长度一般控制在50m以内，宽度为8-10m。2.采准和切割如图36-25所示，每个矿房至少布置两个矿石溜井、一个行人滤水井和一个充填天井。切割工作是在底柱上部标高掘拉底巷道，并以此巷为自由面扩大到矿房边界形成拉底空间后，再向上挑顶2.5-3m。将崩落的矿石经矿石溜井放出后，即可浇注钢筋混凝土底板作为充填体的基础，并为顶底柱回采创造有利条件。3.回采工作回采工作主要有落矿、出矿和充填。（二）、胶结充填方案水利充填方案回采工艺复杂，排除泥水污染巷道，水沟和水仓的清理工作量大。此外，水利充填体的压缩量和压实量大，不能有效的解决岩层移动的问题。为此国内外推广应用了胶结充填采矿法。其矿块结构、采准、切割及回采工作都与水利充填方案相似，区别在于行人天井不必考虑滤水问题，与矿石溜井一样，只立模浇注即可，也不必构筑混凝土隔墙、钢筋混凝土底柱和铺设分层底