采矿概论重点(整理版)

第一章 1 矿石矿石 凡是地壳中的矿物集合体 在现代技术经济条件下 能以工业规模从中提取国民 经济所必需的金属或非金属矿物产品者 就叫矿石 2 矿石品位矿石品位 矿石中有用成分的单位含量 3 矿石的分类矿石的分类 方法 矿石按其属性来分属性来分 可分为金属矿石及非金属矿石两大类 金属 矿石按所含金属种类的不同分为贵重金属矿石 有色金属矿石 黑色金属矿石 稀有金属 矿石和放射性矿石 按所含金属成分分所含金属成分分单一金属矿石和多金属矿石 按金属矿物性质 矿金属矿物性质 矿 物组成和化学成分分物组成和化学成分分为 自然金属矿石 氧化矿石 硫化矿石 混合矿石 4 矿石力学性质矿石力学性质 硬度 坚固性 坚固系数 f R 10 R 矿岩的极限抗压强度 MPa 稳 固性 结块性 氧化性和自燃性 含水性 碎胀性 坚固性坚固性 指矿岩抵抗外力 冲击机械 破碎炸药爆炸等外力而非轻度所指的压缩拉伸等单向作用力 的性能 f R 10 R 表示抗 压强度 稳固性稳固性 矿岩的采掘空间允许暴露时间长短的性能 它与矿岩的成分 结构 构 造 节理 风化程度 水文条件以及采掘空间的形状有关 一般分五种 含水性含水性 矿石吸 收和保持水分的性能 它对放矿 运输 箕斗提升一级矿仓贮存有很大影响 碎胀性 矿 岩从原矿体上被崩落破碎后因碎块之间具有空隙 体积比原岩体积增大的性质 它与矿岩 度大小和矿石形状有关 5 矿体厚度矿体厚度 是指矿体上下盘间的垂直距离或水平距离是指矿体上下盘间的垂直距离或水平距离 分类分类 极薄矿体40M 6 矿产资源矿产资源 指天然赋存于地球表面或地壳中 由地质作用所形成的呈固态 液态 气态 具有当时经济价值 潜在经济价值或战略价值的矿物富集体 7 矿床开拓矿床开拓 为了开采地下矿床 必须从地面一系列井巷通达矿床 以便人员 材料 设 备 动力及新鲜空气能进入井下 采出的矿石 井下的废石 废气和井下能排运到地面 亦即要建立矿床开采时的行人 运输 提升 通风 排水 供电 充填等系统 这一工作 称为矿床开拓 8 联合开拓联合开拓 在一开拓系统中 同时采用两种或多种主要开拓井巷的开拓方法称为联合开 拓 9 常见的开拓方法有常见的开拓方法有 竖井开拓法 矿体倾角大于 45 或小于 15 且埋藏较深 斜井开拓 法 倾角 15 45 的矿体 平硐开拓法 只能开拓地表侵蚀基准面以上的矿体或部分矿体 斜坡道开拓法 斜坡道是一种行走无轨设备的倾斜巷道 斜坡道开拓适用于开采大型或特 大型的矿体 联合开拓法 10 主要开拓巷道类型选择因素主要开拓巷道类型选择因素 地形条件 矿井规模及开采深度 矿体倾角 围岩物理力 学性质 11 各种主要开拓巷道的特点各种主要开拓巷道的特点 1 平硐与井筒的比较平硐与井筒的比较 与井筒开拓比较 平硐开拓具有以下 优点 施工简单 基建速度快 掘进费用低 不需开掘井底车场和硐室 因此基建投资少 平硐用电机车运输 比井筒开拓用绞车提升的费用低 而且不需要提升设备 井架及绞车 房 采用自流排水 排水费用低 无需水泵房 水仓等设施 平硐运输要比井筒提升安全 可靠 2 竖井与斜井相比有以下特点竖井与斜井相比有以下特点 1 提升能力 竖井比斜井大 胶带运输除外 2 开拓工程量 竖井井筒比斜井短 但竖井石门比斜井长 竖井井底车场复杂 掘进施工量 大 3 施工技术 竖井施工技术和掘进装备比斜井复杂 4 生产经营费 竖井提升费 用及排水费用均比斜井低 5 安全方面 竖井提升事故少 斜井提升易发生脱轨和断绳 跑车事故 3 斜坡道优点斜坡道优点 掘进快 投产早 斜坡道缺点 巷道工程量大 设备投资大 维修技术复杂 通风费用高 12 采矿方法采矿方法 采矿方法是研究矿块内矿石的开采方法 是研究采准 切割 回采工作在空 间 时间上的有序组合 是采准 切割 回采工作的总称 13 回采方法回采方法 在采矿方法中 完成落矿 矿石搬运和地压管理三项主要作业的具体工艺 以及它们相互之间在时间与空间上的配合关系 称为回采方法 14 采矿方法分类 采矿方法分类 空场采矿方法分空场采矿方法分 全面采矿法房柱采矿法留矿采矿法分段矿房法阶 段矿房法充填采矿法分 单层充填采矿法单层充填采矿法 上向水平分层充填采矿法上向倾斜分层充填采 矿法下向分层充填采矿法分采充填采矿法方框支架充填采矿法 崩落采矿法分崩落采矿法分 单层崩 落法分层崩落法有底柱分段崩落法无底柱分段崩落法阶段崩落法 15 采矿方法分类 采矿方法分类 目的 为了便于认识每种采矿方法的实质 掌握其内在规律及共性 以 便通过研究进一步寻求更加科学 更趋合理的新的采矿方法 要求 1 分类应能反映出 每类采矿方法的最主要特征 类别之间界限清楚 2 分类应该简单明了 不宜烦琐庞杂 要体现出新陈代谢 3 分类应能反映出每类采矿方法的实质和共同的实用条件 以作为 选择和研究采矿方法的基础 依据 一般以回采过程中采区的地压管理方法作为依据 特 征 根据采区地压管理方法 可将现有的采矿方法分为三大类 自然支撑法 崩落法 人 工支撑法 每一大类采矿方法中又按方法的结构特点 回采工作面的形式 落矿方式等进 行分组与分法 16 采准工程采准工程 为获得采准矿量 在开拓矿量的基础上 按采矿方法工艺的要求掘进的各类 井巷工程 称为采准工程 采准工程包括 阶段运输巷道 穿脉运输巷道 天井 上山 通风巷道 电耙道 采场溜井 采场充填井及凿岩巷道等 采准工程的任务 划分矿块 采区 并形成运输 行人 通风等系统 17 切割工程切割工程 为获得备采矿量 在采准矿量的基础上 按采矿方法工艺的要求掘进的各类 井巷工程 称为采准工程 切割工程包括 切割天井 上山 切割平巷 拉底巷道等 切 割工程的任务 为回采工作开辟最初的爆破自由面和补偿空间 18 回采的主要生产工艺回采的主要生产工艺有落矿 矿石搬运与地压管理 19 回采工作回采工作包括凿岩 爆破 通风 局部放矿 撬毛平场 二次破碎及整个矿房完毕后的 大量放矿 20 平巷施工主要工序平巷施工主要工序 凿岩 爆破 装岩和支护 辅助工序 撬浮石 通风 铺轨 接长 管线等 21 硐室施工的方法硐室施工的方法 全断面法 台阶工作面法 导坑施工法 留矿法 22 吊罐法施工事故类型分析吊罐法施工事故类型分析 1 通风问题是影响天井作业安全的主要因素 其危害涉及 到进入作业面的所有人员 其特点是不可见 事故后果无法预测 一旦中毒即失去自救能 力 极易形成伤亡事故 2 坠落事故是影响天井作业安全的又一重要因素 其危害涉及到 进入工作面的所有人员 特点是事故后果影响范围大且严重 有可预防性 3 设备事故是 吊罐法掘进天井所特有的危害因素 其危害也特别大 特点是伤害系数较普通坠落加大 救援难度大 次生伤害发生的机率较大 4 作业面浮石冒落也是影响天井作业的一大因素 俗称冒顶片帮 但天井作业面的浮石比斜井 平巷的危害大得多 其危害同样涉及进入作 业面的所有人员 其特点是可见 可预防 5 职业病危害也是影响安全的一大因素 而且 特点是潜伏期长 不易察觉 危害性大 无法复原等特点 6 触电事故也是天井掘进中影 响安全的因素 其危害涉及到所有进入工作面的所有人员 其特点不可预见 但可预防 23 爬罐法掘进天井施工的过程爬罐法掘进天井施工的过程 掘进前 先在下部掘出设备安装硐室 避炮硐室 开始 先用普通法将天井掘出 3 5m 高 然后在硐室顶板和天井壁上打锚杆 安装特制导轨 此导 轨可作为爬罐运行的导轨 同时利用它装设风水管向工作面供应压风和高压水 在导轨上 安装爬罐 在硐室内安装软管绞车 电动绞车以及风水分配器和信号联系装置等 上述设 备安装调试后 将主爬罐升至工作面 工人即可站在主爬罐的工作台上进行打眼 装药连 线等工作 放炮之前 将主爬罐驱往避炮硐室避炮 放炮后 打开风水阀门 借工作面导 轨顶端保护盖板上的喷孔所形成的风水混合物对工作面进行通风 爆下来的岩碴用装岩机 装入矿车运走 装岩和钻眼可根据具体情况顺序或平行进行 24 尽量防止漏风并减小风阻的有关措施 尽量防止漏风并减小风阻的有关措施 改进风筒接头 减少风筒接头 防止漏风 降低 风阻 25 露天矿 露天矿 采用露天开采矿石的露天采场 26 露天采场 露天采场 采用露天开采的方法开采矿石 在空间上形成的矿坑 是露天开采 采装运 输设备 人员工作的场所 27 山坡露天矿 山坡露天矿 矿体赋存于地平面以上或部分赋存于地平面以上的 露天采场 没有形成 封闭的矿坑 位于地平面以上部分的露天采场称为山坡露天矿 28 深凹露天矿 深凹露天矿 露天采场位于地平面以下 形成封闭圈 位于封闭圈以下的部分的露天采 场称为深凹露天矿 29 露天矿田 露天矿田 划归一个露天采场开采的矿床或其一部分称为露天矿田 30 露天开采境界 露天开采境界 露天采场开采终了时或某一时期形成的露天矿场 31 露天矿场边帮 露天矿场边帮 露天开采境界四周表面部分 32 露天矿 最终帮坡角 露天矿 最终帮坡角 是最终边帮形成的坡面与水平面的夹角 也叫最终废止角 分 为上盘帮坡角和下盘帮坡角 33 露天矿 开采深度 露天矿 开采深度 是指开采水平的最高点到露天矿场的底平面的垂直距离 34 采区采区 采区是指位于工作平盘上的凿岩 采装 运输等设备工作的区域 沿台阶走向将 某工作平盘划分为几个相对独立的采区 每个采区又称采掘带 采掘带的大小由采区长度 和采掘带宽度来表示 35 露天开采的步骤露天开采的步骤 准备阶段 基本建设阶段 正常生产阶段 生态恢复阶段 36 露天开采的特点露天开采的特点 与地下开采具有以下优点 建设速度快 劳动生产率高 开采成本低 矿石损失贫化小 作业条件好 生产安全可靠 缺点 初期投资大 环保能力差 工作条 件受气候影响较大 37 露天矿运输的基本任务露天矿运输的基本任务 是将露天采场采出的矿石运至选矿厂 破碎厂或储矿场 将剥 离的废石运至排土场 以及把材料 设备 人员运送至所需的工作地点 38 三废三废 废气 废水 废渣 39 废渣的处理废渣的处理 矿山废渣的处理主要是综合利用 即废渣减量汇入资源化 能源化 这是 一项保护环境 保护一次原材料 促进增产节约的有效措施 总的来看 矿业废渣占全国 固体废物总量