金属矿床地下开采.ppt

1、金属矿床地下开采发表许梦国，电话： 68862775 (营)e-mail :394188236，1，绪论，1开采工程是国民经济中重要地位的开采工业是一切工业的基础，主要开采对象不是一切近年来大量的矿产资源推进采矿工业向高产、高效、安全、优质、环境保护和矿产资源综合利用方向转变是非常困难和紧迫的任务。 2采矿工程的历史和现状3采矿工程的未来4采矿工程和其他课程的关系，2、3、4、5、6、第一章金属矿床的工业特征第一节矿石和废石和金属矿石的种类，第一、矿石和废石1矿石的集合体称为矿床，矿床是矿床的总称。 一个矿区可以由一个或多个矿床组成。 2、废石：矿体周围的岩石(围岩)

2、及夹在矿体之间的岩石(夹石)，不含成分或含量过少。 现在不应作为矿石开采的是废石。 矿石和废石的概念是相对的，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化。 7、二、金属矿的种类(一)金属矿石：作为提取金属成分的矿石，称为金属矿石，1、根据所含金属的种类a .贵金属矿石(金、银、铂等)； b .有色金属矿石(铜、铅、镍、锑、钨、锡、钼等) c .黑色金属矿石(铁、锰、铬等) d .稀有金属矿石(钽、铊等) e .放射性矿石(铀、钍等)。 2 .按所含金属成分分为单一金属矿石和多金属矿石。 根据金属矿物的性质、矿物组成和化学成分分为： a .自然金属矿石：金属是单一元素存在于矿床中

3、的矿石，称为自然金属矿石，如金、银、铂等。 b .氧化矿石：指矿石矿物的化学成分分为氧化物、碳酸盐及硫酸盐，如赤铁矿、红锌矿、铁锰矿、红铜矿、白铅矿等。 c .硫化矿石：矿石矿物的化学成分为硫化物，如黄铜矿、方铅矿、辉钼矿等。 d .混合矿石：矿石包含前三种矿物中两种以上的混合物。 品位：矿石中有用成分的含量。 常用百分比表示。 金等贵重的金属矿石表示1吨(或1立方米)的矿石中含有多克的有用成分。 9、第二节矿石和围岩的物理力学性质，1、坚固性系数：矿石的坚固性是抗外力的性能(综合外力)。 国内用矿岩的极限抗压强度表示，即f=R/100 (或f=R/10，r单位为MPa )式中，r矿岩的极限抗

4、压强度为98.1kpa=1标准大气压或kg/m2。 2 .稳定性：指矿石或矿石空间允许的暴露面积大小和暴露时间长度的性能。 直接影响采矿方法的选择和压力管理方法，根据10，矿岩或矿石的稳定度，可分为5种情况： a，极不稳定：不允许暴露面积，掘巷时采用先进的支护方法b，不稳定：允许不保护暴露面积800m2。 3 .凝固性：指采集的矿石在水和压力下，经过一段时间后与整体相连的性质。 不利于放矿、装车、运输。 4 .氧化性和自然性：指高硫矿石在水和空气的作用下变成氧化矿石的性质。 被氧化的矿石，选矿回收率降低。 11、含硫矿石(含硫量1820%以上)是自然性的，即在空气中氧化、散热，导致火灾。 不能

5、使用留矿法，不能制作崩落法的展望层、填充材料。 5 .含水性：矿石或岩石吸附保持水分的特性称为含水性。 6 .破碎性：岩石破碎后的破碎块之间存在大的空隙，其体积大于原岩体积的性质称为破碎性。破碎后的体积与原岩体积之比称为破碎膨胀系数(疏系数)。 一般硬岩石为1.21.5，氧化铝矿为软岩，1.952.088，铁矿石一般为1.6。12、第三节金属矿床分类、金属矿床的矿床形状、厚度及倾斜角直接影响矿床开拓和采矿方法的选择。 因此，金属矿床的分类按其矿床形状、倾斜角、厚度3个因素进行分类。 按矿床形状分类： a、层状矿床b、脉状矿床c、块状矿床。 13、2、矿体倾斜角分类： a、水平和微倾斜矿体倾斜角

6、小于5 b .缓倾斜矿体倾斜角为530 .倾斜矿体倾斜角为3050 .急倾斜矿体倾斜角大于55。 按矿床厚度分类： a、极薄矿床厚度在0.8米以下b、薄矿体厚度在0.84米之间c、中厚矿床厚度在41015米之间d、厚矿床厚度在101540米之间e、极厚矿体厚度超过40米。 14、15、第二章矿床采矿单元的划分及其采矿顺序第一节矿田和井田、一、矿田：修订一个矿山企业采矿的全部或一部分。 二、井田：修订一个矿山开采的全部矿床或其一部分。16、第二阶段和矿体，第一阶段：开采缓倾斜、倾斜和急倾斜矿体时，在井田每隔一定的垂直距离开挖与行驶一致的主要运输巷道，将井田沿垂直方向分为矿段，该矿段称为阶段。 两

7、级高度：上下两个相邻的运输巷道底板之间的垂直距离。 叫做阶段的高度。 影响阶段高度的因素： a、矿体的倾斜角、厚度、沿行走的长度b .矿岩的物理力学性质c .采用的开拓方法和采矿方法d .阶段开拓、采集、切割和采集的时间e .阶段矿床的采矿条件f .每吨矿石摊铺的基础设施开拓和采准费用g .矿石1吨三、矿块：分阶段沿行驶每隔一定距离挖掘天花板，将上下两个相邻的运输巷道连通，将阶段分为独立的采矿单元，称为矿块。18、第四节矿床开采顺序，一井田中段阶段的开采顺序： 1上行式：先采下部阶段，后采上部阶段，从下到上分阶段开采。 2下行式：先上段开采，后下段开采，自上而下分阶段开采。 二、阶段中矿块开采

8、顺序1、前进式2、后退式3、混合式。 三、邻接矿体1的矿体倾斜角为围岩的移动角以下时，采取从上盘向下盘前进的开采顺序。 2矿体的倾斜角大于围岩的移动角的情况下，通常在最初采矿上盘矿体后采取采矿下盘矿体的采矿步骤。 19、20、第三章矿床开采步骤和三级储量第一节矿床开采步骤，金属矿山的地下开采可以分为开拓、采准、切割和开采4个步骤。 这些步骤反映了各种会议。 一、矿床开拓从地面挖掘一系列巷道通过矿床，在将从地下开采的矿石运送到地面的同时，将新鲜空气输送到地下，将地下污染的空气排出到地表，将矿床的水输送到地表，将人员、材料和设备等输送到地面，提高、运输、通风、排水和动力供给等完善体系、21、二、矿

9、体采准是指在开拓完毕的矿床中，挖掘采准巷道，分阶段以成矿体为采矿的独立单元，在矿体内创造行人、跳蚤、放矿、通风等条件。 采准系数：每千吨矿石开采量所需掘进的采准、巷道的米数，可以用下式进行修正：22、三，切割作业的切割作业是在采准完毕的矿块中，为大规模的开采矿石打开自由面和自由空间(打底或切割槽)，也有漏斗四、采矿作业切割作业完成后，大量采矿可称为采矿作业。 它包括落矿、运输和压力管理三项主要工作。23、第二节三级储量、1、开拓储量：设置修订中包含的开拓巷道全部挖掘完毕，构成主要的运输、通风系统。 并且，可以开采的开采巷道的人，在这里开采巷道水平以上的设置修订储量2，开采储量：在开采的矿床范围

10、内，应该用设置修订规定的开采方法开采的开采巷道全部完成后，把这个矿床的储量称为开采储量。 3、采矿储量：如准备采矿的矿块，完成底抽空间或切割槽、漏钻等切割工序，可以立即进行采矿，则该矿块内的储量称为采矿储量。 这个量与采矿的损失贫困化有关，例如储量100t，回收率60%，贫困化率20%开采矿石量。 如果是一年75万t的采矿量，则需要准备100万t的储藏量。 所以，三级矿量的称呼并不比三级储量直接。24、第四章矿石损失与贫困化第一节矿石贫困化的概念、矿石损失：损失的工业储量与工业储量之比。 矿石贫困化：贫困化率：矿石品位下降的比例。 废石混入率：开采矿石中的废石和开采矿石重量的比例。 损失贫困化

11、直接影响矿山的经济效益和国家有用资源的回收。 25、第二节矿石损失和贫困化的原因，一、矿石损失原因： 1、开采损失a、开采损失：留在开采场填充材料，运输途中损失b .修订应开采的未开采的损失，留下各种矿床留下未开采的损失。 2、非开采损失a、地质条件及水文地质条件造成的损失b、留永久矿床造成的损失2、矿石贫化的原因： 1、采矿过程中混入废石2、采矿过程中高品位粉矿的损失3、采矿过程中有用成分的氧化或析出、26、第三节矿石损失和贫化修正r金属量平衡式T=(Q Q。 r”被带入R=T Q。 q将间接法(不进入采矿场测定的采矿方法)矿石损失率定义为、27、q。 损失储量，q :工业储量，r :矿石混

12、入废石量废石混入率：贫化率：根据定义，工业品位和开采品位的差和原矿品位的百分比(品位降低的百分比)和不包含品位时的废石混入率在数值上相等，但意思不同，也有以矿石混入率为贫化率的矿山，2 一、年下降深度年下降速度是指矿山勘测者年初和年末测得的采场水平标高差。 年下降深度可以用下式修正： h=A(1 - r)/SK，开采系数有时用1立方米矿体的水平面积每年开采吨数表示的单位生产能力评价矿床的开采强度。 下式表示的： C K A/S、29、第二节确定矿山生产能力的依据矿山生产能力，是基于矿床地质条件、资源条件、技术经济条件，综合分析经济、技术、安全和时间要素而决定的。二、矿山服务年限矿床工业储量、矿

13、山生产能力与矿山服务年限有以下关系： A Q S/T(1 r )，30，第三节对矿床开采的要求，一、 基本要求1确保矿床开采作业的安全和良好的工作条件2提高劳动生产力3提高开采强度4矿石的损失贫化率小5降低矿石成本二、对环境保护的要求1大气、森林、 保护水域和其他自然条件和地表构筑物2消除生产废弃物对环境的有害影响3恢复因开采矿物资源而被破坏的农地和土地3， 开采技术水平要求1实现或完善矿山基本生产过程的机械化和综合机械化2过程系统和实现主要生产环节的自动化3研究组织管理的自动化，32，第六章矿床开拓方法第一节矿床开拓，一、矿床开拓：要开采地下矿床，需要从地面挖掘一系列巷道通告矿床，完全提高、

14、运输、运输为了开拓矿床而挖的井巷，被称为开拓井巷。 主要开拓巷道：运送矿石的开拓巷道，主要称为开拓巷道。 /平唯、竖井、斜井、斜坡道。 辅助开拓巷道：不搬运矿石开拓巷道，称为辅助开拓巷道。 例：通风井、坑道、填充井、副井。 开拓方法分类：主要根据开拓巷道的类型进行分类。 33、二、开拓方法分类单一开拓法：在一个开拓井巷开拓矿床，主要是一平只有开拓方法的2斜井开拓方法3立井开拓方法4斜坡道的开拓方法共同开拓方法：用两种以上的开拓方法开拓矿床只有与井筒联合：平和盲(明)立井平和盲(明) 斜井明井与盲井的联合：明竖井、盲竖井明竖井、盲竖井明斜井、盲竖井明竖井和盲竖井，34，第二节平只是开拓方法，成为

15、矿床，而垂直矿体朝向下盘只是该矿脉和斜面的倾斜方向相反的情况，从下盘前进只是矿脉开拓矿床，该开拓方法只是下盘开拓方法、35、二、垂直矿床仅为面向上盘平开拓方法，若矿脉与斜面的倾斜方向相同，则上盘掘进平仅通过矿脉开拓矿床，该开拓方法被称为仅上盘平开拓方法。 采用下盘平开拓法和仅采用上盘平开拓法时，平只需通过矿脉，即可补充勘探矿脉。 36、36、三、沿矿体平坦的只有开拓法，矿脉侧翼沿斜面露出的话，平坦的只有沿方向前进，沿矿体平坦的只有开拓法，平坦的一般只有在脉内设置。 这种开拓方法的优点是在短时间内就可以开始采矿，各阶段只能设置在脉内。37、第三节斜井开拓，倾斜或缓倾斜矿体，即矿体倾斜角在1520

16、到45之间，矿体在地表以下，矿体是不太深埋藏的中小矿山，地表不太厚的表土，可采用斜井开拓法。 一、脉内斜井开拓法矿体沿斜坡起伏不大，无褶皱和断层，可采用脉内斜井开拓。 具体的应用条件： 1、矿床范围宽、厚度小、下盘围岩不稳定、矿石价值不高2、矿山继续开始短期生产，为了早点看到矿，必须努力进行补充勘探3、露天转向地下开采，从斜井口到地表利用露天矿的边坡，边坡、38、39、2、下盘斜井开拓法，矿体平缓倾斜，下盘围岩比较稳定的情况下，可采用下盘斜井开拓。 斜井内采用的提升方式主要取决于斜井的倾斜角：提升方式： 2530采用箕斗或台车2530，串联提升机18，可以用钢丝带输送机输送，采用40、41、第四节竖井开拓法，矿体存在于地面以下，矿体的倾斜角竖井生产能力大于斜井，易于维护，因此竖井开拓采用金属矿山最广泛的开拓方法。 一、