采礦基礎(chǔ)培訓(xùn)講義

1、采礦基礎(chǔ)知識(shí)Contents第一部分第一部分 采礦基礎(chǔ)知識(shí)采礦基礎(chǔ)知識(shí)第二部分第二部分 地下開采地下開采第三部分第三部分 露天開采露天開采第四部分第四部分 識(shí)圖常識(shí)識(shí)圖常識(shí) 采礦學(xué)研究的內(nèi)容是礦床的開采問(wèn)題 礦床開采分為開拓、采準(zhǔn)、切割和回采幾個(gè)步驟。 采礦方法是研究礦塊的開采方法，包括采準(zhǔn)、切割和回采三項(xiàng)工作。 礦床開拓：從地表進(jìn)行一系列巷道通達(dá)礦體，以便把地下將要采出的礦石運(yùn)至地面，同時(shí)把新鮮空氣送入地下，并把地下污濁空氣排出地表，把礦坑水排出地表，把人員、材料和設(shè)備等送入地下和運(yùn)出地表，形成提升、運(yùn)輸、通形成提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水以及動(dòng)力供應(yīng)等完整系統(tǒng)，稱為礦井開拓。風(fēng)、排水以及動(dòng)力供應(yīng)

2、等完整系統(tǒng)，稱為礦井開拓。為此目的而掘進(jìn)的巷道，稱為開拓巷道。 礦塊采準(zhǔn)：在以開拓完畢的礦床里，掘進(jìn)采準(zhǔn)巷道，將階將階段分成礦塊作為段分成礦塊作為回采的獨(dú)立單元，并在礦塊內(nèi)形成行人，鑿巖、放礦、通風(fēng)等條件。 切割：在采準(zhǔn)完畢的礦塊里，為大規(guī)?；夭傻V石開辟自由面和自由空間（拉底、切槽或劈漏）。 回采：切割完成之后，就可以進(jìn)行大量的采礦，稱為回采。包括落礦、采場(chǎng)搬運(yùn)、出礦和采場(chǎng)地壓管理幾項(xiàng)工作。 礦物是人類生產(chǎn)資料和生活資料的重要來(lái)源之一，是構(gòu)成地殼巖石的物質(zhì)基礎(chǔ)。自然界里的礦物很多，大約有3000 種，但最常見(jiàn)的只有五六十種，至于構(gòu)成巖石主要成分的只不過(guò)二三十種。組成巖石主要成分的礦物，稱造巖礦

3、物。它們共占地殼重量的99。各種礦物都具有一定的外表特征形態(tài)和物理性質(zhì)，可以作為鑒別礦物的依據(jù)。礦床由礦體組成， 一切埋藏在地下或分布于地表的可供人類開采利用的天然礦物資源，都可泛稱礦產(chǎn)。其中值得開采的礦點(diǎn)才能構(gòu)成礦床。 所謂礦床是在一定地質(zhì)作用下形成的在質(zhì)量和數(shù)量上都能滿足當(dāng)前開采利用要求的有用礦物的富集地段。 礦床：是礦體的總稱，主要研究礦體，次要研究圍巖、夾石。 1.礦床是在一定地質(zhì)作用下形成的，無(wú)論是巖漿作用、沉積作用和變質(zhì)作用，只要在其過(guò)程中導(dǎo)致有用礦物的富集，便可形成礦床。 2.礦床必須有一定的數(shù)量和質(zhì)量。數(shù)量即儲(chǔ)量；衡量質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)是品位，品位就是礦石中金屬或有用組分的單位

4、含量。邊界品位：圈定礦體的單個(gè)樣品中有用組分含量的最低標(biāo)準(zhǔn)，是礦與非礦的分界品位。 3.礦床應(yīng)該滿足當(dāng)前的工業(yè)要求，包括開采、冶煉和利用等方面的要求。 礦體是獨(dú)立的地質(zhì)體，具有一定的： 空間位置： 座標(biāo)、高程、范圍 幾何形態(tài)： 產(chǎn)狀：走向、傾向、傾角、 質(zhì)量界限：1）礦體的空間分布特征 礦體形態(tài)可分為以下三類。（1）板狀 兩個(gè)方向延伸較大。板狀礦體可分為礦脈（包括層狀礦脈和切割礦脈）和礦層兩種。（2）等軸狀 習(xí)慣叫塊狀，三度空間大致均衡延伸。按塊度大小可分別稱作礦瘤、礦巢、礦囊等。（3）柱狀 一個(gè)方向延伸很大，另外兩個(gè)方向延伸較小。有柱狀、筒狀、管狀等幾種。金屬礦床以脈狀及透鏡狀礦體較多， 煤

5、體一般為層狀。 走向：巖層與水平面的交線稱走向線，走向線在水平坐標(biāo)系中所指的方位就是該巖層的走向。 傾向：層面上與走向線垂直的直線稱（真）傾斜線，傾斜線下傾方向在水平面上的投影線所指的方位就是該巖層的傾向。 傾角：巖層的傾斜線與它在水平面上投影線之間的銳夾角就是該巖層的（真）傾角。 我國(guó)優(yōu)勢(shì)礦種稀土、鎢、錫、鉬、銻、鉍、硫、菱鎂礦我國(guó)優(yōu)勢(shì)礦種稀土、鎢、錫、鉬、銻、鉍、硫、菱鎂礦、硼、煤等、硼、煤等 我國(guó)急需短缺礦種富鐵、銅、鉀鹽、鉻鐵礦、金剛石、我國(guó)急需短缺礦種富鐵、銅、鉀鹽、鉻鐵礦、金剛石、石油、天然氣等石油、天然氣等 礦石：凡是地殼內(nèi)的礦物體，按現(xiàn)代技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平，能以工業(yè)規(guī)模從中提取國(guó)民經(jīng)

6、濟(jì)所必須的金屬或其它礦物產(chǎn)品的，叫礦石。 廢石：對(duì)不含有用成份或者有用成份含量過(guò)低，當(dāng)前不宜作為礦石開采的巖石叫廢石。 圍巖：礦體周圍的巖石（上盤頂板、下盤底板、兩翼） 礦體：是指在空間上具有一定位置、形狀、大小的礦石聚集體。 論述礦石與廢石的相互關(guān)系：要點(diǎn): 1礦石與廢石是相關(guān)的 2 礦石與廢石是互相轉(zhuǎn)化 3轉(zhuǎn)化條件：技術(shù) 經(jīng)濟(jì) 地理 市場(chǎng) 時(shí)間地質(zhì)年代表地質(zhì)年代表宙(宇)代(界) 紀(jì)(系) 同位素年齡(百萬(wàn)年) 新生代(界) 第四紀(jì)(系) 0 第三紀(jì)(系) 白堊紀(jì)(系) 65 侏羅紀(jì)(系) 三迭紀(jì)(系)顯生宙(宇) 二疊紀(jì)(系) 248 石炭紀(jì)(系) 古生代(界) 泥盆紀(jì)(系) 志留紀(jì)(系

7、) 奧陶紀(jì)(系) 寒武紀(jì)(系) 543 震旦紀(jì)(系) 800 中元古代(界) 古元古代(界)太古宙(宇) 2500冥古宙(宇)( a ）層狀礦床，（B）脈狀礦床；( c ）網(wǎng)脈狀礦床，( d ）透鏡狀礦床，（e）塊狀礦床，( f）巢狀礦床1 -礦體，2 -礦體下盤，3 -礦體上盤，a -垂直厚度，b-水平厚度，-礦體傾角 第一部分第一部分 采礦基礎(chǔ)知識(shí)采礦基礎(chǔ)知識(shí)2）礦體分類 （1）礦體按傾角劃分可分為以下4種： 水平和微傾斜礦體 傾角為0050 緩傾斜礦體 傾角為50300 傾斜礦體 傾角為300550 急傾斜礦體 傾角為550以上。煤層按傾角分類近水平煤層傾角8緩傾斜25 2545 （2）

8、礦體按厚度劃分可分為以下5種： 極薄礦體 厚度小于0.8m， 薄礦體 厚度為0.85m 中厚礦體 厚度為515m； 厚礦體 厚度為1550m； 極厚礦體 厚度在50m以上。煤層厚度極薄煤層0.8m，薄煤層1.3m,1.33.5m，特厚煤層6m。第一部分第一部分 采礦基礎(chǔ)知識(shí)采礦基礎(chǔ)知識(shí) （3）礦巖按圍巖的穩(wěn)固性一般分為5級(jí)： 極不穩(wěn)固的 在沒(méi)有支架或超前支架的支護(hù)情況下，頂板和側(cè)幫都不能有暴露面； 不穩(wěn)固的 允許有不大的暴露面（50m2以內(nèi)），但要隨回采工作的推進(jìn)立即支護(hù)； 中等穩(wěn)固的 允許有一定暴露面（50200m2），隨回采工作的推進(jìn)可以不立即進(jìn)行支護(hù)； 穩(wěn)固的 允許有較大暴露面（200

9、800m2），一般不用支護(hù)，在個(gè)別的地方要支護(hù)； 極穩(wěn)固的 允許有很大的暴露面（800m2以上），不須支護(hù)，長(zhǎng)期不垮。 煤層： 穩(wěn)定 較穩(wěn)定 不穩(wěn)定 極不穩(wěn)定第一部分第一部分 采礦基礎(chǔ)知識(shí)采礦基礎(chǔ)知識(shí) 3） 容重:一般巖石的容重約在2.33.0 tM3之間 黑色金屬礦石中金屬含量較高，可達(dá)3.5t/ M3 塊度:一般礦石的合格塊度在200250mm之間 隨著機(jī)械化水平的提高，合格塊度有增大趨勢(shì) 結(jié)塊性:給放礦、裝礦和運(yùn)礦（運(yùn)輸、搬運(yùn)）等帶來(lái)困難 含水性：巷道支護(hù)、采礦、放礦、運(yùn)輸、提升有較大影響。 碎脹性：給爆破補(bǔ)償空間帶來(lái)影響。一般堅(jiān)硬礦巖的碎脹 系數(shù)為1.21.5。第一部分第一部分 采礦基

10、礎(chǔ)知識(shí)采礦基礎(chǔ)知識(shí) 3）開采工藝有較大影響的礦巖物理力學(xué)性質(zhì)：容重、塊度、碎脹性、含水性、結(jié)塊性、穩(wěn)固性以及強(qiáng)度、堅(jiān)固性等。 強(qiáng)度: 礦巖有三種強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度 抗壓強(qiáng)度最大。 抗剪強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的18112 抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的110150 第一部分第一部分 采礦基礎(chǔ)知識(shí)采礦基礎(chǔ)知識(shí) 2.生產(chǎn)能力概念與計(jì)算 1）礦井生產(chǎn)能力與服務(wù)年限 礦井生產(chǎn)能力 正常生產(chǎn)時(shí)期，單位時(shí)間內(nèi)（年或月）礦井采出的礦石量。一般按年產(chǎn)礦石量計(jì)算，即礦井設(shè)計(jì)的年產(chǎn)量。礦井實(shí)際產(chǎn)量可以低于或高于礦井生產(chǎn)能力。一般情況礦井生產(chǎn)初期和末期實(shí)際產(chǎn)量小于礦井生產(chǎn)能力礦井生產(chǎn)正常期礦井實(shí)際產(chǎn)量可能大于礦井生產(chǎn)

11、能力 礦井生產(chǎn)能力，是礦床開采的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一，它決定礦井 基建工程量 主要生產(chǎn)設(shè)備的類型 技術(shù)構(gòu)筑物的規(guī)模和類型 輔助車間和選冶車間的規(guī)模、職工人數(shù)等， 從而影響基本建設(shè)投資和投資效果、企業(yè)的產(chǎn)品成本和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效果。 露天礦生產(chǎn)能力，用礦石生產(chǎn)能力礦石生產(chǎn)能力（即每年采出的礦石量）和礦巖生產(chǎn)能力礦巖生產(chǎn)能力（即每年采剝總量）兩種指標(biāo)來(lái)表示。礦巖生產(chǎn)能力是露天礦生產(chǎn)能力的重要指標(biāo)。第一部分第一部分 采礦基礎(chǔ)知識(shí)采礦基礎(chǔ)知識(shí) 確定礦井生產(chǎn)能力的基本條件礦床地質(zhì)條件 工業(yè)儲(chǔ)量的大小 技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素 市場(chǎng)需求量第一部分第一部分 采礦基礎(chǔ)知識(shí)采礦基礎(chǔ)知識(shí)第一部分第一部分 采礦基礎(chǔ)知識(shí)采礦基礎(chǔ)知識(shí)

12、礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限和礦井生產(chǎn)能力應(yīng)相適應(yīng)，它們之間保持一個(gè)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上都比較合理的關(guān)系。 礦山生產(chǎn)能力大，服務(wù)年限長(zhǎng) 實(shí)際服務(wù)年限計(jì)算服務(wù)年限 考慮露天礦正常服務(wù)年限的基本原則是：露天礦的合理服務(wù)年限應(yīng)與其主要設(shè)備的磨損時(shí)間相適應(yīng)。 第一部分第一部分 采礦基礎(chǔ)知識(shí)采礦基礎(chǔ)知識(shí) 2）計(jì)算（均為生產(chǎn)能力和服務(wù)年限的關(guān)系） A地下開采 1）煤礦 2）金屬礦和非金屬礦 式中：A礦井生產(chǎn)能力，Mt/a； ZK礦床可采儲(chǔ)量，Mt； T礦井服務(wù)年限，a； K儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取1.4； Q礦床工業(yè)儲(chǔ)量，Mt； Hk礦石總回采率，%； y廢石總混入率，%。TKZAk)1 (yTQHAk第一部分第一部分

13、 采礦基礎(chǔ)知識(shí)采礦基礎(chǔ)知識(shí) B露天開采 AkP（1）/T 式中：Ak礦石生產(chǎn)能力，t/a； P露天礦境界內(nèi)礦石的工業(yè)儲(chǔ)量，t； 礦石回收率，%； 礦石混入率，%； T露天礦正常服務(wù)年限，a。第一部分第一部分 采礦基礎(chǔ)知識(shí)采礦基礎(chǔ)知識(shí) 3.礦石損失、貧化的概念與計(jì)算 1）概念礦石損失礦石在數(shù)量上的減少礦石貧化礦石在質(zhì)量上的降低礦石損失率開采過(guò)程中損失工業(yè)儲(chǔ)量與總工業(yè)儲(chǔ)量之比。礦石回采率采出的純礦石量與總工業(yè)儲(chǔ)量之比率。廢石混入率混入礦石中的廢石量與采出礦石量之比礦石貧化率礦石品位降低的百分?jǐn)?shù)。礦石損失率+礦石回采率=1廢石混入率礦石貧化率第一部分第一部分 采礦基礎(chǔ)知識(shí)采礦基礎(chǔ)知識(shí)廢石混入率和礦石

14、貧化率是礦石貧化的兩種表示方法。廢石的混入和高品位粉礦的流失等都將造成礦石貧化，但廢石混入是礦石貧化主要原因。礦石損失與貧化是評(píng)價(jià)礦床開采的主要指標(biāo)，分別表示地下資源的利用情況和采出礦石的質(zhì)量情況。 屬于礦產(chǎn)資源利用指標(biāo)的有礦石回收率、礦石損失率(在開采過(guò)程中損失的工業(yè)儲(chǔ)量與工業(yè)儲(chǔ)量之比率)、 廢石混入率 、礦石貧化率 2）計(jì)算第一部分第一部分 采礦基礎(chǔ)知識(shí)采礦基礎(chǔ)知識(shí) 4.礦石質(zhì)量與品位礦石的質(zhì)量：指礦石中有用成份的多少，常用品位來(lái)表示。品位：礦石中有用組份的百分含量，一般用重量百分比來(lái)表示。 工業(yè)品位： 是工業(yè)上對(duì)可采礦段所要求的最低平均品位， 是采與不采的界限 是采礦利潤(rùn)率為零的品位 4

15、.礦石質(zhì)量與品位邊界品位：可采礦石有用成份含量的最低界限，是劃分礦石和圍巖、圈定礦體的標(biāo)準(zhǔn)。 即礦與非礦的界限。是可采礦石有用成分含量的最低界線是礦體邊界上礦石質(zhì)量的最低品位 是劃分礦石和廢石、圈定礦體邊界的標(biāo)準(zhǔn)是礦與非礦的界線 邊界品位工業(yè)品位品級(jí)：考慮礦產(chǎn)中有益和有害元素的含量或有用礦物的物理性質(zhì)。礦石品位是衡量礦石質(zhì)量好壞的主要標(biāo)志。工業(yè)品位是隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的發(fā)展和需求程度而不斷變化的。第二部分第二部分 地下開采地下開采 1.開采單元的劃分和開采步驟 1)礦田、井田、階段、礦塊、盤區(qū)和采區(qū)的概念（三組概念）礦田與井田 礦田劃歸一個(gè)礦山企業(yè)開采的全部礦床或礦床的一部分叫礦田。 井田在一個(gè)

16、礦山企業(yè)中劃歸一個(gè)礦井開采的全部礦床或礦床的一部分叫井田。 礦田礦田井田井田 第二部分第二部分 地下開采地下開采階段與礦塊（緩傾斜、傾斜和急傾斜礦體） 階段在開采緩傾斜、傾斜和急傾斜礦體時(shí)，在井田中每隔一定的垂直距離，以上下兩個(gè)階段運(yùn)輸平巷為界，沿走向以井田邊境為界，劃分出來(lái)的礦段稱為階段。階段垂向上以上下兩個(gè)階段運(yùn)輸平巷為界階段沿走向以井田邊境為界急傾斜礦體的階段高度通常為5060m緩傾斜礦體的階段高度通常小于2030m在階段的基礎(chǔ)上劃分礦塊第二部分第二部分 地下開采地下開采階段與礦塊（緩傾斜、傾斜和急傾斜礦體） 礦塊在一個(gè)階段內(nèi)，每隔一定水平距離，用兩條出來(lái)的獨(dú)立回采單元稱為礦塊。礦塊長(zhǎng)度

17、多為礦塊長(zhǎng)度多為4060m。礦塊是最小的回采單元。礦塊是最小的回采單元。第二部分第二部分 地下開采地下開采盤區(qū)與采區(qū)（水平礦體或微傾斜礦體） 盤區(qū)開采水平礦體或微傾斜礦體時(shí)，在礦體平面上用運(yùn)輸巷道劃分為長(zhǎng)方形的礦段，稱為盤區(qū)。 采區(qū)在盤區(qū)內(nèi)沿走向每隔一定的距離，掘進(jìn)垂直于走向的運(yùn)輸巷道，把盤區(qū)劃分為獨(dú)立的回采單元，稱為采區(qū)。第二部分第二部分 地下開采地下開采 2）開采順序 井田的開采順序 當(dāng)?shù)V床劃分為幾個(gè)井田開采時(shí)，一般應(yīng)優(yōu)先開采礦石品位可選性好，基建工程量少，運(yùn)輸、供水、供電等條件好的井田。 井田中階段的開采順序 井田中階段的開采順序有兩種，即。 在生產(chǎn)實(shí)踐中，一般多用下行式開采。因?yàn)橄滦惺?/p>

18、投資少，投產(chǎn)快，便于探礦，安全性好等。第二部分第二部分 地下開采地下開采階段中礦塊（間）的回采順序 階段中礦塊的回采順序，按回采工作相對(duì)主要開拓巷道(主井，主平峒)的位置，可分為三種：（1）前進(jìn)式 階段平巷掘進(jìn)一定的距離后，從靠主井的礦塊起，向井田邊界依次回采。 優(yōu)點(diǎn):能早日采礦 缺點(diǎn):巷道的維護(hù)費(fèi)用高； 掘進(jìn)與采礦常相互干擾，造成生產(chǎn)被動(dòng)。第二部分第二部分 地下開采地下開采（2）后退式 階段平巷掘進(jìn)到井田邊界以后，從井田邊界的礦塊開始，向主井方向后退，依次回采。 優(yōu)缺點(diǎn):前進(jìn)式相反。 （3）混合式 開始用前進(jìn)式，待階段平巷掘完后，改為后退式。 優(yōu)點(diǎn)：具有前進(jìn)式和后退式回采順序的優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)：但

19、生產(chǎn)管理較復(fù)雜。第二部分第二部分 地下開采地下開采 單個(gè)礦塊的回采順序 從礦塊邊界向礦塊上山方向推進(jìn) 相鄰礦體的開采順序 相鄰礦體的開采順序，一般是先開采位于上盤的礦體，后開采下盤的礦體。第二部分第二部分 地下開采地下開采 3)礦床開采的步驟 概念 礦床開采分開拓、采準(zhǔn)、切割、回采四個(gè)主要步驟。 礦床的開拓 從地表開掘一系列通到礦體的井巷，以形成從地面到階段水平的行人、運(yùn)輸、排水、通風(fēng)等系統(tǒng)。為了開拓所掘進(jìn)的各類井巷叫做。（即形成階段） 礦塊的采準(zhǔn) 在已開拓好的階段里，為了回采礦石需根據(jù)采礦方法的要求在采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)平巷、橫巷和天井等巷道，將階段劃分為礦塊叫做。為采準(zhǔn)目的掘進(jìn)的巷道稱為（即形成礦塊

20、）圖例圖例I -已采完階段， -正在回采階段，-開拓、采準(zhǔn)階段，-開拓階段 H -礦體垂直延伸深度，h -階段高度，L -礦體的走向長(zhǎng)度1-主井，2 -石門，3 -天井，4 -排風(fēng)井，5 -階段運(yùn)輸巷道，6 -礦塊 第二部分第二部分 地下開采地下開采 礦塊的切割工作 切割工作是指在已采準(zhǔn)完畢的礦塊里，為大規(guī)?；夭傻V石開辟自由面和自由空間(拉底或切割槽)，有的還要把漏斗頸擴(kuò)大成漏斗形狀(稱為辟漏)，為以后大規(guī)模采礦創(chuàng)造良好的爆破和放礦條件。 礦塊回采工作 切割工作完成之后，就可以進(jìn)行大量的采礦(有時(shí)切割工作和大量采礦同時(shí)進(jìn)行)，稱為回采工作。 它包括落礦、采場(chǎng)運(yùn)搬、出礦和采場(chǎng)地壓管理三項(xiàng)主要作業(yè)

21、。第二部分第二部分 地下開采地下開采 礦山井巷按服務(wù)范圍分為開拓巷道、采準(zhǔn)巷道和回采巷道三類。開拓巷道是為全井田或一個(gè)或多個(gè)第一級(jí)劃分單元服務(wù)的巷道，回采巷道是直接為一個(gè)或多個(gè)回采單元服務(wù)的巷道 在這兩類巷道之間的巷道為采準(zhǔn)巷道。 第二部分第二部分 地下開采地下開采 礦床開采步驟間的關(guān)系開拓超前于采準(zhǔn)采準(zhǔn)超前于切割切割超前于回采第二部分第二部分 地下開采地下開采 4）三級(jí)礦量（又稱生產(chǎn)礦量） 三級(jí)礦量概念開拓礦量 通過(guò)掘進(jìn)開拓巷道，形成了完整的運(yùn)輸、通風(fēng)、排水系統(tǒng)，在這種開拓巷道范圍內(nèi)的礦床儲(chǔ)量叫做開拓礦量。采準(zhǔn)礦量 是開拓礦量的一部分。在已開拓的礦體范圍內(nèi)，掘完了采準(zhǔn)巷道，形成了采區(qū)外形，在

22、這些采區(qū)范圍內(nèi)的礦量稱采準(zhǔn)礦量。第二部分第二部分 地下開采地下開采備采礦量 是采準(zhǔn)礦量的一部分。凡是已做好采礦準(zhǔn)備的采區(qū)內(nèi)，完成了切割工作，可以立即進(jìn)行回采，在這些采區(qū)范圍內(nèi)的礦量稱為備采礦量。 三級(jí)礦量的一般期限（315）開拓礦量三年以上；采準(zhǔn)礦量一年左右；備采礦量半年左右。 第二部分第二部分 地下開采地下開采 2.開拓與開拓方法分類 1）概念與分類 開拓在用地下方式開采礦床時(shí)，從地表開掘一系列通到礦體的井巷，以形成從地面到階段水平的行人、運(yùn)輸、排水、通風(fēng)等系統(tǒng)。把進(jìn)行這項(xiàng)工程施工叫做開拓。 礦床開拓方法可分為和法兩大類。單一開拓法有：平硐開拓法、豎井開拓法、斜井開拓法、斜坡道開拓法第二部分

23、第二部分 地下開采地下開采 根據(jù)開拓巷道在礦床開采過(guò)程中所起的作用主要可分為以下四種： 1）主要開拓巷道 這種開拓巷道在礦床開采過(guò)程中起主要作用，它們?cè)诘乇碛兄苯映隹?，主要用作提運(yùn)礦石。屬主要開拓巷道的有主平硐和主井（豎井或斜井）等。 2）輔助開拓巷道 這類開拓巷道在礦床開采過(guò)程中只起輔助作用，用作通風(fēng)、排水、運(yùn)送材料設(shè)備、人員以及提運(yùn)廢石等。它們?cè)诘乇矶加兄苯映隹?，屬輔助開拓巷道的有副平硐和副井(豎井或斜井)等。 3）補(bǔ)充開拓巷道 這類開拓巷道是補(bǔ)充主要開拓巷道之不足，用來(lái)開采礦床下部的開拓巷道，一般都從主要開拓巷道的最下部水平開掘。盲斜井、盲豎井都可作補(bǔ)充開拓巷道。 4）階段開拓巷道 這類

24、開拓巷道主要為開采階段服務(wù)，屬階段開拓巷道有井底車場(chǎng)及硐室、石門、主要階段運(yùn)輸平巷等。第二部分第二部分 地下開采地下開采 2）開拓方法的特點(diǎn)和適用條件 平硐開拓法 特點(diǎn)：平硐開拓法以平硐為主要開拓巷道，是一種最方便、最安全、最經(jīng)濟(jì)的開拓方法。 適用條件：只有礦床賦存于山嶺地區(qū)，埋藏在周圍平地的地平面以上才能使用。第二部分第二部分 地下開采地下開采 豎井開拓法 特點(diǎn)：便于管理，生產(chǎn)能力較高，是礦山使用較普遍的開拓方法。 適用條件：急傾斜礦體(一般礦體傾角大于45) 埋藏較深的水平和緩傾斜礦體(傾角小于20 )。第二部分第二部分 地下開采地下開采 豎井開拓方案 穿過(guò)礦體的豎井開拓 為了維護(hù)豎井，必

25、須留有保安礦柱，礦石損失量巨大，在為了維護(hù)豎井，必須留有保安礦柱，礦石損失量巨大，在稀有金屬和貴重金屬礦床中應(yīng)用較少稀有金屬和貴重金屬礦床中應(yīng)用較少 上盤豎井開拓 下盤豎井開拓 上盤移動(dòng)角下盤移動(dòng)角 上盤豎井開拓明顯的缺點(diǎn)：上部上盤豎井開拓明顯的缺點(diǎn)：上部中段的石門較長(zhǎng)，初期的基建工中段的石門較長(zhǎng)，初期的基建工程量大，基建時(shí)間長(zhǎng)，初期基建程量大，基建時(shí)間長(zhǎng)，初期基建投資也必須增加等。投資也必須增加等。一般不采用這種開拓方案一般不采用這種開拓方案 第二部分第二部分 地下開采地下開采 斜井開拓法 特點(diǎn)：施工簡(jiǎn)便、中段石門短、基建工程量少、基建期短、見(jiàn)效快，但斜井生產(chǎn)能力低。因此更適用于中小型金屬礦

26、山 適用條件：埋藏深度不大，地表又無(wú)過(guò)厚表土的層狀礦休。 斜井傾角為200400。下盤斜井開拓斜井斜井階段石門階段石門階段運(yùn)輸平巷階段運(yùn)輸平巷優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):不需要保安礦柱，不需要保安礦柱，井筒維護(hù)條件也比較井筒維護(hù)條件也比較好。好。應(yīng)用應(yīng)用：在小型金屬礦：在小型金屬礦山應(yīng)用較多，這種方山應(yīng)用較多，這種方案斜井的傾角最好與案斜井的傾角最好與礦體傾角大致相同。礦體傾角大致相同。前提前提：要準(zhǔn)確掌握礦要準(zhǔn)確掌握礦體體(尤其下盤尤其下盤)傾角傾角 斜井斜井階段運(yùn)輸平巷階段運(yùn)輸平巷脈內(nèi)斜井開拓方案脈內(nèi)斜井開拓方案 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：不需掘進(jìn)石門，開拓時(shí)不需掘進(jìn)石門，開拓時(shí)間短，投產(chǎn)快；在整個(gè)開拓工間短，投產(chǎn)快；在

27、整個(gè)開拓工程中，同時(shí)開采出副產(chǎn)礦石，程中，同時(shí)開采出副產(chǎn)礦石，這種副產(chǎn)礦石可以抵消部分掘這種副產(chǎn)礦石可以抵消部分掘進(jìn)費(fèi)用；脈內(nèi)斜井掘進(jìn)有助于進(jìn)費(fèi)用；脈內(nèi)斜井掘進(jìn)有助于進(jìn)一步探礦。進(jìn)一步探礦。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：礦體傾斜不規(guī)則，尤其：礦體傾斜不規(guī)則，尤其是礦體下盤不規(guī)則，井筒難于是礦體下盤不規(guī)則，井筒難于保持平直，不利于提升和維護(hù)；保持平直，不利于提升和維護(hù)；為維護(hù)斜井安全，要留有保安為維護(hù)斜井安全，要留有保安礦柱。礦柱。應(yīng)用應(yīng)用：只有那些儲(chǔ)量較豐富且只有那些儲(chǔ)量較豐富且礦石價(jià)值不高的礦山，才可考礦石價(jià)值不高的礦山，才可考慮使用慮使用 ；在有色金屬礦山或；在有色金屬礦山或貴重金屬礦山，此種方案應(yīng)用貴重金屬

28、礦山，此種方案應(yīng)用不多。不多。 第二部分第二部分 地下開采地下開采 斜坡道開拓法 斜坡道主要用于無(wú)軌設(shè)備的上下通行。當(dāng)?shù)V井不設(shè)其它形式的提升井，用斜坡道作為主、輔運(yùn)輸通道時(shí)，稱為斜坡道開拓；當(dāng)?shù)V井設(shè)主提升井，僅用斜坡道作為輔助運(yùn)輸通道時(shí)，稱斜坡道為輔助開拓巷道。 適用條件：斜坡道開拓法一般用于開拓礦體埋藏較淺、開采范圍不大、礦山年產(chǎn)量較小、服務(wù)年限較短且圍巖穩(wěn)固的礦床條件。第二部分第二部分 地下開采地下開采 聯(lián)合開拓法 由兩種或兩種以上主要開拓巷道來(lái)開拓一個(gè)礦床的方法稱為聯(lián)合開拓法。 適用條件：礦床深部開采或礦體深部產(chǎn)狀(尤其是傾角)發(fā)生變化的礦床。 特點(diǎn)：充分利用各種開拓法的優(yōu)點(diǎn)，限制其缺點(diǎn)

29、。第二部分第二部分 地下開采地下開采 （3）主要開拓巷道比較 1）平硐與豎井比較 平硐掘進(jìn)費(fèi)用低、維護(hù)費(fèi)用低、設(shè)備費(fèi)用低、投資費(fèi)用低； 平硐排水費(fèi)用低。 平硐運(yùn)輸費(fèi)用低。 平硐設(shè)施管理方便，施工條件好?；〞r(shí)間短。 平硐通風(fēng)容易 。 平硐生產(chǎn)安全可靠，運(yùn)輸能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于豎井的運(yùn)輸能力。 第二部分第二部分 地下開采地下開采 2）豎井與斜井比較 就基建工程來(lái)說(shuō)，為開拓同樣深度，斜井比豎井長(zhǎng)得多；但斜井開拓比豎井的石門長(zhǎng)度短得多。尤其是當(dāng)?shù)V體為緩傾斜時(shí)，上述兩點(diǎn)更為突出。斜井開拓的井底車場(chǎng)比豎井開拓的車場(chǎng)簡(jiǎn)單(工程量少且輔助設(shè)施少)。 在提升方面，豎井提升速度快，提升能力大且提升費(fèi)用低。斜井不具備這種

30、優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)提升鋼繩磨損較大。 在地壓和工程支護(hù)方面，斜井承受的地壓較大。尤其在巖石不夠穩(wěn)固，服務(wù)年限較長(zhǎng)，或礦井較深的條件下，因地壓?jiǎn)栴}，常用豎井開拓。在巷道管理和地壓管理方面，豎井有較大的優(yōu)越性。 第二部分第二部分 地下開采地下開采 在施工方面，豎井較斜井容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，但施工設(shè)備和輔助設(shè)備較多，工作條件差，且要求技術(shù)管理水平較高。斜井施工較簡(jiǎn)單，需要的設(shè)備和裝備少，一般說(shuō)來(lái)，斜井掘進(jìn)速度比豎井快。 從井筒裝備來(lái)看，斜井較簡(jiǎn)單，造價(jià)較低。 在安全方面，豎井提升過(guò)程事故較少，而斜井事故較多。 由于斜井在安全、提升能力和機(jī)械化水平等方面的缺點(diǎn)，因此本來(lái)可以用斜井的開拓方案，也因此放棄斜井而采用豎

31、井。第二部分第二部分 地下開采地下開采 3）開拓系統(tǒng)主要類型與特點(diǎn) 由于主、副井（或風(fēng)井）的布置位置不同，而構(gòu)成了幾種不同的開拓系統(tǒng)。 中央并列式開拓系統(tǒng) 中央對(duì)角式開拓系統(tǒng) 側(cè)翼式開拓系統(tǒng)a中央并列式開拓系統(tǒng)；中央并列式開拓系統(tǒng)；b中央對(duì)角式開拓系統(tǒng)；中央對(duì)角式開拓系統(tǒng)；c側(cè)翼式開拓系統(tǒng)側(cè)翼式開拓系統(tǒng)1主井；主井；2副井；副井；3風(fēng)井風(fēng)井 主井：提升礦石主井：提升礦石副井：運(yùn)送人員副井：運(yùn)送人員.材料材料.設(shè)備及提升廢石設(shè)備及提升廢石風(fēng)井：專職通風(fēng)，分入風(fēng)井和排風(fēng)井風(fēng)井：專職通風(fēng)，分入風(fēng)井和排風(fēng)井主井可以承擔(dān)副井的任務(wù)主井可以承擔(dān)副井的任務(wù)主井、副井都可承擔(dān)風(fēng)井的任務(wù)主井、副井都可承擔(dān)風(fēng)井的

32、任務(wù)開拓系統(tǒng)至少要有兩個(gè)井。開拓系統(tǒng)至少要有兩個(gè)井。有主井風(fēng)井、主井副井、主井副井風(fēng)井有主井風(fēng)井、主井副井、主井副井風(fēng)井三種組合三種組合礦山通風(fēng)系統(tǒng)按進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井的位置可分:對(duì)角式 中央式第二部分第二部分 地下開采地下開采 中央并列式開拓系統(tǒng) 主、副井均位于礦床的中央。 采用這種布置時(shí)，主、副井間距不應(yīng)小于2030m。 （井上建筑采用防火材料時(shí)，相距不小于20m） 適用條件：礦床規(guī)模較大，地形條件允許工業(yè)廣場(chǎng)及場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸集中布置時(shí)應(yīng)用。 第二部分第二部分 地下開采地下開采 特點(diǎn)： 地面工業(yè)場(chǎng)地集中，便于管理，便于主井的延深工作； 地下運(yùn)輸功變?。?可共用一個(gè)井底車場(chǎng)和石門，減少了開拓工程量。

33、在這種布置方式中，礦床兩翼通常各設(shè)一個(gè)通風(fēng)井，而構(gòu)成對(duì)角式通風(fēng)，其通風(fēng)條件較好。 第二部分第二部分 地下開采地下開采 中央對(duì)角式開拓系統(tǒng) 主井布置在礦床中央，副井和風(fēng)井布置在礦床的兩翼。 特點(diǎn)：這種布置方式減少了一個(gè)風(fēng)井的工程量，但必須是礦床中央和一翼有適合的工業(yè)場(chǎng)地條件。第二部分第二部分 地下開采地下開采 側(cè)翼式開拓系統(tǒng) 主井和副井分別位于礦床的兩翼。 特點(diǎn):通風(fēng)條件好，井筒開鑿工程量少，但礦床兩翼必須有良好的地形條件，適合工業(yè)場(chǎng)地的布置。第二部分第二部分 地下開采地下開采 3.開拓方案的選擇 1）開拓方案的選擇的要求 確保工作安全 技術(shù)上可靠，并有足夠的生產(chǎn)能力 基建工程量最少 確保在規(guī)定

34、時(shí)間內(nèi)投產(chǎn) 不留和少留保安礦柱、以減少礦石損失； 與開拓方案密切關(guān)聯(lián)的地面總布置，應(yīng)不占或少占農(nóng)田 2）礦床開拓方案選擇的影響因素 地形地質(zhì)條件、礦體賦存條件 地質(zhì)構(gòu)造破壞 礦石和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì) 礦區(qū)水文地質(zhì)條件 地表地形條件 礦石工業(yè)儲(chǔ)量、礦石工業(yè)價(jià)值、礦床勘探程度及遠(yuǎn)景儲(chǔ)量等； 選用的采礦方法等 3）選擇礦床開拓方案的方法和步驟 開拓方案初選 開拓方案的初步分析比較 開拓方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較豎井開拓法豎井開拓法1-豎井， 2-石門， 3-平巷，4-礦體，5-上盤 ，6-下盤斜井開拓法斜井開拓法1-主斜井，2-礦體側(cè)翼輔助斜井，3-巖石移動(dòng)界線垂直走向平硐溜井開拓法垂直走向平硐溜井開拓法

35、平硐的方向與礦體走向方向垂直（相交）平硐的方向與礦體走向方向垂直（相交）平硐位置：上盤平硐位置：上盤 下盤下盤下盤平硐開拓法：1主平硐 2溜井 3豎井 4進(jìn)風(fēng)井 5礦脈第二部分第二部分 地下開采地下開采 礦井生產(chǎn)系統(tǒng) 1）七大工藝系統(tǒng)的作用 礦井運(yùn)輸 主要生產(chǎn)工作 礦井提升 礦井通風(fēng) 礦井防排水 礦井供電 輔助生產(chǎn)工作 礦井供水 礦井供風(fēng) 第二部分第二部分 地下開采地下開采 礦井運(yùn)輸?shù)V山運(yùn)輸與提升工作的任務(wù)：a將采場(chǎng)采下的礦石提升到地面，運(yùn)往選廠；b將掘進(jìn)中的廢石運(yùn)提至地面，運(yùn)往廢石場(chǎng)；c將設(shè)備器材和人員運(yùn)到井下作業(yè)地點(diǎn)。第二部分第二部分 地下開采地下開采 礦山運(yùn)輸電機(jī)車：架線式電機(jī)車（礦山主

36、要采用） 蓄電池式電機(jī)車 架線式電機(jī)車特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，運(yùn)費(fèi)低 電弓常冒火花，不能在有瓦斯爆炸危險(xiǎn)的礦井使用。 蓄電池式電機(jī)車特點(diǎn)： 不需要架線，也不發(fā)生火花，但設(shè)備費(fèi)和運(yùn)輸費(fèi)較高。主要用于有瓦斯爆炸危險(xiǎn)的礦井，在金屬礦中，僅用于運(yùn)距不大或未安裝架線的巷道中作輔助運(yùn)輸。第二部分第二部分 地下開采地下開采 礦井提升 礦井提升實(shí)際上就是井筒中的運(yùn)輸工作，是全礦運(yùn)輸系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。提升設(shè)備按其用途來(lái)分： 主井提升設(shè)備提升礦石 副井提升設(shè)備提升廢石、升降人員、運(yùn)送 材料設(shè)備按井筒的傾角來(lái)分：豎井提升設(shè)備 斜井提升設(shè)備按提升容器來(lái)分：罐籠提升設(shè)備 箕斗提升設(shè)備。第二部分第二部分 地下開采地下

37、開采 提升容器： 罐籠用于豎井內(nèi)升降人員、提升或下放物料 箕斗箕斗只能提升礦石和廢石 提升機(jī)： 單繩纏繞式 多繩摩擦式特別適用于深礦井提升。第二部分第二部分 地下開采地下開采 礦井通風(fēng) 就是不斷地將地面新鮮空氣送入礦井內(nèi)，并將礦井內(nèi)的污濁空氣排至地面的過(guò)程。 礦井通風(fēng)的目的和任務(wù)：（1）向井下送入新鮮空氣，保證人員呼吸；（2）吹散和沖淡井下的有害氣體及粉塵，并把污濁空氣排至地面，以保證人員的健康和安全；（3）調(diào)節(jié)礦井的溫度和濕度等，以創(chuàng)造舒適的勞動(dòng)條件。第二部分第二部分 地下開采地下開采 礦井通風(fēng)方法按通風(fēng)動(dòng)力不同分為： 自然通風(fēng) 機(jī)械通風(fēng) 通風(fēng)系統(tǒng) 按通風(fēng)方式可分為 礦井統(tǒng)一通風(fēng) 礦井分區(qū)通

38、風(fēng) 按進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井的位置可分為 中央式 對(duì)角式中央式通風(fēng)系統(tǒng)，其進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井的位置，大致位于井田走向的中央，這種布置多用于礦體埋藏比較深的礦井。 對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)，其進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井分別位于井田中央和井田邊界附近；也有分別位于井田邊界附近的。 第二部分第二部分 地下開采地下開采 礦井防排水 為了保證井下人員的安全和生產(chǎn)的順利進(jìn)行，必須采取各種措施防止水進(jìn)入礦井，和將進(jìn)入礦井的水及時(shí)排出地面。前者叫防水，后者叫排水。礦井排水的方法：自流式 揚(yáng)升式自流式排水是使坑內(nèi)水自行流到地面，是最經(jīng)濟(jì)的排水方法，但只適用于平硐開采的礦山。 揚(yáng)升式排水是借助排水設(shè)備，將水揚(yáng)至地面。采用井筒開拓的礦山，都必須用這

39、種方法。 第二部分第二部分 地下開采地下開采 揚(yáng)升式排水有：直接排水、接力排水、集中排水直接排水是各階段都設(shè)置水泵房，分別用各自的排水設(shè)備將水直接揚(yáng)至地面。 特點(diǎn)：各水平的排水工作互不影響，但所需設(shè)備多，井筒內(nèi)敷設(shè)的管道多，管理和檢查復(fù)雜，礦山很少采用。接力排水是下部水平的積水，由輔助排水設(shè)備排至上部主排水設(shè)備所在水平的水倉(cāng)中，然后再由主排水設(shè)備排至地面。 特點(diǎn)：適用于深井或上部涌水量大而下部涌水量小的礦井。集中排水是上部水平的水，用下水井、下水鉆孔或下水管引入下部主排水設(shè)備所在的水平水倉(cāng)中，然后由主排水設(shè)備集中排至地面。 特點(diǎn)：雖然上部水平的水要流到下部水平，增加了排水電能消耗，但它具有排水

40、系統(tǒng)簡(jiǎn)單，基建費(fèi)和管理費(fèi)少等優(yōu)點(diǎn)，在礦山采用較多，特別是下部涌水量大、上部水平涌水量小時(shí)更為有利。第二部分第二部分 地下開采地下開采 礦井供風(fēng) 壓縮空氣是金屬礦山主要?jiǎng)恿χ?。壓縮空氣通常是在地面空氣壓縮站生產(chǎn)的，通過(guò)管道輸送到工作地點(diǎn)。第二部分第二部分 地下開采地下開采 井下供電 礦井供水 礦井供水是在礦井生產(chǎn)過(guò)程中將干凈的清水從地面輸送到井下，用于掘進(jìn)工作面和采礦工作面的灑水降塵、打眼、噴漿和攪拌混凝土用水和設(shè)備維修用水等。 1）采礦方法的概念 采礦方法：采礦方法是研究礦塊內(nèi)礦石的開采方法，是研究采準(zhǔn)、切割、回采工作在空間、時(shí)間上的有序組合，是采準(zhǔn)、切割、回采工作的總稱。 采礦方法分類 分

41、類：空?qǐng)霾傻V法、充填采礦法、崩落采礦法第二部分第二部分 地下開采地下開采 2）三種采礦法的主要特點(diǎn)、分類和適用條件 （特點(diǎn)a分幾步采，b地壓如何管理） 空?qǐng)霾傻V法 特點(diǎn)：將礦塊劃分為礦房和礦柱，先采礦房后采礦柱（分兩步開采）。 回采礦房時(shí)所形成的采空區(qū)，可利用礦柱和礦巖本身的強(qiáng)度進(jìn)行維護(hù)。 適用條件：礦石和圍巖穩(wěn)固，采空區(qū)在一定時(shí)間內(nèi)允許有較大的暴露面積。 分類：全面采礦法 房柱采礦法 留礦采礦法 分段礦房法 階段礦房法。第二部分第二部分 地下開采地下開采 充填采礦法：隨著采礦工作面的推進(jìn)，逐步用填充材料充填采空區(qū)的采礦方法成之為。分兩步進(jìn)行回采，回采礦房時(shí)，隨回采工作面的推進(jìn)，逐步用充填材料

42、充填采空區(qū)，防止圍巖片落，即用充填采空區(qū)的方法管理地壓。個(gè)別情況下還用支架和充填材料配合維護(hù)采空區(qū)，進(jìn)行地壓管理。 特點(diǎn)： 將礦塊劃分為礦房和礦柱，先采礦房后采礦柱（分兩步開采）。 回采礦房時(shí)，隨回采工作面的推進(jìn)，逐步用充填料充填采空區(qū)，用充填體限制圍巖的變形移動(dòng)，降低上覆巖體和地表的下降程度，即用充填采空區(qū)的方法管理地壓。 適用條件：不論礦石和圍巖穩(wěn)固或不穩(wěn)固，均可應(yīng)用 分類：干式充填法 水砂充填法 膠結(jié)充填法 當(dāng)開采水平或緩傾斜薄礦體時(shí)，在頂板不允許崩落的復(fù)雜條件下，是唯一可選的采礦方法。 礦石回采率較高（94%左右），貧化率較低（7%左右），但采礦工效較低（4t/班），坑木消耗量較大（1

43、9.2立方/Kt）。第二部分第二部分 地下開采地下開采 崩落采礦法：是以崩落圍巖來(lái)實(shí)現(xiàn)地壓管理的采礦方法，即隨著崩落礦石，強(qiáng)制（或自然）崩落圍巖充填采空區(qū)，以控制和管理地壓。圍巖和地表不需保護(hù)，低品位，價(jià)值較低的礦石開采。具有成本低、生產(chǎn)能力大，勞動(dòng)生產(chǎn)率高等突出優(yōu)點(diǎn)。 特點(diǎn)：一個(gè)步驟回采，并且隨回采工作面的推進(jìn)，同時(shí)崩落圍巖充滿采空區(qū)，從而達(dá)到管理和控制地壓的目的。 適用條件：開采地表允許陷落 分類： 壁式（單層）崩落采礦法、 分層崩落采礦法、 分段崩落采礦法 無(wú)底柱分段崩落采礦法 有底柱分段崩落采礦法 階段崩落采礦法 3）空?qǐng)霾傻V法各方法的特點(diǎn)和適用條件 分類：全面采礦法、房柱采礦法、留礦

44、采礦法、分段礦房法和階段礦房法 全面采礦法 特點(diǎn)： 工作面沿礦體走向或沿傾斜方向全面推進(jìn)， 在回采過(guò)程中將礦體中的夾石或貧礦（有時(shí)將部分礦石）留下，呈不規(guī)則的礦柱，以維護(hù)采空區(qū) 這些礦柱一般不回采，作為永久損失 適用條件： 在薄和中厚（小于57m）、 緩傾斜（傾角一般小于30） 且礦體和圍巖均穩(wěn)固的條件下，應(yīng)用全面采礦法。第二部分第二部分 地下開采地下開采 4）空?qǐng)霾傻V法各方法的特點(diǎn)和適用條件 空?qǐng)霾傻V法：將礦塊劃分為礦房和礦柱，分兩步回產(chǎn)，先采礦房后采礦柱，在回采礦房時(shí)形成采空區(qū)，利用礦柱和礦巖本身的強(qiáng)度進(jìn)行維護(hù)。礦石和圍巖均穩(wěn)固是本采礦方法的基本條件。 全面采礦法：工作面沿礦體走向或傾向全

45、面推進(jìn)，在回采過(guò)程中將礦體中的夾石或貧礦留下，呈不規(guī)則礦柱，以維護(hù)采空區(qū)。這些礦柱一般不回采，作為永久性損失。個(gè)別如回采貴重金屬礦石，也可不留礦柱，而用人工支柱支撐頂板。 評(píng)價(jià)： 優(yōu)點(diǎn) 工藝簡(jiǎn)單、 采準(zhǔn)和切割工作量小、 生產(chǎn)率較高、 成本較低 缺點(diǎn) 礦石損失率較高在1015以上； 頂板暴露面積大，頂板管理與通風(fēng)管理要求嚴(yán)格。第二部分第二部分 地下開采地下開采 房柱采礦法：是用于開采水平和緩傾斜礦體，在礦塊或采區(qū)內(nèi)礦房和礦柱交替布置，回采礦房時(shí)留連續(xù)的或間斷的規(guī)則礦柱，以維護(hù)頂板巖石。 特點(diǎn)： 將階段或盤區(qū)劃分成若干個(gè)礦房與礦柱（留有規(guī)則的的礦柱） 回采工作在礦房中進(jìn)行，礦柱在一般情況下不進(jìn)行回

46、收。 適用條件： 圍巖與礦石都很穩(wěn)固 傾角較?。ㄐ∮?040） 厚度適用范圍較大（自2米到數(shù)十米厚）第二部分第二部分 地下開采地下開采 房柱采礦法 評(píng)價(jià)：房柱采礦法是開采水平和緩傾斜礦體最有效的采礦方法。 優(yōu)點(diǎn)： 采準(zhǔn)切割工程量不大 工作組織簡(jiǎn)單 坑木消耗少 通風(fēng)良好 礦房生產(chǎn)能力高 缺點(diǎn)： 礦石損失較大（間斷礦柱在15%-20%，連續(xù)礦柱達(dá)40%，且一般不回采）。66375023103030緩傾斜礦床全面采礦法210-153350-6016233874533040840604第二部分第二部分 地下開采地下開采全面法與房柱法的區(qū)別 就其實(shí)質(zhì)來(lái)說(shuō)，兩種方法區(qū)別不大。其不同點(diǎn)在于： （1）全面法的

47、采區(qū)尺寸比較大 （2）所留的礦柱（或巖柱）是不規(guī)則的，而且所留的礦柱的尺寸、形狀、間距等都比較靈活。而房柱法與此相反，留的礦柱是規(guī)則的。 其它方面如采準(zhǔn)，切割及回采工藝兩種方法基本相同。第二部分第二部分 地下開采地下開采 留礦采礦法 特點(diǎn)： 每次采下的礦石靠自重放出三分之一左右， 其余暫留在礦房中作為繼續(xù)上采的工作臺(tái)（不用來(lái)管理地壓）。 礦房全部回采完畢后，暫留在礦房中的礦石再行大量放出。 適用條件： 礦石和圍巖穩(wěn)固（最好是礦石很穩(wěn)固） 礦石無(wú)自燃性，破碎后不易再行結(jié)塊 急傾斜礦床 薄和中厚以下的脈狀礦床第二部分第二部分 地下開采地下開采 留礦采礦法 優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，管理方便， 可

48、利用礦石自重放礦， 采準(zhǔn)工程量小 缺點(diǎn)： 留礦法開采中厚以上礦體，礦柱礦量損失貧化大； 工人在較大暴露面下作業(yè)，安全性差； 平場(chǎng)工作繁重，難于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化（撬頂和平場(chǎng)工作其他采礦法沒(méi)有）； 積壓大量礦石，影響資金周轉(zhuǎn)。 因此在中厚以上礦體中，多不采用留礦法。第二部分第二部分 地下開采地下開采 分段礦房法 特點(diǎn)： 分段回采，分段出礦（回采工作面是垂直的） 分段礦房回采結(jié)束后，可立即回采本分段的礦柱，并同時(shí)處理采空區(qū)。 由于分段回采，可使用高效率的無(wú)軌裝運(yùn)設(shè)備，回采強(qiáng)度高 適用條件： 礦巖以上。 由于圍巖暴露較小，回采時(shí)間較短，相應(yīng)地可適當(dāng)降低對(duì)圍巖穩(wěn)固性的要求。 缺點(diǎn) 采準(zhǔn)工作量大。第二部分第二部

49、分 地下開采地下開采 階段礦房法 特點(diǎn)：在礦房全高上用深孔回采礦房 分類： 水平深孔落礦階段礦房法（不需要做拉底工作） 垂直深孔分段鑿巖階段礦房法（需要做拉底工作） 垂直深孔球狀藥包落礦階段礦房法（VCR法） 適用條件： 礦巖穩(wěn)固 厚和極厚 極傾斜礦體第二部分第二部分 地下開采地下開采 階段礦房法 優(yōu)點(diǎn)： 回采工作安全、 通風(fēng)良好、 礦房回采強(qiáng)度大、 礦房生產(chǎn)能力較高 缺點(diǎn) 采準(zhǔn)工作量較大， 機(jī)械化程度低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。 礦石損失和貧化率都大。第二部分第二部分 地下開采地下開采 5）充填法各方法的特點(diǎn)和適用條件、采空區(qū)處理 充填法：隨著采礦工作面的推進(jìn)，逐步用填充材料充填采空區(qū)的采礦方法成之為。

50、分兩步進(jìn)行回采，回采礦房時(shí)，隨回采工作面的推進(jìn)，逐步用充填材料充填采空區(qū)，防止圍巖片落，即用充填采空區(qū)的方法管理地壓。個(gè)別情況下還用支架和充填材料配合維護(hù)采空區(qū)，進(jìn)行地壓管理。 該方法適用較廣，不論圍巖和礦石是否穩(wěn)固均能適用。地表和圍巖需保護(hù)，地壓大，有自燃火災(zāi)危險(xiǎn)，礦體形態(tài)復(fù)雜的高品位或貴重金屬礦較有優(yōu)勢(shì)。 回采率高，貧化率低，生產(chǎn)效率相對(duì)較低，成本較高 干式充填采礦法 特點(diǎn)： 工藝簡(jiǎn)單 充填所需要的設(shè)備少，投資小 充填體具有較高的抗壓能力 缺點(diǎn) 充填速度慢，成本高； 充填體不致密，沉降系數(shù)大； 充填作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大等 適用條件：開采地表不允許陷落礦床。第二部分第二部分 地下開采地下開采水力充

51、填采礦法 優(yōu)點(diǎn)： 充填體較密實(shí) 礦石回收率高而貧化率低 能防止內(nèi)因火災(zāi)和地表沉陷。 適用條件：開采地表不允許陷落，礦石和圍巖不穩(wěn)固，有自燃性、品位高、價(jià)值高的礦床。缺點(diǎn)：回采工藝復(fù)雜；采區(qū)生產(chǎn)能力和勞動(dòng)生產(chǎn)率低；采礦成本高；排水和水倉(cāng)的清理工作量大。第二部分第二部分 地下開采地下開采 膠結(jié)充填采礦法 特點(diǎn)： 將采區(qū)劃分為礦房和礦柱，分兩步驟回采。先采部分，用膠結(jié)充填料充填，使充填體具有高強(qiáng)度以形成人工礦柱；第二步再用干式充填或水力充填等采礦法回采部分。 評(píng)價(jià)：在防止巖層移動(dòng)、水表沉陷、提高礦柱的礦石回收率和降低貧化率、保證工作安全等方面優(yōu)于水力充填采礦法，是一種有發(fā)展前途的采礦方法。由于它存在

52、著生產(chǎn)工藝復(fù)雜，充填成本很高，采場(chǎng)生產(chǎn)能力及勞動(dòng)生產(chǎn)率低等嚴(yán)重缺點(diǎn) 適用條件：開采礦石品位和價(jià)值很高的礦床。第二部分第二部分 地下開采地下開采 6）崩落采礦法各方法 崩落采礦法：是以崩落圍巖來(lái)實(shí)現(xiàn)地壓管理的采礦方法，即隨著崩落礦石，強(qiáng)制（或自然）崩落圍巖充填采空區(qū)，以控制和管理地壓。圍巖和地表不需保護(hù)，低品位，價(jià)值較低的礦石開采。 具有成本低、生產(chǎn)能力大，勞動(dòng)生產(chǎn)率高等突出優(yōu)點(diǎn)， 壁式崩落采礦法 特點(diǎn)：礦體被階段平巷或盤區(qū)平巷和上山等采準(zhǔn)巷道劃分成若干礦壁進(jìn)行回采。每個(gè)礦壁的回采一股是按礦體全厚沿礦體走向推進(jìn)，隨著回采工作面的推進(jìn)，有步驟地崩落采空區(qū)的頂板，以充填采空區(qū)。 適用條件： 開采地表

53、允許陷落 頂板巖石不太穩(wěn)固 厚度小于34m 傾角小于35的層狀礦床。第二部分第二部分 地下開采地下開采 7）崩落采礦法各方法 壁式崩落采礦法 優(yōu)點(diǎn)： 采準(zhǔn)切割工作量小， 生產(chǎn)能力大， 勞動(dòng)生產(chǎn)率高， 礦石貧化損失小， 通風(fēng)和礦石運(yùn)搬條件好 缺點(diǎn)： 支護(hù)工作勞動(dòng)強(qiáng)度大， 坑木消耗多， 頂板管理復(fù)雜。第二部分第二部分 地下開采地下開采 無(wú)底柱分段崩落采礦法 優(yōu)點(diǎn)： 安全性好 采場(chǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，回采工藝簡(jiǎn)單，容易標(biāo)準(zhǔn)化，適于采用高效率的大型無(wú)軌設(shè)備 機(jī)械化程度高 有可能剔除夾石和進(jìn)行分級(jí)出礦 缺點(diǎn) 回采巷道通風(fēng)困難 礦石損失貧化較大 采礦強(qiáng)度不如有底柱分段崩落法。第二部分第二部分 地下開采地下開采 無(wú)底

54、柱分段崩落采礦法 適用條件： 地表與圍巖允許崩落 礦石穩(wěn)固性在中等以上，回采巷道不需要大量支護(hù) 急傾斜或緩傾斜的厚礦體，也可用于規(guī)模較大的中厚礦體。 需要剔除礦石中夾石或分級(jí)出礦時(shí)，采用該法最為有利。無(wú)底柱分段崩落法采礦時(shí)，上下分段回采巷道交錯(cuò)布置，這種布置方式是為了減少脊部礦量損失。放礦方式為是端部放礦 第二部分第二部分 地下開采地下開采 有底柱分段崩落采礦法 優(yōu)點(diǎn)： 使用靈活，適用范圍廣； 生產(chǎn)能力較大； 采礦與出礦的設(shè)備簡(jiǎn)單，使用和維修都很方便； 通風(fēng)條件較好，有貫通風(fēng)流 缺點(diǎn)： 采準(zhǔn)切割工程量大，施工機(jī)械化程度低。 底部結(jié)構(gòu)復(fù)雜 礦石損失貧化較大第二部分第二部分 地下開采地下開采 有底

55、柱分段崩落采礦法 適用條件： 地表允許崩落。 最適用于厚度為1520m以上的急傾斜礦體。 下盤巖石穩(wěn)固性以不低于中等穩(wěn)固、礦石穩(wěn)固性應(yīng)不低于中等穩(wěn)固。 僅適于開采礦石價(jià)值不高的礦體。 以礦體中不含較厚的巖石夾層為好第二部分第二部分 地下開采地下開采 8）采礦方法選擇的基本要求、影響因素和方法步驟 (1)采礦方法選擇的基本要求 安全和良好的工作條件。 充分、合理地開采地下礦產(chǎn)資源。 生產(chǎn)能力大，勞動(dòng)生產(chǎn)率高。 生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟(jì)效益高。 (2)采礦方法選擇的主要影響因素 礦體地質(zhì)條件、開采技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件和加工技術(shù)要求是采礦方法選擇的主要影響因素。 礦床地質(zhì)條件。礦石和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)、礦體產(chǎn)狀、礦

56、石的品位及價(jià)值、有用礦物在礦體和圍巖中的分布、礦石和圍巖的自燃性與結(jié)塊性。 開采技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件。地表是否允許陷落、加工部門對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)要求、技術(shù)裝備與材料供應(yīng)、采礦方法所要求的技術(shù)管理水平。第二部分第二部分 地下開采地下開采 采礦方法選擇的基本要求、影響因素和方法步驟 (1)采礦方法選擇的基本要求 安全和良好的工作條件。 充分、合理地開采地下礦產(chǎn)資源。 生產(chǎn)能力大，勞動(dòng)生產(chǎn)率高。 生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟(jì)效益高。 （3）采礦方法選擇的步驟 三個(gè)步驟： 第一步，采礦方法初選； 第二步，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析； 第三步，采礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。第三部分第三部分 露天開采露天開采 1.露天開采基本概念 1）露天開采的概念和分

57、類 露天開采就是從地表剝離圍巖、揭露礦體后采出有用礦物的礦床開采方法，包括機(jī)械開采和水力開采兩種。第三部分第三部分 露天開采露天開采 2）露天礦場(chǎng)的構(gòu)造要素和臺(tái)階的構(gòu)成要素 臺(tái)階構(gòu)成要素（7要素）： 臺(tái)階上部平盤 臺(tái)階下部平盤 臺(tái)階坡面 下臺(tái)階坡頂線 臺(tái)階坡底線 臺(tái)階高度 臺(tái)階坡面角 露天礦場(chǎng)的構(gòu)造要素： 工作幫、非工作幫、底幫、頂幫、工作幫坡面、非工作幫坡面、工作幫坡面角、非工作幫坡面角、工作平盤 、 安全平臺(tái)、運(yùn)輸平臺(tái) 、清掃平臺(tái)abcdh1h2h3h4最終邊坡角，度；n臺(tái)階數(shù)目；h臺(tái)階高度，m； 臺(tái)階坡面角，度；a安全平臺(tái)寬度，m；b清掃平臺(tái)寬度，m；c水平運(yùn)輸平臺(tái)寬度，m；d傾斜運(yùn)輸平

58、臺(tái)寬度，m；n1、n2、n3、n4分別為安全平臺(tái)、清掃平臺(tái)、水平運(yùn)輸平臺(tái)和傾斜運(yùn)輸平臺(tái)數(shù)目。第三部分第三部分 露天開采露天開采 3）露天開采一般步驟（程序或生產(chǎn)工藝） （1）穿孔爆破工作 （2）采裝工作 （3）運(yùn)輸工作 （4）排卸工作第三部分第三部分 露天開采露天開采 4）露天開采優(yōu)缺點(diǎn) A.優(yōu)點(diǎn)（技術(shù)經(jīng)濟(jì)）（1）機(jī)械化程度高；（2）勞動(dòng)生產(chǎn)率高；（3）開采成本低；（4）礦石損失貧化??；（5）基建時(shí)間短；（6）勞動(dòng)條件好，工作比較安全。 第三部分第三部分 露天開采露天開采 B缺點(diǎn)（環(huán)境）（1）污染與損壞環(huán)境；（2）占用土地多；（3）受氣候條件影響大；（4）對(duì)礦床埋藏條件要求嚴(yán)格，合理的開采深度

59、較淺 第三部分第三部分 露天開采露天開采 2.露天礦生產(chǎn)工藝主要任務(wù) 1）露天開采穿孔工作的目的與主要穿孔方法穿孔工作目的：在開采和剝離臺(tái)階上鉆鑿炮孔，以便裝入炸藥進(jìn)行爆破。主要穿孔方法：牙輪鉆機(jī)穿孔 潛孔鉆機(jī)穿孔 鑿巖臺(tái)車鉆孔第三部分第三部分 露天開采露天開采 2）爆破工作的目的與主要爆破方法爆破工作目的：為后續(xù)裝運(yùn)提供合適的礦巖塊度。主要爆破方法： 深孔爆破大型礦山正常生產(chǎn) 淺眼爆破大中型礦山二次爆破、小型礦山正常生產(chǎn) 裸露藥包爆破二次爆破、特殊地方 硐室爆破（也稱大爆破）建設(shè)或擴(kuò)建時(shí)期第三部分第三部分 露天開采露天開采 3）采裝工作的目的與主要采裝方法采裝工作的目的：用采掘機(jī)械將礦巖從整

60、體或松散爆堆中采出來(lái)，并裝入運(yùn)輸容器或直接卸到一定地點(diǎn)。主要采裝方法： 單斗挖掘機(jī)采裝 前端式裝載機(jī)采裝 推土機(jī)采裝 輪斗式挖掘機(jī)采裝采裝工作是全礦生產(chǎn)過(guò)程的中心環(huán)節(jié)第三部分第三部分 露天開采露天開采4）運(yùn)輸工作的目的與主要運(yùn)輸方法運(yùn)輸工作的目的：將露天礦場(chǎng)采出的礦石運(yùn)到選礦廠、破碎站或貯礦場(chǎng)，把剝離的廢石運(yùn)往排土場(chǎng)，并將生產(chǎn)過(guò)程中所需的人員和設(shè)備材料等送到工作地點(diǎn)等。主要運(yùn)輸方法： 鐵路運(yùn)輸、自卸汽車運(yùn)輸、帶式輸送機(jī)運(yùn)輸、提升機(jī)運(yùn)輸、重力運(yùn)輸和聯(lián)合運(yùn)輸。第三部分第三部分 露天開采露天開采 鐵路運(yùn)輸 適用條件：適用于儲(chǔ)量大、面積廣、運(yùn)距長(zhǎng)（超過(guò)56km）的露天礦專用線。 優(yōu)點(diǎn)： 運(yùn)輸能力大 設(shè)