采礦選礦培訓(xùn)(采礦)

礦業(yè)工程的主要內(nèi)容一、采礦工程二、選礦工程露天開(kāi)采地下開(kāi)采采礦篇第一章礦床工業(yè)特性及開(kāi)采方式1.1礦床1礦石及檔次礦石：在目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)要求，可供利用的礦物集合體。礦石礦物：有用脈石礦物：目前沒(méi)有利用價(jià)值檔次：礦石中有用成份的分量與礦石總分量之比普通金屬礦石的檔次常用該金屬元素含量的百分?jǐn)?shù)表示，貴金屬用克/噸表示，有些用有用元素氧化物的含量來(lái)表示。2礦體與圍巖礦體指符合一定質(zhì)量和數(shù)量的礦石天然集合體。圍巖礦體與圍巖的劃分是相對(duì)的。礦體周圍的巖石稱為圍巖。上盤(pán)圍巖：指礦體上部圍巖〔頂板〕下盤(pán)圍巖：指礦體下部圍巖〔底板〕夾石：夾在礦體中的巖石叫夾石。廢石：在采礦過(guò)程中所采出的圍巖或夾石，普通稱為廢石3礦床指按地貌特征圈定的區(qū)域內(nèi)的礦體的總稱，由一個(gè)或多個(gè)礦體組成。按能否具有開(kāi)采價(jià)值分為：工業(yè)礦床非工業(yè)礦床按能否從礦石中提取金屬分為：金屬礦床非金屬礦床礦床按其成礦緣由分為：內(nèi)生礦床：與巖漿活動(dòng)有關(guān)〔攀鋼的釩鈦磁鐵礦、大多數(shù)的有色金屬礦床〕外生礦床：風(fēng)化、剝蝕、堆積作用有關(guān)〔石灰石礦、鄂西鐵礦〕蛻變礦床：蛻變作用有關(guān)〔鞍山式鐵礦、大理巖〕外生礦床分為兩大類：風(fēng)化礦床堆積礦床風(fēng)化礦床：堆積礦床：原巖或原生礦床中的成礦物質(zhì)在風(fēng)化作用中，在原地或其附近得到相對(duì)富集，從而構(gòu)成的礦床。殘積和坡積砂鎢礦、砂金礦，緬甸蒙育瓦萊比塘銅礦的淋濾礦床假設(shè)原巖或原生礦床中風(fēng)化作用分解出來(lái)的各種成礦物質(zhì)，經(jīng)過(guò)搬運(yùn)和堆積作用同其他組分相互分開(kāi)之后，分開(kāi)原地，在另個(gè)適宜的地帶集中富集成為礦床。宜昌地域的生物化學(xué)堆積的磷塊巖礦床。1.2礦床的工業(yè)特性對(duì)礦山消費(fèi)有較大影響的礦床工業(yè)特性通常有：礦體的外形礦體的埋藏要素礦石和圍巖工業(yè)特性1.2.1礦體的外形和埋藏要素1礦體的外形礦體在空間的外部形狀。金屬礦床特別是一些以內(nèi)生礦床為主的稀有金屬礦床，礦體形狀比較復(fù)雜，只需堆積礦床的礦體形狀比較簡(jiǎn)單。常見(jiàn)的礦體外形有層狀、脈狀、塊狀、透鏡狀及巢狀等。2礦體的埋藏要素礦體的埋藏要素反映了礦體的空間位置和形狀，主要有走向長(zhǎng)度、傾角、厚度、延深等四個(gè)要素。走向長(zhǎng)度沿走向方向的長(zhǎng)度，普通指平均長(zhǎng)度。傾角程度礦體0~3°；緩傾斜礦體3~30°；傾斜礦體30~55°；急傾斜礦體>55°。厚度極薄礦體<0.8m；薄礦體0.8~2m；中厚礦體2~5m；厚礦體5~20m極厚礦體>20m延深指礦體在深度上的分布情況，可以用埋藏深度和賦存深度表示。埋藏深度是指地表至礦體上部邊境的深度；賦存深度是批礦體上部邊境至下部邊境的間隔〔垂深與斜深〕。1.2.2礦巖的性質(zhì)主要是指礦巖對(duì)礦山開(kāi)采有影響的物理機(jī)械性質(zhì)。包括礦巖的硬度、鞏固性、穩(wěn)定性、結(jié)塊性、氧化性和自燃性、含水性、碎脹性。1、硬度礦巖抵抗工具侵入的性能。工程中常用刻劃法和摩氏硬度表〔10度〕作為衡量目的。例如：假設(shè)某礦巖能被正長(zhǎng)石刻動(dòng)而不能被石英刻動(dòng)，其硬度為6~7。小刀為5~5.5度；指甲為2~2.5度。硬度/°12345678910礦物滑石石膏方解石螢石磷灰石正長(zhǎng)石石英黃晶剛玉金剛石2、鞏固性是礦巖抵抗外荷載的性能。我國(guó)用普氏鞏固系數(shù)f來(lái)定量目的：R為礦巖的單軸抗壓強(qiáng)度(MPa)普氏系數(shù)為1~20之間。3、穩(wěn)定性礦巖體在一定時(shí)間內(nèi)和一定的暴露面積下能否穩(wěn)定的性質(zhì)。分為以下幾種：極不穩(wěn)定：沒(méi)有支護(hù)時(shí)，不能有暴露；不穩(wěn)定：允許小面積暴露(50米2以內(nèi))，隨開(kāi)采的推進(jìn)要立刻進(jìn)展支護(hù)；中等穩(wěn)定：允許有一定的暴露面(50-200米2)，隨開(kāi)采的推進(jìn)可不用立刻進(jìn)展支護(hù)；穩(wěn)定：允許有較大的暴露面(200-800米2)，普通不用支護(hù)；極穩(wěn)定：允許有很大的暴露面(800米2以上)，不用支護(hù)。4、碎脹性礦巖〔體〕破碎后的體積比原來(lái)體積增大的性質(zhì)。用碎脹系數(shù)〔松散系數(shù)〕K表示：V——破碎后的體積；V0——破碎前的體積5、結(jié)塊性是指采下的礦巖遇水或受壓，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間，又結(jié)成整塊的性質(zhì)。粘土礦物、滑石、或高硫礦遇水受壓，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，易出現(xiàn)結(jié)塊景象。對(duì)于放礦，裝卸，運(yùn)輸?shù)认M(fèi)環(huán)節(jié)呵斥困難，影響某些采礦方法的順利運(yùn)用。具有結(jié)塊性的礦石不宜用留礦法。6、氧化性是指硫化礦石在水和空氣的作用下，變成了氧化礦石的性質(zhì)。在硫化礦石中滲雜入氧化礦石后，降低了選礦的回收率〔選礦用的藥劑不同〕。因此硫化礦與氧化礦石切記不要混在一同。高硫化礦在井下氧化時(shí)，放出大量的熱，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，溫度升高，會(huì)引起井下火災(zāi)，特別粉狀的高硫化礦與空氣接觸的面積大，更容易引起火災(zāi)。7、含水性指礦巖裂痕和孔隙中含水的性質(zhì)。礦巖含水直接影響到礦石的提升，運(yùn)輸，礦巖含水過(guò)多且開(kāi)采后水會(huì)從破碎的礦巖中排出，會(huì)使礦井排水費(fèi)用添加。8、容重指單位體積中原巖的分量。普通巖石的容重約在2.3—3.0t∕m3之間；有色金屬礦石中金屬含量較少，其容重與巖石差不多或稍大些，黑色金屬礦石中金屬含量較高，容重可達(dá)3.5t∕m3左右。1.3采礦及開(kāi)采方式1、采礦：開(kāi)采礦產(chǎn)資源的過(guò)程叫采礦。2、開(kāi)采方式〔開(kāi)采方案〕對(duì)于固體礦物，通常有兩種方式露天開(kāi)采地下開(kāi)采。露天開(kāi)采在敞開(kāi)的空間進(jìn)展作業(yè)；地下開(kāi)采在地下開(kāi)掘的有限空間里進(jìn)展作業(yè)。3、開(kāi)采方式的選擇根據(jù)礦床的工業(yè)特性進(jìn)展選擇，對(duì)于規(guī)模大，埋藏較淺，采用露天開(kāi)采的方式；礦體厚度不大，或者埋藏較深的礦體采用地下開(kāi)采的方式。假設(shè)礦體埋藏較淺，賦存深度大，上部礦體厚大，那么上部用露天開(kāi)采，下部用地下開(kāi)采，采用露天與地下結(jié)合開(kāi)采。1.4礦山消費(fèi)才干1.4.1礦山消費(fèi)才干與年產(chǎn)量礦山消費(fèi)才干即礦山的消費(fèi)規(guī)模，指礦山每年采出的礦石總量或日處置礦石量。通常是根據(jù)市場(chǎng)對(duì)此種礦產(chǎn)的需求程度、礦產(chǎn)儲(chǔ)量規(guī)模以及礦區(qū)的自然經(jīng)濟(jì)地理?xiàng)l件等要素，在礦山企業(yè)設(shè)計(jì)中確定礦山消費(fèi)才干。礦山年產(chǎn)量和礦山消費(fèi)才干或規(guī)模在數(shù)量上的意義是一樣的，但往往礦山的年產(chǎn)量與設(shè)計(jì)的消費(fèi)規(guī)模不一致，那么可將礦山年產(chǎn)量了解為實(shí)踐目的，礦山消費(fèi)才干或規(guī)模了解為設(shè)計(jì)目的。1.4.2礦山消費(fèi)才干估算可以按經(jīng)濟(jì)合理的礦山效力年限估算，也可以按礦山開(kāi)采下降速度估算。1、按經(jīng)濟(jì)合理的礦山效力年限估算1〕煤礦－礦山消費(fèi)才干；－可采儲(chǔ)量；－合理的礦井效力年限；－儲(chǔ)量備用系數(shù)。礦井開(kāi)采儲(chǔ)量備用系數(shù)的取值為1.3～1.5，露天開(kāi)采儲(chǔ)量備用系數(shù)的取值范圍為1.1～1.2。2〕金屬礦－礦山消費(fèi)才干；－可采儲(chǔ)量；－合理的礦山效力年限；－礦石貧化率。化工、建材等對(duì)礦石檔次有目的要求的礦種，也可運(yùn)用上述公式。2、按礦山開(kāi)采下降速度估算－礦山消費(fèi)才干；－開(kāi)采年下降速度；－典型開(kāi)采階段上的礦面子積；－礦石體重；－采礦回采率；－礦石貧化率。2.1礦山企業(yè)1、礦山企業(yè)2、礦山企業(yè)的組成以開(kāi)采礦床，獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的礦石為目的而組織起來(lái)的消費(fèi)運(yùn)營(yíng)單位，簡(jiǎn)稱礦或礦山。礦山是從事礦石開(kāi)采與加工的詳細(xì)消費(fèi)單位，可以是采選冶結(jié)合企業(yè)的一部分，也可以是一個(gè)獨(dú)立的企業(yè)。通常有以下幾個(gè)部分組成：采礦車間或采礦場(chǎng)〔一個(gè)或幾個(gè)〕選礦車間或選礦廠〔有的礦山無(wú)〕輔助車間〔機(jī)修車間/廠、運(yùn)輸車間/車隊(duì)〕第二章地下開(kāi)采概述3、礦山企業(yè)規(guī)模礦山規(guī)模普通按年消費(fèi)才干/日消費(fèi)才干及相應(yīng)的效力年限作為劃分規(guī)范。2.2礦山井巷在地下開(kāi)采中，為了采出礦石而從地面掘進(jìn)的一系列通達(dá)礦體的井巷，將礦床與地面聯(lián)絡(luò)起來(lái)，這些井巷統(tǒng)稱為礦山井巷。1、礦山井巷普通分為兩大類：硐室與巷道2、硐室指長(zhǎng)度與寬度相差不大的井巷。通常根據(jù)其用途來(lái)命名，如井下破碎硐室、井下礦倉(cāng)、水泵房、炸藥庫(kù)、候車室、調(diào)度室等。3、巷道垂直巷道程度巷道指長(zhǎng)度比寬度大得多的井巷。按其長(zhǎng)軸方向與程度面的夾角不同分為：長(zhǎng)軸方向與程度面垂直，豎井、盲豎井、垂直溜井、垂直天井、垂直充填井。長(zhǎng)軸方向與程度面成一定夾角，斜井、盲斜井、斜溜井、斜天井。長(zhǎng)軸方向是程度的。平硐、石門(mén)〔將沿脈運(yùn)輸巷道與主副提升豎井相連的〕、運(yùn)輸平巷。傾斜巷道常見(jiàn)的礦山井巷豎井：有直接通地表出口的垂直巷道。提升礦石、廢石、資料、設(shè)備、人員和通風(fēng)等(圖中的1)。有主井、副井。盲豎井的作用和豎井一樣，但它沒(méi)有直接通地表的出口(圖中的2)。溜井：利用重力溜放礦石或廢石的垂直或傾斜巷道(圖中的3)。天井：用作人員通行、通風(fēng)、運(yùn)送資料設(shè)備并兼做探礦的垂直傾斜或巷道(圖中的4、5)。平硐：有直接通地表出口的程度巷道(圖中的6)。2.3.1開(kāi)采單元的劃分2.3礦床開(kāi)采的一些根本要素劃歸一個(gè)坑口開(kāi)采的礦體。具有獨(dú)立提升系統(tǒng)的開(kāi)采消費(fèi)系統(tǒng)。可以由一個(gè)/多個(gè)豎井組成。劃規(guī)一個(gè)礦山開(kāi)采的的礦體。由一個(gè)或幾個(gè)井田組成。劃規(guī)一個(gè)公司開(kāi)采的礦體叫礦區(qū)。常將地理位置很近的幾個(gè)礦田劃為一個(gè)礦區(qū)。1、井田礦田礦區(qū)〔中觀〕井田劃分成階段，階段劃分再為采區(qū)〔礦塊〕。沿礦體傾斜方向，一個(gè)階段的范圍以上下兩個(gè)階段運(yùn)輸平巷為界，沿走向以井田邊境為界。階段高度是指上下兩階段運(yùn)輸平巷間的垂直間隔。2、階段、采區(qū)〔礦塊〕礦塊可以由上而下或都由下而上開(kāi)采。階段中各采區(qū)〔礦塊〕在沿走向方向的開(kāi)采順序可分為前進(jìn)式、后退式和結(jié)合式。〔微觀〕階段的開(kāi)采在縱向方向采用由上而下的順序。2.3.2礦床開(kāi)采步驟地下開(kāi)采的礦山采礦消費(fèi)的四個(gè)步驟：1、開(kāi)辟2、采準(zhǔn)從地表掘進(jìn)一系列井巷道通達(dá)礦體，并構(gòu)成從地面到礦體各個(gè)開(kāi)采階段的行人、運(yùn)輸、排水、通風(fēng)等系統(tǒng)的礦山工程的任務(wù)叫開(kāi)辟。為開(kāi)辟而掘進(jìn)的巷道叫開(kāi)辟巷道。在已開(kāi)辟終了的礦體/礦床里，根據(jù)采礦方法的需求為回采礦石而在采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)平巷、天井、放礦巷道等礦山工程，將階段劃分成相對(duì)獨(dú)立的回采單元的任務(wù)叫采準(zhǔn)。回采單元有采區(qū)、礦房、采場(chǎng)等。為采準(zhǔn)而掘進(jìn)的巷道叫采準(zhǔn)巷道。3、切割4、回采在已完成采準(zhǔn)工程的采區(qū)/礦塊/采場(chǎng)里，為落礦時(shí)礦石碎脹和構(gòu)成爆破落礦自在面而開(kāi)鑿拉底或切割巷道的任務(wù)叫切割。在切割空間已構(gòu)成的采區(qū)里進(jìn)展落礦與出礦，并進(jìn)展地壓管理的任務(wù)叫回采。落礦采取爆破方式；出礦即把崩下的礦石搬運(yùn)到運(yùn)輸設(shè)備中；地壓管理對(duì)采空區(qū)進(jìn)展處置，普通留礦柱、充填、崩落圍巖等三種方式。為了堅(jiān)持礦山的平衡消費(fèi)，開(kāi)辟、采準(zhǔn)、切割、回采必需堅(jiān)持一定的超前關(guān)系，即開(kāi)辟超前于采準(zhǔn)，采準(zhǔn)超前切割，切割超前于回采。2.3.3三級(jí)礦量各開(kāi)采步驟的超前關(guān)系是用各步驟提供的能保證一段時(shí)間內(nèi)礦山正常消費(fèi)所需求的各個(gè)級(jí)別的礦量來(lái)實(shí)現(xiàn)。1、開(kāi)辟礦量2、采準(zhǔn)礦量完成了開(kāi)辟工程，開(kāi)辟工程所能通達(dá)的范圍內(nèi)的礦石儲(chǔ)量即為開(kāi)辟礦量。黑色金屬礦山普通應(yīng)為3~5年礦井消費(fèi)才干所需求的礦量，有色金屬礦山為3年。完成了采準(zhǔn)工程的采區(qū)內(nèi)的礦石量。黑色金屬礦山普通應(yīng)為1.5~2年礦井消費(fèi)才干所需求的礦量，有色金屬礦山為1年。3、備采礦量完成了切割任務(wù)，可以立刻進(jìn)展礦石回采的采區(qū)內(nèi)的礦石。黑色金屬礦山普通應(yīng)為0.5~1年礦井消費(fèi)才干所需求的礦量，有色金屬礦山為0.5年。“采掘并舉、掘進(jìn)先行〞是地下礦山建立和消費(fèi)所必需遵照的重要方針。第三章井巷掘進(jìn)與支護(hù)3.1支護(hù)3.1.1支護(hù)的概念用支架或其他方法(如放射混凝土等)支撐或加固井筒、巷道和采場(chǎng)的圍巖，以防止圍巖塌落的措施。由于開(kāi)挖擾動(dòng)改動(dòng)了開(kāi)挖處及附近的原有應(yīng)力形狀及平衡，產(chǎn)生應(yīng)力的調(diào)整，從而產(chǎn)生了地壓。為什么圍巖會(huì)松動(dòng)塌落？支護(hù)的目的就是控制地壓。1、地壓的概念(狹義)是指圍巖作用于支護(hù)上的壓力，其大小和方向受構(gòu)造應(yīng)力及巖體構(gòu)造的控制，巷道地壓根本是由圍巖變形產(chǎn)生的變形地壓。3.1.2地壓2、地壓的構(gòu)成未經(jīng)開(kāi)挖的巖體，各處由于受自然影響而構(gòu)成的應(yīng)力曾經(jīng)存在，巖體自平衡；開(kāi)挖構(gòu)成井巷空間后，巷道壁是自在面，沒(méi)有巖體支撐，而此處在未開(kāi)挖時(shí)是有壓力的，所以巷道周圍的圍巖中應(yīng)力重新調(diào)整分布，并且隨之產(chǎn)生變形。c-繼續(xù)冒落出現(xiàn)拱形頂；d-冒落停頓構(gòu)成自然平衡拱。根據(jù)彈性實(shí)際，通常在巷道的頂部出現(xiàn)拉應(yīng)力〔在程度構(gòu)造應(yīng)力不大，自重應(yīng)力為主的情況下〕，當(dāng)超越巖石或構(gòu)造面的抗拉強(qiáng)度時(shí)，巖體產(chǎn)生被拉裂或原有的裂痕擴(kuò)展，巖石塌落，應(yīng)力繼續(xù)調(diào)整，直至構(gòu)成自然的平衡拱。a-巷道受力開(kāi)場(chǎng)變形；b-變形加劇裂痕增大開(kāi)場(chǎng)冒落；此時(shí)上部巖體的壓力主要由兩側(cè)巷道接受，假設(shè)超越巖石〔體〕的強(qiáng)度，兩側(cè)也會(huì)垮塌，這樣整個(gè)巷道斷面就會(huì)增大，不能滿足設(shè)計(jì)要求。因此為了堅(jiān)持一定的巷道斷面及開(kāi)挖后巷道斷面的穩(wěn)定和平安，就要采取措施進(jìn)展支護(hù)，這樣支護(hù)構(gòu)造上就會(huì)遭到巷道圍巖的變形、塌落產(chǎn)生的壓力，這就是狹義地壓。泛指在巖體中存在的力，它既包含原巖對(duì)圍巖的作用力，圍巖間的相互作用力，又包含圍巖對(duì)支護(hù)體的作用力。3、地壓(廣義)地壓〔廣義〕引起圍巖及支護(hù)體的變形、挪動(dòng)和破壞，稱為地壓景象。如脆性巖體的冒頂、片幫等；塑性巖體的巷道頂板下沉、兩幫突出、底板鼓起等。當(dāng)圍巖中的應(yīng)力不超越其彈性極限時(shí)，地壓可全部由圍巖來(lái)承當(dāng)，井巷不加支護(hù)能在一定時(shí)期內(nèi)維持穩(wěn)定。當(dāng)圍巖中的應(yīng)力超越了其強(qiáng)度極限時(shí)，為了維護(hù)井巷斷面外形，并堅(jiān)持其穩(wěn)定，必需采取支護(hù)，這時(shí)的地壓由圍巖和支護(hù)體共同接受。可見(jiàn)，狹義地壓只是廣義地壓的一部分。4、地壓的分類按其表現(xiàn)方式，將地壓分為:變形地壓散體地壓沖擊地壓膨脹地壓指大范圍內(nèi)巖體因變形、位移遭到支護(hù)體的抑制而產(chǎn)生的地壓；〔亦稱松動(dòng)地壓〕是在一定范圍內(nèi)，滑移或塌落的巖體以重力的方式直接作用于支護(hù)體上的壓力；又稱巖爆，它是在圍巖積累了大量的彈性變形能之后，忽然釋放出來(lái)時(shí)所產(chǎn)生的壓力；由于巷道圍巖膨脹而產(chǎn)生的壓力。3.1.3支護(hù)方式按支護(hù)所運(yùn)用的資料不同，常用的支護(hù)方式主要有：木材支護(hù)、混凝土支護(hù)、噴漿支護(hù)、錨桿支護(hù)。1、木材支護(hù)木材，普通為松木。木材只需一定的強(qiáng)度和可緊縮性、分量輕、容易加工、本錢(qián)低，但耐火性差、易腐、運(yùn)用壽命短、反復(fù)運(yùn)用率低。普通用于地壓小、效力年限短的井巷中。2、混凝土支護(hù)現(xiàn)澆混凝土〔或預(yù)制混凝土構(gòu)件拼裝〕。強(qiáng)度大、現(xiàn)澆的整體性好，防火、防水、抗腐、效力年限長(zhǎng)，普通用于地壓大、效力年限長(zhǎng)的井巷中。3、噴漿支護(hù)將混凝土漿經(jīng)過(guò)噴漿機(jī)用高壓放射到巷道外表，凝結(jié)硬化后構(gòu)成放射混凝土支護(hù)巷道。自動(dòng)支護(hù)，普通要求開(kāi)挖終了后立刻進(jìn)展支護(hù)。利用混凝土與圍巖受本身的強(qiáng)度共同支護(hù)，并且可防止圍巖暴露而引起的風(fēng)化。有足夠的支護(hù)強(qiáng)度，經(jīng)濟(jì)合理，曾經(jīng)得到廣泛采用。噴漿支護(hù)充分發(fā)揚(yáng)圍巖本身強(qiáng)度，且可防止圍巖暴露而引起的風(fēng)化，與錨桿支護(hù)及鋼筋網(wǎng)結(jié)合，開(kāi)展的噴錨網(wǎng)支護(hù)方式因強(qiáng)度高，經(jīng)濟(jì)且適用性強(qiáng)，曾經(jīng)得到廣泛運(yùn)用。4、錨桿支護(hù)在巷道圍巖中鉆鑿錨桿孔安裝錨桿，保證錨桿的頭固定端須深化到穩(wěn)定的巖體中。安裝簡(jiǎn)便，不占用巷道斷面，本錢(qián)低，但不能防止暴露的圍巖風(fēng)化和錨間浮石冒落。如今單獨(dú)運(yùn)用的較少。還有錨索支護(hù)、金屬架支護(hù)、液壓鋼架支護(hù)等。工字鋼角鋼U型鋼輕軌附錄1：錨桿的構(gòu)造類型⑴鋼筋砂漿錨桿⑵鋼絲繩砂漿錨稈鋼筋或鋼絲繩砂漿錨稈是全長(zhǎng)錨固型錨桿。設(shè)計(jì)錨固為為30～50KN。1．鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿此種錨桿由桿體、固定楔、活動(dòng)倒楔、墊板和螺帽組成，如下圖。這種錨桿屬端頭錨固型，安裝后可立刻承載，可回收。錨固力達(dá)40KN左右。常用于圍巖比較破碎，需求立刻承載的地下工程。2．金屬倒楔式錨桿附錄2：放射混凝土支護(hù)的作用原理放射混凝土以較高的速度射入張開(kāi)的節(jié)理裂隙，產(chǎn)生粘結(jié)作用，從而提高了巖體粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角，也就是提高了圍巖的度，凝固后本身也有一定強(qiáng)度。同時(shí)放射混凝土層封鎖了圍巖，可以防上因水和風(fēng)化作用呵斥圍巖的破壞與剝落。放射混凝土的補(bǔ)強(qiáng)作用3.2井巷掘進(jìn)與支護(hù)施工巷道的開(kāi)挖叫掘進(jìn)，從任務(wù)面經(jīng)過(guò)開(kāi)挖向前推進(jìn)，然后構(gòu)成所需的巷道，所以稱為掘進(jìn)。1、巷道斷面外形與尺寸確定平巷斷面外形的選擇主要應(yīng)思索作用在平巷上地壓的大小和方向、平巷的用途及效力年限、選用的支護(hù)方式、平巷的掘進(jìn)方式和采用的掘進(jìn)設(shè)備等要素。地壓的大小和方向是選擇平巷斷面外形時(shí)要思索的主要要素。當(dāng)頂壓和側(cè)壓均不大時(shí)，可選用矩形或梯形斷面；當(dāng)頂壓較大而側(cè)壓較小時(shí)，那么應(yīng)選用直墻拱形斷面〔半圓拱、圓弧拱或三心拱〕；當(dāng)頂壓和側(cè)壓都很大，同時(shí)有底鼓景象發(fā)生時(shí)，就必需選用橢圓形或圓形等封鎖式斷面。圓形斷面或橢圓形斷面最有利于穩(wěn)定。在公用工程中多采用這種斷面。尺寸大小根據(jù)運(yùn)用的需求〔車道數(shù)、電機(jī)車的集電弓高度〕進(jìn)展確定。2、鑿巖爆破施工工序如下：設(shè)備：鑿巖設(shè)備普通用氣腿式鑿巖機(jī)或臺(tái)車；炮孔：直徑普通38~46mm，孔深1.2~2m；炮孔按作用和位置分為：掏槽眼、輔助眼、周邊眼。爆破順序：掏槽眼——>輔助眼——>周邊眼。<10m>10m3、通風(fēng)緣由：爆破產(chǎn)生有害氣體〔氮的氧化物、CO和CO2〕、粉塵，又是獨(dú)頭任務(wù)面。設(shè)備：軸流式局扇見(jiàn)機(jī)通風(fēng)方式有三種：壓入式、抽出式、混合式?！?〕壓入式<6m>10m≥10m≥15m〔2〕抽出式〔3〕混合式4、裝巖義務(wù)：將爆下的巖(礦)石裝入礦車運(yùn)離任務(wù)面；設(shè)備：目前運(yùn)用較多的裝載設(shè)備是鏟斗后卸式裝巖機(jī)，配礦車；并使它向后翻轉(zhuǎn)，將巖石倒入裝巖機(jī)后面的礦車內(nèi)，然后使鏟斗下落，再次鏟裝。裝巖機(jī)以壓氣或電為動(dòng)力。當(dāng)裝巖機(jī)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，鏟斗插入巖堆鏟取巖石，鏟滿后提升鏟斗5、支護(hù)按前述的支護(hù)方式在剛開(kāi)鑿且裝巖任務(wù)完或者裝巖任務(wù)進(jìn)展一部分，留有部分巖堆的巷道處實(shí)施支護(hù)。鑿巖爆破、通風(fēng)、裝巖、支護(hù)幾道工序完成后再循環(huán)進(jìn)展，支護(hù)任務(wù)也可幾個(gè)循環(huán)進(jìn)展一次，也有可不用支護(hù)。第四章礦床開(kāi)辟4.1礦床開(kāi)辟巷道及開(kāi)辟方法分類4.1.1礦床開(kāi)辟與開(kāi)辟巷道為了開(kāi)采地下礦床，從地面掘進(jìn)的一系列巷道，通達(dá)礦體，并構(gòu)成完好的提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)等系統(tǒng)，稱為礦床開(kāi)辟。開(kāi)掘巷道：為開(kāi)辟而掘進(jìn)的巷道。4.1.2開(kāi)辟巷道分類1、主要開(kāi)辟巷道起主要作用，在地表有直接出口，用作提運(yùn)礦石。有主平硐、主井〔豎井或斜井〕。如圖中代碼為1、6、10的巷道。2、輔助開(kāi)辟巷道只起輔助作用，有直接出口，用作通風(fēng)、排水、運(yùn)送資料設(shè)備、人員以及提運(yùn)廢石等。有副平硐、副井〔豎井或斜井〕。圖中三個(gè)未標(biāo)號(hào)位于主平硐6之上的副平硐。3、補(bǔ)充開(kāi)辟巷道是補(bǔ)充主要開(kāi)辟巷道之缺乏，用來(lái)開(kāi)采礦床下部的開(kāi)辟巷道，普通都從主要開(kāi)辟巷道的最下部程度開(kāi)掘。豎井、斜井、盲斜井、盲豎井都可作補(bǔ)充開(kāi)辟巷道。如圖中代碼為2、11的巷道。4、階段開(kāi)辟巷道主要為開(kāi)采階段效力，主要有井底車場(chǎng)及硐室、石門(mén)、主要階段運(yùn)輸平巷等。如圖中代碼為7、8、9、12的巷道。4.1.3開(kāi)辟方法分類根據(jù)主要開(kāi)辟巷道的類型和下部有無(wú)補(bǔ)充開(kāi)辟巷道，開(kāi)辟方法可分為兩類：用一種主要開(kāi)辟巷道開(kāi)采礦床的全部開(kāi)采深度范圍內(nèi)礦體。分為：豎井開(kāi)辟、斜井開(kāi)辟、平硐開(kāi)辟、斜坡道開(kāi)辟。2、結(jié)合開(kāi)辟法1、單一開(kāi)辟法礦床上部用某一種主要開(kāi)辟巷道，而下部用補(bǔ)充開(kāi)辟巷道。1、豎井開(kāi)辟法4.2單一開(kāi)辟法急傾斜礦體〔>45度〕，由于石門(mén)較短，或者緩傾斜礦體〔<15度〕且埋藏較深，由于在這種情況下用斜井開(kāi)辟長(zhǎng)度太大?；坊蚬藁\提升適用條件：運(yùn)礦設(shè)備：下盤(pán)豎井開(kāi)辟，初期石門(mén)較短，首選；上盤(pán)豎井開(kāi)辟，初期石門(mén)較長(zhǎng)，上盤(pán)不順應(yīng)布置；側(cè)翼豎井開(kāi)辟，上下盤(pán)圍巖都不利，礦體走向長(zhǎng)度不大，且側(cè)向有適宜的工業(yè)場(chǎng)地。布置方式(按與礦體的相對(duì)位置有)：2、斜井開(kāi)辟法適用條件：布置方式：運(yùn)礦設(shè)備：緩傾斜到傾斜礦體〔20~40度之間〕，埋藏不是很深。下盤(pán)斜井脈內(nèi)斜井〔小型煤礦〕〔少用〕傾角>30度，用箕斗提升18度<傾角<30度，用串車提升傾角<18度，用鋼繩膠帶保送機(jī)運(yùn)輸采用脈內(nèi)斜井開(kāi)辟，開(kāi)采順序應(yīng)該怎樣，能不能一掘進(jìn)到礦體就開(kāi)采礦體？3、平硐開(kāi)辟法適用條件：礦體賦存在地平面以上。布置方式：垂直礦體走向下盤(pán)平硐，下盤(pán)為山坡垂直礦體走向上盤(pán)平硐，上盤(pán)為山坡沿礦體走向平硐，側(cè)翼為山坡電機(jī)車+礦車運(yùn)輸運(yùn)礦設(shè)備：4、斜坡道開(kāi)辟隨著臺(tái)車、裝運(yùn)機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、自卸汽車等高度機(jī)械化無(wú)軌設(shè)備的運(yùn)用，廣泛采用斜坡道開(kāi)辟方法。有螺旋式與折返式斜坡道兩種。布置方式靈敏，與礦體的相對(duì)位置沒(méi)有太多限制。斜坡道的斷面尺寸及其掘進(jìn)方式與斜井一樣，根據(jù)行走設(shè)備的尺寸，有時(shí)斷面尺寸能夠會(huì)比斜井大一些，但坡度比斜井小，普通不超越15%(不超越10度)。4.3結(jié)合開(kāi)辟1．平硐與盲井結(jié)合開(kāi)辟法礦體的一部分賦存在地面以上，而下部在地面以下延伸較大，此時(shí)上部用平硐開(kāi)辟、下部用盲豎井或盲斜井開(kāi)辟。普通我國(guó)豎井提升深度大約500~600m，且布置在下盤(pán)的豎井往下延深時(shí)，石門(mén)愈來(lái)愈長(zhǎng)。當(dāng)豎井超越500m時(shí)，礦體上部采用明豎井，下部采用盲豎井。2、明豎井與盲豎井結(jié)合開(kāi)辟法3、斜井與盲井結(jié)合開(kāi)辟法礦床上部用斜井開(kāi)辟，下部用盲井開(kāi)辟，盲井可以是盲豎井或盲斜井。適用于礦田或井田的由多個(gè)不延續(xù)礦體組成，且各礦體在程度方向有一定間隔間隔，或者礦體延傾向賦存深度較大且傾角有一定差別。4.4主要開(kāi)辟方法評(píng)述1、平硐與井筒〔豎井/斜井〕開(kāi)辟方法的比較平硐的優(yōu)點(diǎn)：1〕掘進(jìn)支護(hù)費(fèi)用低、進(jìn)度快；2〕無(wú)提升設(shè)備、排水設(shè)備、井底車場(chǎng)，基建與消費(fèi)運(yùn)營(yíng)費(fèi)都比較少；3〕運(yùn)輸才干大、費(fèi)用低；4〕任務(wù)平安可靠。普通只需地質(zhì)條件允許，盡量采用平硐開(kāi)辟法。2、豎井與斜井開(kāi)辟方法的比較1〕豎井比斜井提升速度快、才干大，任務(wù)平安可靠；2〕斜井的井筒設(shè)備和井底車場(chǎng)比豎井簡(jiǎn)單；3〕斜井井筒比豎井長(zhǎng)，提升、排水、支護(hù)、維護(hù)費(fèi)用比豎井高，接受的地壓比豎井大；4〕斜進(jìn)施工較簡(jiǎn)便、掘進(jìn)速度快，基建比豎井期短。斜坡道開(kāi)辟的優(yōu)點(diǎn)：1〕無(wú)軌設(shè)備掘進(jìn)效率高；礦體開(kāi)辟快、投產(chǎn)早。2〕無(wú)鐵軌，節(jié)約大量鋼材；3〕無(wú)軌設(shè)備機(jī)械化程度高，產(chǎn)量大，效率高。缺陷：1〕當(dāng)用柴油機(jī)作為動(dòng)力時(shí)，廢氣污染井下空氣，添加通風(fēng)費(fèi)用；2〕無(wú)軌設(shè)備投資大，維修任務(wù)量大。3、斜坡道與其它主要開(kāi)辟方法的比較4.5開(kāi)辟系統(tǒng)的布置開(kāi)辟系統(tǒng)要構(gòu)成提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水等主要消費(fèi)功能，根據(jù)主、副井/風(fēng)井的位置不同有以下幾種開(kāi)辟系統(tǒng):1、中央并列式開(kāi)辟系統(tǒng)2、中央對(duì)角式開(kāi)辟系統(tǒng)3、側(cè)翼式開(kāi)辟系統(tǒng)a-中央并列式開(kāi)辟系統(tǒng)；b—中央對(duì)角式開(kāi)辟系統(tǒng)；c—側(cè)翼式開(kāi)辟系統(tǒng)1-主井；2—副井；3—風(fēng)井1、中央并列式開(kāi)辟系統(tǒng)2、中央對(duì)角式開(kāi)辟系統(tǒng)3、側(cè)翼式開(kāi)辟系統(tǒng)主、副井在礦床中央，風(fēng)井在礦床兩翼。主要用于規(guī)模較大的礦床和消費(fèi)才干較高的礦床。主井在礦床中央，副井與風(fēng)井分別位于礦體的兩翼，中型礦床。主、副井分別位于礦床的兩翼，小型到中型礦。5.1概述5.1.1礦石損失和貧化的根本概念研討回采單元〔礦塊、礦房、采場(chǎng)〕內(nèi)礦石的開(kāi)采方法。1、礦石損失開(kāi)采過(guò)程中呵斥礦石數(shù)量上的減少。衡量目的：礦石損失率、礦石回收率礦石損失率：開(kāi)采范圍內(nèi)損失的工業(yè)儲(chǔ)量與礦石的工業(yè)儲(chǔ)量之比〔%〕。-礦石的工業(yè)儲(chǔ)量；-開(kāi)采過(guò)程中損失的工業(yè)儲(chǔ)量。礦石回收率：采出的純礦石量與工業(yè)儲(chǔ)量之比〔%〕。第五章采礦方法2、礦石貧化開(kāi)采所呵斥的礦石質(zhì)量的降低，致使采出礦石的檔次低于地質(zhì)檔次，衡量目的：礦石貧化率礦石貧化率：采出礦石的檔次與工業(yè)儲(chǔ)量檔次相比所降低的比例〔%〕。即工業(yè)儲(chǔ)量檔次與采出礦石檔次之差對(duì)工業(yè)儲(chǔ)量礦石檔次之比。——工業(yè)儲(chǔ)量礦石檔次；——采出礦石的檔次。5.1.2礦石損失與貧化的緣由1、礦石損失的緣由開(kāi)采損失非開(kāi)采損失采下?lián)p失：未采下?lián)p失：遺留在采場(chǎng)內(nèi)和運(yùn)輸中的損失設(shè)計(jì)應(yīng)采而未采下的損失由于地質(zhì)條件而產(chǎn)生的損失：地質(zhì)構(gòu)造；礦體邊緣復(fù)雜；地下水。2、礦石貧化的緣由廢石的混入；高檔次粉礦損失；有用成分氧化或被析出。5.2采礦方法的分類采礦方法就是研討礦床開(kāi)采四個(gè)步驟中的采準(zhǔn)、切割與回采三項(xiàng)任務(wù)。5.2.1分類根據(jù)按回采時(shí)的地壓管理方式不處置礦柱支護(hù)充填選擇地壓管理方式思索的要素礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)采礦方法的適用條件構(gòu)造參數(shù)回采工藝5.2.2三大類采礦方法按采場(chǎng)地壓管理方式分為三類：1、空?qǐng)霾傻V法將礦塊劃分為礦房和礦柱，分兩步開(kāi)采；回采過(guò)程中隨著礦石被采出所構(gòu)成的采空區(qū)不立刻進(jìn)展處置。地壓管理：是利用礦柱進(jìn)展支撐和維護(hù)采空區(qū)；適用條件：礦石和圍巖均穩(wěn)定。按采場(chǎng)構(gòu)造方式有：全面法、房柱法、留礦法、分段礦房法和階段礦房法。其中房柱法、留礦法礦山運(yùn)用較多?？?qǐng)龇ǔ涮罘ū缆浞?〕房柱法特點(diǎn)適用條件用于開(kāi)采礦石和圍巖均穩(wěn)定的程度和緩傾斜的礦體，能回采薄、厚和極厚的礦體。將回采單元?jiǎng)澐譃榈V房和礦柱，礦房、礦柱交替陳列，回采礦房時(shí)留下規(guī)那么陳列的礦柱維護(hù)采空區(qū)頂板的穩(wěn)定，有延續(xù)礦柱和間隔礦柱。優(yōu)點(diǎn)：缺陷：采準(zhǔn)切割任務(wù)量小，任務(wù)組織簡(jiǎn)單，通風(fēng)良好，便于高效率大型無(wú)軌采掘設(shè)備的運(yùn)用，礦房消費(fèi)才干高。礦柱所占比重較大〔間隔礦柱占15～20%，延續(xù)礦柱占40%〕，假設(shè)礦柱難以回收，那么礦石的損失較大；同時(shí)對(duì)礦巖穩(wěn)定性要求高。假設(shè)回采過(guò)程中，僅留下夾石或者低檔次礦體作為礦柱，致使礦柱陳列不規(guī)那么，那么這樣的空?qǐng)龇ǚQ為全面法，全面法的開(kāi)采過(guò)程與房柱法一樣，留下的不規(guī)那么礦柱普通不回采。2〕留礦法特點(diǎn)：將礦塊劃分為礦房和礦柱，先采礦房，后采礦柱。用淺孔自下而上分層回采，每次采下的礦石只放出1/3左右，其他的存留在采場(chǎng)，作為適用條件：礦石和圍巖穩(wěn)定，礦石無(wú)自燃性，破碎后不易再結(jié)塊，急傾斜薄礦體。繼續(xù)上采的任務(wù)平臺(tái)并對(duì)圍巖變形起一定的限制造用，待整個(gè)階段的礦房回采作業(yè)全部終了后，再將留在采場(chǎng)中的礦石集中放出。采場(chǎng)構(gòu)造簡(jiǎn)單、管理方便及采準(zhǔn)任務(wù)量小、消費(fèi)技術(shù)易于掌握。優(yōu)點(diǎn)：缺陷：假設(shè)用留礦法開(kāi)采中厚以上的礦體，礦柱礦量損失貧化大；工人在較大的暴露面下任務(wù)，平安性差；平場(chǎng)任務(wù)繁重，難于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化；要求礦石不具有氧化性、結(jié)塊性及自燃性。礦房?jī)?nèi)留下三分之二礦石不能及時(shí)放出，積壓了資金，而且礦石假設(shè)出現(xiàn)氧化結(jié)塊，對(duì)放礦和選礦不利。2、充填采礦法將礦塊劃分為礦房和礦柱，分兩步開(kāi)采；采空區(qū)隨著任務(wù)面的推進(jìn)逐漸用充填料充填。地壓管理：用充填采空區(qū)。適用條件：礦石或圍巖穩(wěn)定或不穩(wěn)定都可采用此法。每種方式根據(jù)推進(jìn)方向分為上向與下向兩種充填方式。根據(jù)充填料的特性，可分為：1〕干式充填采礦法—用礦車、風(fēng)力或其它機(jī)械將干充填料〔如廢石、砂石等〕充填采空區(qū)；2〕水力充填采礦法—用水力沿管線保送尾砂、冶煉爐渣、碎石等充填采空區(qū)；3〕膠結(jié)充填采礦法—用水泥或水泥代用品與脫泥尾砂或砂石配制成的膠結(jié)物料充填采空區(qū)。上向程度分層膠結(jié)充填采礦法1-下盤(pán)沿脈巷道；2-上盤(pán)沿脈巷道；3-運(yùn)輸穿脈巷道；4-充填井；5-濾水行人井；6-溜礦井；7-人工護(hù)底；8-預(yù)制塊閣墻；9-充填料；10-水泥砂漿地板；11-充填管道；12-聯(lián)絡(luò)道；13-隔墻澆灌部分；14-礦房；15-間柱；16-底柱；17-頂柱。上向程度分層膠結(jié)充填采礦法階段內(nèi)的礦房從下往上分層回采，每采出一分層的礦石，立刻采用尾砂膠結(jié)充填采礦區(qū)，只留下繼續(xù)向上回采的作業(yè)空間。適用條件：礦區(qū)地表要求不能塌陷，對(duì)地表環(huán)境有較高的要求，普通礦石的價(jià)值較高，地質(zhì)條件復(fù)雜的礦山。優(yōu)點(diǎn)：由于可及時(shí)充填采空區(qū)，有效地控制圍巖地壓，處理了地表塌陷問(wèn)題，防止地下水進(jìn)入井下采場(chǎng)，保證礦山的平安消費(fèi)。用尾砂作為充填資料時(shí)既有充足的資料來(lái)源，又緩解了尾砂壩的壓力，維護(hù)環(huán)境維護(hù)，做到了地下礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與環(huán)境維護(hù)的調(diào)和一致。礦石的損失貧化低〔普通＜10%〕、回采率高。缺陷：效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，充填本錢(qián)高，充填系統(tǒng)復(fù)雜，階段間礦柱回采困難。3、崩落采礦法一步回采，隨任務(wù)面的推進(jìn)，有方案地強(qiáng)迫崩落圍，或借助自然應(yīng)力崩落圍巖充填采空區(qū)，崩落的圍巖覆蓋在回采的礦石上，在覆巖下出礦。地壓管理：用崩落圍巖充填采空區(qū)；適用條件：礦石或圍巖不穩(wěn)定到中等穩(wěn)定。單層崩落法分層崩落法分段崩落法階段崩落法可分為以下幾類：開(kāi)采頂板巖石不穩(wěn)定，厚度小于3m的緩傾斜〔<30°〕礦層，地表允許崩落。開(kāi)采礦石價(jià)值高，礦石松散破碎不穩(wěn)定，不允許在礦石暴露面下作業(yè)，地面允許崩落。按分段進(jìn)展回采，分為有底柱和無(wú)底柱兩種分段崩落法?；夭筛叨鹊扔陔A段全高，有階段強(qiáng)迫崩落法與階段自然崩落法兩種。無(wú)底柱分段崩落法將階段分為假設(shè)干分段，階段內(nèi)從上往下各分段依次回采，每個(gè)分段經(jīng)過(guò)回采巷道從礦體頂板向底板退采，以小崩礦步距向崩落區(qū)擠壓崩礦。礦石由鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)至分段溜井出礦。隨著礦石的放出，覆蓋巖石隨之下降，充溢采空區(qū)，實(shí)現(xiàn)地壓管理。適用條件：地表和圍巖允許崩落；礦石穩(wěn)定或中等穩(wěn)定的急傾斜厚礦體或傾角較緩的極厚礦體，下盤(pán)圍巖應(yīng)在中等穩(wěn)定以上，上盤(pán)巖石的穩(wěn)定性不限；礦石的價(jià)值不應(yīng)該很高，礦石的可選性好或是圍巖含有檔次。優(yōu)點(diǎn)：平安性好，采礦方法構(gòu)造簡(jiǎn)單，回采工藝簡(jiǎn)單，容易規(guī)范化，機(jī)械化程度高，可采用大型現(xiàn)代化采礦設(shè)備，靈敏性大，作業(yè)好組織、，消費(fèi)才干大，勞動(dòng)效率高，開(kāi)采本錢(qián)低，由于崩落與出礦以每步為最小單元，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件適宜時(shí)有能夠剔除夾石和進(jìn)展分級(jí)出礦。缺陷：回采巷道通風(fēng)難，礦石的損失貧化大〔普通損失率為20-30%,貧化率15-20%〕，當(dāng)?shù)V石的賦存不規(guī)那么時(shí)，往往影響上、下分段嚴(yán)厲呈菱形布置，假設(shè)聯(lián)絡(luò)道布置在脈內(nèi)時(shí)，往往是最后回采這條巷道，接受的壓力比較大，易被壓壞。無(wú)底柱分段崩落法5.3影響采礦方法選擇的主要要素采礦方法對(duì)礦山消費(fèi)才干、礦石損失貧化、勞動(dòng)消費(fèi)率、本錢(qián)及平安有著直接的影響，影響采礦方法選擇的要素主要包括以下幾個(gè)方面：1、礦床地質(zhì)條件1〕礦巖物理力學(xué)性質(zhì)，尤其是穩(wěn)定性。2〕礦體賦存條件，如傾角、厚度、埋藏深度、外形等。埋深大高地壓礦選充填法。3〕礦石檔次和價(jià)值，高檔次富礦，貴金屬礦要求高回收率、低貧化率的采礦方法，如充填法；反之，采用成體低、效率高的采礦方法，如崩落法。1〕地表能否允許陷落，假設(shè)允許，可采用崩落法，假設(shè)不允許，可用充填法。2〕礦石含硫高，會(huì)結(jié)塊、自然，應(yīng)防止采用留礦法，假設(shè)放射性強(qiáng)的礦石，剛選通風(fēng)條件高的充填法或空?qǐng)龇ā?、特殊要求第六章礦山運(yùn)輸與提升礦山運(yùn)輸與提升任務(wù)的義務(wù)：采下的礦石運(yùn)到地表選礦廠或貯礦場(chǎng)；廢石運(yùn)到廢石場(chǎng)；資料、設(shè)備、人員等的運(yùn)送。6.1礦山運(yùn)輸?shù)V山運(yùn)輸?shù)孛孢\(yùn)輸井下運(yùn)輸普遍采用軌道運(yùn)輸方式，其主要運(yùn)輸設(shè)備有軌道、礦車和電機(jī)車。6.1.1軌道組成：鋼軌〔道軌〕、軌枕、道渣、聯(lián)接件。兩條鋼軌軌頭內(nèi)緣之間的垂直間隔。軌距：地下礦山鋪設(shè)的軌道通常是窄軌，軌距通常有三種：600mm、762mm、900mm。公用鐵路軌距：1435+6-2mm。1-軌道中心線；2-鋼軌；3-枕木；4-墊板；5-道釘；6-道碴1、鋼軌〔道軌〕輕軌作用：承托和引導(dǎo)運(yùn)轉(zhuǎn)的車輛；類型：輕型和重型兩種，輕型軌有8、11、15、18、24kg/m幾種型號(hào)，重型軌有33、38kg/m兩種。鋼軌越重，強(qiáng)度越大，所以承托的礦車和電機(jī)車的載重也越大。選型：消費(fèi)才干越大，選用的鋼軌就越重。2、軌枕作用：接受鋼軌傳來(lái)的荷載，并傳送到道渣上；固定鋼軌，緩沖行車震動(dòng)。類型：木質(zhì)〔枕木〕、金屬、鋼筋砼。3、道碴作用：1〕接受軌枕傳來(lái)的壓力，并均勻的分布到路基上〔巷道底板〕；3〕利于排水。資料：20~40mm粒度的碎石。厚度普通150~180mm。2〕固定軌枕，緩沖行車震動(dòng)和沖擊；4、聯(lián)接件作用：種類：道釘、墊板、魚(yú)尾板。道釘和墊板結(jié)合鋼軌和軌枕，魚(yú)尾板聯(lián)接對(duì)接的鋼軌。6.1.2礦車作用：運(yùn)送礦石和廢石。類型：按卸車方式分為固定式礦車〔a〕用翻車機(jī)卸礦翻斗式〔b〕側(cè)卸式〔c〕前卸式〔d〕底卸式〔e〕6.1.3電機(jī)車作用：是牽引礦車類型：1〕架線式受電弓將電流自架線引入電機(jī)車電動(dòng)機(jī)，利用軌道做電流回路，普通用直流電，構(gòu)造簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，用電效率高，運(yùn)費(fèi)低，電弓與架線接觸常冒火花，不能用于有瓦斯的礦井。2〕蓄電池式可用于有瓦斯的礦井。軌道、礦車和電機(jī)車之間的匹配與礦山消費(fèi)才干有關(guān)。6.2礦井提升分為豎井提升和斜井提升。提升設(shè)備包括：提升容器、提升鋼絲繩、提升機(jī)、井架、天輪以及裝卸設(shè)備。6.2.1提升容器主要有罐籠和箕斗。1、罐籠2、箕斗用于豎井內(nèi)升降人員、礦車〔重車或空車〕、資料、設(shè)備。有單層和雙層之分。罐籠上有斷繩保險(xiǎn)器，確保平安。斜井用的罐籠稱為臺(tái)車。只用于提升礦石和廢石，按卸載方式分為：翻轉(zhuǎn)式底卸式側(cè)卸式6.2.2提升鋼絲繩將提升機(jī)與罐籠或箕斗銜接起來(lái)。鋼絲繩由假設(shè)干繩股繞一根繩芯捻制而成，每一繩股由一樣的鋼絲繞各自的股芯捻成。礦用鋼絲繩主要是6股19絲、6股37絲，規(guī)范抗拉強(qiáng)度是160kN/mm2。鋼絲繩普通每次大修時(shí)必需改換。主要問(wèn)題是變形和疲勞破壞。6.2.3提升機(jī)1、單繩纏繞式提升機(jī)當(dāng)電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速器帶動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，使兩條鋼絲繩分別在卷筒上纏繩和松繩〔因兩繩在卷筒上纏繞方向相反〕，從而使鋼絲繩兩端的提升容器一個(gè)上升，一個(gè)下降。1-卷筒；2-天輪；3-鋼絲繩；4-提升容器；5-平衡尾繩；6-主導(dǎo)輪；7-導(dǎo)向輪2、多繩摩擦式提升機(jī)鋼絲繩搭放在主導(dǎo)輪的摩擦襯墊上，提升容器分別掛在鋼絲繩的兩端。當(dāng)電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速器帶動(dòng)主導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼絲繩在摩擦襯墊的作用下，跟隨主導(dǎo)輪一同運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)容器的提升和下放。目前常用的多繩摩擦式提升機(jī)普通為四繩或六繩，由于鋼繩根數(shù)增多，每根鋼繩的直徑較單繩大大減小，卷筒直徑也相應(yīng)減小，并且鋼繩搭在卷筒上，提升高度不受卷筒直徑和寬度的限制，故特別適用于深井提升。6.3礦井提升運(yùn)翰系統(tǒng)礦井提升運(yùn)輸線路及其配備組成礦井提升運(yùn)輸系統(tǒng)。常見(jiàn)的礦井提升運(yùn)輸系統(tǒng)如下：當(dāng)?shù)V石用罐籠提升時(shí)，礦石提升運(yùn)輸系統(tǒng)：礦石由采場(chǎng)采下后，在階段平巷〔或橫巷/穿脈〕裝車，由電機(jī)車牽引列車沿階段平巷經(jīng)石門(mén)，在井底車場(chǎng)將礦車推入主井的罐籠〔或臺(tái)車〕中，提升至井口，然后推出罐籠〔或臺(tái)車〕經(jīng)地面運(yùn)輸運(yùn)至選廠。廢石運(yùn)輸系統(tǒng)：廢石在掘進(jìn)任務(wù)面破落后裝入礦車，由電機(jī)車牽引列車沿階段平巷經(jīng)石門(mén)，在井底車場(chǎng)將廢石車推入副井的罐籠〔或斜井臺(tái)車〕中，提升至井口，然后經(jīng)地面運(yùn)輸運(yùn)至廢石場(chǎng)。第七章礦井輔助消費(fèi)任務(wù)礦井消費(fèi)中，除了采礦、掘進(jìn)、提升運(yùn)輸?shù)戎饕M(fèi)環(huán)節(jié)外，還有同時(shí)進(jìn)展的輔助消費(fèi)任務(wù)，為主要消費(fèi)發(fā)明正常的任務(wù)條件。如：礦井通風(fēng)、排水、壓氣供應(yīng)、供水、供電。7.1礦井通風(fēng)不斷地將地面的新穎空氣送入礦井，并將井內(nèi)的污濁空氣排至地面的過(guò)程。井下空氣被污染的過(guò)程：地面新穎空氣——>井下——>鑿巖、爆破、裝運(yùn)、卸載——>污濁的空氣。井下污濁空的成份與地面新穎空氣差別較大，主要表現(xiàn)為混入了粉塵、添加了有害氣體、降低了氧的含量。7.1.1礦井通風(fēng)的目的和義務(wù)目的：義務(wù)：為了降低井下空氣中粉塵的含量和有害氣體的濃度，使井下空氣到達(dá)國(guó)家規(guī)定的衛(wèi)生規(guī)范。1、向井下送入足夠的新穎空氣，以保證人員呼吸；3、調(diào)理井下的溫度與濕度，發(fā)明良好的勞動(dòng)條件。2、不斷地送入新穎空氣到井下，并將井下污濁空氣排出，以保證井下作業(yè)人員的安康和平安；7.1.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)布置1〕中央式風(fēng)流所流經(jīng)的通風(fēng)線路和設(shè)備，叫做礦井通風(fēng)系統(tǒng)。風(fēng)流流動(dòng)線路：地面新穎風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井——最下部的巷道——任務(wù)面——上部巷道——出風(fēng)井將污風(fēng)排至地表。通風(fēng)系統(tǒng)按進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井的位置，通風(fēng)系統(tǒng)分為兩種類型：2〕對(duì)角式中央對(duì)角式，單翼對(duì)角式，一個(gè)進(jìn)風(fēng)井〔出風(fēng)井〕位于井田中央，兩個(gè)出風(fēng)井〔進(jìn)風(fēng)井〕位于兩翼。進(jìn)風(fēng)進(jìn)與出風(fēng)井分別位于井田兩翼。2、風(fēng)流控制設(shè)備風(fēng)門(mén)隔斷風(fēng)流，在需求行人或運(yùn)輸時(shí)可翻開(kāi)；密封墻隔斷風(fēng)流；風(fēng)窗風(fēng)橋3、礦井通風(fēng)方法自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)?？刂骑L(fēng)流量的大小，在風(fēng)門(mén)上開(kāi)窗；防止新穎風(fēng)與污風(fēng)交匯，如兩條平巷交叉處用風(fēng)橋隔開(kāi)。礦井內(nèi)的空氣能流動(dòng)的緣由就是進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口之間存在壓力差。呵斥這種壓力差的動(dòng)力叫通風(fēng)動(dòng)力。按通風(fēng)動(dòng)力不同，礦井通風(fēng)方法分為兩類：2〕機(jī)械通風(fēng)1〕自然通風(fēng)靠自然條件呵斥的壓差構(gòu)成通風(fēng)動(dòng)力，出風(fēng)井與進(jìn)風(fēng)井的空氣柱分量之所以不同是由于存在著高差以及溫度、濕度不而產(chǎn)生的。風(fēng)流方向及風(fēng)量隨季節(jié)變化、難以調(diào)理，壓差小，不可靠，僅少數(shù)高山地域的小型礦山采用采用專門(mén)的設(shè)備〔扇風(fēng)機(jī)：離心式、軸流式〕構(gòu)成通風(fēng)動(dòng)力，有抽出式和壓入式。1、排水方法自流式揚(yáng)升式7.2礦井排水使礦井中的水自行流到地面，只需平硐才能夠采用，最經(jīng)濟(jì)的排水方法。借助排水設(shè)備，將水揚(yáng)至地面。將井下水聚集到井底車場(chǎng)附近的水倉(cāng)中，再由水泵揚(yáng)到地面。當(dāng)采用井筒開(kāi)辟時(shí)，必需采用。１－水倉(cāng)；2-吸水井；3-吸水管；4-水泵；5-電動(dòng)機(jī)；6-排水管道；7-井筒；8-吸水罩；9-管子電纜斜道；10-水泵房2、排水系統(tǒng)集中排水揚(yáng)升式排水主要有三種排水布置系統(tǒng)：直接排水各階段的水各自直接由本階段的水泵揚(yáng)到地面。各程度排水互不影響，但所需排水設(shè)備多，井筒管路多。一個(gè)階段開(kāi)采的礦山采用。接力排水下部程度的積水排至上部程度的水倉(cāng)中，然后再由上部排水設(shè)備將水排至地面。適用于深井或上部涌水量大而下部涌水量小的礦井。各程度的水都聚集到下部排水倉(cāng)中，由下部主排水設(shè)備集中排至地面。需求更多的排水能量，但排水系統(tǒng)簡(jiǎn)單，我國(guó)金屬礦山廣泛采用。a-直接排水；b-接力排水；c-集中排水主要有水泵和水管：3、排水設(shè)備水泵經(jīng)過(guò)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的離心力使水不斷地吸人和排出。１－加水口；2-軸；3-葉輪；4-機(jī)殼；5-排水管；6-吸水井；7-吸水罩；8-吸水管鋪設(shè)在井筒中將水保送到地面。當(dāng)垂直深度<200米采用焊接鋼管，>200米采用無(wú)縫鋼管。礦井主排水管至少要鋪設(shè)兩條。水管1、空壓機(jī)2、風(fēng)管7.3緊縮空氣供應(yīng)井下消費(fèi)中鑿巖、裝巖、放礦閘門(mén)的開(kāi)關(guān)、混凝土保送等都是風(fēng)動(dòng)設(shè)備，需求緊縮空氣。緊縮空氣靠空壓機(jī)制造，經(jīng)過(guò)風(fēng)管保送到井下任務(wù)面。普通有往復(fù)式〔活塞〕空壓機(jī)、螺桿式空壓機(jī)、離心式壓氣機(jī)等。目前多用往復(fù)式〔活塞〕空壓機(jī)。作用是保送壓氣。由于運(yùn)用壓氣的任務(wù)面很多，因此構(gòu)成樹(shù)枝狀的管道網(wǎng)。管道普通為無(wú)縫鋼管或?qū)镐摴堋９艿澜?jīng)過(guò)鋪設(shè)在井巷中可到達(dá)任務(wù)地點(diǎn)，風(fēng)動(dòng)機(jī)械與壓氣管網(wǎng)之間用柔性軟管〔風(fēng)繩〕銜接。第八章露天開(kāi)采8.1根本概念露天開(kāi)采：用一定的采掘運(yùn)輸設(shè)備，從地表在敞開(kāi)的空間直接采出有用礦物的礦床開(kāi)采方法。剝離：將開(kāi)采范圍內(nèi)影響采礦的巖石開(kāi)挖掉并送至專門(mén)的存放地點(diǎn)。露天礦：進(jìn)展露天開(kāi)采的礦山企業(yè)。露天采場(chǎng)：露天開(kāi)采所構(gòu)成的采坑、臺(tái)階和露天溝道的總和。露天開(kāi)采的最終境界：露天開(kāi)采完成后所構(gòu)成的敞開(kāi)采坑。臺(tái)階：露天開(kāi)采時(shí)，通常是把礦巖劃分成一定厚度的程度分層，自上而下逐層開(kāi)采，并堅(jiān)持一定的超前關(guān)系。在開(kāi)采過(guò)程中各任務(wù)程度空間上呈階梯狀，每個(gè)階梯就是一個(gè)臺(tái)階。1－臺(tái)階上部平盤(pán)；2－臺(tái)階下部平盤(pán)；3－一臺(tái)階坡面；4－臺(tái)階坡頂線；5－臺(tái)階坡底線；α－臺(tái)階坡面角；h－臺(tái)階高度臺(tái)階的命名以開(kāi)采該臺(tái)階的下部平盤(pán)標(biāo)高表示，故常把臺(tái)階叫作xx程度。最終邊幫(非任務(wù)幫):由終了開(kāi)采任務(wù)的臺(tái)階平臺(tái)、坡面和出入溝底組成的露天采場(chǎng)的周圍外表。AB、CD底幫：礦體下盤(pán)一側(cè)的邊幫；AB頂幫：礦體上盤(pán)一側(cè)的邊幫；CD端幫：礦體兩端的邊幫。任務(wù)幫正在進(jìn)展開(kāi)采的臺(tái)階所組成的幫坡。AD非任務(wù)幫最上一臺(tái)階的坡頂線和設(shè)計(jì)的最下一臺(tái)階的坡底線所作的假想斜面稱為最終幫坡面。BE、CF最終幫坡面與程度面的夾角叫做最終幫坡角。β、δ封鎖圈：任務(wù)幫最上一臺(tái)階的坡底線和最下一臺(tái)階坡底線所作的假想斜面叫做任務(wù)幫坡面。GK任務(wù)幫坡面與程度面的夾角叫做任務(wù)幫坡角。φ非任務(wù)幫上最上一個(gè)臺(tái)階的閉合坡底線。露天開(kāi)采境界封鎖圈以上為山坡露天礦；封鎖圈以下為凹陷露天礦。最終幫坡面與地面的交線為露天采場(chǎng)的上部最終境界限〔B、C點(diǎn)〕。最終幫坡面與露天采場(chǎng)底平面的交線為下部最終境界限或稱底部周界〔E、F〕。8.2最終邊幫上的平臺(tái)類型清掃平臺(tái)平安平臺(tái)平安平臺(tái)平安變運(yùn)輸平臺(tái)臺(tái)階中部運(yùn)輸平臺(tái)平安平臺(tái)運(yùn)輸平臺(tái)清掃平臺(tái)用作緩沖和阻截滑落的巖石，保證下部程度的任務(wù)平安。寬度h/3阻截滑落的巖石并用清掃設(shè)備進(jìn)展清理，它又起平安平臺(tái)的作用。每隔2~3個(gè)臺(tái)階設(shè)一清掃平臺(tái)，寬度由清掃設(shè)備定。任務(wù)臺(tái)階與出入溝之間的運(yùn)輸聯(lián)絡(luò)的通道。剝離的巖石量與所采的礦石量之比，即每采一噸礦石所需剝離的巖石量。8.3剝采比1、平均剝采比np2、分層剝采比nf3、消費(fèi)剝采比ns4、境界剝采比nj5、經(jīng)濟(jì)合理剝采比njh指經(jīng)濟(jì)上允許的最大剝巖量與可采礦量之比，即利潤(rùn)增量為零時(shí)的剝采比。掘溝消費(fèi)組織原那么出入溝開(kāi)段溝建立地面與任務(wù)程度以及各任務(wù)程度之間傾斜的運(yùn)輸通道。在每個(gè)程度上為開(kāi)辟開(kāi)采任務(wù)線而掘進(jìn)的程度溝道?！安蓜儾⑴e，剝離先行〞8.4露天礦山工程1、按施工方式分為：掘溝工程和擴(kuò)幫工程2、按施工對(duì)象分：剝離工程和采礦工程。優(yōu)點(diǎn)：〔1〕露天采礦機(jī)械化程度高，可以采用高效率的大型機(jī)械設(shè)備，使礦山到達(dá)很高的礦石消費(fèi)才干。〔穿爆、采裝、運(yùn)輸設(shè)備〕〔2〕建立速度快，建一個(gè)年產(chǎn)500萬(wàn)噸到1000萬(wàn)噸礦石的露天礦，可在2-3年內(nèi)建成，而建立一樣規(guī)模的地下礦山需4-6年?！?〕勞動(dòng)消費(fèi)率高，露天開(kāi)采的全員勞動(dòng)消費(fèi)率約為地下開(kāi)采的3-5倍或更高?！?〕消費(fèi)本錢(qián)低，露天開(kāi)采一噸礦石的本錢(qián)約為地下開(kāi)采本錢(qián)的一半或更少?！?〕工人勞動(dòng)條件好，任務(wù)比較平安?！?〕礦石貧化，損失小，可以充分回收地下資源。8.5露天開(kāi)采的優(yōu)