金屬礦床地下開采.ppt

1、金屬礦床地下開采發(fā)表許夢國，電話： 68862775 (營)e-mail :394188236，1，緒論，1開采工程是國民經(jīng)濟(jì)中重要地位的開采工業(yè)是一切工業(yè)的基礎(chǔ)，主要開采對象不是一切近年來大量的礦產(chǎn)資源推進(jìn)采礦工業(yè)向高產(chǎn)、高效、安全、優(yōu)質(zhì)、環(huán)境保護(hù)和礦產(chǎn)資源綜合利用方向轉(zhuǎn)變是非常困難和緊迫的任務(wù)。 2采礦工程的歷史和現(xiàn)狀3采礦工程的未來4采礦工程和其他課程的關(guān)系，2、3、4、5、6、第一章金屬礦床的工業(yè)特征第一節(jié)礦石和廢石和金屬礦石的種類，第一、礦石和廢石1礦石的集合體稱為礦床，礦床是礦床的總稱。 一個礦區(qū)可以由一個或多個礦床組成。 2、廢石：礦體周圍的巖石(圍巖)

2、及夾在礦體之間的巖石(夾石)，不含成分或含量過少。 現(xiàn)在不應(yīng)作為礦石開采的是廢石。 礦石和廢石的概念是相對的，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、礦山開采和礦石加工技術(shù)水平的提高而變化。 7、二、金屬礦的種類(一)金屬礦石：作為提取金屬成分的礦石，稱為金屬礦石，1、根據(jù)所含金屬的種類a .貴金屬礦石(金、銀、鉑等)； b .有色金屬礦石(銅、鉛、鎳、銻、鎢、錫、鉬等) c .黑色金屬礦石(鐵、錳、鉻等) d .稀有金屬礦石(鉭、鉈等) e .放射性礦石(鈾、釷等)。 2 .按所含金屬成分分為單一金屬礦石和多金屬礦石。 根據(jù)金屬礦物的性質(zhì)、礦物組成和化學(xué)成分分為： a .自然金屬礦石：金屬是單一元素存在于礦床中

3、的礦石，稱為自然金屬礦石，如金、銀、鉑等。 b .氧化礦石：指礦石礦物的化學(xué)成分分為氧化物、碳酸鹽及硫酸鹽，如赤鐵礦、紅鋅礦、鐵錳礦、紅銅礦、白鉛礦等。 c .硫化礦石：礦石礦物的化學(xué)成分為硫化物，如黃銅礦、方鉛礦、輝鉬礦等。 d .混合礦石：礦石包含前三種礦物中兩種以上的混合物。 品位：礦石中有用成分的含量。 常用百分比表示。 金等貴重的金屬礦石表示1噸(或1立方米)的礦石中含有多克的有用成分。 9、第二節(jié)礦石和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)，1、堅固性系數(shù)：礦石的堅固性是抗外力的性能(綜合外力)。 國內(nèi)用礦巖的極限抗壓強(qiáng)度表示，即f=R/100 (或f=R/10，r單位為MPa )式中，r礦巖的極限抗

4、壓強(qiáng)度為98.1kpa=1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓或kg/m2。 2 .穩(wěn)定性：指礦石或礦石空間允許的暴露面積大小和暴露時間長度的性能。 直接影響采礦方法的選擇和壓力管理方法，根據(jù)10，礦巖或礦石的穩(wěn)定度，可分為5種情況： a，極不穩(wěn)定：不允許暴露面積，掘巷時采用先進(jìn)的支護(hù)方法b，不穩(wěn)定：允許不保護(hù)暴露面積800m2。 3 .凝固性：指采集的礦石在水和壓力下，經(jīng)過一段時間后與整體相連的性質(zhì)。 不利于放礦、裝車、運(yùn)輸。 4 .氧化性和自然性：指高硫礦石在水和空氣的作用下變成氧化礦石的性質(zhì)。 被氧化的礦石，選礦回收率降低。 11、含硫礦石(含硫量1820%以上)是自然性的，即在空氣中氧化、散熱，導(dǎo)致火災(zāi)。 不能

5、使用留礦法，不能制作崩落法的展望層、填充材料。 5 .含水性：礦石或巖石吸附保持水分的特性稱為含水性。 6 .破碎性：巖石破碎后的破碎塊之間存在大的空隙，其體積大于原巖體積的性質(zhì)稱為破碎性。破碎后的體積與原巖體積之比稱為破碎膨脹系數(shù)(疏系數(shù))。 一般硬巖石為1.21.5，氧化鋁礦為軟巖，1.952.088，鐵礦石一般為1.6。12、第三節(jié)金屬礦床分類、金屬礦床的礦床形狀、厚度及傾斜角直接影響礦床開拓和采礦方法的選擇。 因此，金屬礦床的分類按其礦床形狀、傾斜角、厚度3個因素進(jìn)行分類。 按礦床形狀分類： a、層狀礦床b、脈狀礦床c、塊狀礦床。 13、2、礦體傾斜角分類： a、水平和微傾斜礦體傾斜角

6、小于5 b .緩傾斜礦體傾斜角為530 .傾斜礦體傾斜角為3050 .急傾斜礦體傾斜角大于55。 按礦床厚度分類： a、極薄礦床厚度在0.8米以下b、薄礦體厚度在0.84米之間c、中厚礦床厚度在41015米之間d、厚礦床厚度在101540米之間e、極厚礦體厚度超過40米。 14、15、第二章礦床采礦單元的劃分及其采礦順序第一節(jié)礦田和井田、一、礦田：修訂一個礦山企業(yè)采礦的全部或一部分。 二、井田：修訂一個礦山開采的全部礦床或其一部分。16、第二階段和礦體，第一階段：開采緩傾斜、傾斜和急傾斜礦體時，在井田每隔一定的垂直距離開挖與行駛一致的主要運(yùn)輸巷道，將井田沿垂直方向分為礦段，該礦段稱為階段。 兩

7、級高度：上下兩個相鄰的運(yùn)輸巷道底板之間的垂直距離。 叫做階段的高度。 影響階段高度的因素： a、礦體的傾斜角、厚度、沿行走的長度b .礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)c .采用的開拓方法和采礦方法d .階段開拓、采集、切割和采集的時間e .階段礦床的采礦條件f .每噸礦石攤鋪的基礎(chǔ)設(shè)施開拓和采準(zhǔn)費(fèi)用g .礦石1噸三、礦塊：分階段沿行駛每隔一定距離挖掘天花板，將上下兩個相鄰的運(yùn)輸巷道連通，將階段分為獨(dú)立的采礦單元，稱為礦塊。18、第四節(jié)礦床開采順序，一井田中段階段的開采順序： 1上行式：先采下部階段，后采上部階段，從下到上分階段開采。 2下行式：先上段開采，后下段開采，自上而下分階段開采。 二、階段中礦塊開采

8、順序1、前進(jìn)式2、后退式3、混合式。 三、鄰接礦體1的礦體傾斜角為圍巖的移動角以下時，采取從上盤向下盤前進(jìn)的開采順序。 2礦體的傾斜角大于圍巖的移動角的情況下，通常在最初采礦上盤礦體后采取采礦下盤礦體的采礦步驟。 19、20、第三章礦床開采步驟和三級儲量第一節(jié)礦床開采步驟，金屬礦山的地下開采可以分為開拓、采準(zhǔn)、切割和開采4個步驟。 這些步驟反映了各種會議。 一、礦床開拓從地面挖掘一系列巷道通過礦床，在將從地下開采的礦石運(yùn)送到地面的同時，將新鮮空氣輸送到地下，將地下污染的空氣排出到地表，將礦床的水輸送到地表，將人員、材料和設(shè)備等輸送到地面，提高、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動力供給等完善體系、21、二、礦

9、體采準(zhǔn)是指在開拓完畢的礦床中，挖掘采準(zhǔn)巷道，分階段以成礦體為采礦的獨(dú)立單元，在礦體內(nèi)創(chuàng)造行人、跳蚤、放礦、通風(fēng)等條件。 采準(zhǔn)系數(shù)：每千噸礦石開采量所需掘進(jìn)的采準(zhǔn)、巷道的米數(shù)，可以用下式進(jìn)行修正：22、三，切割作業(yè)的切割作業(yè)是在采準(zhǔn)完畢的礦塊中，為大規(guī)模的開采礦石打開自由面和自由空間(打底或切割槽)，也有漏斗四、采礦作業(yè)切割作業(yè)完成后，大量采礦可稱為采礦作業(yè)。 它包括落礦、運(yùn)輸和壓力管理三項(xiàng)主要工作。23、第二節(jié)三級儲量、1、開拓儲量：設(shè)置修訂中包含的開拓巷道全部挖掘完畢，構(gòu)成主要的運(yùn)輸、通風(fēng)系統(tǒng)。 并且，可以開采的開采巷道的人，在這里開采巷道水平以上的設(shè)置修訂儲量2，開采儲量：在開采的礦床范圍

10、內(nèi)，應(yīng)該用設(shè)置修訂規(guī)定的開采方法開采的開采巷道全部完成后，把這個礦床的儲量稱為開采儲量。 3、采礦儲量：如準(zhǔn)備采礦的礦塊，完成底抽空間或切割槽、漏鉆等切割工序，可以立即進(jìn)行采礦，則該礦塊內(nèi)的儲量稱為采礦儲量。 這個量與采礦的損失貧困化有關(guān)，例如儲量100t，回收率60%，貧困化率20%開采礦石量。 如果是一年75萬t的采礦量，則需要準(zhǔn)備100萬t的儲藏量。 所以，三級礦量的稱呼并不比三級儲量直接。24、第四章礦石損失與貧困化第一節(jié)礦石貧困化的概念、礦石損失：損失的工業(yè)儲量與工業(yè)儲量之比。 礦石貧困化：貧困化率：礦石品位下降的比例。 廢石混入率：開采礦石中的廢石和開采礦石重量的比例。 損失貧困化

11、直接影響礦山的經(jīng)濟(jì)效益和國家有用資源的回收。 25、第二節(jié)礦石損失和貧困化的原因，一、礦石損失原因： 1、開采損失a、開采損失：留在開采場填充材料，運(yùn)輸途中損失b .修訂應(yīng)開采的未開采的損失，留下各種礦床留下未開采的損失。 2、非開采損失a、地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件造成的損失b、留永久礦床造成的損失2、礦石貧化的原因： 1、采礦過程中混入廢石2、采礦過程中高品位粉礦的損失3、采礦過程中有用成分的氧化或析出、26、第三節(jié)礦石損失和貧化修正r金屬量平衡式T=(Q Q。 r”被帶入R=T Q。 q將間接法(不進(jìn)入采礦場測定的采礦方法)礦石損失率定義為、27、q。 損失儲量，q :工業(yè)儲量，r :礦石混

12、入廢石量廢石混入率：貧化率：根據(jù)定義，工業(yè)品位和開采品位的差和原礦品位的百分比(品位降低的百分比)和不包含品位時的廢石混入率在數(shù)值上相等，但意思不同，也有以礦石混入率為貧化率的礦山，2 一、年下降深度年下降速度是指礦山勘測者年初和年末測得的采場水平標(biāo)高差。 年下降深度可以用下式修正： h=A(1 - r)/SK，開采系數(shù)有時用1立方米礦體的水平面積每年開采噸數(shù)表示的單位生產(chǎn)能力評價礦床的開采強(qiáng)度。 下式表示的： C K A/S、29、第二節(jié)確定礦山生產(chǎn)能力的依據(jù)礦山生產(chǎn)能力，是基于礦床地質(zhì)條件、資源條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，綜合分析經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、安全和時間要素而決定的。二、礦山服務(wù)年限礦床工業(yè)儲量、礦

13、山生產(chǎn)能力與礦山服務(wù)年限有以下關(guān)系： A Q S/T(1 r )，30，第三節(jié)對礦床開采的要求，一、 基本要求1確保礦床開采作業(yè)的安全和良好的工作條件2提高勞動生產(chǎn)力3提高開采強(qiáng)度4礦石的損失貧化率小5降低礦石成本二、對環(huán)境保護(hù)的要求1大氣、森林、 保護(hù)水域和其他自然條件和地表構(gòu)筑物2消除生產(chǎn)廢棄物對環(huán)境的有害影響3恢復(fù)因開采礦物資源而被破壞的農(nóng)地和土地3， 開采技術(shù)水平要求1實(shí)現(xiàn)或完善礦山基本生產(chǎn)過程的機(jī)械化和綜合機(jī)械化2過程系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化3研究組織管理的自動化，32，第六章礦床開拓方法第一節(jié)礦床開拓，一、礦床開拓：要開采地下礦床，需要從地面挖掘一系列巷道通告礦床，完全提高、

14、運(yùn)輸、運(yùn)輸為了開拓礦床而挖的井巷，被稱為開拓井巷。 主要開拓巷道：運(yùn)送礦石的開拓巷道，主要稱為開拓巷道。 /平唯、豎井、斜井、斜坡道。 輔助開拓巷道：不搬運(yùn)礦石開拓巷道，稱為輔助開拓巷道。 例：通風(fēng)井、坑道、填充井、副井。 開拓方法分類：主要根據(jù)開拓巷道的類型進(jìn)行分類。 33、二、開拓方法分類單一開拓法：在一個開拓井巷開拓礦床，主要是一平只有開拓方法的2斜井開拓方法3立井開拓方法4斜坡道的開拓方法共同開拓方法：用兩種以上的開拓方法開拓礦床只有與井筒聯(lián)合：平和盲(明)立井平和盲(明) 斜井明井與盲井的聯(lián)合：明豎井、盲豎井明豎井、盲豎井明斜井、盲豎井明豎井和盲豎井，34，第二節(jié)平只是開拓方法，成為

15、礦床，而垂直礦體朝向下盤只是該礦脈和斜面的傾斜方向相反的情況，從下盤前進(jìn)只是礦脈開拓礦床，該開拓方法只是下盤開拓方法、35、二、垂直礦床僅為面向上盤平開拓方法，若礦脈與斜面的傾斜方向相同，則上盤掘進(jìn)平僅通過礦脈開拓礦床，該開拓方法被稱為僅上盤平開拓方法。 采用下盤平開拓法和僅采用上盤平開拓法時，平只需通過礦脈，即可補(bǔ)充勘探礦脈。 36、36、三、沿礦體平坦的只有開拓法，礦脈側(cè)翼沿斜面露出的話，平坦的只有沿方向前進(jìn)，沿礦體平坦的只有開拓法，平坦的一般只有在脈內(nèi)設(shè)置。 這種開拓方法的優(yōu)點(diǎn)是在短時間內(nèi)就可以開始采礦，各階段只能設(shè)置在脈內(nèi)。37、第三節(jié)斜井開拓，傾斜或緩傾斜礦體，即礦體傾斜角在1520

16、到45之間，礦體在地表以下，礦體是不太深埋藏的中小礦山，地表不太厚的表土，可采用斜井開拓法。 一、脈內(nèi)斜井開拓法礦體沿斜坡起伏不大，無褶皺和斷層，可采用脈內(nèi)斜井開拓。 具體的應(yīng)用條件： 1、礦床范圍寬、厚度小、下盤圍巖不穩(wěn)定、礦石價值不高2、礦山繼續(xù)開始短期生產(chǎn)，為了早點(diǎn)看到礦，必須努力進(jìn)行補(bǔ)充勘探3、露天轉(zhuǎn)向地下開采，從斜井口到地表利用露天礦的邊坡，邊坡、38、39、2、下盤斜井開拓法，礦體平緩傾斜，下盤圍巖比較穩(wěn)定的情況下，可采用下盤斜井開拓。 斜井內(nèi)采用的提升方式主要取決于斜井的傾斜角：提升方式： 2530采用箕斗或臺車2530，串聯(lián)提升機(jī)18，可以用鋼絲帶輸送機(jī)輸送，采用40、41、第四節(jié)豎井開拓法，礦體存在于地面以下，礦體的傾斜角豎井生產(chǎn)能力大于斜井，易于維護(hù)，因此豎井開拓采用金屬礦山最廣泛的開拓方法。 一、