非煤固体矿床开采自考复习资料Word文件下载.docx

1、6.矿石和围岩的物理力学性质中，对矿床开采影响较大的因素有：坚固性、稳固性、结块性、氧化性和自燃性、含水性及碎胀性等。矿石“三性”：结块性、氧化性和自燃性7.矿床形成：非煤矿床是由地壳中的化学元素在各种成矿作用下迁移、富集而成。成矿作用：是指把地壳中的有用成分和其他成分分离开来，集中富集而形成矿床的地质作用。非煤矿床按成因分为：内生矿床（岩浆矿床、伟晶矿床、气水-热液矿床）、外生矿床（风化矿床、沉积矿床）、变质矿床。矿体按矿体形状可分为：层状矿床、脉状矿床、透镜状矿床、巢状矿石和柱状矿石等。8.矿体按矿体厚度可分为：极薄矿体、薄矿体、中厚矿体、厚矿体、极厚矿体。9.金属矿石按其所含金属种类可分

2、为：贵重金属矿、有色金属矿、黑色金属矿、稀有金属矿、放射性矿石。10.金属矿石按其所含金属矿物性质、矿物组成和化学成分可分为：自然金属矿石、氧化矿石、硫化矿石、混合矿石。11.非煤矿床的特点是什么？地质构造真复杂，形态品位变化大，赋存条件不稳定，矿石围岩都很硬。12.极坚固岩石、坚硬岩石、中等坚固岩石和不坚固岩石f系数等于多少？ 极坚固岩石 f=1520（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等） 坚硬岩石 f=8 10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等） 中等坚固岩石 f=4 6 （如普通砂岩，铁矿等） 不坚固岩石 f=0.83 第二章 非煤矿床开采的原则1.矿石的贫化：在矿床开采过程中，由于围岩或夹石

3、混入造成采出矿石品位的下降，此现象称贫化。其贫化的程度用贫化率来表示。矿石的损失：在矿床开采过程中，不可能将地质部门圈定的工业矿石全部开采出来，必有一部分工业矿石永久的损失在地下，此现象叫损失，其损失的程度用损失率来表示。矿石损失率：在开采过程中损失的工业储量与工业储量之比率。2.矿体产状的三要素指：是指矿体的走向、倾向和倾角。3.金属矿床的埋藏要素：矿体走向长度 、矿体厚度 、矿体倾角 、矿体延伸深度等。4.我国采掘工作的“八字方针”是：采掘并举，掘进先行。5.矿床开采的步骤分为：矿床开拓、矿块采准切割、矿石回采。6.有色金属矿山按年产量计“三级矿量”保有年限要求，三级矿量是“316”，即开

4、拓三年，采切1年，待采矿量半年7.按开采准备程度可将矿石储量分为：开拓矿量；采准矿量；待采矿量8.阶段中矿块的开采顺序为：前进式、后退式 、混合式。9.阶段的开采顺序为哪两种，常用哪种？阶段的开采顺序为上行式、下行式两种，常用下行式开采。10.矿床的开采原则为：贫富兼采，大小兼采，难易兼采，厚薄兼采。11.计算废石混入率，矿石回采率、矿石贫化率和金属回收率。12.某矿开采铁矿床，已知一矿块的工业储量为84 kt，工业储量平均品位为60%，该矿块采出矿石量80 kt，采出矿石品位为57%。若混入的废石品位为15%，试计算：（1）矿石损失率；（2）矿石贫化率；（3）废石混入率；（4）金属回收率。

5、已知：Q=84kt,T=80kt,求：解：第三章 矿床开拓及采矿工艺1.按开拓巷道在非煤矿床开采中所起的作用分为；主要开拓巷道、辅助开拓巷道矿床开拓方式有哪些？（1）、单一开拓：平硐开拓法、斜井开拓法、竖井开拓法、斜坡道开拓法（折返式和螺旋式）（2）、联合开拓：平硐与竖井或斜井联合开拓法、明竖（斜）井与盲竖（斜）井联合开拓法2.选择开拓方案的基本要求是什么？1）确保工作安全，创造良好的地面与地下劳动卫生条件，具有良好的提升、运输、通风、排水等功能2）技术上可靠，并有足够的生产能力，以保证矿山企业均衡地生产3）基建工程量最少，尽量减少基本建设投资和生产经营费用4）确保在规定时间内投产，在生产期间

6、能及时准备出新水平5）不留和少留保安矿柱，以减少矿石损失6）与开拓方案密切关联的地面总布置，应不占或少占农田3.影响矿床开拓方案选择的因素有哪些？1）地形地质条件、矿体赋存条件，如矿体的厚度、偏角、走向长度和埋藏深度等2）地质构造破坏，如断层、破裂带等3）矿石和围岩的物理力学性质，如坚固性、稳固性等4）矿区水文地质条件，如地表水（河流、湖泊等），地下水、溶洞的分布情况5）地表地形条件，如地面运输条件、地面工业场地布置、地面岩体崩落和移动范围，外部交通条件、农田分布情况等6）矿石工业储量、矿石工业价值、矿床勘探程度及远景储量等7）选用的采矿方法8）水、电供应条件9）原有井巷工程存在状态10）选场

7、和尾矿库可能建设的地点4.非煤矿床回采工作过程主要有：落矿、矿石运搬和地压管理 落矿：回采过程中，将矿石从矿体上分离下来并破碎成一定块度的过程。 金属矿床落矿方法有哪几种。爆破落矿； 机械落矿；水力落矿； 溶解落矿；溶浸落矿。5.矿石搬运：将回采崩落的矿石从采场运搬到阶段运输水平的过程称为矿石搬运金属矿床矿石搬运方法有哪几种。 重力运搬；机械运搬； 爆力运搬。 6.采场地压管理：是指回采过程中为控制或减轻地压造成的危害，或利用地压进行开采的工作。 地压管理方法有哪几种。人工支护（木材、锚杆、金属支架支护等）；留矿留柱（维护采场）；崩落围岩（自然、强制崩落顶板围岩，处理采空区）；充填空区（干式、

8、水力、胶结充填）。7. 按炮孔深度，凿岩爆破法落矿有哪几种？浅孔落矿、中孔落矿、深孔落矿、深孔挤压爆破落矿 浅孔落矿：孔深小于3-5m、孔径为30-46mm、最小抵抗线为钎头直径的25-30倍，水平布置、垂直布置 中孔落矿（孔深小于15m、孔径为50-70mm、最小抵抗线为钎头直径的23-30倍）、扇形布置、平行布置 深孔落矿（孔深大于15m、孔径为90mm以上、最小抵抗线为钎头直径的25-35倍）、扇形布置、平行布置 深孔挤压爆破落矿。8. 非煤矿床的回采工作过程主要有哪些？落矿、矿石运搬和采场地压管理。9. 矿块底部结构可分为哪几种？漏斗式； 堑沟式； 平底式。第四章 采矿方法分类及选择1

9、.采矿方法在矿块中进行的采准、切割和回采工作的总和，称为采矿方法。2.金属矿床采矿方法分为几大类。空场采矿法，崩落采矿法，充填采矿法。3.按低压管理方法不同，采矿方法分为哪几类？试分别叙述它们的基本特点、基本适用条件和优缺点。空场法就是将矿块划分为矿房和矿柱，分两步回采，先采矿房，后采矿柱，在回采矿房时，利用矿柱和矿岩本身的强度维护采空区安全。矿柱回采时，用充填法或崩落法开采。空场法的矿柱很少回采。空场法的使用条件是：矿岩稳固。崩落法为一步回采，随回采工作面推进，同时崩落围岩充填采空区，管理地压。（类似煤矿的放顶煤）崩落法的使用条件是：地表允许崩落；围岩易于陷落成块状；矿石中等稳固以上的急倾斜

10、厚矿体。充填法也是将矿块划分为矿房和矿柱，分两步回采，先采矿房，后采矿柱，在回采矿房时，随回采工作面推进，逐步用充填料充填采空区，防止围岩垮落，而管理地压。充填法的使用条件是：矿石价值高；需要提高回收率；特殊开采要求。4.影响采矿方法选择的因素有哪些？（1）矿床地质条件：矿体厚度与倾角；矿岩稳固性；矿石种类、价值与品位；矿石结块性、氧化性和自燃性；矿石中有用成分分布及围岩的矿物成分；开采深度。（2）开采技术经济条件：（3）地表允许塌陷的可能性；加工部门对矿石质量的要求；采矿方法的技术复杂程度以及所需设备和材料的供应条件。5、对采矿方法的基本要求？安全性好，矿石回收率高（一般不应低于80%-85

11、%），矿石品花了低（一般不应低于15%-20%），矿块生产能力大，经济效果好。第5章空场采矿法空场采矿法包括：房柱采矿法、留矿采矿法、分段矿房法、阶段矿房法。重点掌握分段矿房法和阶段矿房法。空场采矿法将矿块划分为矿房和矿柱，两步骤回采先采矿房，后采矿柱。回采矿房时形成的采空区利用矿岩自身的稳固性和矿柱维护，一般无需采取支护措施。矿房采完后，再回采矿柱和处理采空区。矿岩稳固是采用空场采矿法的基本条件。1.房柱法适用条件是什么？（1）适宜于开采顶板和底板岩层中等稳固、矿石稳固，薄至中厚的水平和缓倾斜矿体（2）要求矿石稳固，保证矿柱具有支承能力；若矿石松软，则须留大量连续矿柱，造成矿量损失率增大（3

12、）顶板应为稳固且地质构造不太发育的厚岩层，否则难以采用较大的矿房跨度和大型采装运设备；底板应较坚硬，否则回采期间，低压过大会造成底鼓（4）采用锚杆或锚网支护不太稳固的顶板岩层，能扩大房柱法的适用范围（5）为保证工人有良好的工作条件，矿体厚度一般为210米，倾角在20以内，但也有达到3035房柱采矿法的基本特征：房柱采矿法主要用于开采矿石和围岩都稳固的水平及缓斜矿体。它的基本特征是，在矿块或盘区内交替布置矿房和矿柱，回采矿房时，靠（间接或连续的）房间矿柱支撑顶板（必要时可辅以锚杆、锚杆桁架支护）。房柱采矿法优点：采准切割工程量小、回采工艺简单、矿房生产能力大、通风良好、坑木消耗少等。房柱采矿法缺

13、点：矿柱矿量所占比重大（间断矿柱占15%-20%，连续矿柱高达40%），且难以回收，故矿石损失大。2.留矿采矿法的特征和适应条件是什么？将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房，后采矿柱；在矿房中用浅眼自下而上逐层回采，每次采下的矿石暂时只放出1/3左右（称局部放矿）；其余的存留于采空场中，作为继续上采的工作平台和对围岩起支撑作用，待矿房回采作业全部结束后，再全部放出（称为集中放矿）。由于采下的矿石借助重力放出，因此该方法一般适用于矿岩稳固的急倾斜薄和急薄矿体（脉）；又由于大量矿石积存在采场中，因此要求矿石无氧化性、结块性和自燃性.天井：是连接阶段运输巷和阶段回风巷的垂直或倾斜较大的倾斜巷道。其作用类

14、似于煤矿的采区上山，用于通风、行人和提升材料设备。天井断面形状以矩形居多，一般分为行人格和提升格。天井既可以在矿房回采前掘出（称为先进天井），也可以随采随掘（称为顺路天井）。按是否在采场对矿石进行人工分选留矿法分为：普通留矿法和选别留矿法。普通留矿法：1、采准与切割（1）采准工作 阶段运输巷道位置有脉内、下盘接触线处和下盘脉外三种布置方式。（2）切割工作 包括拉底和辟漏 拉底是将拉底巷道扩宽至矿体上下盘，形成拉底空间，并为回采开辟自由面。辟漏是将漏斗颈上部扩大成喇叭口，形成漏斗。2、回采工作 包括凿岩、爆破、通风、局部放矿、撬顶、平场、二次破碎和最终放矿。局部放矿是指每次放出崩落矿石的1/3,

15、一般采用重力云板或电耙运搬。最终放矿是矿房采完后，将暂存于 矿房中的矿石全部放出，也称为大量放矿。选别留矿法与普通留矿法不同：在采场对崩落矿石进行人工分选，将优质矿石从天井的放矿格单独运出，其余矿石和普通留矿法一样，通过局部放矿和最终放矿从漏斗放出。留矿采矿法评价（优缺点）：优点：具有结构和回采工艺简单，采准工作量小，通风条件好，可以利用矿石自重放矿，便于分采分运。但开采矿体厚度时具有缺点：（1） 回采矿柱的矿石损失与贫化大（2）工人在较大的暴露面下作业，安全性差（3）平场工作量3、分段矿房法：用于开采条件适合的倾斜中厚和厚矿体。基本特征：将矿块沿倾斜方向划分为若干分段，分段再划分为矿房和矿柱

16、，并布置分段运输平巷，采下的矿石从分段运输平巷经矿石溜井到阶段运输巷运出。矿房回采时，由矿柱支撑围岩；矿房回采结束厚可立即回采本分段矿柱，并同时处理采空区。分段矿房法的切割工作包括开掘堑沟和切割立槽分段矿房法的评价：可多分段同时回采和采用无轨自行运输设备运搬，矿块生产能力大，效率高，回采工作完全在巷道中进行，比较安全缺点：每个分段都要开掘一系列分段巷道，采准工作量大4、阶段矿房法阶段矿房法特点：主要用于开采急斜厚及极厚矿体。按落矿方式不同阶段矿房法又有多种方案，其中以垂直深孔落矿阶段矿房法用的最多。阶段矿房法适用于矿岩稳固的急斜厚和极厚矿体，以及急斜平行极薄矿脉群分段凿岩阶段矿房法的特点：将阶

17、段沿垂高划分为若干段，在分段巷道中钻凿中深孔，崩落的矿石从矿块底部放出，即分段凿岩，阶段出矿。阶段矿房法评价：矿块生产能力大，效率高，成本低；人员在巷道中或硐室中作业，安全性好。VCR法还具有矿块结构简单、机械化程度高和爆破效果好。矿柱矿量所占比重大，矿石损失与贫化大，采准量大VCR法对凿岩技术要求较高，且要求矿体形状比较规整5、VCR法：是20世纪70年代初在阶段矿房法的基础上发展起来的一种新的地下采矿方法-:垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法。VCR法的阶段高度一般为40-80m,，取决于矿岩稳固性和钻孔深度。球状药包：是指装药长度与钻孔直径之比小于6的药包。6. VCR法的优点和缺点有哪些？

18、优点:1、采准、切割工程量小，2、凿岩、爆破、出矿均在专用空间或巷道内进行，人员不进入采场，作业安全3、球状药包爆破能量利用充分，矿石破碎块度均匀，爆破效果好，4、生产能力大，5、采矿成本低1、凿岩、爆破技术要求严格，2、测孔、堵孔、装药、起爆等较为繁琐，3、矿体形态变化较大或矿岩不稳固时，损失与贫化较大，第6章崩落采矿法1、崩落采矿法的基本特征：是以矿块为单元单步骤回采，再回踩过程中强制（或自然）崩落围岩控制地压。使用条件：覆岩允许破坏和地表允许塌陷。2.崩落采矿法特点及适用条件是什么？崩落采矿法特点:、崩落法不再把矿块划分为矿房和矿柱，而是以整个矿块作为一个回采单元，按一定的回采顺序，连续

19、进行单步骤回采；、在回采过程中，围岩要自然或强制崩落，矿石是在复盖岩石的直接接触下放矿；崩落法的开采是在一个阶段内从上而下进行的。与空场采矿法不同。崩落采矿法的适用条件:一般地讲，崩落法对矿体赋存条件，矿岩的物理力学性质等都具有比较广泛的适应范围。理想的适用条件是上盘围岩能呈块状自然崩落，矿石中等以上稳固的急倾斜原矿体。崩落采矿法能实现单步骤回采矿块，消除回采矿柱时安全条件差、损失与贫化大的弊端。但其首要使用前提条件是地表允许陷落，而且由于放矿是在覆盖岩石下进行的，损失与贫化率较高，因此，一般适应于价值不高的矿体或低品位矿体的回采2、单一长臂式崩落采矿法他的基本特征是将阶段划分为矿块，沿阶段倾

20、斜全长布置工作面，沿走向推进，一次采全厚，随工作面推进，有计划地回柱放顶，崩落顶板充填采空区。单一长臂式崩落法与其他崩落法相比主要优点：矿块结构比较简单，矿石损失与贫化比较小，通风条件好，若采用综合机械化采矿，矿块生产能力大，效率高，作业安全。顶板管理复杂，支护工作劳动强度大，坑木消耗量大。适用于：直接顶不稳固、倾角小于30度、厚度小于3m的层状矿体。3、分段崩落采矿法：是在矿块内自上而下逐分段进行回采，随着矿石的放出，采空区随即为崩落的覆岩所充满。按采准布置与回采方式的不同分为：有底柱分段崩落法和无底柱分段崩落法。 （1）有底柱分段崩落法优缺点和适应条件是什么？是将矿块沿倾斜方向划分成分段，

21、每个分段下部都设出矿底部结构（有底柱），采下的矿石子崩落废石层下从分段底部结构放出，废石随矿石放出 而充填采空区。 适用条件：1、地表允许塌陷， 2、矿体厚度和倾角：急倾斜矿体厚度不小于五米，倾斜矿体厚度不小于10m，厚度20m以上矿体倾角不限； 3、矿岩稳固性：矿石及下盘围岩中等稳固以上 4、矿石价值不高 5、矿石无自燃性、结块性、矿体中不含厚度较大的夹石层。 有底柱分段崩落法主要优点：采用中深孔或深孔落矿，矿块生产能力大，效率高；电耙道和凿岩巷道采用贯穿风流通风，通风条件好；具有多种回采方案，比较灵活，适应范围广；垂直深孔落矿方案采用挤压爆破，矿石破碎质量好。分段设底部结构，矿块结构复杂，

22、采准工作量大矿石自重覆盖废石层下放出，矿石损失与贫化大。 （2）.无底柱分段崩落法的优缺点和适应条件是什么？ 基本特征：将矿块划分为分段，分段不设底部结构（无底柱），凿岩、落矿和出矿等回采工作都在巷道中进行，崩落围岩控制地压。 适用条件:地表和围岩允许陷落；矿石较稳固，不需要大量支护，围岩稳固性不限，但上盘围岩易于崩落更有利；矿石不贵重，品位不高，可选性好或围岩有品位，允许有较大的分化；急倾斜厚矿体或缓倾斜极厚矿体；矿石中要求剔除夹石和分级出矿。无底柱分段崩落法的优点：取消了底部结构，矿块结构大为简单；由于结构简单化，便于使用高功率的无轨自行设备，机械化程度高；回采巷道掘进、采矿凿岩和出矿等工

23、作可以在同一矿块的不同分段或不同进路同时进行，生产集中，矿块生产能力大，效率高；工人在巷道中完成各项作业，安全性好；在回采巷道中以崩矿步距为单元回采，便于分采、分运和剔除夹石。回采工作面为独头巷道，不能形成贯穿风流，通风条件差；在覆盖废石层下放矿，每次放矿都要损失部分矿石的同时放出部分废石，矿石损失与贫化大。4、阶段崩落法：、基本特征：是不划分分段，而是沿阶段全高落矿，崩落围岩管理地压。分为：阶段强制崩落法和阶段自然崩落法（1） 阶段强制崩落法 基本特征：是在矿块下部设底部结构和补偿空间，在凿岩硐室中钻凿水平深孔，采用自由空间爆破落矿，采下矿石自覆盖废石层下放出。（2） 阶段自然崩落法 基本特

24、征：是矿石经大面积拉低后在自重或地压作用下（或开掘少量消弱工程）后自然崩落，一般无需用爆破法落矿。第七章充填采矿法1.充填的目的及适用条件是什么？充填的目的：、进行地压管理 、杜绝内因火灾 、防止地表沉陷，保护地表地物 、为回采矿柱创造了条件 、为深部、水下开采创造条件充填法适用条件:.开采品位较高的富矿，并且要求有比较高的回采率和比较低的贫化率；或开采稀贵金属 .赋有条件件和开采技术条件比较复杂的矿床 .适用于矿石稳固，围岩不稳固的矿床 .适用于开采急倾斜矿体2.充填倍线：充填倍线可以理解为单位压头所负担的输送砂浆的距离。它的大小直接影响充填能力，倍线大，则流速小，充填能力低，并容易造成堵塞

25、现象。倍线小，则流速大，管道磨损大，并容易发生事故。充填倍线应控制在26之间。3.按充填料和输送方式可将充填采矿法分为：干式充填采矿法 ； 水力充填采矿法； 胶结充填采矿法。4.上向水平分层充填采矿法的特征及适用条件是什么？特征是：将矿块划分为矿房、矿柱，先采矿房，后采矿柱。矿房自下而上分层（水平分层或倾斜分层）回采，每回采一个或若干个分层后，及时进行充填以维护上下盘围岩，并创造不断上采的作业条件；矿柱按合理的回采顺序用充填法或其他合适的方法开采 适用条件：矿石稳固围岩不稳固的倾斜和急倾斜矿体；能适应形态不规则、分支复合变化大的矿体；矿体损失、贫化低。矿石品位高、价值高的贵金属和稀有金属的开采

26、；矿体上下盘岩石中稳或稳固性稍差；矿石中等稳固或中等稳固以上的急倾斜中厚至极厚及多层矿体5、下向分层胶结充填采矿法在阶段中自上而下分层回采逐层胶结充填，一般采用进路式在上一分层人工假顶的保护下进行回采作业。这种采矿法不划分矿房和矿柱，整个矿块一步回采。其显著的优点：能有效地控制采场围岩，矿石损失与贫化很小，单步骤回采简化了矿块结构；但充填采矿成本高，矿块生产能力小。下向分层胶结充填采矿法除了充填采矿法的一般适用条件外，特别适用于矿石不稳固或矿岩均不稳固、矿石价值或品位高的矿床，以及地表对变形移动要求严的条件。6、分层充填（削壁充填）采矿法分层充填（削壁充填）采矿法：是开采厚度小于0.3-0.4

27、m的极薄矿脉时，为使回采作业空间达到允许的最小宽度（0.8-0.9m），必须采掘部分围岩，将采下的矿石运出，开掘围岩充填采空区，并作为继续上采的工作台，这就是分层充填（削壁充填）采矿法其主要靠缺点：工人进行，劳动笨重，工作条件差，矿块生产能力小，效率低。能最大限度的减少废石混入，从而降低矿石贫化，比相同条件下用留矿采矿法经济上优越。适用条件：矿石价值高、矿石边界明显、易于分离、厚度小于0.3-0.4m的矿体。7、非煤矿山进行矿柱回采的原因：两步骤回采的采矿方法-空场采矿法和部分充填采矿法，回采矿房以后，按正常的开采顺序回采矿柱-顶柱、底柱和间柱。矿柱回采的主要原因：非煤矿产价值一般较高和采矿方

28、法所留矿柱量大-缓斜和倾斜矿体占矿块储量的15%25%，急斜矿体可高达40%60%。矿柱回采不仅对矿产资源的回收有十分重要的意义，而且对非煤矿山企业的技术经济指标也有直接影响。8、非煤矿山进行矿柱回收时应遵循的原则9、统一性原则：矿房回采、矿柱回采与采空区处理方案应在矿块开采设计即采矿方法设计时统一考虑；10、正常采序原则：矿柱回采应按照正常的开采顺序，以不破坏正常的生产系统为前提，在矿房回采以后有11、计划地及时进行；12、时间性原则：矿柱回采以后，将进一步引起围岩变形、破坏，直至失稳，从而影响矿井安全与正常生产，13、9、非煤矿山进行矿柱回采的方法：可以用空场法、崩落法或充填法，取决于矿柱

29、的回采条件，包括已采矿房的存在状态、矿岩稳固性、矿体厚度与侵角、矿石品位与价值及地表允许塌陷的可能性等。已采矿房的存在状态有：敞空和充填两种嗣后充填：虽用空场采矿法回采，但回采以后又用充填料充填矿房。与充填采矿法不同，这种充填是在矿房回采后一次完成，充填不是回采工艺的一道必不可少的工序，因此，为区别起见，称为嗣后充填。10、采空区处理方法：崩落围岩、充填和封闭三种。 崩落围岩：是在矿房采完以后，在回采矿柱的同时崩落围岩充填采空区。地表应允许塌陷，并且矿石价值和品位不高。 充填采空区：是指用废石、碎石或选矿厂脱泥尾砂等干式或水力充填材料一次充填用空场采矿法采毕的矿房，即所谓嗣后充填。开采矿石价值或品位高；地表需要保护（或需要控制岩层移动）；深部开采；已有充填系统、充填设备和充填材料可以利用。 封闭采空区：特点是