冶金行业金属矿床地下开采复习要点.docx

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冶金行业金属矿床地下开采复习要点

（冶金行业）金属矿床地下开采复习要点

按矿体形状分类

层状矿体——矿体是壹层壹层的。

多源于沉积或变质沉积矿床

特点是：

层状矿床的品位，倾角和厚度变化不大，比较稳定；矿床规模比较大；多见于黑色金属矿床

脉状矿体——矿床主要是由于热液气化作用，将矿物充填于地壳裂隙中生成的矿床

特点是：

矿脉和围岩接触处有蚀变现象；矿床赋存条件不稳定；有用成分含量不均匀

块状矿床——矿床主要是充填，接触交代分离和氧化作用形成的

特点：

形状很不规则。

呈不规则的透镜状，矿株等形；矿体大小不壹；矿体和围岩的界限不明显

按矿体厚度分类

矿体厚度：

矿体的上盘和下盘之间的垂直距离或水平距离。

前者称为矿体的真厚度，后者称为矿体的水平厚度。

对于急倾斜矿体，常用水平厚度，对于缓倾斜矿体，水平或倾斜矿体常用垂直厚度

极薄矿脉矿体厚度在0.8m以下。

（壹个肩宽）开采时要采壹部分围岩，才能保证正常的工作宽薄矿脉矿体厚度为0.8——4.0m之间。

考虑近似水平矿床，用木支护时支护高度不得超过4m，超过4m，支护作业困难很大。

用浅孔回采

中厚矿体矿体厚度为4.0——10m之间。

壹般此时矿块没走高布置，多用浅孔回采

厚矿体矿体厚度为10——30m，（此时30m为使用没走向布置和垂直走向布置矿块的界限，也能够用沿走向布置矿体）。

壹般用深孔回采

极厚矿体矿体厚度在30m之上。

采用深孔回采。

矿块可垂直走向布置

3）矿块的布置形式1矿块沿走向布置2矿块垂直走向布置3矿块垂直走向布置且凿走向矿柱

为什么要垂直走向布置呢？

主要是：

1受到允许的暴露面积限制；2受到凿岩设备运搬矿石的设备限制

金属矿床的特点：

矿床赋存条件不稳定；矿石品位变化大；地质构造复杂；矿石和围岩的硬度较大；矿床的含水性

井田划归壹个坑口开采的矿体

矿田划归壹个矿山企业开采的全部矿床或者是壹部分

矿区划归壹个X公司或矿务局开采的矿体

划分井田时应当考虑几个方面的问题

1照顾到自然赋存条件，及地表地形条件2照顾到生产管理上的方便3要考虑到国民经济的需要4考虑技术经济的合理性

走向线——岩层的层面和水平面的交线叫该岩层的走向线

走向——走向线的水平方位角叫走向

走向长——矿体沿走向的长度，称为矿体的走向长

倾斜线——在岩层平面内垂直走向的线叫倾斜线

倾斜——倾斜线的方向叫倾斜（或倾向）

倾角——倾斜线和水平面形成的夹角叫倾角。

也就是岩层面和水平面所形成的夹角，叫岩层的倾角

延深——是指矿体在深度上分布情况。

可用埋道深度和赋存深度来表示

埋道深度（h）——指矿体上部界线到地表的深度

赋存深度（H0）——指矿体上部界限到下部界限的垂直距离或倾斜距离

阶段——阶段就是在开采缓倾斜，倾斜和急倾斜矿床时，在井田中每隔壹定的垂直距离，掘进和走向壹致的主要运输巷道，将井田在垂直方向上划分为矿段，把这个矿段叫做阶段

阶段高度——阶段高度是指上、下俩个阶段运输平巷之间的垂直距离。

阶段高度变化范围——阶段高度变化范围很大。

对于缓倾斜矿体，阶段高度通常小于20~30m；急倾斜矿体，阶段高度通常为50~60m，个别也有达到80~120m左右的。

可是，对于不同的采矿方法，则所需求的阶段高度是不同的

影响阶段高度的主要因素

阶段高度主要取决于影响的赋存条件，采矿方法。

只要条件许可，适当的增加阶段高度，能够减少阶段数目，降低开拓、采准工程量，减少矿石损失和贫化。

（受凿岩设备等限制条件）

矿块——在阶段中沿走向每隔壹定距离，掘进天井连通下、下俩个相邻的阶段运输平巷，将阶段再划分为独立的回采单元，我们把这样的回采单元叫做矿块。

矿床的赋存条件不同，则开采矿块的方法也不同

盘区——井田用盘区运输巷道划分为长方形的矿段。

我们把这矿段称为盘区

盘区的范围——盘区是以井田边界为其盘区的长度。

而以俩个相邻盘区运输巷道之间的距离为其盘区的宽度

采区——在盘区中沿走向每隔壹定距离，掘进回采巷道连通相邻俩个盘区运输巷道，将盘区再划分为独立的回采单元，把这个独立的回采单元称为采区

采区范围——上、下以阶段平巷为界，其高度为阶段高度，长度以采区天井（或上山）为界

井田阶段的开采顺序

下行式——即自上而下进行开采。

即先采上阶段，而后开采下阶段。

也能够同时开采几个阶段，采用多阶段开采，虽然能够增加工作线长度和提高矿井生产能力，但也造成生产管理分散，巷道维护工作量大，占用设备数量多，各种管线轨道不能及时回收复用，污风串联，运营管理费用等

上行式——和下行式相反

下行式开采的优点是：

能够节省初期投资，缩短基定时间；在逐步向下的开采过程中，能进壹步探清深部矿体，避免浪费；生产安全条件好；适用的采矿方法范围广

阶段中矿块的开采顺序

前进式回采——当阶段运输平巷掘进壹定距离后，从靠近主要开拓巷道的矿块开始回采，向井田边界依次推进

优点矿井初期基建时间短，投产快

缺点增加了采准巷道的维护费用

后退式回采——阶段运输巷道掘进到井田边界后，从井田边界的矿块开始，向主要开拓巷道方向依次回采

缺点矿井初期基建时间长，投产慢

优点巷道维护费用低

混合式回采——混合式回采是指初期采用前进式开采，当阶段运输平巷掘进完毕后，再改为后退式开采，或既前进，又后退同时开采

优点兼顾了前俩种的优点

缺点生产管理比较复杂

矿床的开采步骤：

开拓、采准、切割和回采

壹.开拓工作

开拓工作意义——从地面掘进壹系列巷道达到矿体，使矿体连通地面，形成人行、通风、运输、排水、供电、供风、供水等系统

开拓的目的——1把井下将要采出的矿石废石运到地表2把废水和污浊的空气排到地表3把人员、材料高级设备运到井下进行生产

开拓巷道——为了达到上述开拓目的而掘进的巷道，称为开拓巷道

井底车场——井下井口附近壹些硐室，巷道的总称

石门——由井筒通向各个需要开采的矿体所掘进的巷道

二.采准工作

采准工作定义——它是指在已经开拓完毕的矿床里，掘进采准巷道。

将阶段划分成矿块作为独立的回采单元。

且在矿块内创造人行、凿岩、放矿、通风等条件。

采准工作的任务——1划分矿块（将阶段再划分成矿块，作业独立的回采单元）2为下壹步回采工作创造条件（行人、通风、凿岩、击矿等条件）

采准系数K1是指每壹千吨矿块采出矿石总量所需要掘进的采准巷道切割巷道的m数

采准工作比重K2是指矿块中采，切巷道采出矿石量和矿块采出矿石总量的比值

K1和K2的比较

采准系数K1——它只反映了矿块的采切巷道的长度，而未反映出这些巷道的断面大小（即体积）采准工作比重K2——它只反映了脉内采准巷道和切割巷道，而未反映出脉外的采切巷道工作量

三.切割工作

切割工作定义：

切割工作是指在已经采准完毕的矿块里，为大规模回采矿石开辟自由面和自由空间的工作

切割工作内容：

为了达到上述目的，就必须掘进壹系列巷道，有的仍要在巷道基础上，加以扩大

切割工作包括：

开凿切割巷道——拉底巷道（切割平巷、横巷等）切割天井（或切割上山等）

在切割巷道基础上扩大自由面工作——拉底（水平自由面）辟漏（形成剌叭面）开立槽（形成垂直自由面）

四.四采工作

回采工作定义——当切割工作完成以后，能够进行大量的采矿工作，通常把大量采矿工作叫做回采工作包括：

落矿、运搬和地压管理三个主要工作。

落矿工作的含量——落矿是以切割空间为外破自由面，用凿岩炸破的方法崩落矿石。

落矿方式——壹般是根据矿床的赋存条件，所采用的采矿方法及凿岩设备，选用浅孔（孔深不大于3~5m，孔径30~46mm）、中深孔（孔深在15m之上，孔径50~70mm）、深孔（孔深在15m之上，但壹般不超过25~30m孔径90~110mm，）及药室落矿（在壹定规格的硐室里，装上炸药，直接外破落矿的方法）

矿石运搬工作的含意——是指在矿块内，把外破崩下来的矿石运到已经运输巷道，且装入矿车中的工作，运搬工作仅仅限于矿块内（即采场内，）采场之外的叫运输。

地压——是指矿石采出来以后，在地下形成采空区，经过壹段时间后，矿柱和上、下盘围岩就发生变形、破坏、崩落等现象。

我们把这种现象叫地压。

地压管理的方法：

1凿矿柱支撑采空区；2用充填料充填采空区；3用崩落的围岩来管理地压

矿床开拓、采准、切割、回采的关系是彼此超前的关系

即开拓要超前于采准，采准要超前于切割，切割超前于回采。

而究竟超前多少，这是由三级矿量来决定的，壹般矿山遵循的三级矿量是“316”，即开拓三年，采切1年，待采矿量半年

三级矿量的含意

1开拓矿量——是指开拓工作搞完以后所圈定的矿量

（也即开拓巷道水平之上所控制的矿量）。

开拓矿量的边界是：

由已开拓的巷道水平起，向上只能推算壹个中段的高度，沿走向算至巷道揭露点上。

开拓矿量要保证3——5年

2采准矿量——采准矿量是开拓矿量的壹部分

凡是在已开拓的矿体范围内，按设计规定的采矿方法所需要开掘的采准巷道已开掘完毕，形成了矿块的外形尺寸，以此范围圈定的矿量叫采准矿量。

采准矿量应保证1——3年

3待采矿量——待采矿量是采准矿量的壹部分。

它是做完辅助采准工作以后，所圈定的矿量。

也就是指切割工作全部完毕，能够立即进行回采工作的矿量，叫待采矿量。

待采矿量壹般要保证0.5——1.0年的质量

矿床开拓方法

单壹开拓法：

平硐开拓竖井开拓斜井开拓

联合开拓法：

由俩种或俩种之上主要开拓巷道来开拓壹个矿床的方法称为联合开拓法

主要开拓巷道类型的选择决定条件：

地表地形条件.矿床赋存条件.矿岩性质.生产能力

选择主要巷道位置时要求

1有充足的工业场地，能容下有关建（构）筑物

2有选厂距离较短且矿石运输方便，或有较好的外部运输条件

3有排废石场地

4有防洪条件且不受山岭岩石崩塌的影响

5有较好的地质条件，尽量避免主要开拓巷道穿过断层、含水层等不利地层

6尽量减少开拓工程量

影响中段运输平巷布置的因素1中段运输能力2矿体和矿石围岩的稳固程度3采矿方法4通风系统

选择开拓方案的基本要求

1）确保工作安全，创造良好的地面和地下劳动卫生条件，具有良好的提升、运输、通风、排水等功能

2）技术上可靠，且有足够的生产能力，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运营费用

4）确保在规定时间内投产，在生产期间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）和开拓方案密切关联的地面总布置，应不占或少占农田

影响矿床开拓方案选择的因素

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）选场和尾矿库可能建设的地点

按矿车运行系统不同，竖井井底车场分为尽头式、折返式和环形式3种类型。

尽头式井底车场：

车辆从井筒单侧进出，即从罐笼中拉出空车，再推进重车

折返式井底车场：

重车从井筒壹侧进入，另壹侧出空车，空车经过另外敷设的平行线路或从原线路变头（改变矿车首尾方向）返回

环形式井底车场：

进、出车和折返式井底车场相同，也是在井筒壹侧进重车，另壹侧出空车。

但不同的是空车经空车线和绕道不变头返回