叶义成采矿概论--地采概述.pptVIP

矿床地下开采简介 武汉科技大学 资源与环境工程学院 叶义成 教授 027E-mail : yyc60@126.com 1 矿床的特性与分类 1 矿床的特性与分类 矿床采(矿)掘(进)工作的总体称为开采。根据矿床开采的不同空间位置，分为露天开采、地下开采、露天和地下联合开采三种。 1 矿床的特性与分类 1 矿床的特性与分类 1 矿床的特性与分类 1 矿床的特性与分类 1.1 矿床的种类 1.1.1 矿石与废石 在现代技术经济条件下，在质和量的方面能满足国民经济需要的矿物集合体、称为矿石。矿石的天然集合体称为矿体。矿体周围的岩石称为围岩。凡位于倾斜至急倾斜矿体上方或下方的岩石称为上盘与下盘围岩，位于水平或微倾斜矿体顶部或底部的岩石称为顶板或底板围岩。 一个或数个矿体及其围岩，包括围岩周围地层，构造等地质特点的整个含矿地段，称为矿床。 1 矿床的特性与分类 矿体周围的岩石，以及夹在矿体中的岩石(夹石)，不含有用成分或含量过少，当前不宜作为矿石开采的则称为废石。 矿石和废石的概念是相对的，是随着国民经济的发展，矿山开采和矿石加工技术水平的提高而变化的。一般地讲，划分矿石和废石的界限取决于下列因素：国家的社会制度及所规定的技术经济政策；矿体的埋藏条件；采矿和矿石加工的技术水平；地区的技术经济条件等。 1 矿床的特性与分类 1.1.2 金属矿石的种类 含金属成分的矿石，称为金属矿石。根据所含金属的不同种类，金属矿石分为贵金属矿石(金、银、铂等)、有色金属矿石(铜、铅、锌、铝、镍、钨、钼、锡等)、黑色金属矿石(铁、锰、铬)、稀有金属矿石(钽、铌等)和放射性矿石(铀、钍等)。 根据金属矿石所含金属品种的数目，又分为单一金属矿石和多金属矿石。 按金属矿石所含金属矿物的性质，矿物的组成和化学成分，其分为自然金属矿石、氧化矿石、硫化矿石和混合矿石。金属以单一元素存在于矿石中的矿石，称为自然金属矿石，如金、银、铂等。氧化矿石的矿物化学成分为氧化物、碳酸盐及硫酸盐，如赤铁矿Fe2O3、红锌矿ZnO、软锰矿MnO2、赤铜矿CuO和白铅矿PbCO3等。 1 金属矿床的特性与分类 硫化矿石的矿物化学成分为硫化物,如黄铜矿CuFeS2、方铅矿PbS、闪锌矿ZnS、辉钼矿MOS2等。矿石中含有两种以上矿物时叫混合矿石。矿石中有用成分的含量，称为品位。矿石的品位常用百分数表示，对于黄金等贵金属矿石，用一吨矿石中含若干克有用成分(g/t)来表示。 根据矿石品位的高低，金属矿石分为富矿和贫矿。如磁铁矿，品位超过55%的为平炉富矿；品位在50%～55%之间的为高炉富矿；品位在30%～50%的为贫矿。 1 矿床的特性与分类 1.2 矿石和岩石的性质 矿石和岩石(以下简称矿岩)的性质中，影响矿床开采较大的有：硬度、坚固性、稳固性、结块性、氧化性、自燃性、含水性及碎胀性等。 1.2.1 硬度 矿岩抵抗工具侵入的性能叫硬度。矿岩硬度取决于矿岩的组成，即取决于矿岩颗粒的硬度、形状、大小、晶体结构以及颗粒间胶结物的情况等。硬度愈大，凿岩愈困难。矿岩的硬度影响矿岩的破碎方法和凿岩没备的选择，也影响劳动生产率、材料消耗和采矿成本。 1 矿床的特性与分类 1.2.2 坚固性 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性能，但它与矿岩的强度是两种根本不同的概念。强度是指矿岩抵抗压缩、拉伸、弯曲及剪切等单向作用力的性能，而坚固性所抵抗的外力，是一种综合外力，即矿岩抵抗机械破碎、炸药爆炸等综合作用的力。 坚固性的大小常用坚固性系数 f 表示。它反映矿岩的极限抗压强度、凿岩速度、炸药消耗量等值的大小。尽管它不够全面，但仍为一重要的特性数据，被广泛采用。国内通常还用矿岩极限抗压强度来表示，即 1 矿床的特性与分类 1.2.3 稳固性 稳固性是指矿岩在空间允许暴露面积的大小和时间长短的性能。影响矿岩稳固性的因素十分复杂，它不仅与矿岩的成分、结构、节理状况、风化程度以及水文地质条件等有关，还与开采过程中所形成的实际状况(如巷道布置方向及其形状、开采深度等)有关。 稳固性和坚固性既有联系，又有区别。一般在节理发育、构造破碎地带，矿岩的坚固性虽好，但其稳固性却大为下降。因此，不能将二者混同起来。 1 矿床的特性与分类 矿岩的稳固性对井巷的维护方法，采矿方法的选择和地压控制的方法，均有很大的影响。根据矿岩的稳固程度，分为极不稳固的、不稳固的、中等稳固的、稳固的和极稳固的五类。 极不稳固的是指掘进巷道或采矿时，不允许有暴露面积，否则会产生片帮和冒顶现象。在掘进巷道时，须用超前支护方法进行维护。 不稳固的允许有较小的不支护的暴露面积，一般在50m2以内。 中等稳固的是指不支护的暴露面积为50~200m2。 稳固的允许不支护的暴露面积为200