矿山地质学第二讲 采矿基本知识.ppt

第二讲 采矿基本知识 开采矿产资源的过程和作业叫采矿。 矿床开采方式分为露天开采、地下开采和海洋开采。露天开采又分为原生矿床开采和砂矿开采。 一、露天开采 （一）露天矿场构成要素 （二）露天开采的步骤 新建露天矿山分为矿区地面准备、矿床（体）疏干、矿床开拓和采矿工作四步。 1．矿区地面的准备：目的在于排除防碍采剥工作的障碍物，如砍伐树木，把河流引到矿区之外，排除湖泊和沼泽，拆除胡碍的房屋等矿工作创造可靠条件，因为水建筑，改变有碍的交通位置等。 2．矿床（体）的疏干：目的是为采流入矿床（体）会降低岩石（体）的稳定性，给回采造成困难。 3．矿床开拓：指剥离工作（剥离覆盖于矿体上面的岩石和浮土）和把矿石从采场各开采阶段（台阶）运进破碎厂（或车间）、把废石运到废石场，以及把设备、材料和人员运到各工作地点的全部运输系统的建设工作总和。 4．采矿工作：由采准、穿爆、装车、运输及卸载等工作组成。 （三）露天开采的采矿生产过程 1．采准工作：指完成阶段（台阶）的开段工作（先确定台阶高度、台阶坡面角、采掘推进方向等）：把阶段矿体的上面和侧面揭露出来，并掘出开段沟（台阶上的第一条工作线），即完成了采准工作。 阶段的垂直高度随选用的采装机械设备的能力和矿床地质特征而不同，非金属矿山一般8——15米为多。金属矿山阶段多为8、10、12、20、24米等。台阶上安全工作平台宽度一般为30米。 2．穿爆工作：即在平台上打（穿）孔、装药爆破及破碎矿石以便装载的工作。打孔机械常采用牙轮钻或潜孔钻，深孔爆破分为单行（排）或双行炮孔爆破。炮孔深度一般超过台阶高度0.5——1.0米。炮孔间距一般为5——7米。当台阶高度较大，可采用峒室爆破的方式。 3．采装工作：当岩矿被爆成小块后，进行采掘和装矿。 4．运输工作：是指用运输工具把矿石运离采场，送进选矿厂，把废石运至废石堆放场卸载的工作。 （四）露天开采中的有关地质问题 主要是指矿床（体）特征、边坡角以及剥采比的确定等。 1．矿床特征：主要指矿体厚度、倾角及形态特征等。 （1）矿体厚度：影响划分台阶及开采规模等。 （2）矿体倾角：它影响到开采过程中的扩帮等问题。一般讲，缓倾斜（倾角10°）矿体，底帮岩石不要削去；倾斜（倾角10°-30°）矿体，底帮也可不进行扩帮；急倾斜（倾角30°）矿体，必须随着开采深度增加，在所有边帮上进行扩帮。 （3）矿体形态：它影响到能否选别开采，剔除废石等问题。 2．边坡角：指采场边坡处于稳定而不致向下滑移时的坡面与水平面夹角。其确定的正确与否，直接关系着采场生产环境的安全程度、边坡维护费用的高低和剥离废石量的大小等。决定边坡稳定性的因素包括：（1）边帮岩石的物理机械性质；（2）边坡上应力减弱面的状态；（3）水文地质条件；（4）构造变动情况；（5）露天采场的范围和形状；（6）采场的工作年限；（7）穿爆工作影响；（8）边帮上的外部负荷等。工作帮边坡角一般8°-12°或18°-25°。 3．剥采比（或称剥离系数）= 它是指开采一立方米（或一吨）矿石需要剥离废石的立方米（或吨）数。通常是以矿石的采出单位成本不大于其价格的方案对比方法进行初步确定。 如非金属矿床：大型者7-9，中型者6-7，小型者4-5；铁矿：大型者8.9，中小型7.0-5.5；铝土矿小于17，大于此，则不宜露天开采。 剥采比是衡量矿床在当前技术经济条件下，用露天开采是否经济合理的一项重要指标。 信号硐室 1、垂直巷道 垂直巷道的长轴方向与水平面垂直。这种巷道中有竖井、盲竖井、垂直溜井、垂直天井、垂直充填井等。 竖井是有直接地表出口的垂直巷道。它的用途是提升矿石、废石、运送材料和设备、人员和通风等。一般将主要用作提升矿石的竖井称为主井，而将担负其他任务的竖井称为副井。盲竖井的作用和竖井相同，但它没有直接通地表的出口。垂直溜井是主要利用重力溜放矿石或废石的垂直巷道。垂直天井是用作人员通行、通风、运送材料设备并兼做探矿的垂直巷道，一般设在采区内。 2、倾斜巷道 倾斜巷道的长轴方向与水平面成一定倾斜角度。这种巷道主要有斜井、盲斜井、斜溜井和斜天井等。斜井与竖井、盲斜井与盲竖井、斜溜井与垂直溜井、斜天井与垂直天井的差别在于除空间上前者是倾斜的，而后者是垂直的以外，其他特点、用途均相同。 3、水平巷道 水平巷道的长轴方向是水平的。但事实上不是绝对水平的，而是保持有很小的坡度（2-5‰）以利运输和排水。水平巷道主要有平硐（平窿）、石门、沿脉（脉内平巷、脉外平巷）、穿脉（横巷）等。它们都是供人员通行、运输、通风、排水、探矿等用的。 平硐是有直接通地表出口的水平巷道。通常将用作运输矿石的平硐称为主平硐，而把担负其他任务的平硐称为副（辅助）平硐。石门是在围岩中掘进的，并且与矿体走向斜交或直交，无直通地表出口的水平巷道。平巷（沿脉）是与矿体走