《矿山地质学教学讲义》第二讲采矿基本知识0.pptVIP

第二章 采矿基本知识 第二章 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。 1.露天开采 1 ．1 概念 露天开采是用露天坑道在地面进行准备和采矿工作。 露天开采时，通常是把矿岩划成一定厚度的水平层，自上而下逐层开来，在开采过程中各工作水平在空间上构成了阶梯状，每个阶梯就是一个台阶或称为阶段。 露天矿鸟瞰 露天矿鸟瞰 世界最大的“人造”地洞——俄罗斯和平钻石矿 1.2 露天矿场构成要素 1.3露天开采的步骤 （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，拆除胡碍的房屋等建筑，改变有碍的交通位置等。 （2）矿床（体）的疏干 目的是为采矿工作创造可靠条件，因为水流入矿床（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。 信号硐室 井下开拓工程三维示意图 1.1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。 2.2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。 斜井井口 3.3 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）是与矿体走向平行、无直通地表出口的水平巷道。当平巷开掘在矿体中则称脉内沿脉，开掘在围岩中则称为脉外沿脉。 穿脉（横巷）一般是与矿体走向垂直且开掘在矿体中的水平巷道。 3.3 开采单元的划分和开采顺序 为了有计划、有步骤地开采矿床，首先应将矿床划分成不同的开采单元。在缓倾斜、倾斜和急倾斜矿床中，通常是将矿床划分为井田，井田划分为阶段，阶段再划分为矿块。在水平和微倾斜矿床中，将矿床划分为井田后，井田划分为盘区，盘区划分成矿壁。矿块和矿壁是最基本的开采单元。 4. 采矿方法 在金属矿床地下开采中，首先把井田（矿田）划分为阶段（或盘区），然后再把阶段（或盘区）划分为矿块（或采区）。矿块（或采区）是独立的回采单元。 采矿方法就是矿块的开采方法，它包括采准、切割和回采三项工作。 常规的地下采矿方法一般是按回采时的地压管理方法划分的。地压管理方法是以围岩的物理力学性质为依据，同时又与采矿方法的使用条件、结构和参数、回采工艺等密切相关，并且最终将影响到开采的安全、效率和经济效果等。依此可将采矿方法划分为三大类 ： 第一类，空场采矿法。此法将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房后采矿柱（分两步开采）。回采矿房时所形成的采空区，可利用矿柱和矿岩本身的强度进行维护。因此，矿石和围岩均稳固，是使用本类采矿法的理想条件。 第二类，充填采矿法。一般也是分为两步骤进行回采。回采矿房时，随回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区，防止围岩片落，即用充填采空区的方法管理地压。个别条件下，还用支架和充填料配合维护采空区，进行地压管理。因此，不论矿石和围岩稳固或不稳固，均可应用本类采矿方法。 第三类，崩落采矿法。本类采矿法为一个步骤回采，并且随回采工作面的推进，同时崩落围岩充满采空区，从而达到管理和控制地压的目的。因此，崩落围岩充满采空区，是应用本类采矿方法的必要前提。 3.3 水平巷道