5采矿概论一(李怀宇).pptVIP

矿山开采及相关安全知识（非煤矿山） 李怀宇 北京科技大学教授 2011年7月 一 概述二 矿山开采相关地质知识三 露天开采四 地下开采  一 概述 采矿是开采矿产资源的过程和作业 资源----自然界财富之源，包括 土壤、水、大气、矿石（矿产资源）等 采矿对象（活动范围）----煤、黑色金属、有色金属、放射性元素、化工原料、建筑材料、非金属矿物等 开采方式 露天开采：将上覆岩土剥离然后开采矿体。 有台阶机械化开采、水力机械化开采、采砂船开采 地下开采：开采剥离比过大，或者地表需要一定程度保护的矿床。 须要掘井巷到达矿体再采矿。 特殊开采：包括溶浸、水溶、热熔、盐湖采矿、海洋采矿 采矿工业生产过程和生产环境具有的特点 1）矿山建设地点为矿床位置所决定，不象工厂可以自由选择，往往要在交通、水源、动力、生活等外部条件非常不利的地点建矿。以此矿山建设的外部设施工程量大，投资较多，周期较长，闭坑时还会带来许多善后处理问题。 但矿山生产能直接创造巨大的经济效益，还具有繁荣地方经济，缩小城乡差距等社会效益； 2 ）采矿作业要经常为自己准备生产条件。 随着回采作业进行，每天要消失生产力。不象工厂生产，一经建成，在相当长时间内生产能力可以保持不变。 一个矿山需要经常进行开拓采准工作，不断创造和补充生产力；为了保持矿山生产力必须保持开拓、采准、回采等工作的强度相互协调，并保证一定的超前关系。否则，如露天矿不及时进行剥离和开沟，地下矿不及时进行开拓、采准切割，就会造成采掘（剥）失调，迫使矿山减产； 3）矿山的矿床地质赋存条件复杂多样，开采条件互不相同，即使在同一个矿山，也因地而异。 因此，必须加强地质勘探工作； 采矿方法和工艺必须多样化，因地制宜，合理采用； 在开采各个过程中必须加强采矿试验研究工作； 随着矿山的延深和扩大，即时进行改建和扩建； 4）在矿石破碎和运搬过程中，不可避免地混入废石而使矿石贫化；同时有部分矿石不能采出而损失于地下。存在着贫化、损失。 因此，降低矿石的贫化率和损失率是采矿生产中重要的质量要求； 5）采矿作业受客观自然条件限制，尤其是地下采矿，当前还是一种劳动强度较大、工作条件不良、安全性差、实现综合机械化和自动化较困难的工业。 重视安全，改善劳动保护和环境条件不容忽视。 我国采矿的发展历史 我国有文字记载的始于商代（公元前16世纪至前11世纪），但中国有采矿活动还要早很多，迄今发现最早的采矿遗址是山西怀仁镇鹅毛口石器制作场和广东南海县西樵山采石加工厂，分别从岩石夹层和石洞帮壁撬掘石材，其年代据考古判断至迟在新石器时代早期，距今已历万年。 商周时已设矿官，周的“卝人”（卝为古矿字）是明确分工“掌金玉锡石之地”的采矿管理机构。卝人机构中还设“中士”、“下士”、“府”、“吏”、“胥”、“徒”等技术管理务。 春秋末年（公元前5世纪）的《山海经·五藏山经》记述了矿物89种，金、银、铜、铁、锡等10种金属矿物产地170多处。 由铜绿山矿冶遗址可知，春秋战国时已能开掘1.3m×1.3m净断面的竖井，1.6m×1.95m净断面的平巷，地下开采深度达60多m，用方框支架和木棚子支架井巷，用水平分层方式采矿，用手选废石与支柱配合充填采空区，用木辘轳进行提升。 明代（1634年）宋应星的《天工开物》记载了30多种金属、非金属矿的开采和加工技术，包括坑硐的支护、充填、通风和瓦斯检测、提升等工艺。该书是总结我国古代采矿技术的重要著作。 17世纪初，欧洲利用黑火药采矿，以凿岩爆破代替人工挖掘，是采矿技术发展的里程碑。 18世纪英国发生产业革命之后，把蒸汽机应用于矿山，开始了矿山作业的机械化，采矿工业发生了根本变革，矿产品产量迅速增长，逐渐形成了重要的现在产业部门——采矿工业。 。 19世纪末至20世纪初，相继发明和推广应用了炸药、雷管和导火索、风动凿岩机具、电铲、电机车、电动提升、排水、通风设备 20世纪上半叶，各种矿山设备不断完善和大型化，露天矿大爆破和地下矿深孔凿岩爆破得到广泛应用和推广，形成了适用于不同开采条件个工艺系统，矿山生产和技术迅速发展。与此同时，采矿学科逐渐形成。 中国采矿发展史经历了一个从西周的萌芽时期，春秋至南北朝的初步形成体系时期，隋至元代的兴盛时期，明到清乾隆初叶的继续发展时期，清乾隆初叶至解放前的发展缓慢时期，直到解放后的现在才得到蓬勃的发展。