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高 等 采 矿 学 xxx 2012年9月 采矿是一种生产过程和作业把有用矿物开采出来，并运送到选矿厂或其它使用地点。 采矿工程是应用工程学知识和科学方法，来圈定、设计、开拓和回采有用矿物的矿床，它是运用多学科的理论、技术和方法，来系统研究和解决有关采矿方面的问题，它包括的内容见图： 采矿工业：开采有用矿物的原材料工业。 根据统计，目前我国有95%以上的能源、80%以上的工业原料、70以上的农业生产资料，30%农田灌溉用水1/3人口饮水，来自矿产资源。 工业化、自动化、信息化 2030年 矿产的消耗，全世界25年增加1倍，我国10年 矿床分类 金属矿床：有色、黑色、贵重金属、 放射性金属、稀有金属 非金属矿床：石灰石、白云石、石膏 燃料矿物 煤——采煤(采矿) 石油——采石油 天然气——采天然气 硬岩采矿 采矿学：研究有用矿物开采理论、方法、工艺和管理的一门应用科学。应用工程科学 高等采矿学：近年来，采矿科学、技术、工程的新成就。 采矿科学理论研究的成就 传统上，认为采矿是一种工艺，靠经验来办事 工程地质学:评价各类工程建设场地的地质条件 数值分析：有限元法、有限差分法和离散元法 计算机：编程 力学：岩石力学、工程力学 数学： 国内外地下金属矿山开采技术发展概况 1.1金属矿床地下开采概况国外：地下开采约占35% 国家 矿石种类 露天开采% 地下开采% 美国 铁矿石 有色金属 94 88.2 6 11.8 加拿大 铁矿石 有色金属 96 79 4 21 前苏联 铁矿石 有色金属 85.2 67 14.8 33 瑞典 金属矿石 13 87 法国 金属矿石 6 94 德国 金属矿石 3 97 日本 金属矿石 2 98 南非 金属矿石 27 73 1.美国、加拿大、前苏联等以露天开采为主 瑞典、法国、德国、日本、南非等以地下开采为主 2.露天开采的范围在扩大，产量比重在增加，但是 随着现代工业的迅速发展，对许多金属矿石的需求量大量增长，开采深度逐渐加大，露天开采可能陆续转为地下开采，地下开采也向深部矿床伸展。 南非，金矿采矿3700米，开拓4500米 矿业部门 露天开采比重 地下开采比重 黑色金属 90 10 有色金属 32 68 化工矿山 42.6 57.4 铀矿山 20 80 煤 矿 10 90 我国各矿业部门开采比重（%） 1.2 金属矿床地下开拓 国内外金属矿床开拓基本方法：竖井开拓 广泛采用无轨设备，引起矿床开拓方法变化 1）矿床埋深≤300米，斜坡道开拓，铲运机、自卸卡车、带式输送机 2）矿床埋深300~500m，采用竖井开拓，斜坡道作为辅助开拓巷道 3）矿床埋深500~600m，主要采用竖井开拓，各生产阶段用辅助斜坡道连通 1.矿床开拓的世界先进水平主要体现在装备水平和建设周期两个方面 露天矿：1~4年 地下矿：4~8年 1.3 金属矿床地下采矿方法及其回采工艺 1.3.1采矿方法 采矿方法 美国 加拿大 瑞典 法国 日本 平均 房柱采矿法 35.1 4.3 5.0 98.0 2.0 33.7 留矿采矿法 0.8 2.9 1.0 14.7 2.0 阶段矿房法 6.9 35.8 6.0 32.8 14.3 充填采矿法 5.1 40.0 5.0 1.0 38.0 15.2 分段崩落法 12.7 74.0 16.4 阶段崩落法 52.1 6.0 16.1 其 他 4.3 3.0 1.0 12.5 2.3 合 计 100 100 100 100 100 100 矿床赋存条件、工艺技术和采掘设备发展情况 采矿方法及回采工艺 应用比重 美国：是以房柱法和阶段崩落法为主，该国有大型铜、钼和铝矿床的地质条件决定的 加拿大：稳固的急倾斜厚矿体，适用于阶段矿房法；而条件复杂的开采深度很大的急倾斜矿体广泛使用充填采矿法 瑞典：铁矿主要应用无底柱分段崩落法，而大多数的有色金属矿山都应用机械化的充填采矿法 采矿方法的演变 国外： 1）房柱法、分段崩落法、水平分层充填法等工效大幅增长、留矿法、阶段矿房法有较大幅度增长。 20世纪60年代以来，无轨凿岩和运输设备的应用，以及利用尾砂、胶结充填工艺，使过去效率低、成本高的充填采矿法，变为现代的机械化充填采矿法。 实践证明，充填采矿法（特别是胶结充填）开采深度较大的厚矿体，能很好地控制地压（金川有色、大红山铜矿），有利于提高矿石回采率（会泽铅锌矿），选矿厂尾砂得到利用（济南张马屯铁矿），可减少对地表环境的污染。 2）消耗大量木材的采矿方法，如支柱充填法、分层崩落法等，采矿工效增长太少，