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固体矿床采矿学课件

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目录

固体矿床概述

01

采矿工程设计

03

矿山安全与环境

05

采矿方法

02

矿床开采过程

04

采矿学的未来趋势

06

固体矿床概述

01

矿床定义与分类

矿床是地壳中具有经济价值的矿物集合体，是采矿活动的主要对象。

矿床的定义

工业分类依据矿石的成分和用途，将矿床分为金属矿床、非金属矿床和能源矿床等。

矿床的工业分类

根据成因，矿床可分为内生矿床、外生矿床和变质矿床，每种类型具有不同的形成过程和特点。

矿床的成因分类

01

02

03

矿床形成原理

岩浆冷却凝固过程中，矿物结晶形成矿床，如花岗岩中的锡矿和钨矿。

岩浆作用

河流、湖泊和海洋中的沉积物经过长时间的压实和化学变化形成沉积矿床，例如煤和铁矿。

沉积作用

地壳深处的高温高压环境可使原有岩石发生物理和化学变化，形成变质矿床，如大理石和石墨矿床。

变质作用

矿床经济评价

分析矿产资源的市场供需状况，预测未来价格走势，为采矿投资决策提供依据。

矿产资源的市场需求分析

识别和评估矿床开采过程中可能遇到的风险，制定相应的风险管理和缓解措施。

风险评估与管理

考虑不同开采技术的效率和成本，选择最经济有效的开采方法。

矿床的开采技术经济评价

评估矿床开采的总成本，包括人力、设备、运输等，预测开采后的经济收益。

开采成本与收益预测

评估矿床开采对环境的影响，确保开采活动符合可持续发展的要求。

环境影响与可持续性分析

采矿方法

02

地表采矿技术

露天开采是地表采矿的一种常见方式，通过剥离覆盖层，直接从地表或浅层矿床中提取矿石。

露天开采

液压挖掘技术利用高压水流切割岩石，适用于开采砂石、黏土等软质矿床。

液压挖掘

在地表采矿中，爆破作业用于破碎难以直接挖掘的岩石，以便于后续的矿石提取和运输。

爆破作业

地下采矿技术

01

长壁采矿法

长壁采矿法是地下采矿中常用的一种方法，通过连续的长壁工作面进行矿石的开采，适用于厚矿层。

02

房柱采矿法

房柱采矿法通过建立矿房和矿柱来支撑矿体，这种方法在矿石回收率和安全性方面具有优势。

03

充填采矿法

充填采矿法在开采后用废石、尾砂或其他材料填充采空区，以减少地面沉降和提高矿石回收率。

特殊条件下的采矿方法

在深海矿床开采中，使用遥控潜水器进行矿物提取，如深海多金属结核的开采。

海底采矿

在永久冻土区域，采用热力方法融化地表，然后进行露天或地下采矿作业。

冻土层采矿

在沙漠地区，利用沙障和风障等技术减少风沙对采矿作业的影响，如中东的石油开采。

沙漠采矿

在铀矿等放射性矿床开采时，采取特殊防护措施，确保矿工安全，如使用遥控设备进行作业。

高放射性环境采矿

采矿工程设计

03

采矿工程规划

在采矿工程规划阶段，首先进行矿床资源的详细评估，确定矿石的种类、质量和可采储量。

矿床资源评估

根据矿床的地质条件和经济因素，选择最合适的开采方法，如露天开采或地下开采。

开采方法选择

规划中必须考虑环境保护，制定减少污染和生态破坏的措施，确保可持续采矿。

环境保护措施

规划包括建设必要的基础设施，如道路、电力供应和水处理设施，以支持采矿作业。

基础设施建设

制定详细的安全规划，包括应急预案和员工培训，确保采矿作业的安全性。

采矿作业安全规划

开采系统选择

根据矿床的地理位置和深度，选择露天开采或地下开采系统，以提高效率和降低成本。

露天开采与地下开采

01

评估不同采矿方法的经济性，包括成本、产量和资源回收率，以确定最经济的开采系统。

采矿方法的经济性分析

02

考虑开采活动对环境的影响，选择对生态破坏最小的开采系统，确保可持续发展。

环境影响评估

03

采矿设备与工艺

使用大型挖掘机和自卸卡车进行矿物的挖掘和运输，如澳大利亚的皮尔巴拉铁矿。

露天采矿设备

采用钻机、装载机和运输机等设备进行矿物的开采，例如南非的金矿开采。

地下采矿设备

破碎机将大块矿石破碎成小颗粒，以便进一步处理，如巴西的铁矿石破碎流程。

矿物破碎工艺

通过浮选、磁选等方法分离矿石中的有用矿物，例如中国的稀土元素提取技术。

矿物选矿工艺

矿床开采过程

04

开采前的准备工作

通过地质勘探确定矿床位置、规模和矿石质量，评估开采的经济可行性。

地质勘探与评估

设计详细的开采计划，包括采矿方法、设备选择和开采顺序等。

开采方案设计

评估开采活动对环境的潜在影响，并制定相应的环境保护措施。

环境影响评估

建设必要的道路、电力供应和水源等基础设施，为开采作业提供支持。

基础设施建设

矿石的提取与运输

在矿床开采中，使用爆破技术破碎岩石，然后通过挖掘机等设备提取矿石。

爆破与挖掘

提取出的矿石首先进行初级破碎处理，以减小体积，便于后续的运输和进一步加工。

矿石初级破碎

矿石通过输送带系统从矿坑内部运输至地面，实现连续高效的矿石转移。

输送带系统

在地