非煤地下礦山 基本概念.doc

非煤礦山地下開采的基本概念礦石和廢石的概念（1）礦物在地殼中，由于地質(zhì)作用形成的自然元素和自然化合物，統(tǒng)稱為礦物。（2）礦石凡是在地殼中遇到礦物集合體，在現(xiàn)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平條件下，能以工業(yè)規(guī)模從中提取國(guó)民經(jīng)濟(jì)必須的金屬或礦物產(chǎn)品的都叫礦石。（3）礦體礦石的聚集體叫礦體。（一個(gè)礦體是一個(gè)獨(dú)立的地質(zhì)體，具有一定的幾何形狀，具有一定的空間位置等）。（4）礦床礦床是礦體的總稱。（對(duì)于某一礦區(qū)而言，一個(gè)礦床由一個(gè)或幾個(gè)礦體組成，礦床又可分為工業(yè)礦床和非工業(yè)礦床）。 工業(yè)礦床在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，符合開采和利用要求的礦床叫工業(yè)礦床。 非工業(yè)礦床與上述情況反之，叫非工業(yè)礦床。 （5）圍巖礦體周圍的巖石叫圍巖。上盤圍巖指礦體上部圍巖。下盤圍巖指礦體下部圍巖。（6）夾石夾在礦體中的巖石叫夾石。（7）廢石的概念在采礦過程中所采出的圍巖或夾石，一般稱為廢石。（或者說廢石是：礦床周圍的圍巖以?shī)A石、根本不含有用成分或者含量過少，當(dāng)前不宜作為礦石開采的稱之為廢石）?！咀⒁狻?應(yīng)當(dāng)指出，礦石與廢石的概念是相對(duì)的，它與一個(gè)國(guó)家的社會(huì)制度，一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平，已經(jīng)掌握的資源情況，以及對(duì)某種金屬的需要量都存有關(guān)系。例如，錫和銅，過去錫品位達(dá)到期0.8%，才算礦石可以開采，而現(xiàn)在餳品位只要達(dá)到0.20.3%，就作為礦石開采，過去銅的品位只有達(dá)到1.0%，才開采，而現(xiàn)在達(dá)到0.40.6%，即可作為礦石開采。過去廢石，而現(xiàn)在卻變成了可開采的礦石。（黃金品位達(dá)810克/噸就是富礦）礦石品位的概念（一）礦石品位的概念通常我們把礦石中凡是可供利用的元素或礦物稱為有用成份。礦石中所含有用成分的多少用品位來表示。所謂品位就是：礦石中有用成份的重量與礦石重量之比，常用百分?jǐn)?shù)（%）表示。礦石中有用成份重量 礦石重量 品位= 100%（或克/噸） 一般金屬品位是指礦石中該種金屬元素含量的百分?jǐn)?shù)。對(duì)于貴重金屬（金鉑等）礦石的品位是用克/噸表示。這是因?yàn)檫@些貴重金屬在礦石中含量很少。（二）邊界品位這是指可采礦石有用成份含量和最低界限。它是礦體邊界上礦石上最低品位，是劃分礦石和廢石，圈定礦體范圍的標(biāo)準(zhǔn)。在圈定的礦本范圍內(nèi)，任意取樣點(diǎn)的品位，一般都不應(yīng)當(dāng)小于邊界品位。（三）最低工業(yè)品位是指在邊界品位圈定的礦體范圍內(nèi)，合乎工業(yè)開采要求的平均品位的最低值。這意思是說，根據(jù)目前工業(yè)技術(shù)水平，當(dāng)?shù)V石的品位低于某個(gè)數(shù)值時(shí)，便沒有利用的價(jià)值，則這一數(shù)值的礦石品位叫最低工業(yè)品位，或者產(chǎn)，用邊界是品位圈定的礦體或礦體中某個(gè)塊段的平均品位，必須高于最低工業(yè)品位才有開采價(jià)值，否則無開采價(jià)值?！咀⒁狻?邊界品位和最低工業(yè)品位也是相對(duì)概念，是可以變化的。 品位的表示方法實(shí)例：礦石和圍巖的性質(zhì)礦石和圍巖的性質(zhì)主要包括有：硬度、堅(jiān)固性、投固性、碎脹性、結(jié)塊性、氧化性、自燃性及含水性等。礦巖穩(wěn)固性的概念：穩(wěn)固性是指在一定暴露面積下和在一定時(shí)間內(nèi)不自行垮落的性能?；蛘哒f較固性是指礦巖在空間允許暴露的面積大小和允許暴露的時(shí)間長(zhǎng)短的性能。影響穩(wěn)固性的因素十分復(fù)雜，高于礦巖的成份，結(jié)構(gòu)，構(gòu)造節(jié)理狀況，風(fēng)化程度，以及水高地質(zhì)條件都有關(guān)系，還與礦巖在開采過程中形成的實(shí)際情況有關(guān)，（如巷道的方向，開采深度等）。穩(wěn)固性對(duì)于采礦方法的選擇，及支護(hù)方法的選擇，掘進(jìn)方式等都有很大影響。 金屬礦床分類及其工業(yè)特征金屬礦床的礦體形狀厚度及傾角，對(duì)于礦床開拓和采礦方法的選擇，有直接的影響，因此，金屬礦床的分類，一般按其礦體形狀傾角和厚度三個(gè)因素進(jìn)行分類。（此三個(gè)要素習(xí)慣上稱為礦體三要素）。（1）按礦體形狀分類1）層狀礦體這種礦體是一層一層的。多源于沉積或變質(zhì)沉積礦床。特點(diǎn)是： 層狀礦床的品位，傾角和厚度變化不大，比較穩(wěn)定。 礦床規(guī)模比較大。 多見于黑色金屬礦床。（亂礦多見）2）脈狀礦體這類礦床主要是由于熱液和氣化作用，將礦物充填于地殼的裂隙中生成的礦床。特點(diǎn)是： 礦脈與圍巖接觸處有蝕變現(xiàn)象 礦床賦存條件不穩(wěn)定； 有用成分含量不均勻；（品位變化大）。（有色金屬，稀有金屬及貴重金屬硫礦床多屬此類）。3）塊狀礦床這類礦床主要是充填，接觸高代分離和氧化作用形成的。特點(diǎn)： 形狀很不規(guī)則。呈不規(guī)則的透鏡狀，礦株等形； 礦體大小不一； 礦體與圍巖的界限不明顯；某些金屬礦床（銅、鉛、鋅等）屬此類。我國(guó)的南京梅山鐵礦也屬此類礦床。（2）按礦體、厚度分類1）礦體厚度的概念：礦體厚度是指礦體的上盤與下盤之間的垂直距離或水平距離。前者稱為礦體的真厚度，后者稱為礦體的水平厚度。 b為垂直厚度； a為水平厚度； a與b夾角； 礦體傾角； 對(duì)于急傾斜礦體，常用水平厚度，對(duì)于緩傾斜礦體，水平或傾斜礦體常用垂直厚度。（也即真厚度。若文中不加說明時(shí)，一般指真厚度）。（3）按礦體傾角分類 （與礦石運(yùn)搬方式有關(guān)）1）水平礦體礦體傾角小于5（包括微傾斜礦體）。可使用有軌或無軌運(yùn)搬設(shè)備直接進(jìn)入采坊運(yùn)搬礦石。2）緩傾斜礦體礦體傾角在530之間?？刹捎萌肆螂娏?，運(yùn)輸機(jī)等機(jī)械設(shè)備運(yùn)搬礦石。3）傾斜礦體礦體傾角在3055之間?？山柚诹锊?，溜板或外力拋擲等方法，進(jìn)行自重運(yùn)搬礦石。4）急傾斜礦體礦體傾角應(yīng)大于55。可利用礦石自重的重力運(yùn)搬方法。【注】以上分類方法是相對(duì)的，隨著其他無軌機(jī)械設(shè)備的發(fā)展，分類界線將會(huì)變化。井田及其劃分原則（一）井田礦田和礦區(qū)的概念實(shí)際在采礦企業(yè)中，在礦務(wù)局下面或在公司下面設(shè)一個(gè)或幾個(gè)礦山；而在礦山下面設(shè)一個(gè)或幾個(gè)坑口，而每一個(gè)坑口都是一個(gè)獨(dú)立的開采系統(tǒng)，獨(dú)立的生產(chǎn)單位。按照這種所屬關(guān)系來劃分井田，礦田和礦區(qū)，則：（1）劃歸一個(gè)坑口開采的礦體，叫井田； （2）劃歸一個(gè)礦山企業(yè)開采的全部礦床或者是一部分叫礦田；（如金嶺鐵礦、招遠(yuǎn)金礦等）（3）劃歸一個(gè)公司或礦務(wù)局開采的礦體，叫礦區(qū)。（西北區(qū)，中央?yún)^(qū)，東南區(qū)）【參考內(nèi)容】關(guān)于礦巖的走向與傾向的概念。（1）走向線巖層的層面與水平面的交線叫該巖層的走向線。（對(duì)不規(guī)則的礦體來說，礦體的理想中心面與水平面的交線叫該礦體的走向線）。 （2）走向走向線的水平方位角叫走向（由于走向線是平面上的一條線，所以能用它與正北方向所夾的角度來表示它的方向。如某巖層露頭在地質(zhì)平面圖上的上向?yàn)楸睎|60（NE60），就表示該巖層是從正北算起向東數(shù)60角）。 （3）走向長(zhǎng)礦體沿走向的長(zhǎng)度，稱為礦體的走向長(zhǎng)。 （4）傾斜線在巖層平面內(nèi)垂直走向的線叫傾斜線。 （5）傾 斜傾斜線的方向叫傾斜（或傾向）。（傾斜也是用傾斜線在水平面上的投影與正北或正南的夾角來表示，走向和傾斜在平面內(nèi)的投影成垂直關(guān)系。 （6）傾 角傾斜線與水平面形成的夾角叫傾角。也就是巖層面與水所形成的夾角，叫巖層的傾角。（7）關(guān)于延深、埋進(jìn)深度和賦存深度的概念H0-5001-50a）延深是指礦體在深度上分布情況。可用埋道深度和賦存深度來表示。b）埋道深度（h）指礦體上部界線到地表的深度（h）。 c）賦存深度（HO）指礦體上部界限到下部界限的垂直距離或傾斜距離。 階段、礦塊和盤區(qū)采區(qū)的概念（一）階段和礦塊的概念（1）階段階段就是在開采緩傾斜，傾斜和急傾斜礦床時(shí)，在井田中每隔一定的垂直距離，掘進(jìn)與走向一致的主要運(yùn)輸巷道，將井田在垂直方向上劃分為礦段，把這個(gè)礦段叫做階段。 （2）階段高度階段高度是指上、下兩個(gè)階段運(yùn)輸平巷之間的垂直距離。階段高度變化范圍階段高度變化范圍很大。對(duì)于緩傾斜礦體，階段高度通常小于2030米；急傾斜礦體，階段高度通常為5060米，個(gè)別也有達(dá)到80120米左右的。但是，對(duì)于不同的采礦方法，則所需求的階段高度是不同的。 （4）礦塊在階段中沿走向每隔一定距離，掘進(jìn)天井連通下、下兩個(gè)相鄰的階段運(yùn)輸平巷，將階段再劃分為獨(dú)立的回采單元，我們把這樣的回采單元叫做礦塊。礦床的賦存條件不同，則開采礦塊的方法也不同。礦床的開采步驟金屬礦床地下開采的步驟可以分為：開拓、采準(zhǔn)、切割與回采四個(gè)步驟，這些步驟反映了不同的工作階段。（一）開拓工作（1） 開拓工作意義是指：從地面掘進(jìn)一系列巷道達(dá)到礦體，使礦體連通地面，形成人行、通風(fēng)、運(yùn)輸、排水、供電、供風(fēng)、供水等系統(tǒng)。開拓的目的 把井下將要采出的礦石廢石運(yùn)到地表 把廢水和污濁的空氣排到地表 把人員、材料高級(jí)設(shè)備運(yùn)到井下進(jìn)行生產(chǎn)（3）開拓巷道為了達(dá)到上述開拓目的而掘進(jìn)的巷道，稱為開拓巷道。例如井筒（豎井、斜井）、平硐、石門、井底車場(chǎng)、井下大的石日室，主要階段運(yùn)輸巷道、主淄礦井，充填井等，都屬于開拓巷道。（二）采準(zhǔn)工作 （1）采準(zhǔn)工作定義它是指在已經(jīng)開拓完畢的礦床里，掘進(jìn)采準(zhǔn)巷道。將階段劃分成礦塊作為獨(dú)立的回采單元。并在礦塊內(nèi)創(chuàng)造人行、鑿巖、放礦、通風(fēng)等條件。 （2）采準(zhǔn)工作的任務(wù)它有兩個(gè)任務(wù)。即： 劃分礦塊即將階段再劃分成礦塊，作業(yè)獨(dú)立的回采單元。 創(chuàng)造條件它為下一步回采工作創(chuàng)造條件（行人、通風(fēng)、鑿巖、擊礦等條件）。 （3）采準(zhǔn)工作的手段指要開拓一系列巷道來實(shí)現(xiàn)的。采準(zhǔn)巷道如漏斗頸，淄礦小井、人行、通風(fēng)天井、聯(lián)絡(luò)邊等。（三）切割工作 （1）切割工作定義：切割工作是指在已經(jīng)采準(zhǔn)完畢的礦塊里，為大規(guī)模回采礦石開辟自由面和自由空間的工作。 （2）切割工作內(nèi)容：為了達(dá)到上述目的，就必須掘進(jìn)一系列巷道，有的還要在巷道基礎(chǔ)上，加以擴(kuò)大。 （四）回采工作1）回采工作定義當(dāng)切割工作完成以后，同可以進(jìn)行大量的采礦工作，通常把大量采礦工作叫做回采工作。2）回采工作的具體內(nèi)容回采工作包括：落礦、運(yùn)搬和地壓管理三個(gè)主要工作。（5）地壓管理工作1）地壓管理工作的概念地壓管理工作在采礦工作中占有重要的地位。地壓是指礦石采出來以后，在地下形成采空區(qū)，經(jīng)過一段時(shí)間后，礦柱和上、下盤圍巖就發(fā)生變形、破壞、崩落等現(xiàn)象。我們把這種現(xiàn)象叫地壓。在回采過程中，必須要控制地壓和管理地壓，并且要清除地壓產(chǎn)生的不良影響，以保證生產(chǎn)的安全性，我們把這些工作算為地壓管理工作。2）地壓管理的方法：有三種方法 鑿礦柱支撐采空區(qū)； 用充填料充填采空區(qū)； 用崩落的圍巖來管理地壓； （2）三級(jí)礦量的含意 開拓礦量是指開拓工作搞完以后所圈定的礦量。（也即開拓巷道水平以上所控制的礦量）。開拓礦量的邊界是：由已開拓的巷道水平起，向上只能推算