露天礦山開采課件

采礦工程采礦工程采礦簡介采礦是一種生產過程和作業(yè)，把有用礦物開采出來，并運送到選礦廠或其它使用地點。采礦工程是應用工程學知識和科學方法，來圈定、設計、開拓和回采有用礦物的礦床，它是運用多學科的理論、技術和方法，來系統(tǒng)研究和解決有關采礦方面的問題。采礦工業(yè)是開采有用礦物的原材料工業(yè)，其活動是從賦存于地殼的礦床中進行礦物原料的初級生產，提供社會進步的物質財富，滿足人們對各種礦物的需求。采礦簡介采礦是一種生產過程和作業(yè)，把有用礦物開采出來，并運送采礦的開采對象——礦床礦床是含有一種或多種有用礦物的集合體，并具有開采價值，即該礦床所含有用礦物很富，或者是比其他礦床易于開發(fā)，或者是該礦床的地理位置有利，或者是大量需要這種礦產品。因此，礦床的價值不是固定不變的，而是根據人們對它的需要而變化。采礦的開采對象——礦床礦床是含有一種或多種有采礦的開采對象——礦床礦床一般分三類：金屬礦床、非金屬礦床和燃料礦物。金屬礦床又分為鐵金屬、賤金屬、貴金屬和放射性金屬。非金屬礦床為工業(yè)礦物，如石灰石、粘土、石膏、石墨、大理石等。燃料礦物有煤、石油、天然氣。采礦的開采對象——礦床礦床一般分三類：金屬礦床、非金屬礦床和礦山開采礦山開采是指用人工或機械對有利用價值的天然礦物資源的開采。根據礦床埋藏深度的不同和技術經濟合理性的要求，礦山開采分為露天開采和地下開采兩種方式。接近地表和埋藏較淺的部分采用露天開采，深部采用地下開采。

對于一個礦體，是用露天開采還是用地下開采，取決于礦體的賦存狀態(tài)。若用露天開采，則應該采用多深合理，這里存在一個深度界線問題，深度界線的確定主要取決于經濟效益。一般來說，境界剝采比如少于或等于經濟合理剝采比的，可采用露天開采，否則就采用地下開采方法。礦山開采礦山開采是指用人工或機械對有利用價值地下礦山開采地下礦山開采地下開采當礦床埋藏地表以下很深，采用露天開采會使剝離系數過高，經過技術經濟比較認為，采用地下開采合理時，則采用地下開采方式。由于礦體埋藏較深，要將礦石采出來，必須開鑿由地表通往礦體的巷道，如豎井、斜井、斜坡道、平巷等。地下礦山基本建設的重點就是開鑿這些井巷工程。地下開采當礦床埋藏地表以下很深，采用露天開采地下開采步驟地下開采主要包括開拓、采準、切割和回采四個步驟。開拓是為了由地表通達礦體而開鑿的豎井、斜井、斜坡道、平巷等井巷掘進工程。采準是在開拓工程的基礎上，為回采礦石所做的準備工作，包括掘進階段平巷、橫巷和天井等采礦準備巷道。切割是在開拓與采準工程的基礎上按采礦方法所規(guī)定在回采作業(yè)前必須完成的井巷工程，如切割天井、切割平巷、拉底巷道、切割塹溝、放礦漏斗、鑿巖硐室等?；夭墒窃诓蓤鰞冗M行采礦，包括鑿巖和崩落礦石、運搬礦石和支護采場等作業(yè)。這四個步驟，開始是依次進行，當礦山投產以后，為能保持持續(xù)正常生產，仍需繼續(xù)開鑿各種井巷。如延伸開拓巷道，開鑿各種探礦、采準、回采巷道等。在時間上必須遵循“開拓超前于采準、采準超前于回采、確保各級生產準備礦量達到合理保有期”的生產規(guī)律。這是通過長期的生產實踐總結出來的比較符合礦山生產實踐的科學規(guī)律。地下開采步驟地下開采主要包括開拓、采準、切割地下開采地下礦床開采時，一般是先采上階段，后采下階段。在階段中，沿礦床走向劃分為礦塊（礦塊高度一般是40～60米，國外一般為60～120米，甚至可達到200米），一般以礦塊為基本單位或將礦塊再劃分為礦房和礦柱進行回采。地下開采地下礦床開采時，一般是先采上階段，后地下開采

地下開采，不論是開拓、采準還是回采，一般都要經過鑿巖、爆破、通風、裝載、支護和運輸提升等工序。目前，我國重點地下礦山采用的設備，鑿巖主要是采用鑿巖機、鑿巖臺車和采場用的中深孔和深孔鉆機。裝載主要是采用裝載機、鏟運機、電耙等。平巷運輸提升一般用電機車牽引成列的礦車至豎井、斜井、提升井和場地，再用罐籠將礦車提升至地面，大型地下礦山均將礦車中的礦石卸入礦倉，再裝入箕斗提升至地面。地下開采地下開采，不論是開拓、采準還是回采，地下開采基本概念礦物、礦石、礦體、礦床、圍巖、夾石、廢石礦石品位的概念、邊界品位、最低工業(yè)品位硬度、堅固性、穩(wěn)固性、碎脹性、結塊性、氧化性、自燃性及含水性等地下開采基本概念礦物、礦石、礦體、礦床、圍巖、夾石、廢石地下開采井田、礦田和礦區(qū)地下開采井田、礦田和礦區(qū)地下開采走向、傾向、傾角地下開采走向、傾向、傾角地下開采一、井田階段開采順序：下行式——自上而下進行開采上行式——與下行式相反二、階段中礦塊開采順序：前進式后退式混合式地下開采一、井田階段開采順序：露天礦山開采課件三級礦量開拓礦量：通過掘進開拓巷道，形成了完整的運輸、通風、排水系統(tǒng)，在這種開拓巷道范圍內的礦床儲量叫做開拓礦量。采準礦量：是開拓礦量的一部分。在已開拓的礦體范圍內，掘完了采準巷道，形成了采區(qū)外形，在這些采區(qū)范圍內的礦量稱為采準礦量。備采礦量：是采準礦量的一部分。凡是已做好采礦準備的采區(qū)內，完成了切割工作，可以立即進行回采，在這些采區(qū)范圍內的礦量稱為備采礦量。三級礦量開拓礦量：通過掘進開拓巷道，形成了完整的運輸、通風、三級礦量在采礦工業(yè)中，要先掘進巷道，才能回采礦石，只有掘進超前，才能保有一定的三級礦量，作為正常生產所必需的礦石儲備量。礦山建設和生產所需遵循的重要方針：“采掘并舉，掘進先行”。三級礦量在采礦工業(yè)中，要先掘進巷道，才能回采地下開采礦石的損失、貧化和礦山年產量：1、礦石的損失礦石損失量與礦石的工業(yè)儲量的百分比，叫做礦石的損失率2、礦石的貧化混采下來的廢石量與采出礦石量的百分比，叫做礦石的貧化率3、礦山年產量礦山年產量是礦山每年生產的產品量。地下開采礦石的損失、貧化和礦山年產量：礦床開拓

礦床開拓方式：礦床開拓方法：中央并列式平硐開拓中央對角式豎井開拓側翼式斜井開拓斜坡道開拓聯(lián)合開拓礦床開拓礦床開拓方式：礦床開拓地下礦床的開采，首先必須從地表開掘一系列通達礦體的井巷，以形成從地面到階段水平的行人、運輸、排水、通風等系統(tǒng)。把進行這項工程施工叫做開拓。為了開拓所掘進的各類井巷叫做開拓巷道。礦床開拓地下礦床的開采，首先必須從地表開掘一礦床開拓方法一、平硐開拓法以平硐為主要開拓巷道，是一種最方便、最安全、最經濟的開拓方法。但只有在地形有利的情況下，才能發(fā)揮其優(yōu)點，即只有礦床賦予于山嶺地帶，埋藏在周圍平地的地平面以上才能使用。礦床開拓方法一、平硐開拓法礦床開拓方法二、豎井開拓法豎井開拓法以豎井為主要開拓巷道。它主要用來開采急傾斜礦體（一般礦體傾角大于45o）和埋藏較深的水平和緩傾斜礦體（傾角小于20o）。這種方法便于管理，生產能力較高，在金屬礦山使用較普遍。1.穿過礦體的豎井開拓方案2.下盤豎井開拓方案3.側翼豎井開拓方案礦床開拓方法二、豎井開拓法礦床開拓方法三、斜井開拓法

斜井開拓法以斜井為主要開拓巷道，適用于開采緩傾Tf0Tr斜礦體，特別適用于開采礦體埋藏不太深而且礦體傾角為20o～40o的礦床。這種方法的特點是施工簡便、中段石門短、基建少、基建期短、見效快，但斜井生產能力低。因此更適用于中小型金屬礦山，尤其是小型礦山。礦床開拓方法三、斜井開拓法礦床開拓方法四、聯(lián)合開拓法

由兩種或兩種以上主要開拓巷道來開拓一個礦床的方法稱為聯(lián)合開拓法。其實質是因礦床深部開采或礦體深部產狀（尤其是傾角）發(fā)生變化而采用的兩種以上單一開拓法的聯(lián)合使用，即礦床上部用一種主要開拓巷道，而深部用另一種主要開拓巷道補充開拓，成為一個統(tǒng)一的開拓系統(tǒng)。由于地形條件、礦床賦存情況、埋藏深度等情況的多變性，聯(lián)合開拓法所包括的方案很多。礦床開拓方法四、聯(lián)合開拓法礦山開拓示意圖1礦山開拓示意圖1礦山開拓示意圖2礦山開拓示意圖2開拓巷道主要開拓巷道是決定一個礦床開拓方法的核心，其選擇在礦山設計中是至關重要的。主要開拓巷道類型的選擇由以下幾個條件來決定：（1）地表地形條件（2）礦床賦存條件（3）礦巖性質（4）生產能力另外，開拓巷道施工的難易程度、工程量、工程造價和工期長短等，雖然不能作為確定開拓方案的重要依據，但決不可忽視。尤其是小型礦山，往往存在施工力量不足和技術素質較差、施工管理跟不上等情況。因此，當地的施工力量和特點，在巷道類型的選擇上也應一并考慮。開拓巷道主要開拓巷道是決定一個礦床開拓方法的核心，其選擇在礦中段高度的確定不管用什么方法對礦床進行開拓，主要開拓巷道都是經石門通過中段平巷來與礦體連通的，這就提出了階段高度問題。在選擇中段高度時，應考慮以下因素：1.礦體勘探類型勘探類型指礦體沿走向和傾向的連續(xù)程度和礦體厚度變化的復雜程序。一般說來，勘探類型越高，礦體越連續(xù)且產狀越穩(wěn)定，中段的高度可取高些。2、礦體厚度和傾角中段高度的確定不管用什么方法對礦床進行開拓，主要開拓巷道位置的確定確定主要開拓巷道（豎井或斜井）位置，就是確定其在垂直礦體走向方向的位置和沿礦體走向方向的位置。一、采空區(qū)引起的巖層移動及其對主要開拓巷道的影響二、按最小運輸功確定開拓巷道位置三、選擇主要巷道位置時的幾項要求：(1)有充足的工業(yè)場地，能容下有關建（構）筑物；(2)有選廠距離較短且礦石運輸方便，或有較好的外部運輸條件；(3)有排廢石場地；(4)有防洪條件（一般高出最大洪峰2m），且不受山嶺巖石崩塌的影響；(5)有較好的地質條件，盡量避免主要開拓巷道穿過斷層、含水層等不利地層；(6)盡量減少開拓工程量。主要開拓巷道位置的確定確定主要開拓巷道（豎井或斜井）位置，就中段平面開拓設計中段運輸平巷一般有單軌、雙軌和環(huán)形等形式。一、影響中段運輸平巷布置的因素1、中段運輸能力2、礦體和礦石圍巖的穩(wěn)固程度3、采礦方法4、通風系統(tǒng)二、中段運輸平巷的布置形式1、單一沿脈平巷布置這種布置又可分為脈內布置和脈外布置，其軌道布置形式分為單軌會讓式（加局部雙軌會車段）和雙軌軌過渡式兩種。2、沿脈平巷加穿脈布置中段平面開拓設計中段運輸平巷一般有單軌、雙軌和環(huán)形等形式。礦床開拓方案選擇1一、選擇開拓方案的基本要求（1）確保工作安全，創(chuàng)造良好的地面與地下勞動衛(wèi)生條件，具有良好的提升、運輸、通風、排水等功能：（2）技術上可靠，并有足夠的生產能力，以保證礦山企業(yè)均衡地生產；（3）基建工程量最少，盡量減少基本建設投資和生產經營費用；（4）確保在規(guī)定時間內投產，在生產期間能及時準備出新水平；（5）不留和少留保安礦柱，以減少礦石損失；（6）與開拓方案密切關聯(lián)的地面總布置，應不占或少占農田。礦床開拓方案選擇1一、選擇開拓方案的基本要求礦床開拓方案選擇2二、影響礦床開拓方案選擇的因素（1）地形地質條件、礦體賦存條件，如礦體的厚度、偏角、走向長度和埋藏深度等；（2）地質構造破壞，如斷層、破裂帶等；（3）礦石和圍巖的物理力學性質，如堅固性、穩(wěn)固性等；（4）礦區(qū)水文地質條件，如地表水（河流、湖泊等），地下水、溶洞的分布情況；（5）地表地形條件，如地面運輸條件、地面工業(yè)場地布置、地面巖體崩落和移動范圍，外部交通條件、農田分布情況等；（6）礦石工業(yè)儲量、礦石工業(yè)價值、礦床勘探程度及遠景儲量等；（7）選用的采礦方法；（8）水、電供應條件；（9）原有井巷工程存在狀態(tài)；（10）選場和尾礦庫可能建設的地點。礦床開拓方案選擇2二、影響礦床開拓方案選擇的因素采礦方法一、采礦方法定義采礦方法是研究礦塊開采方法，它包括礦塊的采準，切割和回采工作。也就是說，為了回采礦塊中的礦石，在礦塊中和在圍巖中所進行的采準，切割、回采工作的總和，稱為采礦方法。二、采礦方法的分類按回采時地壓管理方法分分類法，共分成三大類。即：1、空場采礦法2、充填采礦法3、崩落采礦法采礦方法一、采礦方法定義空場采礦法1一、定義：在礦體中形成的采空區(qū)主要依靠圍巖自身的穩(wěn)固性和留下的礦柱來支撐的采礦方法稱為空場采礦法。二、空場采礦法的特點①空場法在回采過程中，它是把礦塊劃分為礦房和礦柱兩部分來開采。②在回采礦房時，采場以空場形式存在。③它是用礦柱和圍巖體的穩(wěn)固性來維護采空區(qū)。④礦房采完以后，要及時回采礦柱，并及時處理采空區(qū)。一般情況下，回采礦柱與采空區(qū)處理是同時進行的。有時為了改善礦柱回采條件，事先對礦房進行充填，然后用其他方法回采礦柱。⑤在回采過程中，采場主要依靠暫留的礦柱或永久礦柱進行自然支撐，有時輔以人工礦柱支撐?？請霾傻V法1一、定義：空場采礦法2三、空場采礦法的適用條件（1）適用于開采礦石和圍巖都很穩(wěn)固的礦床。（2）采空區(qū)在一定時間內，允許有較大的暴露面積。四、空場采礦法分類

空場采礦法目前應用比較廣泛的幾種方法是：（1）房柱法（包括全面法）（2）淺孔留礦法（3）分段法（贊比亞方案）（4）階段礦房法（包括⊥薄礦，水平薄礦的各方案）（5）其他采礦方法及其變形方案空場采礦法2三、空場采礦法的適用條件充填采礦法1一、充填采礦法定義：隨著回采工作面的推進，逐步用充填料充填采空區(qū)的方法叫做充填采礦法。二、充填的目的（1）進行地壓管理（2）杜絕內因火災（3）為回采礦柱創(chuàng)造了條件（4）為深部、水下開采創(chuàng)造條件。充填采礦法1一、充填采礦法定義：充填采礦法2三、充填材料及其充填料的輸送方法。（一）充填材料來源①地表堆積的廢石；②掘進坑邊的廢石；③選礦廠的尾砂；④冶煉廠的爐渣；⑤碎石、砂卵石、山砂、河砂等；⑥露天采石場采掘的廢石。（二）充填材料的輸送方法可以通過礦車或其他機械運輸，也可用風力、水力輸送。目前水力輸送應用比較廣泛。充填采礦法2三、充填材料及其充填料的輸送方法。充填采礦法3六、充填采礦法的適用條件（一）開采品位較高的富礦，并且要求有比較高的回采率和比較低的貧化率；或開采稀貴金屬。（二）賦有條件件和開采技術條件比較復雜的礦床，如：①水文地質條件、礦體形狀比較復雜；②礦體埋藏較深而且地壓較大；③礦石或圍巖有自燃發(fā)火的危險；④地表或圍巖不允許有大面積沉陷或劇烈移動而需要特殊保護；⑤露天和地下同時進行開采。（三）適用于礦石穩(wěn)固，圍巖不穩(wěn)固的礦床如果能采用特殊的支護方法或下向分層充填法，也可以用來開采礦石不穩(wěn)固的礦體。（四）適用于開采急傾斜礦體因為急傾斜礦體便于向采場輸送充填料，并且可以減少充填不到的空間及充填料接頂的面積。充填采礦法3六、充填采礦法的適用條件崩落采礦法1一、崩落采礦法的概念崩落采礦法就是以崩落圍巖來實現(xiàn)地壓管理的采礦方法。即在崩落礦石的同時強制或自然崩落圍巖，充填空區(qū)，用以控制和管理地壓。二、崩落采礦法特點(1)崩落法不再把礦塊劃分為礦房和礦柱，而是以整個礦塊作為一個回采單元，按一定的回采順序，連續(xù)進行單步驟回采。(2)在回采過程中，圍巖要自然或強制崩落，礦石是在復蓋巖石的直接接觸下放礦。因此，這種采礦方法對放礦進行科學管理是十分必要的。(3)崩落法的開采是在一個階段內從上而下進行的。與空場采礦法不同。三、崩落采礦法分類崩落采礦法1一、崩落采礦法的概念崩落采礦法2四、崩落采礦法的適用條件一般地講，崩落法對礦體賦存條件，礦巖的物理力學性質等都具有比較廣泛的適應范圍。理想的適用條件是——上盤圍巖能呈塊狀自然崩落，礦石中等以上穩(wěn)固的急傾斜原礦體。地表允許塌落是使用這種方法的必要前提。由于這種方法在開采時礦石損失貧化大，因而它不用于開采高價、高品位的礦床。崩落采礦法2四、崩落采礦法的適用條件采礦方法選擇1一、對選擇采礦方法的基本要求(1)工作安全(2)最大限度的回收國家資源(3)生產能力大，勞動生率高，材料消耗少，生產成本低二、影響采礦方法選擇的因素(1)地質因素采礦方法選擇1一、對選擇采礦方法的基本要求地質因素的影響地質因素的影響采礦方法選擇2(二)開采技術經濟因素：采礦方法選擇2(二)開采技術經濟因素：露天礦山開采露天礦山開采露天開采1露天開采是采用采掘設備在敞露的條件下，以山坡露天或凹陷露天的方式，一個階段一個階段地向下剝離巖石和采出有用礦物的一種采礦方法。露天開采與地下開采相比有很多優(yōu)點，如建設速度快，勞動生產率高，成本低，勞動條件好，工作安全，礦石回收率高，貧化損失小等等。尤其是隨著大型高效露天采礦及運輸設備的發(fā)展，露天開采將會得到更加廣泛的應用。建設一個露天開采礦山的整個過程，一般包括：礦區(qū)的地面設施建設；礦床的疏干和防排水；露天采場基本建設以及投入生產的一系列準備工作。露天開采1露天開采是采用采掘設備在敞露的條件露天開采2

露天采場基建工程主要是開掘入車溝、出車溝和開段溝，鋪設運輸線路，建設排土場，剝離巖石以及修建供排水、供電設施等。

出入溝是建立地面通往工作水平以及各工作水平之間的傾斜運輸道路。開段溝是在每個水平上為開辟開采工作線而掘進的水平溝道，也就是開辟階段的最初工作線。

掘溝、剝離和采礦是露天礦生產過程中的三個重要環(huán)節(jié)。露天礦下降速度的快慢、新水平準備時間的長短，主要決定于掘溝速度。為保證露天礦持續(xù)正常的生產，掘溝、剝離和采礦三者之間，在空間和時間上必須保持一定的超前關系。遵循“采剝并舉，剝離先行”的原則組織生產。

露天礦生產過程中，不論是剝離還是回采礦石，工藝流程一般都要經過穿孔、爆破、裝載和運輸。目前我國黑色冶金礦山所使用的設備，穿孔主要是牙輪鉆和潛孔鉆，沖擊鉆已被淘汰。裝載設備大都使用3～4.6米3電鏟，6米3以上電鏟也開始使用。運輸設備大都使用20噸以上載重汽車和80～150噸電機車，100噸電動輪汽車也在部分特大型礦山推廣使用。露天開采2露天采場基建工程主要是開掘入車溝、露天開采3露天開采的定義露天開采就是從地表直接采出有用礦物的開采方法，有機械開采和水力開采兩種。露天開采一般程序1、地面準備2、礦床疏干和防排水3、礦山基建工作4、剝離和采礦5、地表的恢復露天開采3露天開采的定義露天開采4露天礦生產工藝過程穿孔——爆破——采裝——運輸——排土

1、穿孔工作穿孔工作是開采堅硬礦巖的露天礦必不可少的生產環(huán)節(jié)，是露天礦采掘作業(yè)的直接準備。目前世界各國露天開采使用的穿孔設備，主要是牙輪鉆機、潛孔鉆機和回轉式鉆機，一些小露天礦也有采用鑿巖臺車。

2、爆破工作

3、采裝工作(1)單斗挖掘機采裝(2)前端式裝載機采裝(3)輪斗式挖掘機采裝

4、運輸工作目前我國大中型金屬露天礦，主要采用鐵道運輸、汽車運輸，也有采用膠帶和箕斗運輸。

5、排土工作露天開采4露天礦生產工藝過程露天開采5露天礦床開拓一、露天礦床開拓露天礦床開拓就是指按照一定的方式和程序，建立地面與采礦場各工作水平之間的運輸通道，一保證露天礦場正常生產的運輸聯(lián)系，并借助這些通道，及時準備出新的生產水平。二、露天礦床開拓分類1、鐵路運輸開拓2、公路運輸開拓3、平峒溜井開拓露天開采5露天礦床開拓露天開采6露天采場境界：由露天采場的底面和邊幫限定的可采空間的邊界露天采場地表境界線：露天采場邊幫與地表的交線底部境界線：露天采場邊幫與露天采場底平面的交線開采高度(山坡露天礦)：最上部地表高程與最下部開采高程之差開采高度(凹陷露天礦)：最上部地表高程與最下部開采高程之差露天開采6露天采場境界：由露天采場的底面和邊幫限定的可采空間露天開采7臺階：露天采場內的礦巖，通常劃分為一定高度的分層，以進行剝離和采礦作業(yè)。也稱階段臺階高度：開采階段的上、下水平面高差臺階坡面：連接上、下平臺的斜面臺階坡面角：臺階坡面與水平面的夾角臺階坡頂線：臺階坡面與上部平臺的交線臺階坡底線：臺階坡面與下部平臺的交線臺階穩(wěn)定坡面角：臺階穩(wěn)定坡面與水平面的夾角露天開采7臺階：露天采場內的礦巖，通常劃分為一定高度的分層，露天開采8工作幫：由若干工作臺階組成的邊幫工作幫坡面：通過工作幫最上臺階坡底線與最下臺階破底線構成的假象斜面工作幫坡角：工作幫坡面與水平面的夾角最終幫坡面：已結束開采工作的臺階所組成的幫坡面最終邊坡角：最終幫坡面與水平面的夾角非工作幫：不進行采剝作業(yè)的露天礦邊幫露天開采8工作幫：由若干工作臺階組成的邊幫露天開采9分區(qū)開采：沿礦體走向把露天采場劃分為若干個區(qū)段，按一定順序進行開采分期開采：露天礦在開采期間以開采深度或范圍劃分為不同的區(qū)段，按一定順序進行開采傾斜分層采礦法走向推進采礦法傾向推進采礦法扇形推進采礦法陡幫采礦法組合臺階采礦法橫采掘帶采礦法露天開采9分區(qū)開采：沿礦體走向把露天采場劃分為若干個區(qū)段，按崩落帶、移動帶崩落帶、移動帶其它采礦方法1砂礦床露天開采

1、機械開采

2、水力機械化開采

3、采砂船開采(1)鏈斗式采砂船開采(2)抓揚式采砂船開采(3)吸揚式采砂船開采其它采礦方法1砂礦床露天開采其它采礦方法2細菌化學采礦——浸出方法1、廢石堆浸出2、廢礦坑就地浸出3、未開采礦床就地浸出其它采礦方法2細菌化學采礦——浸出方法采礦工程采礦工程采礦簡介采礦是一種生產過程和作業(yè)，把有用礦物開采出來，并運送到選礦廠或其它使用地點。采礦工程是應用工程學知識和科學方法，來圈定、設計、開拓和回采有用礦物的礦床，它是運用多學科的理論、技術和方法，來系統(tǒng)研究和解決有關采礦方面的問題。采礦工業(yè)是開采有用礦物的原材料工業(yè)，其活動是從賦存于地殼的礦床中進行礦物原料的初級生產，提供社會進步的物質財富，滿足人們對各種礦物的需求。采礦簡介采礦是一種生產過程和作業(yè)，把有用礦物開采出來，并運送采礦的開采對象——礦床礦床是含有一種或多種有用礦物的集合體，并具有開采價值，即該礦床所含有用礦物很富，或者是比其他礦床易于開發(fā)，或者是該礦床的地理位置有利，或者是大量需要這種礦產品。因此，礦床的價值不是固定不變的，而是根據人們對它的需要而變化。采礦的開采對象——礦床礦床是含有一種或多種有采礦的開采對象——礦床礦床一般分三類：金屬礦床、非金屬礦床和燃料礦物。金屬礦床又分為鐵金屬、賤金屬、貴金屬和放射性金屬。非金屬礦床為工業(yè)礦物，如石灰石、粘土、石膏、石墨、大理石等。燃料礦物有煤、石油、天然氣。采礦的開采對象——礦床礦床一般分三類：金屬礦床、非金屬礦床和礦山開采礦山開采是指用人工或機械對有利用價值的天然礦物資源的開采。根據礦床埋藏深度的不同和技術經濟合理性的要求，礦山開采分為露天開采和地下開采兩種方式。接近地表和埋藏較淺的部分采用露天開采，深部采用地下開采。

對于一個礦體，是用露天開采還是用地下開采，取決于礦體的賦存狀態(tài)。若用露天開采，則應該采用多深合理，這里存在一個深度界線問題，深度界線的確定主要取決于經濟效益。一般來說，境界剝采比如少于或等于經濟合理剝采比的，可采用露天開采，否則就采用地下開采方法。礦山開采礦山開采是指用人工或機械對有利用價值地下礦山開采地下礦山開采地下開采當礦床埋藏地表以下很深，采用露天開采會使剝離系數過高，經過技術經濟比較認為，采用地下開采合理時，則采用地下開采方式。由于礦體埋藏較深，要將礦石采出來，必須開鑿由地表通往礦體的巷道，如豎井、斜井、斜坡道、平巷等。地下礦山基本建設的重點就是開鑿這些井巷工程。地下開采當礦床埋藏地表以下很深，采用露天開采地下開采步驟地下開采主要包括開拓、采準、切割和回采四個步驟。開拓是為了由地表通達礦體而開鑿的豎井、斜井、斜坡道、平巷等井巷掘進工程。采準是在開拓工程的基礎上，為回采礦石所做的準備工作，包括掘進階段平巷、橫巷和天井等采礦準備巷道。切割是在開拓與采準工程的基礎上按采礦方法所規(guī)定在回采作業(yè)前必須完成的井巷工程，如切割天井、切割平巷、拉底巷道、切割塹溝、放礦漏斗、鑿巖硐室等?；夭墒窃诓蓤鰞冗M行采礦，包括鑿巖和崩落礦石、運搬礦石和支護采場等作業(yè)。這四個步驟，開始是依次進行，當礦山投產以后，為能保持持續(xù)正常生產，仍需繼續(xù)開鑿各種井巷。如延伸開拓巷道，開鑿各種探礦、采準、回采巷道等。在時間上必須遵循“開拓超前于采準、采準超前于回采、確保各級生產準備礦量達到合理保有期”的生產規(guī)律。這是通過長期的生產實踐總結出來的比較符合礦山生產實踐的科學規(guī)律。地下開采步驟地下開采主要包括開拓、采準、切割地下開采地下礦床開采時，一般是先采上階段，后采下階段。在階段中，沿礦床走向劃分為礦塊（礦塊高度一般是40～60米，國外一般為60～120米，甚至可達到200米），一般以礦塊為基本單位或將礦塊再劃分為礦房和礦柱進行回采。地下開采地下礦床開采時，一般是先采上階段，后地下開采

地下開采，不論是開拓、采準還是回采，一般都要經過鑿巖、爆破、通風、裝載、支護和運輸提升等工序。目前，我國重點地下礦山采用的設備，鑿巖主要是采用鑿巖機、鑿巖臺車和采場用的中深孔和深孔鉆機。裝載主要是采用裝載機、鏟運機、電耙等。平巷運輸提升一般用電機車牽引成列的礦車至豎井、斜井、提升井和場地，再用罐籠將礦車提升至地面，大型地下礦山均將礦車中的礦石卸入礦倉，再裝入箕斗提升至地面。地下開采地下開采，不論是開拓、采準還是回采，地下開采基本概念礦物、礦石、礦體、礦床、圍巖、夾石、廢石礦石品位的概念、邊界品位、最低工業(yè)品位硬度、堅固性、穩(wěn)固性、碎脹性、結塊性、氧化性、自燃性及含水性等地下開采基本概念礦物、礦石、礦體、礦床、圍巖、夾石、廢石地下開采井田、礦田和礦區(qū)地下開采井田、礦田和礦區(qū)地下開采走向、傾向、傾角地下開采走向、傾向、傾角地下開采一、井田階段開采順序：下行式——自上而下進行開采上行式——與下行式相反二、階段中礦塊開采順序：前進式后退式混合式地下開采一、井田階段開采順序：露天礦山開采課件三級礦量開拓礦量：通過掘進開拓巷道，形成了完整的運輸、通風、排水系統(tǒng)，在這種開拓巷道范圍內的礦床儲量叫做開拓礦量。采準礦量：是開拓礦量的一部分。在已開拓的礦體范圍內，掘完了采準巷道，形成了采區(qū)外形，在這些采區(qū)范圍內的礦量稱為采準礦量。備采礦量：是采準礦量的一部分。凡是已做好采礦準備的采區(qū)內，完成了切割工作，可以立即進行回采，在這些采區(qū)范圍內的礦量稱為備采礦量。三級礦量開拓礦量：通過掘進開拓巷道，形成了完整的運輸、通風、三級礦量在采礦工業(yè)中，要先掘進巷道，才能回采礦石，只有掘進超前，才能保有一定的三級礦量，作為正常生產所必需的礦石儲備量。礦山建設和生產所需遵循的重要方針：“采掘并舉，掘進先行”。三級礦量在采礦工業(yè)中，要先掘進巷道，才能回采地下開采礦石的損失、貧化和礦山年產量：1、礦石的損失礦石損失量與礦石的工業(yè)儲量的百分比，叫做礦石的損失率2、礦石的貧化混采下來的廢石量與采出礦石量的百分比，叫做礦石的貧化率3、礦山年產量礦山年產量是礦山每年生產的產品量。地下開采礦石的損失、貧化和礦山年產量：礦床開拓

礦床開拓方式：礦床開拓方法：中央并列式平硐開拓中央對角式豎井開拓側翼式斜井開拓斜坡道開拓聯(lián)合開拓礦床開拓礦床開拓方式：礦床開拓地下礦床的開采，首先必須從地表開掘一系列通達礦體的井巷，以形成從地面到階段水平的行人、運輸、排水、通風等系統(tǒng)。把進行這項工程施工叫做開拓。為了開拓所掘進的各類井巷叫做開拓巷道。礦床開拓地下礦床的開采，首先必須從地表開掘一礦床開拓方法一、平硐開拓法以平硐為主要開拓巷道，是一種最方便、最安全、最經濟的開拓方法。但只有在地形有利的情況下，才能發(fā)揮其優(yōu)點，即只有礦床賦予于山嶺地帶，埋藏在周圍平地的地平面以上才能使用。礦床開拓方法一、平硐開拓法礦床開拓方法二、豎井開拓法豎井開拓法以豎井為主要開拓巷道。它主要用來開采急傾斜礦體（一般礦體傾角大于45o）和埋藏較深的水平和緩傾斜礦體（傾角小于20o）。這種方法便于管理，生產能力較高，在金屬礦山使用較普遍。1.穿過礦體的豎井開拓方案2.下盤豎井開拓方案3.側翼豎井開拓方案礦床開拓方法二、豎井開拓法礦床開拓方法三、斜井開拓法

斜井開拓法以斜井為主要開拓巷道，適用于開采緩傾Tf0Tr斜礦體，特別適用于開采礦體埋藏不太深而且礦體傾角為20o～40o的礦床。這種方法的特點是施工簡便、中段石門短、基建少、基建期短、見效快，但斜井生產能力低。因此更適用于中小型金屬礦山，尤其是小型礦山。礦床開拓方法三、斜井開拓法礦床開拓方法四、聯(lián)合開拓法

由兩種或兩種以上主要開拓巷道來開拓一個礦床的方法稱為聯(lián)合開拓法。其實質是因礦床深部開采或礦體深部產狀（尤其是傾角）發(fā)生變化而采用的兩種以上單一開拓法的聯(lián)合使用，即礦床上部用一種主要開拓巷道，而深部用另一種主要開拓巷道補充開拓，成為一個統(tǒng)一的開拓系統(tǒng)。由于地形條件、礦床賦存情況、埋藏深度等情況的多變性，聯(lián)合開拓法所包括的方案很多。礦床開拓方法四、聯(lián)合開拓法礦山開拓示意圖1礦山開拓示意圖1礦山開拓示意圖2礦山開拓示意圖2開拓巷道主要開拓巷道是決定一個礦床開拓方法的核心，其選擇在礦山設計中是至關重要的。主要開拓巷道類型的選擇由以下幾個條件來決定：（1）地表地形條件（2）礦床賦存條件（3）礦巖性質（4）生產能力另外，開拓巷道施工的難易程度、工程量、工程造價和工期長短等，雖然不能作為確定開拓方案的重要依據，但決不可忽視。尤其是小型礦山，往往存在施工力量不足和技術素質較差、施工管理跟不上等情況。因此，當地的施工力量和特點，在巷道類型的選擇上也應一并考慮。開拓巷道主要開拓巷道是決定一個礦床開拓方法的核心，其選擇在礦中段高度的確定不管用什么方法對礦床進行開拓，主要開拓巷道都是經石門通過中段平巷來與礦體連通的，這就提出了階段高度問題。在選擇中段高度時，應考慮以下因素：1.礦體勘探類型勘探類型指礦體沿走向和傾向的連續(xù)程度和礦體厚度變化的復雜程序。一般說來，勘探類型越高，礦體越連續(xù)且產狀越穩(wěn)定，中段的高度可取高些。2、礦體厚度和傾角中段高度的確定不管用什么方法對礦床進行開拓，主要開拓巷道位置的確定確定主要開拓巷道（豎井或斜井）位置，就是確定其在垂直礦體走向方向的位置和沿礦體走向方向的位置。一、采空區(qū)引起的巖層移動及其對主要開拓巷道的影響二、按最小運輸功確定開拓巷道位置三、選擇主要巷道位置時的幾項要求：(1)有充足的工業(yè)場地，能容下有關建（構）筑物；(2)有選廠距離較短且礦石運輸方便，或有較好的外部運輸條件；(3)有排廢石場地；(4)有防洪條件（一般高出最大洪峰2m），且不受山嶺巖石崩塌的影響；(5)有較好的地質條件，盡量避免主要開拓巷道穿過斷層、含水層等不利地層；(6)盡量減少開拓工程量。主要開拓巷道位置的確定確定主要開拓巷道（豎井或斜井）位置，就中段平面開拓設計中段運輸平巷一般有單軌、雙軌和環(huán)形等形式。一、影響中段運輸平巷布置的因素1、中段運輸能力2、礦體和礦石圍巖的穩(wěn)固程度3、采礦方法4、通風系統(tǒng)二、中段運輸平巷的布置形式1、單一沿脈平巷布置這種布置又可分為脈內布置和脈外布置，其軌道布置形式分為單軌會讓式（加局部雙軌會車段）和雙軌軌過渡式兩種。2、沿脈平巷加穿脈布置中段平面開拓設計中段運輸平巷一般有單軌、雙軌和環(huán)形等形式。礦床開拓方案選擇1一、選擇開拓方案的基本要求（1）確保工作安全，創(chuàng)造良好的地面與地下勞動衛(wèi)生條件，具有良好的提升、運輸、通風、排水等功能：（2）技術上可靠，并有足夠的生產能力，以保證礦山企業(yè)均衡地生產；（3）基建工程量最少，盡量減少基本建設投資和生產經營費用；（4）確保在規(guī)定時間內投產，在生產期間能及時準備出新水平；（5）不留和少留保安礦柱，以減少礦石損失；（6）與開拓方案密切關聯(lián)的地面總布置，應不占或少占農田。礦床開拓方案選擇1一、選擇開拓方案的基本要求礦床開拓方案選擇2二、影響礦床開拓方案選擇的因素（1）地形地質條件、礦體賦存條件，如礦體的厚度、偏角、走向長度和埋藏深度等；（2）地質構造破壞，如斷層、破裂帶等；（3）礦石和圍巖的物理力學性質，如堅固性、穩(wěn)固性等；（4）礦區(qū)水文地質條件，如地表水（河流、湖泊等），地下水、溶洞的分布情況；（5）地表地形條件，如地面運輸條件、地面工業(yè)場地布置、地面巖體崩落和移動范圍，外部交通條件、農田分布情況等；（6）礦石工業(yè)儲量、礦石工業(yè)價值、礦床勘探程度及遠景儲量等；（7）選用的采礦方法；（8）水、電供應條件；（9）原有井巷工程存在狀態(tài)；（10）選場和尾礦庫可能建設的地點。礦床開拓方案選擇2二、影響礦床開拓方案選擇的因素采礦方法一、采礦方法定義采礦方法是研究礦塊開采方法，它包括礦塊的采準，切割和回采工作。也就是說，為了回采礦塊中的礦石，在礦塊中和在圍巖中所進行的采準，切割、回采工作的總和，稱為采礦方法。二、采礦方法的分類按回采時地壓管理方法分分類法，共分成三大類。即：1、空場采礦法2、充填采礦法3、崩落采礦法采礦方法一、采礦方法定義空場采礦法1一、定義：在礦體中形成的采空區(qū)主要依靠圍巖自身的穩(wěn)固性和留下的礦柱來支撐的采礦方法稱為空場采礦法。二、空場采礦法的特點①空場法在回采過程中，它是把礦塊劃分為礦房和礦柱兩部分來開采。②在回采礦房時，采場以空場形式存在。③它是用礦柱和圍巖體的穩(wěn)固性來維護采空區(qū)。④礦房采完以后，要及時回采礦柱，并及時處理采空區(qū)。一般情況下，回采礦柱與采空區(qū)處理是同時進行的。有時為了改善礦柱回采條件，事先對礦房進行充填，然后用其他方法回采礦柱。⑤在回采過程中，采場主要依靠暫留的礦柱或永久礦柱進行自然支撐，有時輔以人工礦柱支撐。空場采礦法1一、定義：空場采礦法2三、空場采礦法的適用條件（1）適用于開采礦石和圍巖都很穩(wěn)固的礦床。（2）采空區(qū)在一定時間內，允許有較大的暴露面積。四、空場采礦法分類

空場采礦法目前應用比較廣泛的幾種方法是：（1）房柱法（包括全面法）（2）淺孔留礦法（3）分段法（贊比亞方案）（4）階段礦房法（包括⊥薄礦，水平薄礦的各方案）（5）其他采礦方法及其變形方案空場采礦法2三、空場采礦法的適用條件充填采礦法1一、充填采礦法定義：隨著回采工作面的推進，逐步用充填料充填采空區(qū)的方法叫做充填采礦法。二、充填的目的（1）進行地壓管理（2）杜絕內因火災（3）為回采礦柱創(chuàng)造了條件（4）為深部、水下開采創(chuàng)造條件。充填采礦法1一、充填采礦法定義：充填采礦法2三、充填材料及其充填料的輸送方法。（一）充填材料來源①地表堆積的廢石；②掘進坑邊的廢石；③選礦廠的尾砂；④冶煉廠的爐渣；⑤碎石、砂卵石、山砂、河砂等；⑥露天采石場采掘的廢石。（二）充填材料的輸送方法可以通過礦車或其他機械運輸，也可用風力、水力輸送。目前水力輸送應用比較廣泛。充填采礦法2三、充填材料及其充填料的輸送方法。充填采礦法3六、充填采礦法的適用條件（一）開采品位較高的富礦，并且要求有比較高的回采率和比較低的貧化率；或開采稀貴金屬。（二）賦有條件件和開采技術條件比較復雜的礦床，如：①水文地質條件、礦體形狀比較復雜；②礦體埋藏較深而且地壓較大；③礦石或圍巖有自燃發(fā)火的危險；④地表或圍巖不允許有大面積沉陷或劇烈移動而需要特殊保護；⑤露天和地下同時進行開采。（三）適用于礦石穩(wěn)固，圍巖不穩(wěn)固的礦床如果能采用特殊的支護方法或下向分層充填法，也可以用來開采礦石不穩(wěn)固的礦體。（四）適用于開采急傾斜礦體因為急傾斜礦體便于向采場輸送充填料，并且可以減少充填不到的空間及充填料接頂的面積。充填采礦法3六、充填采礦法的適用條件崩落采礦法1一、崩落采礦法的概念崩落采礦法就是以崩落圍巖來實現(xiàn)地壓管理的采礦方法。即在崩落礦石的同時強制或自然崩落圍巖，充填空區(qū)，用以控制和管理地壓。二、崩落采礦法特點(1)崩落法不再把礦塊劃分為礦房和礦柱，而是以整個礦塊作為一個回采單元，按一定的回采順序，連續(xù)進行單步驟回采。(2)在回采過程中，圍巖要自然或強制崩落，礦石是在復蓋巖石的直接接觸下放礦。因此，這種采礦方法對放礦進行科學管理是十分必要的。(3)崩落法的開采是在一個階段內從上而下進行的。與空場采礦法不同。三、崩落采礦法分類崩落采礦法1一、崩落采礦法的概念崩落采礦法2四、崩落采礦法的適用條件一般地講，崩落法對礦體賦存條件，礦巖的物理力學性質等都具有比較廣泛的適應范圍。理想的適用條件是——上盤圍巖能呈塊狀自然崩落，礦石中等以上穩(wěn)固的急傾斜原礦體。地表允許塌落是使用這種方法的必要前提。由于這種方法在開采時礦石損失貧化大，因而它不用于開采高價、高品位的礦床。崩落采礦法2四、崩落采礦法的適用條件采礦方法選擇1一、對選擇采礦方法的基本要求(1)工作安全(2)最大限度的回收國家資源(3)生產能力大，勞動生率高，材料消耗少，生產成本低二、影響采礦方法選擇的因素(1)地質因素采礦方法選擇1一、對選擇采礦方法的基本要求地質因素的影響地質因素的影響采礦方法選擇2(二)開采技術經濟因素：采礦方法選擇2(二)開采技術經濟因素：露天礦山開采露天礦山開采露天開采1露天開采是采用采掘設備在敞露的條件下，以山坡露天或凹陷露天的方式，一個階段一個階段地向下剝離巖石和采出有用礦物的一種采礦方法。露天開采與地下開采相比有很多優(yōu)點，如建設速度快，勞動生產率高，成本低，勞動條件好，工作安全，礦石回收率高，貧化損失小等等。尤其是隨著大型高效露天采礦及運輸設備的發(fā)展，露天開采將會得到更加廣泛的應用。建設一個露天開采礦山的整個過程，一般包括：礦區(qū)的地面設施建設；礦床的疏干和防排水；露天采場基本建設以及投入生產的一系列準備工作。露天開采1露天開采是采用采掘設備在敞露的條件露天開采2

露天采場基建工程主要是開掘入車溝、出車溝和開段溝，鋪設運輸線路，建設排土場，剝離巖石以及修建供排水、供電設施等。

出入溝是建立地面通往工作水平以及各工作水平之間的傾斜運輸道路。開段溝是在每個水平上為開辟開采工作線而掘進的水平溝道，也就是開辟階段的最初工作線。

掘溝、剝離和采礦