礦床開采總論

第一章礦床開采總論第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)

對礦床開采的要求礦石損失與貧化金屬礦床的工業(yè)特征2/5/20231礦物資源工程專業(yè)主干課程

本章基本內容主要介紹金屬礦床的工業(yè)特征、金屬礦床的分類及金屬礦床的特點；介紹礦床開采過程中的礦石損失、貧化和三級礦量的確定方法等。

2/5/20232礦物資源工程專業(yè)主干課程

正確掌握礦石損失與貧化的計算方法。

重點1、礦石損失與貧化的基本概念。2、礦石損失與貧化的計算方法。3、礦石損失與貧化的原因及降低礦石損失與貧化的措施。4、礦石及圍巖的主要物理力學性質。難點2/5/20233礦物資源工程專業(yè)主干課程第一節(jié)金屬礦床的工業(yè)特征※礦石和廢石的概念是相對的。一、礦石與廢石1礦石：地殼中能提取國民經濟所必須的礦物產品的集合體。2礦體：在現代技術經濟條件下，能以工業(yè)規(guī)模開采的礦石聚集體。3礦床：一個或數個礦體及其周圍的巖石和地層、構造等整個含礦地段。4廢石：在礦體周圍的巖石(圍巖)以及夾在礦體中的巖石(夾石)，不含有用成分或含量過少，當前不宜作為礦石開采的集合體金屬礦床的工業(yè)特征2/5/20234礦物資源工程專業(yè)主干課程二、礦石品位指礦石中有用成分的含量。常用百分數或g/t、g/m3表示。⒉堅固性：指礦（巖）石抵抗外力的性能?！鶊怨绦缘拇笮?，常用堅固性系數f表示。f＝бC/100※堅固性影響鑿巖速度、炸藥消耗量和地壓管理。三、礦石和圍巖的物理力學性質⒈硬度：指礦（巖）石抵抗外來機械作用的能力。※硬度影響鑿巖設備和破碎方法的選擇，也影響勞動生產率、材料消耗和采礦成本。金屬礦床的工業(yè)特征2/5/20235礦物資源工程專業(yè)主干課程金屬礦床的工業(yè)特征2/5/20236礦物資源工程專業(yè)主干課程⒊穩(wěn)固性：指礦（巖）石在空間允許暴露面積的大小和暴露時間長短的性能?！?/p>

穩(wěn)固性和堅固性既有聯系又有區(qū)別?！鶕V巖的穩(wěn)固程度，可將礦巖的穩(wěn)固性分為五級：⑶中等穩(wěn)固：不支護的允許暴露面積為50～200m2。⑴極不穩(wěn)固：掘進巷道或采礦時，不允許有暴露面積，否則可能產生片幫或冒落現象。⑵不穩(wěn)固：不支護的允許暴露面積在50m2以內。金屬礦床的工業(yè)特征2/5/20237礦物資源工程專業(yè)主干課程※礦巖穩(wěn)固性影響到井巷的維護、采礦方法及地壓管理方法的選擇。⑷穩(wěn)固：不支護的允許暴露面積為200～800m2。⑸極穩(wěn)固：不支護的允許暴露面積在800m2以上。⒋結塊性指采下的礦石在遇水和受壓，并經過一段時間后又重新連結成塊的性質?！V石的結塊性對礦石的運輸和采礦方法選擇有影響。

金屬礦床的工業(yè)特征2/5/20238礦物資源工程專業(yè)主干課程※礦石的氧化會降低選礦回收率?！V石的自燃，會使井下溫度上升，并可能引發(fā)地下火災，對礦井通風、爆破方法和采礦方法的選擇有特殊的要求。⒌氧化性指硫化礦石在水和空氣的作用下，變?yōu)檠趸V石的性質。⒍自燃性指高硫礦石，在空氣中氧化并放出熱量，經過一定時間后，溫度升高，引起自燃的性質。金屬礦床的工業(yè)特征2/5/20239礦物資源工程專業(yè)主干課程※礦巖破碎后的體積與其原巖體積之比，稱為碎脹系數(或松散系數)。

※礦巖碎脹性對礦巖運輸提升有影響。

⒎含水性指礦巖吸收和保持水分的性能。※礦巖含水性對放礦、運輸，箕斗提升及礦倉貯存和采礦、巷道支護等帶來困難。⒏碎脹性指礦巖破碎后體積增大的性質。金屬礦床的工業(yè)特征2/5/202310礦物資源工程專業(yè)主干課程⑴層狀礦床⑵脈狀礦床⑶塊狀礦床四、金屬礦床的分類⒈按礦體形狀分類金屬礦床的工業(yè)特征2/5/202311礦物資源工程專業(yè)主干課程※礦體的傾角影響到采場中礦石的運搬方式和礦床開拓方法的選擇。⒉按礦體傾角分類⑴水平和微傾斜礦床：傾角小于5°。⑵緩傾斜礦床：傾角為5°～30°。⑶傾斜礦床：傾角為30°～55°。⑷急傾斜礦床：傾角大于55°。金屬礦床的工業(yè)特征2/5/202312礦物資源工程專業(yè)主干課程⒊按礦體厚度分類

礦體的厚度：指礦體上盤與下盤間的垂直距離或水平距離。前者稱垂直厚度或真厚度(圖1-1中的a)。后者稱水平厚度(圖1-1中的b)。

圖1—1礦體厚度

1—礦體上盤；2—礦體下盤3—礦體；α—礦體傾角

金屬礦床的工業(yè)特征2/5/202313礦物資源工程專業(yè)主干課程⑸極厚礦體：厚度大于40m。

※礦體的厚度大小對于采礦方法的選擇和開拓工程布置有影響。礦體按厚度的不同，可分成五類：⑴極薄礦體：厚度在0.8m以下。⑵薄礦體：厚度在0.8～4m之間。⑶中厚礦體：厚度為4～15m。⑷厚礦體：厚度為15～40m。金屬礦床的工業(yè)特征2/5/202314礦物資源工程專業(yè)主干課程⒈礦床賦存條件不穩(wěn)定；⒉礦石品位變化大；

⒊地質構造復雜；

⒋礦石和圍巖的堅固性大；

⒌礦床的含水性。

五、金屬礦床的特點金屬礦床的工業(yè)特征2/5/202315礦物資源工程專業(yè)主干課程第二節(jié)礦石損失和貧化◆礦石損失率：指在開采過程中損失的工業(yè)儲量與原工業(yè)儲量之比率。◆礦石回收率：指采出的純礦石量與工業(yè)儲量之比率。※損失率和回收率均用百分數(%)表示。一、礦石損失和貧化的概念⒈礦石損失與損失率①礦石損失指在開采過程中造成礦石在數量上的減少。②礦石損失和表示方法礦石損失與貧化2/5/202316礦物資源工程專業(yè)主干課程◆廢石混入率：混入采出礦石中的廢石量與采出礦石量之比率，用百分數(%)表示；◆礦石貧化率：采出礦石品位比原礦石品位降低的百分率?！V石損失與貧化是評價礦床開采的主要指標，它反映了資源的利用情況和采出礦石的質量情況。

2．礦石貧化與貧化率①礦石貧化指在開采過程中，由于各種原因造成礦石質量的降低。②礦石貧化和表示方法礦石損失與貧化2/5/202317礦物資源工程專業(yè)主干課程①由于地質條件和水文地質條件等引起的礦石損失。②需留保安礦柱而不能回采的損失。①采下損失：主要包括采下后殘留在采場內不能運出的礦石損失和運輸過程中的損失。②未采下損失：主要包括設計應當開采而未采下的損失、礦塊內留下的永久性礦柱不能采出的礦石損失。二、礦石損失與貧化的原因1．礦石損失的原因⑴非開采損失⑵開采損失礦石損失與貧化2/5/202318礦物資源工程專業(yè)主干課程⑶有用成分氧化或被析出。1．礦石損失與貧化計算公式設Q─礦體(礦塊)工業(yè)儲量，t；Q0─開采過程中損失的工業(yè)儲量，t；R─混入采出礦石中的廢石量，t；T─采出礦石量，t；⒉礦石貧化的原因⑴因礦體邊界控制不好、夾石未剔出或在覆巖下放礦等原因混入了廢石；⑵高品位粉礦流失；三、礦石損失與貧化計算

礦石損失與貧化2/5/202319礦物資源工程專業(yè)主干課程

◆礦石量平衡式：T=Q－Q0+R(1—2)◆金屬量平衡式：T=(Q－Q0)+R(1—3)由式(1—2)得：R=T－Q+Q0，代入式(1—3)，得礦石損失率q的計算公式：а─工業(yè)儲量礦石的品位，%；а′─采出礦石(包含混入的廢石)的品位，％а″─混入廢石的品位，％。根據礦體(礦塊)開采結果，可列出如下礦石量和金屬量各自平衡的方程式q＝(1—4)礦石損失與貧化2/5/202320礦物資源工程專業(yè)主干課程

※廢石混入率與礦石貧化率是表示在開采過程中礦石質量降低的兩個不同概念的指標，應當分別進行計算。

由式(1—2)得：Q0=Q+R－T，代入式(1—4)，得廢石混入率的計算公式礦石貧化率是指工業(yè)儲量礦石品位與采出礦石品位之差對工業(yè)儲量礦石品位之比。礦石貧化率的計算式為：礦石損失與貧化2/5/202321礦物資源工程專業(yè)主干課程⑵間接法：地質測量人員不能進入采場進行實地觀測，則只能用間接法計算。⑵選擇合理的開拓方法，盡可能少留或不留保安礦柱。⒉礦石損失與貧化的計算程序⑴直接法：地質測量人員進入采場進行實地觀測，可用直接法計算礦石損失率與廢石混入率。四、降低礦石損失與貧化的措施⑴加強地質測量工作，為采礦設計和生產提供可靠的地質資料，以便正確確定采掘范圍，減少廢石混入量和礦石損失量。礦石損失與貧化2/5/202322礦物資源工程專業(yè)主干課程⑺加強生產管理，建立健全質量監(jiān)測、管理和控制體系，減少礦石貧化與損失。

⑶選擇合理的開采順序，及時回采礦柱和處理采空區(qū)。⑷選擇合理的采礦方法及其結構參數，改進采礦工藝，減少回采的損失與貧化。⑸選擇合理的底部出礦結構，推廣無軌出礦設備和振動出礦設備，加強放礦管理，提高礦石回收率，降低礦石貧化率