【采礦】ch1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12/25/20231礦物資源工程專業(yè)主干課程

本章根本內(nèi)容主要引見金屬礦床的工業(yè)特征、金屬礦床的分類及金屬礦床的特點(diǎn)；引見礦床開采過程中的礦石損失、貧化和三級礦量確實(shí)定方法等。12/25/20232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(jì)算方法。重點(diǎn)1、礦石損失與貧化的根本概念。2、礦石損失與貧化的計(jì)算方法。3、礦石損失與貧化的緣由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(xué)性質(zhì)。難點(diǎn)12/25/20233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(jīng)濟(jì)所必需的礦物產(chǎn)品的集合體。2礦體：在現(xiàn)代技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(shù)個礦體及其周圍的巖石和地層、構(gòu)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(dāng)前不宜作為礦石開采的集合體金屬礦床的工業(yè)特征12/25/20234礦物資源工程專業(yè)主干課程二、礦石檔次指礦石中有用成分的含量。常用百分?jǐn)?shù)或g/t、g/m3表示。⒉鞏固性：指礦〔巖〕石抵抗外力的性能?！柟绦缘拇笮?，常用鞏固性系數(shù)f表示。f＝бC/100※鞏固性影響鑿巖速度、炸藥耗費(fèi)量和地壓管理。三、礦石和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)⒈硬度：指礦〔巖〕石抵抗外來機(jī)械作用的才干?！捕扔绊戣弾r設(shè)備和破碎方法的選擇，也影響勞動消費(fèi)率、資料耗費(fèi)和采礦本錢。金屬礦床的工業(yè)特征12/25/20235礦物資源工程專業(yè)主干課程金屬礦床的工業(yè)特征12/25/20236礦物資源工程專業(yè)主干課程⒊穩(wěn)定性：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?！€(wěn)定性和鞏固性既有聯(lián)絡(luò)又有區(qū)別?！鶕?jù)礦巖的穩(wěn)定程度，可將礦巖的穩(wěn)定性分為五級：⑶中等穩(wěn)定：不支護(hù)的允許暴露面積為50～200m2。⑴極不穩(wěn)定：掘進(jìn)巷道或采礦時，不允許有暴露面積，否那么能夠產(chǎn)生片幫或冒落景象。⑵不穩(wěn)定：不支護(hù)的允許暴露面積在50m2以內(nèi)。金屬礦床的工業(yè)特征12/25/20237礦物資源工程專業(yè)主干課程※礦巖穩(wěn)定性影響到井巷的維護(hù)、采礦方法及地壓管理方法的選擇。⑷穩(wěn)定：不支護(hù)的允許暴露面積為200～800m2。⑸極穩(wěn)定：不支護(hù)的允許暴露面積在800m2以上。⒋結(jié)塊性指采下的礦石在遇水和受壓，并經(jīng)過一段時間后又重新連結(jié)成塊的性質(zhì)?！V石的結(jié)塊性對礦石的運(yùn)輸和采礦方法選擇有影響。金屬礦床的工業(yè)特征12/25/20238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，并能夠引發(fā)地下火災(zāi)，對礦井通風(fēng)、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(zhì)。⒍自燃性指高硫礦石，在空氣中氧化并放出熱量，經(jīng)過一定時間后，溫度升高，引起自燃的性質(zhì)。金屬礦床的工業(yè)特征12/25/20239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(shù)(或松散系數(shù))?！V巖碎脹性對礦巖運(yùn)輸提升有影響。⒎含水性指礦巖吸收和堅(jiān)持水分的性能?！V巖含水性對放礦、運(yùn)輸，箕斗提升及礦倉儲存和采礦、巷道支護(hù)等帶來困難。⒏碎脹性指礦巖破碎后體積增大的性質(zhì)。金屬礦床的工業(yè)特征12/25/202310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按礦體外形分類金屬礦床的工業(yè)特征12/25/202311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(yùn)搬方式和礦床開辟方法的選擇。⒉按礦體傾角分類⑴程度和微傾斜礦床：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12/25/202312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間隔或程度間隔。前者稱垂直厚度或真厚度(圖1-1中的a)。后者稱程度厚度(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12/25/202313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辟工程布置有影響。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12/25/202314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礦石檔次變化大；⒊地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜；⒋礦石和圍巖的鞏固性大；⒌礦床的含水性。五、金屬礦床的特點(diǎn)金屬礦床的工業(yè)特征12/25/202315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?jǐn)?shù)(%)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呵斥礦石在數(shù)量上的減少。②礦石損失和表示方法礦石損失與貧化12/25/202316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?jǐn)?shù)(%)表示；◆礦石貧化率：采出礦石檔次比原礦石檔次降低的百分率?！V石損失與貧化是評價(jià)礦床開采的主要目的，它反映了資源的利用情況和采出礦石的質(zhì)量情況。2．礦石貧化與貧化率①礦石貧化指在開采過程中，由于各種緣由呵斥礦石質(zhì)量的降低。②礦石貧化和表示方法礦石損失與貧化12/25/202317礦物資源工程專業(yè)主干課程①由于地質(zhì)條件和水文地質(zhì)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?lián)p失：主要包括采下后殘留在采場內(nèi)不能運(yùn)出的礦石損失和運(yùn)輸過程中的損失。②未采下?lián)p失：主要包括設(shè)計(jì)該當(dāng)開采而未采下的損失、礦塊內(nèi)留下的永久性礦柱不能采出的礦石損失。二、礦石損失與貧化的緣由1．礦石損失的緣由⑴非開采損失⑵開采損失礦石損失與貧化12/25/202318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(jì)算公式設(shè)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礦石貧化的緣由⑴因礦體邊境控制不好、夾石未剔出或在覆巖下放礦等緣由混入了廢石；⑵高檔次粉礦流失；三、礦石損失與貧化計(jì)算礦石損失與貧化12/25/202319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(jì)算公式：а─工業(yè)儲量礦石的檔次，%；а′─采出礦石(包含混入的廢石)的檔次，％а″─混入廢石的檔次，％。根據(jù)礦體(礦塊)開采結(jié)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12/25/202320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(zhì)量降低的兩個不同概念的目的，該當(dāng)分別進(jìn)展計(jì)算。由式(1—2)得：Q0=Q+R－T，代入式(1—4)，得廢石混入率的計(jì)算公式礦石貧化率是指工業(yè)儲量礦石檔次與采出礦石檔次之差對工業(yè)儲量礦石檔次之比。礦石貧化率的計(jì)算式為：礦石損失與貧化12/25/202321礦物資源工程專業(yè)主干課程⑵間接法：地質(zhì)丈量人員不能進(jìn)入采場進(jìn)展實(shí)地觀測，那么只能用間接法計(jì)算。⑵選擇合理的開辟方法，盡能夠少留或不留保安礦柱。⒉礦石損失與貧化的計(jì)算程序⑴直接法：地質(zhì)丈量人員進(jìn)入采場進(jìn)展實(shí)地觀測，可用直接法計(jì)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(qiáng)地質(zhì)丈量任務(wù)，為采礦設(shè)計(jì)和消費(fèi)提供可靠的地質(zhì)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12/25/202322礦物資源工程專業(yè)主干課程⑺加強(qiáng)消費(fèi)管理，建立健全質(zhì)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，及時回采礦柱和處置采空區(qū)。⑷選擇合理的采礦方法及其構(gòu)造參數(shù)，改良采礦工藝，減少回采的損失與貧化。⑸選擇合理的底部出礦構(gòu)造，推行無軌出礦設(shè)備和振動出礦設(shè)備，加強(qiáng)放礦管理，提高礦石回收率，降低礦石貧化率。⑹