采矿选矿培训(采矿)ppt课件

矿业工程的主要内容矿业工程的主要内容一、采矿工程一、采矿工程二、选矿工程二、选矿工程露天开采露天开采地下开采地下开采矿业工程的主要内容一、采矿工程二、选矿工程露天开采地下开采矿业工程的主要内容一、采矿工程二、选矿工程露天开采地下开采1采矿篇采矿篇采矿篇采矿篇2第一章第一章 矿床工业特性及开采方式矿床工业特性及开采方式1.1 矿床矿床 1 矿石及品位矿石及品位 矿石：矿石：在目前技术经济条件下，能满足国民经济在目前技术经济条件下，能满足国民经济要求，可供利用的矿物集合体要求，可供利用的矿物集合体。矿石矿物：矿石矿物：有用有用 脉石矿物：脉石矿物：目前没有利用价值目前没有利用价值 品位：品位：矿石中有用成份的重量与矿石总重量之比矿石中有用成份的重量与矿石总重量之比 一般金属矿石的品位常用该金属元素含量一般金属矿石的品位常用该金属元素含量的百分数表示，贵金属用克的百分数表示，贵金属用克/吨表示，有些用有吨表示，有些用有用元素氧化物的含量来表示。用元素氧化物的含量来表示。第一章第一章 矿床工业特性及开采方式矿床工业特性及开采方式1.1 矿床矿床 1 矿石及品位矿石及品位 32 矿体与围岩矿体与围岩 矿体矿体 指合乎一定质量和数量的矿石天然集合体。指合乎一定质量和数量的矿石天然集合体。围岩围岩 矿体矿体与与围岩围岩的划分是的划分是相对相对的。的。矿体周围的岩石称为围岩。矿体周围的岩石称为围岩。上盘围岩：上盘围岩：指矿体上部围岩（顶板）指矿体上部围岩（顶板）下盘围岩下盘围岩：指矿体下部围岩（底板）指矿体下部围岩（底板）夹石：夹石：夹在矿体中的岩石叫夹石。夹在矿体中的岩石叫夹石。废石：废石：在采矿过程中所采出的围岩或夹石，在采矿过程中所采出的围岩或夹石，一般称为废石一般称为废石2 矿体与围岩矿体与围岩 矿体矿体 指合乎一定质量和数量的矿石天然集合体。指合乎一定质量和数量的矿石天然集合体。43 矿床矿床 指按地貌特征圈定的区域内的矿体的总称，指按地貌特征圈定的区域内的矿体的总称，由一个或多个矿体组成。由一个或多个矿体组成。按是否具有按是否具有开采价值开采价值分为：分为：工业矿床工业矿床 非工业矿床非工业矿床按是否从矿石中按是否从矿石中提取金属提取金属分为：分为：金属矿床金属矿床 非金属矿床非金属矿床3 矿床矿床 指按地貌特征圈定的区域内的矿体的总指按地貌特征圈定的区域内的矿体的总5矿床按其矿床按其成矿原因成矿原因分为：分为：内生矿床：内生矿床：与岩浆活动有关（攀钢的钒钛磁与岩浆活动有关（攀钢的钒钛磁铁矿、大多数的有色金属矿床）铁矿、大多数的有色金属矿床）外生矿床：外生矿床：风化、剥蚀、沉积作用有关（石风化、剥蚀、沉积作用有关（石灰石矿、鄂西铁矿）灰石矿、鄂西铁矿）变质矿床：变质矿床：变质作用有关（鞍山式铁矿、大变质作用有关（鞍山式铁矿、大理岩）理岩）外生矿床分为两大类：外生矿床分为两大类：风化矿床风化矿床 沉积矿床沉积矿床矿床按其成矿原因分为：矿床按其成矿原因分为：内生矿床：与岩浆活动有关（内生矿床：与岩浆活动有关（6风化矿床：风化矿床：沉积矿床：沉积矿床：原岩或原生矿床中的成矿物质在风化原岩或原生矿床中的成矿物质在风化作用中，在原地或其附近得到相对富作用中，在原地或其附近得到相对富集，从而形成的矿床。残积和坡积砂集，从而形成的矿床。残积和坡积砂钨矿、砂金矿钨矿、砂金矿，缅甸蒙育瓦莱比塘铜，缅甸蒙育瓦莱比塘铜矿的淋滤矿床矿的淋滤矿床 若原岩或原生矿床中风化作用分解出若原岩或原生矿床中风化作用分解出来的各种成矿物质，经过搬运和沉积来的各种成矿物质，经过搬运和沉积作用同其他组分互相分开之后，离开作用同其他组分互相分开之后，离开原地，在另个合适的地带集中富集成原地，在另个合适的地带集中富集成为矿床。宜昌地区的生物化学沉积的为矿床。宜昌地区的生物化学沉积的磷块岩矿床。磷块岩矿床。风化矿床：风化矿床：沉积矿床：沉积矿床：原岩或原生矿床中的成矿物质在风化作用原岩或原生矿床中的成矿物质在风化作用71.2 矿床的工业特性矿床的工业特性 对矿山生产有较大影响的矿床工业特性通常对矿山生产有较大影响的矿床工业特性通常有：有：矿体的形状矿体的形状 矿体的埋藏要素矿体的埋藏要素 矿石和围岩工业特性矿石和围岩工业特性 1.2 矿床的工业特性矿床的工业特性 对矿山生产有较大影响对矿山生产有较大影响81.2.1 矿体的形状和埋藏要素矿体的形状和埋藏要素 1 矿体的形状矿体的形状 矿体在空间的外部形态。金属矿床特别是一矿体在空间的外部形态。金属矿床特别是一些以内生矿床为主的稀有金属矿床，矿体形态比些以内生矿床为主的稀有金属矿床，矿体形态比较复杂，只有沉积矿床的矿体形态比较简单。较复杂，只有沉积矿床的矿体形态比较简单。常见的矿体形状有常见的矿体形状有层状、脉状、块状、透镜层状、脉状、块状、透镜状状及及巢状巢状等。等。1.2.1 矿体的形状和埋藏要素矿体的形状和埋藏要素 1 矿体的形状矿体的形状 92 矿体的埋藏要素矿体的埋藏要素 矿体的埋藏要素反映了矿体的空间位置和状矿体的埋藏要素反映了矿体的空间位置和状态，主要有态，主要有走向长度、倾角、厚度、延深走向长度、倾角、厚度、延深等四个等四个要素。要素。走向长度走向长度 沿走向方向的长度，一般指平均长度。沿走向方向的长度，一般指平均长度。倾角倾角 水平矿体水平矿体 03；缓倾斜矿体缓倾斜矿体 330；倾斜矿体倾斜矿体 3055；急倾斜矿体急倾斜矿体 55。2 矿体的埋藏要素矿体的埋藏要素 矿体的埋藏要素反映了矿体矿体的埋藏要素反映了矿体10厚度厚度 极薄矿体极薄矿体 20m 延深延深 指矿体在深度上的分布情况，可以用埋藏指矿体在深度上的分布情况，可以用埋藏深度和赋存深度表示。深度和赋存深度表示。埋藏深度埋藏深度是指地表是指地表至矿体上部边界的深度；至矿体上部边界的深度；赋存深度赋存深度是批矿是批矿体上部边界至下部边界的距离（垂深与斜体上部边界至下部边界的距离（垂深与斜深）。深）。厚度厚度 极薄矿体极薄矿体 辅助眼辅助眼周边眼。周边眼。2、凿岩爆破、凿岩爆破 施工工序如下施工工序如下：设备：凿岩设备一般用气腿式凿岩：设备：凿岩设备一般用气腿式凿岩5110m3、通风、通风原因原因：爆破产生有害气体（氮的氧化物、：爆破产生有害气体（氮的氧化物、CO和和CO2）、粉尘，又是独头工作面。）、粉尘，又是独头工作面。设备设备：轴流式局扇见机：轴流式局扇见机通风方式有三种：通风方式有三种：压入式、抽出式、混合式压入式、抽出式、混合式。（1）压入式）压入式10m3、通风原因：爆破产生有害气体（氮的氧化物、通风原因：爆破产生有害气体（氮的氧化物、5210m10m15m（2）抽出式）抽出式（3）混合式）混合式10m10m15m（2）抽出式（）抽出式（3）混合式）混合式534、装岩、装岩任务任务：将爆下的岩：将爆下的岩(矿矿)石装入矿车运离工作面；石装入矿车运离工作面；设备设备：目前使用较多的装载设备是铲斗后卸式装：目前使用较多的装载设备是铲斗后卸式装岩机，配矿车岩机，配矿车；并使它向后翻并使它向后翻转，将岩石倒转，将岩石倒入装岩机后面入装岩机后面的矿车内，然的矿车内，然后使铲斗下落，后使铲斗下落，再次铲装再次铲装。装岩机以压气或电为动力。当装岩机向前运装岩机以压气或电为动力。当装岩机向前运动时，铲斗插入岩堆铲取岩石，铲满后提升铲斗动时，铲斗插入岩堆铲取岩石，铲满后提升铲斗4、装岩任务：将爆下的岩、装岩任务：将爆下的岩(矿矿)石装入矿车运离工作面；石装入矿车运离工作面；设备：设备：545、支护、支护 按前述的支护方式在刚开凿且装岩工作完或按前述的支护方式在刚开凿且装岩工作完或者装岩工作进行一部分，留有部分岩堆的巷道处者装岩工作进行一部分，留有部分岩堆的巷道处实施支护。实施支护。凿岩爆破、通风、装岩、支护几道工序完成凿岩爆破、通风、装岩、支护几道工序完成后再循环进行，支护工作也可几个循环进行一次，后再循环进行，支护工作也可几个循环进行一次，也有可不用支护。也有可不用支护。5、支护、支护 按前述的支护方式在刚开凿且装岩工作按前述的支护方式在刚开凿且装岩工作55第四章矿床开拓第四章矿床开拓4.1 矿床开拓巷道及开拓方法分类矿床开拓巷道及开拓方法分类 4.1.1 矿床开拓与开拓巷道矿床开拓与开拓巷道 为了开采地下矿床，从地面掘进的一系列巷为了开采地下矿床，从地面掘进的一系列巷道，通达矿体，并形成完整的提升、运输、通风、道，通达矿体，并形成完整的提升、运输、通风、排水和动力供应等系统，称为排水和动力供应等系统，称为矿床开拓矿床开拓。开掘巷道开掘巷道：为开拓而掘进的巷道。：为开拓而掘进的巷道。第四章矿床开拓第四章矿床开拓4.1 矿床开拓巷道及开拓方法分类矿床开拓巷道及开拓方法分类 4.1.564.1.2 开拓巷道分类开拓巷道分类1、主要开拓巷道、主要开拓巷道 起主要作用，在地表有直起主要作用，在地表有直接出口，用作提运矿石。有主接出口，用作提运矿石。有主平硐、主井（竖井或斜井）。平硐、主井（竖井或斜井）。如图中代码为如图中代码为1、6、10的巷道。的巷道。2、辅助开拓巷道、辅助开拓巷道 只起辅助作用，有直接出只起辅助作用，有直接出口，用作通风、排水、运送材口，用作通风、排水、运送材料设备、人员以及提运废石等。料设备、人员以及提运废石等。有副平硐、副井（竖井或斜井）有副平硐、副井（竖井或斜井）。图中三个未标号位于主平硐。图中三个未标号位于主平硐6之上的副平硐。之上的副平硐。4.1.2 开拓巷道分类开拓巷道分类1、主要开拓巷道、主要开拓巷道 起主起主573、补充开拓巷道、补充开拓巷道 是补充主要开拓巷道之不是补充主要开拓巷道之不足，用来开采矿床下部的开拓足，用来开采矿床下部的开拓巷道，一般都从主要开拓巷道巷道，一般都从主要开拓巷道的最下部水平开掘。竖井、斜的最下部水平开掘。竖井、斜井、盲斜井、盲竖井都可作补井、盲斜井、盲竖井都可作补充开拓巷道。如图中代码为充开拓巷道。如图中代码为2、11的巷道。的巷道。4、阶段开拓巷道、阶段开拓巷道 主要为开采阶段服务，主主要为开采阶段服务，主要有井底车场及硐室、石门、要有井底车场及硐室、石门、主要阶段运输平巷等。如图中主要阶段运输平巷等。如图中代码为代码为7、8、9、12的巷道的巷道。3、补充开拓巷道、补充开拓巷道 是补充主要开拓巷道之不足，是补充主要开拓巷道之不足，584.1.3 开拓方法分类开拓方法分类 根据主要开拓巷道的类型和下部有无补充开根据主要开拓巷道的类型和下部有无补充开拓巷道，开拓方法可分为两类：拓巷道，开拓方法可分为两类：用一种主要开拓巷道开采矿床的全部开采深用一种主要开拓巷道开采矿床的全部开采深度范围内矿体度范围内矿体。分为：竖井开拓、斜井开拓、平。分为：竖井开拓、斜井开拓、平硐开拓、斜坡道开拓。硐开拓、斜坡道开拓。2、联合开拓法、联合开拓法 1、单一开拓法、单一开拓法 矿床上部用某一种主要开拓巷道，而下部用矿床上部用某一种主要开拓巷道，而下部用补充开拓巷道。补充开拓巷道。4.1.3 开拓方法分类开拓方法分类 根据主要开拓巷道的根据主要开拓巷道的591、竖井开拓法、竖井开拓法4.2 单一开拓法单一开拓法 急倾斜矿体（急倾斜矿体（45度），因为石门较短，或度），因为石门较短，或者缓倾斜矿体（者缓倾斜矿体（30度，用箕斗提升度，用箕斗提升18度度倾角倾角30度，用串车提升度，用串车提升倾角倾角18度，用钢绳胶带输送机运输度，用钢绳胶带输送机运输 采用脉内斜井开拓，采用脉内斜井开拓，开采顺序应该怎样，开采顺序应该怎样，能不能一掘进到矿能不能一掘进到矿体就开采矿体？体就开采矿体？2、斜井开拓法、斜井开拓法 适用条件：布置方式：运矿设备：适用条件：布置方式：运矿设备：623、平硐开拓法、平硐开拓法 适用条件：适用条件：矿体赋存在地平面以上。矿体赋存在地平面以上。布置方式：布置方式：垂直矿体走向下盘垂直矿体走向下盘平硐，下盘为山坡平硐，下盘为山坡 垂直矿体走向上盘垂直矿体走向上盘平硐，上盘为山坡平硐，上盘为山坡 沿矿体走向平硐，沿矿体走向平硐，侧翼为山坡侧翼为山坡电机车电机车+矿车运输矿车运输 运矿设备：运矿设备：3、平硐开拓法、平硐开拓法 适用条件：矿体赋存在地平面以上。适用条件：矿体赋存在地平面以上。布置方式：布置方式：634、斜坡道开拓、斜坡道开拓 随着台车、装运机、铲运机、自卸汽车等高随着台车、装运机、铲运机、自卸汽车等高度机械化无轨设备的应用，广泛采用斜坡道开拓度机械化无轨设备的应用，广泛采用斜坡道开拓方法。有方法。有螺旋式螺旋式与与折返式折返式斜坡道两种。斜坡道两种。布置方式灵活，与矿体的相对位置没有太多布置方式灵活，与矿体的相对位置没有太多限制。限制。斜坡道的断面尺斜坡道的断面尺寸及其掘进方式寸及其掘进方式与斜井一样，根与斜井一样，根据行走设备的尺据行走设备的尺寸，有时断面尺寸，有时断面尺寸可能会比斜井寸可能会比斜井大一些，但大一些，但坡度坡度比斜井小比斜井小，一般，一般不超过不超过15%(不超不超过过10度度)。4、斜坡道开拓、斜坡道开拓 随着台车、装运机、铲运机、自卸随着台车、装运机、铲运机、自卸644.3 联合开拓联合开拓 1平硐与盲井联合开拓法平硐与盲井联合开拓法 矿体的一部分赋存在地面以矿体的一部分赋存在地面以上，而下部在地面以下延伸较大，上，而下部在地面以下延伸较大，此时上部用平硐开拓、下部用盲此时上部用平硐开拓、下部用盲竖井或盲斜井开拓。竖井或盲斜井开拓。一般我国竖井提升深度大约一般我国竖井提升深度大约500600m，且布置在下盘的竖井，且布置在下盘的竖井往下延深时，石门愈来愈长。当往下延深时，石门愈来愈长。当竖井超过竖井超过500m时，矿体上部采用时，矿体上部采用明竖井，下部采用盲竖井。明竖井，下部采用盲竖井。2、明竖井与盲竖井联合开拓法、明竖井与盲竖井联合开拓法 4.3 联合开拓联合开拓 1平硐与盲井联合开拓法平硐与盲井联合开拓法 653、斜井与盲井联合开拓法、斜井与盲井联合开拓法 矿床上部用斜井开拓，下部用盲井开拓，盲矿床上部用斜井开拓，下部用盲井开拓，盲井可以是盲竖井或盲斜井。井可以是盲竖井或盲斜井。适用于矿田或井田的由多个不连续矿体组成，适用于矿田或井田的由多个不连续矿体组成，且各矿体在水平方向有一定间隔距离，或者矿体且各矿体在水平方向有一定间隔距离，或者矿体延倾向赋存深度较大且倾角有一定差别。延倾向赋存深度较大且倾角有一定差别。3、斜井与盲井联合开拓法、斜井与盲井联合开拓法 矿床上部用斜井开拓，矿床上部用斜井开拓，664.4 主要开拓方法评述主要开拓方法评述 1、平硐与井筒（竖井、平硐与井筒（竖井/斜井）开拓方法的比较斜井）开拓方法的比较 平硐的优点：平硐的优点：1）掘进支护费用低、进度快；）掘进支护费用低、进度快；2）无提升设备、排水设备、井底车场，基）无提升设备、排水设备、井底车场，基建与生产经营费都比较少；建与生产经营费都比较少；3）运输能力大、费用低；运输能力大、费用低；4）工作安全可靠。）工作安全可靠。一般只要地一般只要地质条件允条件允许，尽量采用平，尽量采用平硐开开拓法。拓法。4.4 主要开拓方法评述主要开拓方法评述 1、平硐与井筒（竖井、平硐与井筒（竖井/斜井）开拓斜井）开拓672、竖井与斜井开拓方法的比较、竖井与斜井开拓方法的比较 1）竖井比斜井提升速度快、能力大，工作）竖井比斜井提升速度快、能力大，工作安全可靠；安全可靠；2）斜井的井筒设备和井底车场比竖井简单；）斜井的井筒设备和井底车场比竖井简单；3）斜井井筒比竖井长，提升、排水、支护、）斜井井筒比竖井长，提升、排水、支护、维护费用比竖井高，承受的地压比竖井大；维护费用比竖井高，承受的地压比竖井大；4）斜进施工较简便、掘进速度快，基建比）斜进施工较简便、掘进速度快，基建比竖井期短。竖井期短。2、竖井与斜井开拓方法的比较、竖井与斜井开拓方法的比较 1）竖井比斜）竖井比斜68斜坡道开拓的斜坡道开拓的优点优点：1）无轨设备掘进效率高；矿体开拓快、投产）无轨设备掘进效率高；矿体开拓快、投产早。早。2）无铁轨，节约大量钢材；）无铁轨，节约大量钢材；3）无轨设备机械化程度高，产量大，效率高。）无轨设备机械化程度高，产量大，效率高。缺点缺点：1）当用柴油机作为动力时，废气污染井下）当用柴油机作为动力时，废气污染井下空气，增加通风费用；空气，增加通风费用；2）无轨设备投资大，维修工作量大。）无轨设备投资大，维修工作量大。3、斜坡道与其它主要开拓方法的比较斜坡道与其它主要开拓方法的比较 斜坡道开拓的优点：缺点：斜坡道开拓的优点：缺点：3、斜坡道与其它主要开拓方法的比较斜坡道与其它主要开拓方法的比较694.5 开拓系统的布置开拓系统的布置 开拓系统要形成提升、运输、通风、排水等主开拓系统要形成提升、运输、通风、排水等主要生产功能，根据主、副井要生产功能，根据主、副井/风井的位置不同有以风井的位置不同有以下几种开拓系统下几种开拓系统:1、中央并列式开拓系统、中央并列式开拓系统 2、中央对角式开拓系统、中央对角式开拓系统 3、侧翼式开拓系统、侧翼式开拓系统 4.5 开拓系统的布置开拓系统的布置 开拓系统要形成提升、开拓系统要形成提升、70a-中央并列式开拓系统；中央并列式开拓系统；b中央对角式开拓系统；中央对角式开拓系统；c侧翼式开拓系统侧翼式开拓系统 1-主井；主井；2副井；副井；3 风井风井1、中央并列式开拓系统、中央并列式开拓系统 2、中央对角式开拓系统、中央对角式开拓系统 3、侧翼式开拓系统、侧翼式开拓系统 主、副井在矿床中央，主、副井在矿床中央，风井在矿床两翼。主要用于规模较大的矿床和风井在矿床两翼。主要用于规模较大的矿床和生产能力较高的矿床。生产能力较高的矿床。主井在矿床中央，副井主井在矿床中央，副井与风井分别位于矿体的两翼，中型矿床与风井分别位于矿体的两翼，中型矿床。主、副井分别位于矿床的两主、副井分别位于矿床的两翼，小型到中型矿。翼，小型到中型矿。a-中央并列式开拓系统；中央并列式开拓系统；b中央对角式开拓系统；中央对角式开拓系统；c侧翼式开侧翼式开715.1 概述概述 5.1.1 矿石损失和贫化的基本概念矿石损失和贫化的基本概念 研究回采单元（矿块、矿房、采场）内矿石研究回采单元（矿块、矿房、采场）内矿石的开采方法。的开采方法。1、矿石损失、矿石损失 开采过程中造成矿石数量上的减少开采过程中造成矿石数量上的减少。衡量指标：衡量指标：矿石损失率、矿石回收率矿石损失率、矿石回收率 矿石损失率：矿石损失率：开采范围内损失的工业储量与矿石的开采范围内损失的工业储量与矿石的工业储量之比（工业储量之比（%）。）。-矿石的工业储量；矿石的工业储量；-开采过程中损失的工业储量。开采过程中损失的工业储量。矿石回收率：矿石回收率：采出的纯矿石量与工业储量之比（采出的纯矿石量与工业储量之比（%）。）。第五章采矿方法第五章采矿方法5.1 概述概述 5.1.1 矿石损失和贫化的基本概念矿石损失和贫化的基本概念 722、矿石贫化、矿石贫化 开采所造成的矿石质量的降低，致使采出矿开采所造成的矿石质量的降低，致使采出矿石的品位低于地质品位，石的品位低于地质品位，衡量指标：衡量指标：矿石贫化率矿石贫化率 矿石贫化率矿石贫化率：采出矿石的品位与工业储量品位相采出矿石的品位与工业储量品位相比所降低的比例（比所降低的比例（%）。即工业储量品位与采出）。即工业储量品位与采出矿石品位之差对工业储量矿石品位之比。矿石品位之差对工业储量矿石品位之比。工业储量矿石品位；工业储量矿石品位；采出矿石的品位。采出矿石的品位。2、矿石贫化、矿石贫化 开采所造成的矿石质量的降低，致使开采所造成的矿石质量的降低，致使735.1.2 矿石损失与贫化的原因矿石损失与贫化的原因 1、矿石损失的原因、矿石损失的原因 开采损失开采损失非开采损失非开采损失采下损失：采下损失：未采下损失：未采下损失：遗留在采场内和运输中的损失遗留在采场内和运输中的损失设计应采而未采下的损失设计应采而未采下的损失由于地质条件而产生的损失：由于地质条件而产生的损失：地质构造；地质构造；矿体边缘复杂；矿体边缘复杂；地下水。地下水。2、矿石贫化的原因、矿石贫化的原因 废石的混入；废石的混入；高品位粉矿损失；高品位粉矿损失；有用成分氧化或被析出。有用成分氧化或被析出。5.1.2 矿石损失与贫化的原因矿石损失与贫化的原因 1、矿石损失的原因、矿石损失的原因 开采损开采损745.2 采矿方法的分类采矿方法的分类 采矿方法就是研究采矿方法就是研究矿床开采四个步骤矿床开采四个步骤中的中的 采准、切割与回采三项工作。采准、切割与回采三项工作。5.2.1 分类依据分类依据按回采时的按回采时的地压管理地压管理方式方式 不处理不处理矿柱矿柱支护支护充填充填选择地压管理方式考虑的因素选择地压管理方式考虑的因素矿岩的物理力学性质矿岩的物理力学性质采矿方法的适用条件采矿方法的适用条件结构参数结构参数回采工艺回采工艺5.2 采矿方法的分类采矿方法的分类 采矿方法就是研究矿床开采四个步骤中的采矿方法就是研究矿床开采四个步骤中的755.2.2 三大类采矿方法三大类采矿方法按采场地压管理方式分为三类：按采场地压管理方式分为三类：1、空场采矿法、空场采矿法 将矿块划分为矿房和矿柱，分两步开采；回将矿块划分为矿房和矿柱，分两步开采；回采过程中随着矿石被采出所形成的采空区不立即采过程中随着矿石被采出所形成的采空区不立即进行处理。进行处理。地压管理地压管理：是利用矿柱进行支撑和维护采空区；：是利用矿柱进行支撑和维护采空区；适用条件适用条件：矿石和围岩均稳固。：矿石和围岩均稳固。按采场结构形式有：按采场结构形式有：全面法、房柱法、留矿全面法、房柱法、留矿法、分段矿房法法、分段矿房法和和阶段矿房法。阶段矿房法。其中其中房柱法房柱法、留留矿法矿法矿山应用较多。矿山应用较多。空场法空场法充填法充填法崩落法崩落法5.2.2 三大类采矿方法按采场地压管理方式分为三类：三大类采矿方法按采场地压管理方式分为三类：1、空、空761）房柱法）房柱法特点特点适用条件适用条件 用于开采用于开采矿矿石和围岩均稳固石和围岩均稳固的的水平水平和和缓倾斜缓倾斜的矿体，能回采的矿体，能回采薄薄、厚厚和和极厚极厚的的矿体。矿体。将回采单元划分为矿房和矿柱，矿房、矿柱将回采单元划分为矿房和矿柱，矿房、矿柱交替排列，回采矿房时留下规则排列的矿柱维护交替排列，回采矿房时留下规则排列的矿柱维护采空区顶板的稳固，有采空区顶板的稳固，有连续矿柱连续矿柱和和间隔矿柱间隔矿柱。1）房柱法特点适用条件）房柱法特点适用条件 用于开采矿石和围岩均稳用于开采矿石和围岩均稳77优点优点：缺点缺点：采准切割工作量小，工作组织简单，通风良采准切割工作量小，工作组织简单，通风良好，便于高效率大型无轨采掘设备的应用，矿房好，便于高效率大型无轨采掘设备的应用，矿房生产能力高。生产能力高。矿柱所占比重较大（间隔矿柱占矿柱所占比重较大（间隔矿柱占1520%，连续矿柱占连续矿柱占40%），若矿柱难以回收，则矿石的），若矿柱难以回收，则矿石的损失较大；同时对矿岩稳固性要求高。损失较大；同时对矿岩稳固性要求高。若回采过程中，仅留下若回采过程中，仅留下夹石夹石或者或者低品位矿体低品位矿体作为矿柱，致使作为矿柱，致使矿柱排列不规则矿柱排列不规则，则这样的空场，则这样的空场法称为法称为全面法全面法，全面法的开采过程与房柱法相同，全面法的开采过程与房柱法相同，留下的不规则矿柱一般不回采。留下的不规则矿柱一般不回采。优点：缺点：优点：缺点：采准切割工作量小，工作组织简单，采准切割工作量小，工作组织简单，782）留矿法）留矿法 特点特点：将矿块划分为：将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿矿房和矿柱，先采矿房，后采矿柱。用浅房，后采矿柱。用浅孔孔自下而上分层回采自下而上分层回采，每次采下的矿石只放每次采下的矿石只放出出1/3左右，其余的存左右，其余的存留在采场，作为留在采场，作为适用条件适用条件：矿石和围岩稳固，矿石：矿石和围岩稳固，矿石无自燃性无自燃性，破，破碎后碎后不易再结块不易再结块，急倾斜薄矿体急倾斜薄矿体。继续上采的工作平台并对围岩变形起一定的限制继续上采的工作平台并对围岩变形起一定的限制作用，待整个阶段的矿房回采作业全部结束后，作用，待整个阶段的矿房回采作业全部结束后，再将留在采场中的矿石集中放出。再将留在采场中的矿石集中放出。2）留矿法）留矿法 特点：将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房，后采矿柱特点：将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房，后采矿柱79 采场结构简单、管理方便及采准工作量小、采场结构简单、管理方便及采准工作量小、生产技术易于掌握。生产技术易于掌握。优点：优点：缺点：缺点：若用留矿法开采中厚以上的矿体，矿柱矿量若用留矿法开采中厚以上的矿体，矿柱矿量损失贫化大；工人在较大的暴露面下工作，安全损失贫化大；工人在较大的暴露面下工作，安全性差；平场工作繁重，难于实现机械化；要求矿性差；平场工作繁重，难于实现机械化；要求矿石不具有氧化性、结块性及自燃性。矿房内留下石不具有氧化性、结块性及自燃性。矿房内留下三分之二矿石不能及时放出，积压了资金，而且三分之二矿石不能及时放出，积压了资金，而且矿石若出现氧化结块，对放矿和选矿不利。矿石若出现氧化结块，对放矿和选矿不利。采场结构简单、管理方便及采准工作量小、生产技采场结构简单、管理方便及采准工作量小、生产技802、充填采矿法、充填采矿法 将矿块划分为矿房和矿柱，分两步开采；采空区随将矿块划分为矿房和矿柱，分两步开采；采空区随着工作面的推进逐步用充填料充填。着工作面的推进逐步用充填料充填。地压管理地压管理：用充填采空区。：用充填采空区。适用条件：适用条件：矿石或围岩稳固或不稳固都可采用此法。矿石或围岩稳固或不稳固都可采用此法。每种方式根据推进方向分为每种方式根据推进方向分为上向上向与与下向下向两种充填方式。两种充填方式。根据充填料的特性，可分为：根据充填料的特性，可分为：1）干式充填采矿法）干式充填采矿法用矿车、风力或其它机械将干充填用矿车、风力或其它机械将干充填料（如废石、砂石等）充填采空区；料（如废石、砂石等）充填采空区；2）水力充填采矿法）水力充填采矿法用水力沿管线输送尾砂、冶炼炉渣、用水力沿管线输送尾砂、冶炼炉渣、碎石等充填采空区；碎石等充填采空区；3）胶结充填采矿法）胶结充填采矿法用水泥或水泥代用品与脱泥尾砂或用水泥或水泥代用品与脱泥尾砂或砂石配制成的胶结物料充填采空区。砂石配制成的胶结物料充填采空区。2、充填采矿法、充填采矿法 将矿块划分为矿房和矿柱，分两步将矿块划分为矿房和矿柱，分两步81上向水平分层胶结充填采矿法上向水平分层胶结充填采矿法 1-下盘沿脉巷道；下盘沿脉巷道；2-上盘沿脉巷道；上盘沿脉巷道；3-运输穿脉巷道；运输穿脉巷道；4-充填井；充填井；5-滤水行人井；滤水行人井；6-溜矿井；溜矿井；7-人工护底；人工护底；8-预制块阁墙；预制块阁墙；9-充填料；充填料；10-水泥砂浆地板；水泥砂浆地板；11-充填管道；充填管道；12-联络道；联络道；13-隔墙浇灌部分；隔墙浇灌部分；14-矿房；矿房；15-间柱；间柱；16-底柱；底柱；17-顶柱。顶柱。上向水平分层胶结充填采矿法上向水平分层胶结充填采矿法 1-下盘沿脉巷道；下盘沿脉巷道；82上向水平分层胶结充填采矿法上向水平分层胶结充填采矿法 阶段内的矿房从下往上分层回采，每采出一分层的阶段内的矿房从下往上分层回采，每采出一分层的矿石，立即采用尾砂胶结充填采矿区，只留下继续向上矿石，立即采用尾砂胶结充填采矿区，只留下继续向上回采的作业空间。回采的作业空间。适用条件：适用条件：矿区地表要求不能塌陷，对地表环境有较高的矿区地表要求不能塌陷，对地表环境有较高的要求，一般矿石的价值较高，地质条件复杂的矿山。要求，一般矿石的价值较高，地质条件复杂的矿山。优点：优点：由于可及时充填采空区，有效地控制围岩地压，解由于可及时充填采空区，有效地控制围岩地压，解决了地表塌陷问题，防止地下水进入井下采场，保证矿山决了地表塌陷问题，防止地下水进入井下采场，保证矿山的安全生产。用尾砂作为充填材料时既有充足的材料来源的安全生产。用尾砂作为充填材料时既有充足的材料来源，又缓解了尾砂坝的压力，保护环境保护，做到了地下矿，又缓解了尾砂坝的压力，保护环境保护，做到了地下矿产资源开发与环境保护的和谐统一。矿石的损失贫化低产资源开发与环境保护的和谐统一。矿石的损失贫化低（一般（一般10%）、回采率高。）、回采率高。缺点缺点：效率低，劳动强度大，充填成本高，充填系统复：效率低，劳动强度大，充填成本高，充填系统复杂，阶段间矿柱回采困难。杂，阶段间矿柱回采困难。上向水平分层胶结充填采矿法上向水平分层胶结充填采矿法 阶段内的矿房从下阶段内的矿房从下833、崩落采矿法、崩落采矿法 一步回采，随工作面的推进，有计划地强制崩落围，一步回采，随工作面的推进，有计划地强制崩落围，或借助自然应力崩落围岩充填采空区，崩落的围岩覆盖或借助自然应力崩落围岩充填采空区，崩落的围岩覆盖在回采的矿石上，在覆岩下出矿。在回采的矿石上，在覆岩下出矿。地压管理地压管理：用崩落围岩充填采空区；：用崩落围岩充填采空区；适用条件适用条件：矿石或围岩不稳固到中等稳固。：矿石或围岩不稳固到中等稳固。单层崩落法单层崩落法分层崩落法分层崩落法分段崩落法分段崩落法阶段崩落法阶段崩落法可分为以下几类：可分为以下几类：开采顶板岩石不稳固，厚度小于开采顶板岩石不稳固，厚度小于3m的缓倾的缓倾斜（斜（井下井下凿凿岩、爆破、装运、卸载岩、爆破、装运、卸载污浊的空气。污浊的空气。井下污浊空的成份与地面新鲜空气差别较大，主要表井下污浊空的成份与地面新鲜空气差别较大，主要表现为现为混入了粉尘混入了粉尘、增加了有害气体增加了有害气体、降低了氧的含量降低了氧的含量。第七章第七章 矿井辅助生产工作矿井辅助生产工作 矿井生产中，除了采矿井生产中，除了采1017.1.1 矿井通风的目的和任务矿井通风的目的和任务目的目的：任务：任务：为了降低井下空气中粉尘的含量和有害气体的浓度，为了降低井下空气中粉尘的含量和有害气体的浓度，使井下空气达到国家规定的卫生标准。使井下空气达到国家规定的卫生标准。1、向井下送入足够的新鲜空气，以保证人员呼吸；、向井下送入足够的新鲜空气，以保证人员呼吸；3、调节井下的温度与湿度，创造良好的劳动条件。、调节井下的温度与湿度，创造良好的劳动条件。2、不断地送入新鲜空气到井下，并将井下污浊空气、不断地送入新鲜空气到井下，并将井下污浊空气排出，以保证井下作业人员的健康和安全；排出，以保证井下作业人员的健康和安全；7.1.1 矿井通风的目的和任务目的：任务：矿井通风的目的和任务目的：任务：1027.1.2 矿井通风系统矿井通风系统 1、矿井通风系统布置、矿井通风系统布置1）中央式）中央式风流所流经的通风线路和设施，叫做风流所流经的通风线路和设施，叫做矿井通风系统矿井通风系统。风流流动线路：风流流动线路：地面新鲜风流由进风井地面新鲜风流由进风井最下部的巷道最下部的巷道工作面工作面上部巷道上部巷道出风井将污出风井将污风排至地表。风排至地表。通风系统按进风井与出风井的位置，通风系统按进风井与出风井的位置，通风系统分为通风系统分为两种类型两种类型：7.1.2 矿井通风系统矿井通风系统 1、矿井通风系统布置、矿井通风系统布置1）中央式风流）中央式风流1032）对角式）对角式中央对角式，中央对角式，单翼对角式，单翼对角式，一个进风井（出风井）位于井田中央，一个进风井（出风井）位于井田中央，两个出风井（进风井）位于两翼。两个出风井（进风井）位于两翼。进风进与出风井分别位于井田两翼。进风进与出风井分别位于井田两翼。2）对角式中央对角式，）对角式中央对角式，单翼对角式，单翼对角式，一个进风井（出风井）位一个进风井（出风井）位1042、风流控制设施、风流控制设施风门风门隔断风流，在需要行人或运输时可打开；隔断风流，在需要行人或运输时可打开；密封墙密封墙 隔断风流；隔断风流；风窗风窗风桥风桥3、矿井通风方法、矿井通风方法自然通风、机械通风。自然通风、机械通风。控制风流量的大小，在风门上开窗；控制风流量的大小，在风门上开窗；避免新鲜风与污风交汇，如两条平巷交叉处用避免新鲜风与污风交汇，如两条平巷交叉处用风桥隔开风桥隔开。矿井内的空气能流动的原因就是矿井内的空气能流动的原因就是进风口与出风口之进风口与出风口之间存在压力差间存在压力差。造成这种压力差的动力叫通风动力。造成这种压力差的动力叫通风动力。按通风动力不同，矿井通风方法分为两类：按通风动力不同，矿井通风方法分为两类：2、风流控制设施风门隔断风流，在需要行人或运输时可打开；密封、风流控制设施风门隔断风流，在需要行人或运输时可打开；密封1052）机械通风）机械通风1）自然通风）自然通风 靠自然条件造成的压差形成通风动力，出风井与进靠自然条件造成的压差形成通风动力，出风井与进风井的空气柱重量之所以不同是由于存在着高差以及温风井的空气柱重量之所以不同是由于存在着高差以及温度、湿度不而产生的。度、湿度不而产生的。风流方向及风量随季节变化、难以调节，压差小，风流方向及风量随季节变化、难以调节，压差小，不可靠，仅少数高山地区的小型矿山采用不可靠，仅少数高山地区的小型矿山采用 采用专门的设备（采用专门的设备（扇扇风机风机：离心式、轴流式离心式、轴流式）形成通风动力，有抽出式形成通风动力，有抽出式和压入式。和压入式。2）机械通风）机械通风1）自然通风）自然通风 靠自然条件造成的压差靠自然条件造成的压差1061、排水方法、排水方法自流式自流式扬升式扬升式7.2 矿井排水矿井排水 使矿井中的水自行流到地面，只有平硐才可能采使矿井中的水自行流到地面，只有平硐才可能采用，最经济的排水方法。用，最经济的排水方法。借助排水设备，借助排水设备，将水扬至地面。将水扬至地面。将井下水汇集到将井下水汇集到井底车场附近的井底车场附近的水仓中，再由水水仓中，再由水泵扬到地面。泵扬到地面。当当采用井筒开拓时，采用井筒开拓时，必须采用。必须采用。水仓；水仓；2-吸水井；吸水井；3-吸水管；吸水管；4-水泵；水泵；5-电动机；电动机；6-排排水管道；水管道；7-井筒；井筒；8-吸水罩；吸水罩；9-管子电缆斜道；管子电缆斜道；10-水泵房水泵房 1、排水方法自流式扬升式、排水方法自流式扬升式7.2 矿井排水矿井排水 使矿井中的水自行流使矿井中的水自行流1072、排水系统、排水系统集中排水集中排水扬升式排水主要有三种排水布置系统：扬升式排水主要有三种排水布置系统：直接排水直接排水 各阶段的水各自直接由本阶段的水泵扬到地面。各阶段的水各自直接由本阶段的水泵扬到地面。各水平排水互不影响，但所需排水设备多，井各水平排水互不影响，但所需排水设备多，井筒管路多。一个阶段开采的矿山采用。筒管路多。一个阶段开采的矿山采用。接力排水接力排水 下部水平的积水排至上部水平的水仓中，然下部水平的积水排至上部水平的水仓中，然后再由上部排水设备将水排至地面。后再由上部排水设备将水排至地面。适用于深井或上部涌水量大而下部涌水量小的矿井。适用于深井或上部涌水量大而下部涌水量小的矿井。各水平的水都汇集各水平的水都汇集到下部排水仓中，到下部排水仓中，由下部主排水设备由下部主排水设备集中排至地面。集中排至地面。需要更多的排水能量，需要更多的排水能量，但排水系统简单，我国金属但排水系统简单，我国金属矿山广泛采用。矿山广泛采用。a-直接排水；直接排水；b-接力排水；接力排水；c-集中排水集中排水 2、排水系统集中排水扬升式排水主要有三种排水布置系统：、排水系统集中排水扬升式排水主要有三种排水布置系统：直接直接108主要有主要有水泵水泵和和水管：水管：3、排水设、排水设施施水泵水泵 通过叶轮转动时的离心力使水不断地吸人和排出。通过叶轮转动时的离心力使水不断地吸人和排出。加水口；加水口；2-轴；轴；3-叶轮；叶轮；4-机壳；机壳；5-排水管；排水管；6-吸水井；吸水井；7-吸水罩；吸水罩；8-吸水管吸水管 铺设在井筒中将水输送到地面。当垂直深度铺设在井筒中将水输送到地面。当垂直深度200米采用无缝钢管。矿井主排水米采用无缝钢管。矿井主排水管至少要铺设两条。管至少要铺设两条。水管水管主要有水泵和水管：主要有水泵和水管：3、排水设施水泵、排水设施水泵 通过叶轮转动时的离心力使通过叶轮转动时的离心力使1091、空压机、空压机2、风管、风管7.3 压缩空气供应压缩空气供应 井下生产中凿岩、装岩、放矿闸门的开关、混凝土井下生产中凿岩、装岩、放矿闸门的开关、混凝土输送等都是风动设备，需要压缩空气。输送等都是风动设备，需要压缩空气。压缩空气靠压缩空气靠空压机空压机制造，通过制造，通过风管风管输送到井下工作面。输送到井下工作面。一般有往复式（活塞）空压机、螺杆式空压一般有往复式（活塞）空压机、螺杆式空压机、离心式压气机等。目前多用往复式（活机、离心式压气机等。目前多用往复式（活塞）空压机。塞）空压机。作用是输送压气。由于使用压气的工作面很作用是输送压气。由于使用压气的工作面很多，因此形成树枝状的管道网。管道一般为多，因此形成树枝状的管道网。管道一般为无缝钢管或对焊钢管。管道通过铺设在井巷无缝钢管或对焊钢管。管道通过铺设在井巷中可到达工作地点，风动机械与压气管网之中可到达工作地点，风动机械与压气管网之间用柔性软管（风绳）连接。间用柔性软管（风绳）连接。1、空压机、空压机2、风管、风管7.3 压缩空气供应压缩空气供应 井下井下110第八章第八章 露天开采露天开采8.1 基本概念基本概念 露天开采露天开采：用一定的采掘运输设备，从地表在敞开的空用一定的采掘运输设备，从地表在敞开的空间直接采出有用矿物的矿床开采方法。间直接采出有用矿物的矿床开采方法。剥离：剥离：将开采范围内影响采矿的岩石开挖掉并送至专门的将开采范围内影响采矿的岩石开挖掉并送至专门的存放地点。存放地点。露天矿：露天矿：进行露天开采的矿山企业。进行露天开采的矿山企业。露天采场：露天采场：露天开采所形成的露天开采所形成的采坑、台阶和露天采坑、台阶和露天沟道的总和。沟道的总和。第八章第八章 露天开采露天开采8.1 基本概念基本概念 露天开采：用一定的采掘露天开采：用一定的采掘111露天开采的最终境界：露天开采的最终境界：露天开采完成后所形成的敞开采坑。露天开采完成后所形成的敞开采坑。露天开采的最终境界：露天开采的最终境界：露天开采完成后所形成的敞开采坑。露天开采完成后所形成的敞开采坑。112台阶：台阶：露天开采时，通常是把矿岩划分成一定厚度的水平露天开采时，通常是把矿岩划分成一定厚度的水平分层，自上而下逐层开采，并保持一定的超前关系。分层，自上而下逐层开采，并保持一定的超前关系。在开采过程中各工作水平空间上呈阶梯状，每个阶在开采过程中各工作水平空间上呈阶梯状，每个阶梯就是一个台阶。梯就是一个台阶。1台阶上部平盘；台阶上部平盘；2台阶下部平盘；台阶下部平盘；3一台阶坡面；一台阶坡面；4台阶坡顶线；台阶坡顶线；5台阶坡底线；台阶坡底线；台阶坡面角；台阶坡面角；h台阶高度台阶高度台阶的命名台阶的命名 以开采该台阶的下部平盘标高表示，故常把以开采该台阶的下部平盘标高表示，故常把台阶叫作台阶叫作xx水平。水平。台阶：台阶：露天开采时，通常是把矿岩划分成一定厚度的水平分层，自露天开采时，通常是把矿岩划分成一定厚度的水平分层，自113最终边帮最终边帮(非工作帮非工作帮):由结束开采工作的台阶平台、坡面和出入沟由结束开采工作的台阶平台、坡面和出入沟底组成的露天采场的四周表面。底组成的露天采场的四周表面。AB、CD 底帮：底帮：矿体下盘一侧的边帮；矿体下盘一侧的边帮；AB 顶帮：顶帮：矿体上盘一侧的矿体上盘一侧的边帮；边帮；CD端帮：端帮：矿体两端的边帮。矿体两端的边帮。工作帮工作帮 正在进行开采的台阶正在进行开采的台阶所组成的帮坡。所组成的帮坡。AD 非工作帮非工作帮最上一台阶的最上一台阶的坡顶线坡顶线和设计的和设计的最下一台阶的最下一台阶的坡底坡底线线所作的假想斜面称为所作的假想斜面称为最终帮坡面最终帮坡面。BE、CF 最终帮坡面与水平面的夹角叫做最终帮坡面与水平面的夹角叫做最终帮坡角最终帮坡角。、最终边帮由结束开采工作的台阶平台、坡面和出入沟底组成的露天采最终边帮由结束开采工作的台阶平台、坡面和出入沟底组成的露天采114封闭圈封闭圈：工作帮工作帮最上一台阶最上一台阶的的坡底线坡底线和和最下一台阶最下一台阶坡底线坡底线所作所作的假想斜面叫做的假想斜面叫做工作帮坡面工作帮坡面。GK 工作帮坡面与水平面的夹角叫做工作帮坡面与水平面的夹角叫做工作帮坡角工作帮坡角。非工作帮上最上一个台阶的闭合坡底线。非工作帮上最上一个台阶的闭合坡底线。露天开采境界封闭圈以上为露天开采境界封闭圈以上为山坡露天矿山坡露天矿；封闭圈以；封闭圈以下为下为凹陷露天矿凹陷露天矿。最终帮坡面与地面的交线为露天采场的最终帮坡面与地面的交线为露天采场的上部最终境上部最终境界线界线（B、C点）。点）。最终帮坡面与露天采最终帮坡面与露天采场底平面的交线为场底平面的交线为下部最下部最终境界线终境界线或称或称底部周界底部周界（E、F）。）。封闭圈：封闭圈：工作帮最上一台阶的坡底线和最下一台阶工作帮最上一台阶的坡底线和最下一台阶1158.2 最终边帮上的平台类型最终边帮上的平台类型 清扫平台清扫平台安全平台安全平台安全平台安全平台安全变运输平台安全变运输平台台阶中部运输平台台阶中部运输平台安全平台安全平台 运输平台运输平台 清扫平台清扫平台 用作缓冲和阻截滑落的岩石，保证下部水平的用作缓冲和阻截滑落的岩石，保证下部水平的工作安全。宽度工作安全。宽度h/3 阻截滑落的岩石并用清扫设备进行清理，它又阻截滑落的岩石并用清扫设备进行清理，它又起安全平台的作用。每隔起安全平台的作用。每隔23个台阶设一清扫平个台阶设一清扫平台，宽度由清扫设备定。台，宽度由清扫设备定。工作台阶与出入沟之间的运输联系的通道。工作台阶与出入沟之间的运输联系的通道。8.2 最终边帮上的平台类型最终边帮上的平台类型 清扫平台安全平台安全平台安全变清扫平台安全平台安全平台安全变116 剥离的岩石量与所采的矿石量之比，即每采一吨矿石剥离的岩石量与所采的矿石量之比，即每采一吨矿石所需剥离的岩石量。所需剥离的岩石量。8.3 剥采比剥采比1、平均剥采比、平均剥采比np 2、分、分层剥采比剥采比nf 3、生、生产剥采比剥采比ns 4、境界剥采比、境界剥采比nj 5、经济合理剥采比合理剥采比njh 指经济上允许的最大剥岩量与指经济上允许的最大剥岩量与可采矿量之比，即利润增量为零时的剥采比。可采矿量之比，即利润增量为零时的剥采比。剥离的岩石量与所采的矿石量之比，即每采一吨矿剥离的岩石量与所采的矿石量之比，即每采一吨矿117掘沟掘沟生产组织原则生产组织原则 出入沟出入沟 开段沟开段沟 建立建立地面与工作水平地面与工作水平以及以及各工作水平之间各工作水平之间倾倾斜的斜的运输通道。运输通道。在每个水平上为开辟开采工作线而掘进的在每个水平上为开辟开采工作线而掘进的水水平平沟道沟道。“采剥并举，剥离先行采剥并举，剥离先行”8.4 露天矿山工程露天矿山工程 1、按施工形式分为：、按施工形式分为：掘沟工程掘沟工程和和扩帮工程扩帮工程 2、按施工对象分：、按施工对象分：剥离工程剥离工程和和采矿工程采矿工程。掘沟生产组织原则掘沟生产组织原则 出入沟出入沟 开段沟开段沟 建立地面与工作水平以及各工建立地面与工作水平以及各工118优点：优点：（1）露天采矿机械化程度高，可以采用高效率的大）露天采矿机械化程度高，可以采用高效率的大型机械设备，使矿山达到很高的矿石生产能力。（穿爆、型机械设备，使矿山达到很高的矿石生产能力。（穿爆、采装、运输设备）采装、运输设备）（2）建设速度快，建一个年产）建设速度快，建一个年产500万吨到万吨到1000万吨矿万吨矿石的露天矿，可在石的露天矿，可在2-3年内建成，而建设相同规模的地下年内建成，而建设相同规模的地下矿山需矿山需4-6年。年。（3）劳动生产率高，露天开采的全员劳动生产率约）劳动生产率高，露天开采的全员劳动生产率约为地下开采的为地下开采的3-5倍或更高。倍或更高。（4）生产成本低，露天开采一吨矿石的成本约为地）生产成本低，露天开采一吨矿石的成本约为地下开采成本的一半或更少。下开采成本的一半或更少。（5）工人劳动条件好，工作比较安全。）工人劳动条件好，工作比较安全。（6）矿石贫化，损失小，可以充分回收地下资源。）矿石贫化，损失小，可以充分回收地下资源。8.5 露天开采的优缺点露天开采的优缺点 优点：优点：（1）露天采矿机械化程度高，可以采用）露天采矿机械化程度高，可以采用119露天开采主要缺点露天开采主要缺点：（1）剥离时需要排弃大量岩石，即使尽量利用山沟）剥离时需要排弃大量岩石，即使尽量利用山沟和荒地建立排土场，但往往仍需占用较多的农田。和荒地建立排土场，但往往仍需占用较多的农田。（2）在雨季、酷热和严寒的天气时，对设备效率的）在雨季、酷热和严寒的天气时，对设备效率的发挥和生产工人的劳动生产率都有一定的影响。发挥和生产工人的劳动生产率都有一定的影响。凡是能够用露天开采的矿床，应首先考凡是能够用露天开采的矿床，应首先考虑用露天方法进行开采。虑用露天方法进行开采。露天开采主要缺点露天开采主要缺点：（1）剥离时需要排弃大量）剥离时需要排弃大量1208.6 露天矿生产工艺露天矿生产工艺 露天矿生产的主要工艺过程有：露天矿生产的主要工艺过程有：穿孔爆破穿孔爆破、采装采装、运输运输和和排土排土。8.6.1 穿孔爆破工作穿孔爆破工作 1、穿孔工作、穿孔工作 用穿孔设备在生产台阶上用穿孔设备在生产台阶上钻凿能安放炸药的炮孔的钻凿能安放炸药的炮孔的作业过程。作业过程。1）牙轮钻机穿孔）牙轮钻机穿孔 一般打垂直下向孔，孔径大，可达一般打垂直下向孔，孔径大，可达250310mm，少数钻机可达，少数钻机可达444mm的穿孔的穿孔直径。通过高轴压，低风压，高扭矩旋转直径。通过高轴压，低风压，高扭矩旋转冲击破碎矿岩钻进，生产能力大，穿孔效冲击破碎矿岩钻进，生产能力大，穿孔效率高，被国内外的大型露天矿广泛采用。率高，被国内外的大型露天矿广泛采用。8.6 露天矿生产工艺露天矿生产工艺 露天矿生产的主要工艺露天矿生产的主要工艺1212）潜孔钻穿孔）潜孔钻穿孔 一般打倾斜下向孔，孔径一般打倾斜下向孔，孔径100170mm，通高风压，通高风压，低轴压，低扭矩冲击旋转破碎矿岩钻进，比牙轮钻孔径小，低轴压，低扭矩冲击旋转破碎矿岩钻进，比牙轮钻孔径小，生产能力低，被中小型矿山采用。生产能力低，被中小型矿山采用。2）潜孔钻穿孔）潜孔钻穿孔 一般打倾斜下向孔，孔径一般打倾斜下向孔，孔径1001222、爆破工作、爆破工作1）露天开采对爆破工作的要求）露天开采对爆破工作的要求 有足够的爆破量，满足矿山连续生产；有足够的爆破量，满足矿山连续生产；要有合格的矿岩块度，满足铲装设备以及破矿设备的要有合格的矿岩块度，满足铲装设备以及破矿设备的需要；需要；要有规整的爆堆和台阶，不能出现根底、伞岩、爆破要有规整的爆堆和台阶，不能出现根底、伞岩、爆破后冲；后冲；要安全经济（震动、冲击波及飞石、矿山总体生产成要安全经济（震动、冲击波及飞石、矿山总体生产成本）。本）。爆堆爆堆根底根底伞岩伞岩后冲后冲2、爆破工作、爆破工作1）露天开采对爆破工作的要求）露天开采对爆破工作的要求 有足有足1232）爆破参数）爆破参数 底底盘抵抗抵抗线Wd：台台阶坡底坡底处钻孔中心孔中心线到台到台阶坡底坡底线的的水平距离。水平距离。孔径孔径d；孔距；孔距a；排距；排距b；超钻深度超钻深度hc；填塞填塞长度度Lt 单位炸药消耗量单位炸药消耗量q：爆破单位爆破单位矿岩所消耗的炸药量。矿岩所消耗的炸药量。每孔装每孔装药量量Q=qabWd 3）爆破方法）爆破方法 多排孔微差爆破：多排孔微差爆破：将多排炮孔分组起爆，各组之间间隔将多排炮孔分组起爆，各组之间间隔若干若干ms，先起