【采矿课件】ch2矿床地下开采基本概念

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第一节,第二节,第三节,开采强度和,开采步骤和,三级矿量,开采单元划分及,开采顺序,第二章 矿床地下开采基本概念,9/10/2024,1,本章基本内容,主要介绍矿床回采单元划分方法，,确定回采顺序和开采步骤，确定开采强,度及矿井生产能力和三级矿量计算方,法。,9/10/2024,2,矿床的开采强度、开采系数及矿井生产能力,的计算方法。,重 点,1、熟悉矿田、井田、阶段、矿块、盘区、采区的概念。,2、掌握阶段的确定方法和影响因素。,3、掌握矿床的开采顺序和步骤。,3、熟悉三级矿量的概念与计算方法。,4、掌握矿床的开采强度和开采系数的概念与计算方法。,5、掌握矿井生产能力的计算方法。,难 点,9/10/2024,3,第一节 开采单元的划分及开采顺序,井田的划分及其范围，应根据国民经济的需要，矿床,的自然条件以及技术经济的合理性综合分析来确定。,一、矿田和井田,矿田：指划归一个矿山企业开采的全部矿床或矿床的,一部分。,2井田：指在一个矿山企业中，划归一个矿井(坑口)开,采的全部矿床或矿床的一部分。,开采单元划分及开采顺序,9/10/2024,4, 阶段,在开采缓倾斜、倾斜和急倾斜矿床时，在井田中每,隔一定的,垂直距离,，掘进一条或几条与走向一致的主要,运输巷道，将井田在,垂直方向上,划分为若干矿段。,二、阶段和矿块,开采单元划分及开采顺序,9/10/2024,5,阶段高度：,上下两个相邻阶段,运输巷道底板之间,的垂直距离,(图中的h)。,阶段和矿块的划分,已采完阶段；正开采阶段；开拓、采准阶段；,开拓阶段H矿体垂直埋藏深度；h阶段高度,L 矿体走向长度1主井；2石门；3天井,4排风井；5阶段运输平巷；6矿块,影响阶段高度的因素：,开采单元划分及开采顺序,9/10/2024,6, 矿块,矿块：指在阶段中沿,走向每隔一定距离将矿,体再划分为独立的开采,单元(图中6)。,阶段高度的确定。,阶段的合理高度应符合下列条件：, 吨备采矿量分摊的基建费和经营费最小；, 能及时准备新阶段；, 作业的安全性高；, 与采用的采矿方法相适应；, 兼顾原有探矿巷道的利用。,开采单元划分及开采顺序,9/10/2024,7, 盘区,在开采水平和微倾斜矿床时，如果矿床的厚度不超过,允许的阶段高度，则在井田内不再划分阶段。每隔一定,距离用运输巷道划分井田的开采范围 ，如图所示。,盘区和采区划分,开拓盘区；采准盘,区；回采盘区1主井；,2副井；3主要运输巷道；,4盘区运输道；5采区运输,巷道；6采区；7切割巷道,三、盘区和采区,开采单元划分及开采顺序,9/10/2024,8,下行式的开采顺序：是由上而下逐个阶段(或几个阶段)开采。,上行式则相反。, 前进式开采, 后退式开采, 混合式开采,四、矿床的开采顺序, 井田中阶段的开采顺序, 阶段中矿块的开采顺序,按开采工作相对于主要开拓巷道(主井、主平硐)的推,进方向，阶段中矿块的开采顺序可分为三种：,开采单元划分及开采顺序,9/10/2024,9,双翼开采(图a),单翼开采(图b),侧翼开采(图c),阶段中矿块的开采顺序,前进式开采；后退式开采；, 相邻矿体的开采顺序, 矿体倾角小于或等干围岩的移动角时，应从上盘向下盘开采(图a)。,开采单元划分及开采顺序,9/10/2024,10, 矿体倾角大于围岩移动角、两矿体相距很近时，无论,先采那个矿体，都因采空区围岩移动而相互影响(图c)。,相邻矿体的开采顺序,a 、b矿体倾角小于或等于岩石移动角；,c矿体倾角大于岩石移动角,矿体倾角；上盘岩石移动角；下盘岩石移动角,、相邻两条矿脉,开采单元划分及开采顺序,9/10/2024,11,第二节 矿床的开采步骤和三级矿量,从地面掘进一系列巷道通达矿体，使地面与地下形成完整的,提升,、,运输,、,通风,、,排水,以及,动力供应,等系统，以便把人员、材料、设备、动力和新鲜空气送入地下，同时把矿石、废石、矿坑水、污浊空气等送到地面。,一、矿床开采步骤,可分为,开拓,、,采准,、,切割,和,回采,四个步骤。, 矿床开拓,为此目的而掘进的巷道，称为,开拓巷道,。,矿床开采步骤和三级矿量,9/10/2024,12,平硐开拓,竖井开拓,斜井开拓,矿床开采步骤和三级矿量,9/10/2024,13, 矿块采准和切割,矿块的采准工作: 在已完成开拓的矿块中，掘进采准,和切割巷道，将阶段划分成矿块，并在矿块内创造行,人、凿岩、放矿、通风等条件的工作。,矿床开采步骤和三级矿量,9/10/2024,14,矿块切割工作: 在进行或已完成了采准工作的矿块,里，开辟自由面和自由空间，为大规模回采矿石创造良,好的爆破和放矿条件并把漏斗颈扩大成漏斗等工作。, 回采工作,在进行或已完成切,割工作的矿块中，进行,的大量采矿工作。,常用,采切系数,和,采切工作比重,两项指标衡量采切,工程量的大小。,采切工作量是比较采矿方法优劣的一个重要指标。,矿床开采步骤和三级矿量,9/10/2024,15,地压管理：对采矿形成的采,空区，引起矿柱和上下盘围岩,发生变形、破坏、移动等地压,现象，采取技术措施控制地压,和管理地压，消除地压产生的,不良影响。,落矿：以切割空间为自由面，借助凿岩爆破方法来崩,落矿石。,矿石运搬：指在矿块内把崩下的矿,石，运搬到阶段运输巷道，并装入矿车。,矿床开采步骤和三级矿量,9/10/2024,16,二、三级矿量,将生产矿量按开采准备程度划分为,开拓矿量,、,采准矿,量,和,备采矿量,三级，称为三级储量。, 开拓矿量,指凡开掘完成设计规定的,开拓系统,中的井巷，形成,完整的,提升,、,运输,、,通风,、,排水系统,和采准以前需进,行的生产探矿工程，在此范围内所控制的矿量。,矿床开采步骤和三级矿量,9/10/2024,17,指在开拓矿量的基础上，全部完成,采矿方法,所规定的,采准巷道工程，在此范围内的矿量。,三级矿量是保证矿山正常生产的一项重要指标。, 采准矿量, 备采矿量,指在采准矿量的基础上，全部完成采矿方法所规定的,切割工程，可以立即进行回采的矿量。,矿床开采步骤和三级矿量,9/10/2024,18, 三级矿量的计算,我国现行规定三级矿量用生产保有期限来表示。,三级矿量保有期限定额,三级矿量类别黑色金属矿山有色金属矿山,开 拓 矿 量35年3年,采 准 矿 量1.52年1年左右,备 采 矿 量612个月6个月左右,根据上表所列三级矿量保有期限，可以算出各级矿,量。,矿床开采步骤和三级矿量,9/10/2024,19,式中 A矿井年产量(选厂年处理原矿石能力)，t/a；,t,k,开拓矿量的保有期限， a；,r 废石混入率(混入采出矿石中的废石量与采出矿石量之比率,K 矿石回收率(采出的纯矿石量与工业储量之比率)，%。, 开拓矿量Q,k,Q,k,=,矿床开采步骤和三级矿量,9/10/2024,20,Q,B,=, 采准矿量Q,z,Qz=,式中 t,z, 采准矿量的保有期限， 年。, 备采矿量Q,B,式中 t,B, 备采矿量的保有期限，月。,矿床开采步骤和三级矿量,9/10/2024,21,第三节 开采强度与矿井生产能力,矿床开采强度: 指矿床开采的快慢程度。,常用的矿床开采强度指标为回采工作,年下降深度,和,开采系数,。,地下金属矿山矿床开采年下降深度查表。,根据采矿技术水平、矿床自然条件和矿床可采的技术,经济条件，合理地选取矿床开采年下降深度指标。,一、矿床开采强度, 年下降深度,开采强度和生产能力,9/10/2024,22,式中,h 年下降深度，m；,A 矿井生产能力，ta,S 矿体水平面积，m,2,；, 矿石体重，tm；,r 废石总混入率，%；,K 矿石总回采率，%；,K,H, 矿体厚度修正系数，查表；,Kq 矿体倾角修正系数，查表；,E 地质影响系数，0.71.0。,在设计阶段，该指标可作为验证计算矿山生产能,力的方法之一。年下降深度的计算公式如下：,h=,开采强度和生产能力,9/10/2024,23, 开采系数,用每l m,2,矿体的水平面积每年(或月)采掘吨数。,矿山年下降深度随矿体厚度的减小、倾角的增大及同,时开采阶段数增加而增大的。,C,K,=,开采强度和生产能力,9/10/2024,24,指在正常生产时期，单位时间内采出的矿石量。,矿井生产能力，是矿床开采的主要技术经济指标之一。,矿井生产能力，是根据矿床地质条件、资源条件、技,术经济条件，综合分析经济、技术、安全和时间因素等,确定的。,它应该具体地体现国家的技术经济政策和最大限度地,满足国民经济发展的需要。,二、矿井生产能力, 确定矿井生产能力的依据,开采强度和生产能力,9/10/2024,25,式中 A 矿井生产能力，ta；,Q 矿床工业储量， t；,T 矿井服务年限，a；,K 矿石总回收率，；,r 废石总混入率，。,我国金属矿山经济上合理的矿井生产能力和服务年,限可查阅资料。, 矿井服务年限,矿床工业储量，矿井生产能力和矿井服务年限之,间，有下列关系：,A=,开采强度和生产能力,9/10/2024,26,矿山规模,黑色金属矿山生产能力,有色金属矿山生产能力,矿井服务年限,大 型,100,100,30,中 型,30100,20100,20,小 型,30,1015,经济上合理的矿井生产能力和服务年限,开采强度和生产能力,9/10/2024,27,