地下采矿课件第二章地下开采的基本原则.ppt

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1、2 金属矿地下开采的原则2.1 金属矿地下开采的基本要求1 1具有良好的工作条件具有良好的工作条件,确保开采工作的安全确保开采工作的安全.2 2具有良好的环境保护条件具有良好的环境保护条件.3 3具有高效的开采手段具有高效的开采手段.a a劳动生产率要高劳动生产率要高;b.b.开采成本要低开采成本要低;c.c.开采强度要大开采强度要大;d.d.机械化程度高。机械化程度高。4.4.具有可持续发展的能力具有可持续发展的能力 a.a.损失贫化要小损失贫化要小 b.b.提高回收率提高回收率 c.c.提高资源利用率提高资源利用率2.2 金属矿地下开采单元的划分开采矿区的划分开采矿区的划分1.1.矿田矿田

2、:划归一个矿山企业开采的矿床或其一部分划归一个矿山企业开采的矿床或其一部分;2.2.井田井田:划归一个矿井开采的矿床或其一部分。划归一个矿井开采的矿床或其一部分。矿井：具有独立完整开采系统的坑口矿井：具有独立完整开采系统的坑口3.3.划分因素划分因素:是一种人为划分因素与地质因素的结合是一种人为划分因素与地质因素的结合.开采分段的划分开采分段的划分:1.1.阶段阶段:在开采倾斜矿体时在开采倾斜矿体时,在井田中每隔一定的垂直距离掘在井田中每隔一定的垂直距离掘进沿走向阶段运输巷道进沿走向阶段运输巷道,将井田划分为一个个的长条形的将井田划分为一个个的长条形的矿段称阶段或中段。矿段称阶段或中段。阶段高

3、阶段高:两巷道的垂直距离。两巷道的垂直距离。2.2.矿块矿块:在阶段范围内在阶段范围内,沿走向沿走向,每隔一定的距离每隔一定的距离,掘进垂直的掘进垂直的天井天井,将阶段划分为更小的块段称矿块。将阶段划分为更小的块段称矿块。矿块是地下开采最基本的单元。矿块是地下开采最基本的单元。3.3.划分因素划分因素:根据采矿方法划分。根据采矿方法划分。I-已采完阶段，-正在回采阶段，-开拓、采准阶段，-开拓阶段 H-矿体垂直延伸深度，h-阶段高度，L-矿体的走向长度1-主井，2-石门，3-天井，4-排风井，5-阶段运输巷道，6-矿块 2.2.3 2.2.3 水平矿体矿区的划分水平矿体矿区的划分1.1.盘区盘

4、区:开采微倾斜矿体时开采微倾斜矿体时,在井田内沿走向掘进阶段运输巷在井田内沿走向掘进阶段运输巷,将井田划分为将井田划分为长长 条形矿段称盘区。条形矿段称盘区。2.2.采区采区:在盘区内在盘区内,垂直走向掘进运输巷道垂直走向掘进运输巷道,将盘区划分为更小的矿段叫采区。将盘区划分为更小的矿段叫采区。L-矿体走向长，H-矿体倾,斜长一盘区,一采准盘区,一回采盘区,1-主井,2-风井,3-主要运输平巷,4-盘区上山,5-采区运输平巷,6-区段7-切割上山,8-主要回风平巷,9-盘区下山2.3 金属矿床地下开采的顺序井田间的开采顺序井田间的开采顺序1.1.先浅后深先浅后深;2.2.先易后难先易后难;3.

5、3.先富后贫先富后贫;4.4.先近后远。先近后远。阶段间的开采顺序阶段间的开采顺序1.1.下行式下行式:由浅到深由浅到深,依次开采。依次开采。2.2.上行式上行式:由深到浅反向开采。由深到浅反向开采。(a)下行式开采 (b)上行式开采1-主井，2-石门，3-平巷，4-天井，5-副井，6-矿体，-矿体倾角-采完阶段，-回采阶段，-采准阶段，-开拓阶段2.3.3 2.3.3 矿块间的开采顺序矿块间的开采顺序1.1.前进式前进式:从主井向边界方向开采。从主井向边界方向开采。2.2.后退式后退式:由边界向主井方向回采。由边界向主井方向回采。3.3.混合式开采混合式开采:前进式与后退式结合前进式与后退式

6、结合。I-前进式开采-后退式开采 1-主井 2-风井（a）双翼回采(b)逐翼回采（c）侧翼回采2.3.4 2.3.4 相邻矿体间的开采顺序相邻矿体间的开采顺序1.1.移动带、崩落带的形成。移动带、崩落带的形成。2.2.矿体倾角小于围岩移动角矿体倾角小于围岩移动角,不影响。不影响。3.3.矿体倾角大于围岩移动角矿体倾角大于围岩移动角,相互影响。相互影响。(a)、(b)矿体倾角小于或等于围岩移动角:(c)矿体倾角大于围岩移动角I,1I一相邻的两条近距矿脉-矿体倾角，-下盘围岩移动角，-上盘围岩移动角2.42.4金属矿地下开采的步骤金属矿地下开采的步骤一一.开拓开拓:从地表掘进一系列巷道到达矿体从地

7、表掘进一系列巷道到达矿体,建立地表与矿体的通路建立地表与矿体的通路,建立提升、运建立提升、运输、通风、排水、供电、供水、供风、行人等系统输、通风、排水、供电、供水、供风、行人等系统.二二.采准采准：在完成开拓工作的阶段内在完成开拓工作的阶段内,掘进采准巷道掘进采准巷道,将阶段划分为矿块将阶段划分为矿块,并在矿块内并在矿块内形成行人、通风、凿岩、出矿等系统形成行人、通风、凿岩、出矿等系统.三三.切割切割:在完成采准工作的矿块内在完成采准工作的矿块内,掘进切割、拉底巷道掘进切割、拉底巷道,开辟切割空间开辟切割空间,为大规模为大规模回采开辟自由面和补偿空间、为出矿创造条件回采开辟自由面和补偿空间、为

8、出矿创造条件.四四.回采回采:在完成切割工作的矿块内在完成切割工作的矿块内,大量的回收矿石大量的回收矿石,包括落矿、运搬、地压管理。包括落矿、运搬、地压管理。落矿落矿:通过爆破的方法崩落矿石。通过爆破的方法崩落矿石。运搬运搬:将矿石从矿块内移动到阶段运输巷道。将矿石从矿块内移动到阶段运输巷道。地压管理地压管理:通过各种方法处理采矿留下的采空区。通过各种方法处理采矿留下的采空区。1主井 2石门 3阶段运输巷道 4天井 5副井 6切割7矿块 8矿体2.5 三级矿量一一.开拓矿量开拓矿量:是指在井田中是指在井田中,形成完整的开拓系统形成完整的开拓系统,位于阶段位于阶段运输巷以上的矿量叫开拓矿量。运输

9、巷以上的矿量叫开拓矿量。二二.采准矿量采准矿量 是开拓矿量的一部分是开拓矿量的一部分,凡是矿块中完成采矿方法所规定的凡是矿块中完成采矿方法所规定的采准工程采准工程,该矿块的矿量叫采准矿量。该矿块的矿量叫采准矿量。三三.备采矿量备采矿量 是采准矿量的一部分是采准矿量的一部分,凡是矿块中完成采矿方法规定的切凡是矿块中完成采矿方法规定的切割工作此矿块的矿量叫备采矿量。割工作此矿块的矿量叫备采矿量。四四.三级矿量的保有期三级矿量的保有期 为了制约矿山企业有计划，按规律生产。符合为了制约矿山企业有计划，按规律生产。符合“采掘并举采掘并举 掘进先行掘进先行”的方针。规定各级矿量应保有一定的时间，称的方针。

10、规定各级矿量应保有一定的时间，称三级矿量的保有期三级矿量的保有期 有色有色 黑色黑色开拓开拓 3 3-5 3 3-5采准采准 1 1.5-2 1 1.5-2备采备采 0.5 0.5-1 0.5 0.5-1五五.三级矿量之间的关系三级矿量之间的关系1.1.时间方面：三级矿量在时间上处于渐变的关系。由地质固定的储量，根据工时间方面：三级矿量在时间上处于渐变的关系。由地质固定的储量，根据工程控制程度分为程控制程度分为A A、B B、C C、D D四级储量。这是从储量级别而言的。如果从三四级储量。这是从储量级别而言的。如果从三级矿量来说，一定储量的矿量，由于完成了开拓工程，其性质由地质储量转级矿量来说

11、，一定储量的矿量，由于完成了开拓工程，其性质由地质储量转变为开拓储量。在开拓工程的基础上进一步完成采准工程。其矿量的性质由变为开拓储量。在开拓工程的基础上进一步完成采准工程。其矿量的性质由开拓矿量变成了采准矿量，当然，少部分的付产矿量被提升到地表，通过更开拓矿量变成了采准矿量，当然，少部分的付产矿量被提升到地表，通过更进一步的切割工程，其采准矿量的性质又成了备采矿量，当然也有部分付产进一步的切割工程，其采准矿量的性质又成了备采矿量，当然也有部分付产矿石采出。也就是说从时间上开拓矿量超前采准矿量，采准矿量超前备采矿矿石采出。也就是说从时间上开拓矿量超前采准矿量，采准矿量超前备采矿量。量。从数量上

12、来说从数量上来说，开拓矿量大于采准矿量，或者说备采矿量是采准矿量的，开拓矿量大于采准矿量，或者说备采矿量是采准矿量的一部分，采准矿量又是开拓矿量的一部分。从空间上来说，开拓矿量范围最一部分，采准矿量又是开拓矿量的一部分。从空间上来说，开拓矿量范围最大，采准矿量次之，备采矿量范围最小。除开拓、采准、切割付产的矿石以大，采准矿量次之，备采矿量范围最小。除开拓、采准、切割付产的矿石以外，全部的开拓矿量的矿石最终都要转变为备采矿量的矿石。不考虑损失贫外，全部的开拓矿量的矿石最终都要转变为备采矿量的矿石。不考虑损失贫化都要被采出。化都要被采出。2.2.空间方面空间方面（1 1）.开拓矿量的控制工程开拓矿

13、量的控制工程 开拓系统的主要开拓巷道、通风井、主充填井、石门、井底车场、主要阶段开拓系统的主要开拓巷道、通风井、主充填井、石门、井底车场、主要阶段运输段专用回风巷、井下中央变电所、水仓水泵房、井下机修硐室、炸药库、运输段专用回风巷、井下中央变电所、水仓水泵房、井下机修硐室、炸药库、机电库等辅助硐室。机电库等辅助硐室。（2 2）.采准矿量的控制工程采准矿量的控制工程 人行通风天井、沿脉或穿脉阶段运输巷。通风运输平巷、材料设备井、充填人行通风天井、沿脉或穿脉阶段运输巷。通风运输平巷、材料设备井、充填井、电耙巷道、拉底巷道、切割天井，进路、小溜井等。井、电耙巷道、拉底巷道、切割天井，进路、小溜井等。

14、（3 3）.备采矿量的控制工程备采矿量的控制工程 a a补充切割：采场切割上山、切割天井、切割平巷、斗穿、斗颈、凿岩硐室。补充切割：采场切割上山、切割天井、切割平巷、斗穿、斗颈、凿岩硐室。b b切割：拉底、辟漏、切割槽、堑沟。切割：拉底、辟漏、切割槽、堑沟。3.3.数量方面数量方面数量方面数量方面 a a开拓矿量计算开拓矿量计算 式中：式中：AA矿井年产量矿井年产量,t/a,t/a t k t k开拓矿量的保有期开拓矿量的保有期,a,a r r废石混入率废石混入率,%,%k k矿石回收率矿石回收率,%,%b b采准矿量计算采准矿量计算 式中式中t zt z采准矿量保有期采准矿量保有期,a,a

15、c c备采矿量计算备采矿量计算 式中式中 备采矿量保有期，备采矿量保有期，a a2.6矿床开采的损失贫化概述概述定义定义1.1.损失损失:在矿床开采过程中，不可能将地质部门圈定的工业矿在矿床开采过程中，不可能将地质部门圈定的工业矿石全部开采出来，必有一部分工业矿石永久的损失在地下，石全部开采出来，必有一部分工业矿石永久的损失在地下，此现象叫损失，其损失的程度用损失率来表示。此现象叫损失，其损失的程度用损失率来表示。2.2.贫化贫化：在矿床开采过程中，由于围岩或夹石混入造成采出：在矿床开采过程中，由于围岩或夹石混入造成采出矿石品位的下降，此现象称贫化。其贫化的程度用贫化率矿石品位的下降，此现象称

16、贫化。其贫化的程度用贫化率来表示，来表示，3.3.岩石混入岩石混入：在矿床开采过程中，必有一部分围岩或夹石混：在矿床开采过程中，必有一部分围岩或夹石混入到采出矿石中来，反映混入岩石的程度用岩石混入率来入到采出矿石中来，反映混入岩石的程度用岩石混入率来表示。表示。损失贫化的原因损失贫化的原因1 1损失的原因：未爆下来，运输运搬中丢失。损失的原因：未爆下来，运输运搬中丢失。2 2贫化的原因：将围岩爆下，高品位矿石丢失。贫化的原因：将围岩爆下，高品位矿石丢失。矿石开采过程矿石开采过程 Q Q：工业储量：工业储量 a a：工业矿石品位：工业矿石品位 R R：混入岩石量：混入岩石量 a a混入岩石品位混

17、入岩石品位 QS QS：损失工业矿石量：损失工业矿石量 Q Q：采出矿石量：采出矿石量 a a：采出矿石品位：采出矿石品位 Q Q：采出工业矿石（采出纯）量。：采出工业矿石（采出纯）量。计算计算1.1.损失率：损失率：2.2.回收率：回收率：3.3.贫化率：贫化率：4 4岩石混入率：岩石混入率：公式推导：公式推导：根据矿床开采过程中矿石量平衡根据矿床开采过程中矿石量平衡 根据矿床开采过程中金属量平衡根据矿床开采过程中金属量平衡 将以上两式联立整理得将以上两式联立整理得 代入整理得代入整理得 上式中左侧恰好为废石混入率上式中左侧恰好为废石混入率2.6.4 例题：1 1某铜矿的一个矿块，有工业储量

18、某铜矿的一个矿块，有工业储量2000020000吨，其品位为吨，其品位为0.7%0.7%，采出矿石量为采出矿石量为1800018000吨，其品位吨，其品位0.5%0.5%，沉入围岩品位为，沉入围岩品位为0.1%0.1%，求损失率、贫化率、岩石混入率？，求损失率、贫化率、岩石混入率？2 2某矿山原矿石品位为某矿山原矿石品位为45%45%，围岩品位为，围岩品位为5%5%，岩石混入率为，岩石混入率为4%4%，求采出矿石品位？，求采出矿石品位？3 3某矿块储量为某矿块储量为1200012000吨，品位吨，品位55%55%，采出矿石，采出矿石1250012500吨品位吨品位49%49%，混入围岩品位，混入围岩品位5%5%，求贫化率、损失率、岩石混入率。，求贫化率、损失率、岩石混入率。减少矿石损失贫化的意义（自学）减少矿石损失贫化的意义（自学）降低矿石损失贫化的措施（自学）降低矿石损失贫化的措施（自学）