非煤开采复习计划资料

概念

1.矿石：在目前的技术经济条件下，能以工业规模从中提取的国民经济所必需的金属或非金属矿物的集合体。

2.矿产：是指一切埋藏在地壳中的可供人类利用的天然矿物资源。

3.矿石品位: 矿石中有用成分(元素、化合物或矿物)的单位含量。

4.工业品位：在当前技术经济条件下，可开采利用的矿石中有用成分的最低平均品位。又称最低工业品位。

5.矿石损失：在矿床开采过程中造成矿石数量减少的现象。

6.矿石贫化：采出矿石品位低于工业储量平均品位现象。

原因：①开采过程中混入废石；

②高品位矿石损失或高品位粉矿流失。

7.斜坡道：供无轨自行设备运行的倾斜巷道。

8.补偿空间：开凿出一定大小空间容纳矿石爆破后增大的矿石体积。

9.球状药包：指装药长度与钻孔直径之比小于6的药包。

10.金属回收率E：采出矿石中的金属量与工业储量所含金属量之比。

11.矿块底部结构：在矿块下部接受矿石、二次破碎和放出矿石的所需掘进的一组巷道组成及结构形式的总称。

12.落矿：将矿石从矿体上分离下来，并破碎成适于运搬块度的过程

13.矿石搬运：将回采崩落的矿石从采场运搬到阶段运输水平的过程，称为矿石运搬。

14.天井：连接阶段运输巷和阶段回风巷的垂直或倾角较大的巷道，它可把矿床分成块段(矿

块)，同时作为工作人员进入采场(采区)以及作为供风、供水、供电、运输材料、

通入新鲜空气等的通道。

15.矿石品位：矿石中有用成分(元素、化合物或矿物)的单位含量。称为品位，常以百分数表示。

16.联合开拓发法：用两种或多种主要开拓井巷的开拓方法。

17.特殊采矿法：利用某些矿物特殊的物理化学性质，通过钻孔将水或其他溶剂注入矿层，

将矿层中的固态矿物转化为液态，并通过钻孔或地下坑道将其提出地面，

而将矿石中的其余成分留在原地的一类采矿方法。

18.采矿方法：在矿块中进行的采准、切割和回采工作的总和。它是研究矿块开采的方法。

19.拉底：将拉底平巷扩宽至上、下盘边界，形成拉底空间，为回采开辟自由面，为矿石的

碎胀提供补偿空间，这就称为拉底。

20.采切比：从矿块内每采出一千吨（或一万吨）矿石所需掘进的采准切割巷道的长度。

21.矿石“三性”：矿石的结块性、氧化性和自燃性简称矿石“三性”。

1. 结块性

指采下的矿石遇水和受压后重新粘结在一起的性质。含粘土成分的矿采下后遇水受压易结块。它对放矿、装矿和运输都有影响。

2. 氧化性

指硫化矿石（化学成分为硫化物）采下后在水和空气的作用下变成氧化矿石（化学成分为氧化物）的性质。它降低选矿回收率，并使矿石结块或引起自燃。

3. 自燃性

指硫化矿石氧化生热并自燃的性质。该类矿石采下后不能在采场堆放时间太长，影响采矿方法的选择

22.辟漏：将漏斗颈上部扩大成喇叭口，形成漏斗，称为辟漏

23.主运输阶段：指将两个及两个以上阶段采下的矿石集中提升到地面的阶段(又称运输水

平) 。

24.辅助开拓巷道：用于人员上下、通风排水、提运废石、运送设备材料、溜放矿石和充填

料等巷道，如：副井、风井、充填井、矿石溜井、石门和阶段运输巷等。

25.主要开拓巷道：担负将井下矿石提运到地表或从一个阶段提到另一个阶段的开拓巷道。

主平硐、主立井、主斜井和主斜坡道

26.充填采矿法：回采矿房→形成空区→充填料充填

27.留矿采矿法：在采场中由下向上逐层进行回采矿石，每次采出的矿石放出约1/3的矿量，

其余采下的矿石暂留采场(矿房)中作为继续上采的工作台及支护两帮围岩，

待整个采场(也即矿房)的矿石落矿完毕后，再将存留在采场中的矿石全部放

出。

28.空场采矿法：将矿块划分为矿房与矿柱，先采矿房，后采矿柱，开采矿房时用矿柱及围

岩的自然支撑力进行地压管理，开采空间始终保持敞空状态。

简答题：

1、简述非煤矿床立面开拓特点

1)井筒一般不穿过矿体，布置在下盘、上盘或侧翼岩层移动范围以外，不留保安矿柱；

2)副井可分散布置；

3)风井布置方式多采用对角式。

2、竖井开拓、斜井开拓、斜坡道开拓法各自的优缺点

斜坡道开拓评价（与竖井、斜井相比）：

优点：

1）受地形、工业场地等条件影响较小；

2）斜坡道兼有主副井功能，开拓快，投产早；

3）矿井生产系统简单、环节少（地面→作业点→作业点）；

4）掘、采、装、运、卸综合机械化（无轨化），效率高，成本低；

5）无轨机动灵活、使用方便。

6）取消轨道，可节约大量钢材。

7）不需要提升及相应的地面构筑物，井口布置大大简化。

缺点：

1）开拓工程量大（3～6倍竖井工程量）；

2）开拓深度受掘进技术和经济因素的制约；

3）无轨设备初期投资大，维修工作量大，技术水平要求高；

4）无轨设备如用柴油为动力，井下空气污染严重。用电作动力。

3、阶段内矿块的开采顺序有哪几种？为什么非煤矿山多采用矿块后退式开采？

阶段中矿块的开采顺序：有前进式、后退式和混合式。

一般采用后退式，原因：

1）非煤矿床赋存条件复杂，矿体产状变化大，常常需要通过掘进巷道对矿床进行补充勘探；2）非煤井田尺寸一般较小，后退式的缺点(后退式开采初期工程量大、基建时间长)不突出。

4、非煤矿山开采工艺有什么特点？

1)多用凿岩爆破法落矿；

2)多用耙运设备或无轨运搬设备而少用输送机；

3)地压管理简单(自身强度、充填或崩落围岩卸压)

5、从开采技术要求出发，按金属矿床的划分标准，矿体厚度与倾角各是如何分类的？

矿体按厚度分为五类：

矿体倾角如下表分类

非煤矿床按成因分为：

1）内生矿床：岩浆矿床、伟晶岩矿床、气水—热液矿床

2）外生矿床：风化矿床、沉积矿床

3）变质矿床

7、上向分层充填开采与下向分层充填开采各有什么特点？

上向分层充填采矿法的特点是：将矿块划分成矿房和矿柱两步骤回采，矿房自下而上分层回采，并逐层用充填料充填采空区，以支撑采空区两帮围岩和作为继续向上回采的作业平台。回采矿房时的充填方法，主要有水力充填和胶结充填。

下向分层充填采矿法的特点是：在阶段中自上而下分层回采并逐层胶结充填，一般采用进路式在上一分层人工假顶的保护下进行回采作业。这种充填采矿法不划分矿房和矿柱，整个矿块一步回采。

8、非煤矿床地下开采全过程一般分为几个步骤

矿床开拓→矿块采准切割→回采

矿床开拓：从地表掘进一系列巷道通达矿体，形成提升、运输、排水和动力供应等完整的生产系统。

采准：在已经开拓的阶段掘进巷道，将阶段划分成矿块，并且形成矿块的生产系统（行人、通风、运料、凿岩和放矿等）的采矿准备工作。

切割：指在已经采准完毕的矿块中开切自由面和自由空间，为回采创造爆破和放矿条件的工作。

回采：指在已经采准切割完毕的矿块中采出矿石的过程。

9、爆破法落矿按孔深分为哪几种？爆破法原理主要分为哪几种？

（1）浅孔落矿

浅孔一般指深度不大于3～5m，孔径为30～46mm的炮孔,最小抵抗线为钎头直径的25～30倍。

（2）中深孔落矿

中深孔是指孔深不大于15m，孔径一般为50～70mm的炮孔，最小抵抗线为钎头直径的23～30倍。

（3）深孔落矿

孔深大于15m，其直径一般大于90mm，最小抵抗线钎头直径的25～35倍。

按补偿空间的大小，将爆破分以下几类：

1)自由空间爆破落矿

（k=20～30%，即矿石爆破后的松散系数Ks＝矿石的碎胀系数Kp时的爆破）。

2) 挤压爆破落矿

(k=10～20%，即矿石爆破后的松散系数Ks<矿石的碎胀系数Kp)。

10、空场采矿法分为几类？各方法适用条件是什么？

方法有：全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法、阶段矿房法、分段矿房法

房柱采矿法适用条件

(1)矿体与围岩稳固；

(2)矿体倾角不大于30度；即水平及缓倾斜矿体。

(3)矿石价值不高或品位较低的矿体。

留矿采矿法使用条件

矿石和围岩均稳固的薄和极薄的急倾斜矿体。

分段矿房法适用条件

中等稳固以上、倾斜、中厚和厚矿体。

阶段矿房法适用条件

矿石和围岩均稳固的急斜厚与极厚矿体。

11、非煤矿床划分为井田的主要特点有哪些？

通常按其自然生成范围划分，井田尺寸一般较小

12、按对采场地压管理方法不同，非煤矿床开采方法分为哪几类？

按采场地压管理方法的不同分：

1 空场采矿法

一般适用于开采矿岩稳固的矿体。

2 崩落采矿法

一般适用于：地表允许陷落。

3 充填采矿法

回采矿房→形成空区→充填料充填

13、留矿采矿法放矿过程中形成的空洞一般是如何处理的?

解决空洞的方法

①在拱形空洞的两侧漏斗放矿，破坏拱型空洞的拱脚，使悬空的矿石落下；

②在空洞上方埋较大的药包，借爆力震落悬空的矿石；

③使用矿用火箭弹爆破消除空洞；

④用高压水冲刷消除空洞。

14非煤矿山进行矿柱回收时应遵循的原则

①统一性原则：矿房回采、矿柱回采与采空区处理方案应在矿块开采设计即采矿方法设计时统一考虑；

②正常采序原则：矿柱回采应按照正常的开采顺序，以不破坏正常的生产系统为前提，在矿房回采以后有计划地及时进行；

③时间性原则：矿柱回采以后，将进一步引起围岩变形、破坏，直至失稳，从而影响矿井安全与正常生产，因此矿柱回采与采空区处理应同时进行。

15矿块底部结构分为哪几种

矿块底部结构1)漏斗式2)堑沟式3)平底式

16、按照矿床中有用成分的性质和工业用途进行分类？

矿石按有用成分用途和性质(工业用途)，可分为：金属矿石（铁矿石、铜矿石）、非金属矿

石（硫矿石）

矿床按矿床中有用成分性质和工业用途进行分类。

金属矿床、非金属矿床、可燃有机岩矿床

17阶段中矿块开采顺序有哪几种？用图式意

阶段中矿块的开采顺序：

有前进式、后退式和混合式

18落矿的孔深布置有哪几种？各自内涵式什么？

（1）浅孔落矿

浅孔一般指深度不大于3～5m，孔径为30～46mm的炮孔,最小抵抗线为钎头直径的25～30倍。

（2）中深孔布置

中深孔是指孔深不大于15m，孔径一般为50～70mm的炮孔，最小抵抗线为钎头直径的23～30倍。

（3）深孔落矿

孔深大于15m，其直径一般大于90mm，最小抵抗线钎头直径的25～35倍。

19、特殊采矿方法的优点

①基建工程量小，投资省，见效快；

②能开采用普通采矿方法难以开采或不经济的矿床，如开采深度大、矿石成分复杂或品位低的矿床；

③产品成本低；

④（用钻孔开拓矿床时）人员在地面从事采矿工作，作业安全、劳动条件好；

⑤有利于环境保护。

20、认识并分清分段凿岩阶段采矿法及普通留矿法等采矿方法中各巷道名称及含义，掌握他们的采准、切割等工作过程及内容。

普通留矿法

普通留矿法（留间柱和顶底柱）

1 阶段回风巷；2顶柱；3天井；4联络道；5间柱；6存留矿石；7底柱；8漏斗；9阶段运输巷；10未采矿石；11回采空间

普通留矿采矿法：采准切割工作

（1）采准

①在间柱中由阶段运输巷9沿着矿体底板向上掘进通风行人天井3，与阶段回风巷1相通；

②在天井3两侧的垂直方向上每隔5～6m向矿房掘联络巷4，通向矿房；

（2）切割工作：拉底和辟漏

①沿阶段运输巷9顶板每隔4～6m向上掘进漏斗颈至底柱的上部边界。

②拉底：将拉底平巷扩宽至上、下盘边界，形成拉底空间，为回采开辟自由面，为矿石的碎胀提供补偿空间，这就称为拉底。

③将漏斗颈上部扩大成喇叭口，形成漏斗，称为辟漏。

（3）回采工作:凿岩、爆破、通风、撬顶、平场和二次破碎、最终放矿

（1）凿岩：在矿房内的留矿堆上进行

（2）爆破：铵梯炸药和铵油炸药、火雷管

（3）通风：新风(从矿块近井底车场一侧天井)-联络巷-矿房-清洗工作面-污风-矿块另-侧天井-阶段回风巷排出。

（4）局部放矿：是指每次放出崩落矿石的1/3，一般采用重力或电耙运搬。

（5）撬顶、平场和二次破碎：安全、工作平台、免堵漏斗。

（6）最终放矿：矿房采完后，将暂存于矿房中的矿石全部放出，也称为大量放矿。

评价

1 优点

1)结构及回采工艺简单；2)采准切割工程量较小；

3)可利用矿石自重放矿；4)可分选分运；5)通风条件好。

2 缺点

1)平场工作量大(难以实现机械化)；

2)安全性较差(暴露面下工作及空洞)；

3)采场积压大量矿石，使资金的周转期长；

4)围岩不够稳固的地方，易造成矿石贫化和损失量大。

3 使用条件

矿石和围岩均稳固的薄和极薄的急倾斜矿体。

分段凿岩阶段矿房法

1 定义将阶段沿垂高划分为若干分段，在分段巷道中钻凿垂直（中）深孔，崩落的矿石从矿块底部放出，即分段凿岩，阶段出矿。

分段凿石阶段矿房法

1阶段运输巷2阶段回风巷3天井4电耙巷道5分段凿石巷道6矿石溜井7漏斗8切割天井9联络道10拉底巷道

分段凿岩阶段矿房法

（1）采准工作自阶段运输巷1，经联络巷9?在矿房两侧掘通风行人天井3，与阶段回风巷2相连通。

自天井3掘：分段凿岩巷5、拉底巷道10、下部电耙巷道4，且经电耙巷道4每隔5～7m掘漏斗颈至拉底水平。

同时，自1向上掘矿石溜井6，自10掘切割天井8，至矿房顶部。

（2）切割工作

切割工作包括：拉底、辟漏和切割立槽。

拉底：拉底一般采用浅孔，自拉底巷道向两侧扩帮，直至上、下盘，形成拉底空间。辟漏可以从拉底空间向下，或从漏斗颈向上开掘。由于回采工作是垂直的，因此拉底和辟漏既可在矿房回采前完成，也可以超前工作面1～2排漏斗进行，实践中多采用后一种方式。切割立槽:是起始回采的自由面和自由空间，其高度与矿房高度一致，长度与矿体厚度相同，宽度一般为2.5～3m。切割立槽可以布置在矿房一侧，也可位于矿房走向中央{此时回采可

提高矿块生产能力(在其两侧可同时回采)、相向爆破，矿石相互碰撞，能改善爆破效果，降低大块产出率}。

（3）回采工作

在凿岩巷道5中凿上向扇形中深孔或深孔。集中凿岩，分次爆破。上下分段工作面成直线或呈正台阶，后者较为安全。崩落的矿石靠自重，溜入矿房底部，用电耙出矿。

正台阶：一般上分段工作面超前一排炮孔。

评价

优点

(1)矿块生产能力大，效率高；

(2)采矿成本低； (3)安全性好。

缺点

(1)采准工程量大；

(2)矿柱矿量大，回采矿柱时的矿石损失和贫化率高；

(3)大块和粉矿率较高。

适用条件

矿石和围岩均稳固的急斜厚与极厚矿体。

计算公式： 矿石损失率：

矿石贫化率：

废石混入率：

金属回收率E ：

诸符号说明：

T ：采出矿石量，t ；

Q: 工业储量，t ；

R ：混入采出矿石中的废石量，t ；

Q0:开采过程中损失的矿石量（工业储量），t ；

q: 矿石损失率，%；

α：工业储量（平均）品位，%；

α‘：采出矿石品位，%；

α“：混入采出矿石中的废石品位，% ；

γ：废石混入率，%。

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