采矿概论
采矿概论 煤炭工业出版社 周英 主编
地质作用:是指引起地壳物质组成、内部构造，地表形态变化与发展的自然作用。
井田开拓：在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开掘一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。
上山：没有出口直接通往地面，位于本开采水平以上，沿煤层或岩层开掘的倾斜巷道。
下山：没有出口直接通往地面，位于本开采水平以下，沿煤层或岩层开掘的倾斜巷道。
采煤工艺：按照一定顺序完成各项工作的方法及其配合，称为采煤工艺。
在一定时间内，按照一定的顺序完成采煤工作各项工序的过程，称为采煤工艺过程。
矿井通风:利用机械或者自然压差为动力，使地面的新空气定量进入井下，并在巷道中沿既定的路线流动，最后将污浊空气排出矿井的全过程。
固结成岩：松散的沉积物逐步变成坚硬的沉积岩的过程。
地层------一般是指某一地质年代形成的一套成层状的岩石。
地层是具有时间概念和空间关系的。
含矸率------是指矿井开采出来的煤炭中含有大于50㎜的矸石量占全部煤量的百分率，是评价煤炭质量的一个主要指标。
断裂构造------岩层在地壳运动过程中，受力作用，岩体极限强度遭到破坏，失去了连续性和完整性的构造形态叫断裂构造。
阶段------在井田范围内，沿煤层的倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有独立的生产系统，称为一个阶段。
“三下一上”采煤------是指在建筑物下、铁路下、水体下和承压水体上采煤。
采煤方法采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上和空间上的相互配合。
普氏系数：反映岩石在各种采矿作用下被破坏的难易程度的系数，又称坚固性系数。
矿图：矿图是矿山工程中用各种投影方法绘制、以描绘矿山各项探采工程及其周围地质情况和煤层空间位置为主的，供地质、测量、采矿等人员使用的矿山生产及管理用的图的总称。
矿图的种类很多，常用的是煤矿地质图及采掘工程图。
井田开拓：在井田范围内，从地面向地下开掘一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统，称为井田开拓。
采矿概论的认识与体会
采矿概论的认识与体会一、引言采矿是人类利用地球资源的重要手段之一，也是人类社会发展的重要支撑。
采矿概论作为矿业工程的入门课程，为我们打开了认识和了解矿业的大门。
在学习过程中，我对采矿的概念、分类、方法、技术等方面有了更深入的认识与体会。
二、采矿的概念与分类采矿是指通过开采地下或地表储存的矿产资源，将其转化为可供使用的矿产品的过程。
矿产资源包括固体矿产资源、液体矿产资源和气体矿产资源。
根据矿产资源的不同特点和开采方式的差异，采矿可以分为露天开采和地下开采两类。
露天开采是指在地表进行的开采作业，适用于浅埋、近地表的矿体；地下开采是指在地下进行的开采作业，适用于深埋、深层的矿体。
三、采矿方法与技术1. 露天开采方法露天开采方法包括露天爆破、露天掘进和露天装载等。
其中，露天爆破是将爆破药剂布置在岩石或矿体上，通过爆破作用使其破碎；露天掘进是利用机械设备进行地表岩土开挖，如挖掘机、铲车等；露天装载是利用装载机等设备将开采到的矿石装载到运输车辆上。
2. 地下开采方法地下开采方法包括传统地下开采和现代地下开采两类。
传统地下开采包括巷道开挖、柱状开采和房柱开采等。
巷道开挖是在地下开挖巷道，使矿石通过运输设备运出；柱状开采是在矿体中留下稳定的柱体，来支撑地下工作面；房柱开采是在矿体中开挖房柱，使其成为稳定的支撑体系。
现代地下开采包括长壁工作面开采、割缝工作面开采和液压支架工作面开采等。
四、采矿的挑战与发展采矿作为一项复杂的工程活动，面临着诸多挑战。
首先，矿产资源的日益减少使得开采难度增加，需要采用更加高效、环保的采矿技术。
其次，采矿活动对环境的影响较大，需要采取措施减少环境污染和生态破坏。
此外，安全问题也是采矿需要关注的重点，要确保采矿作业人员的人身安全。
随着科技的进步和技术的创新，采矿工程也在不断发展。
例如，无人驾驶技术的应用使得采矿作业更加智能化和自动化；遥感技术和地球物理勘探技术的发展提高了矿产资源的勘探效率；矿山环境治理和资源综合利用技术的推广减少了对环境的破坏。
采矿概论第6章
例子
1972年，加拿大国际镍公司首次采用垂直下向大直径深孔崩矿 的阶段矿房采矿法，如图5－5。矿体厚度18米。矿房长度90米，高 60米。在矿房顶部拉出切割空间4，高为3.6米，宽度等于矿体的厚 度，作为凿岩水平层。在凿岩水平层，用装有COP6D钻机的凿岩台 车，钻凿直径为150毫米的下向平行深孔5，深孔间距和最小抵抗线 均为3.5米。最近有的矿山将深孔直径增大至200毫米，最小抵抗钱 增至6米。在矿房的一端开倔垂直的切割槽，然后用下向平行深孔 向切割槽空间爆破。为了减少对矿拄的破坏，采用毫秒雷管起爆。 矿房底部要拉底至矿体的整个厚度，作为出矿水平层8。在出矿水 平层，用ST—8铲远机6出矿。
思考题
自学全面法、房柱法。 简述房柱法和留矿法的异同点？ 试论述空场法的特点？ 简述留矿法的优缺点?
充填采矿法
概要： 1、充填采矿法及其分类 2、矿柱回采及空区处理
重点难点及目的意义： 了解充填采矿法的分类，掌握各充填法的特
征状况，了解矿柱回采与空区处理的方法。
6.3充填采矿法
充填采矿法：
振动出矿留矿法
振动出矿留矿法与自溜放矿留矿法的生产工艺基本相同，所不 同的是前者采用了振动出矿机出矿。
实践证明，振动出矿留矿法与自溜放矿留矿法相比，有如下的优 点：
(1) 放矿口的通过能力显著增加，因此，卡斗次数减少，二次破碎 的炸药消耗量降低，安全条件和劳动条件大大改善。
(2) 用振动出矿机取代木漏斗，底部结构中可以不用坑木。 (3) 放矿实现电控操作，劳动强度大大减轻，工效提高两倍以上。 (4)振动改善了矿石的流动性，采幅宽度可以适当减小，漏斗间距 增大，有利于降低矿石损失、贫化和切割工作量。
随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿方法 叫做充填采矿法 。
采矿概论课程设计
采矿概论课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握采矿概论的基本概念、原理和技术，培养学生对采矿行业的认识和兴趣。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解采矿的基本概念、分类和流程；掌握矿产资源的概念、分布和评价方法；了解采矿对环境的影响及防治措施。
2.技能目标：学生能够运用所学知识对矿产资源进行评价和分析；能够设计简单的采矿方案和环境保护措施。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识到采矿行业在国民经济中的重要地位，树立正确的资源观念和环境保护意识，培养关注社会、关爱环境的情感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括三个方面：1.采矿基本概念：介绍采矿的定义、分类、目的和基本流程。
2.矿产资源：讲解矿产资源的概念、分布、评价方法和开采技术。
3.采矿环境保护：介绍采矿对环境的影响，包括土地、水、大气和生态系统等方面，以及相应的防治措施。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：教师通过讲解、阐述采矿基本概念、原理和技术。
2.讨论法：引导学生针对实际案例进行讨论，培养分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法：分析典型采矿案例，使学生更好地理解采矿技术的应用。
4.实验法：学生进行实验，加深对采矿原理和技术的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：《采矿概论》，为学生提供系统、全面的采矿知识。
2.参考书：提供相关领域的参考资料，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、视频等，直观地展示采矿过程和环境保护措施。
4.实验设备：购置必要的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：关注学生在课堂上的参与程度、提问回答和团队协作等方面，以了解学生的学习态度和能力。
2.作业：布置适量的作业，让学生巩固所学知识，通过作业完成情况评估学生的掌握程度。
3.考试：安排期中和期末考试，测试学生对课程知识的掌握和运用能力。
采矿概论重点
采矿：是从地壳中将可利用矿物开采出来并运输到矿物加工地点或使用地点的行为、过程或工作。
地质作用（一）内力地质作用 1）地壳运动2）岩浆作用 3）变质作用 4）地震（二）外力地质作用 1）风化作用 2）剥蚀作用 3）搬运作用 4）沉积作用 5）成岩作用1、岩浆岩是由地球内部上升的熔融体—岩浆冷却凝结而成的岩石，也叫火成岩。
组成它的主要矿物：石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石等。
常见的岩浆岩：花岗岩、闪长岩等。
2、沉积岩是由其他岩石被破坏后所生成的碎屑，由风力、水力运搬堆积而成，或由溶解于水中的物质沉淀而成，或者由动植物的遗骸堆积分化而成。
常见的沉积岩：砾岩、砂岩、页岩、石灰岩等。
（沉积岩中一般可以或多或少的化石—古生物在岩层中留下的痕迹）3、变质岩它是各种岩石在地壳运动所产生的高温、高压作用下，使原来的组织构造重新改变而生成的岩石，如片麻岩、片岩、大理岩、矽卡岩等。
这类岩石最大的特征是多数具有片理状构造矿物中有用成分(元素或矿物)的重量与矿石的重量比，叫做矿石品位，一船金属常用百分数(％)来表示，贵重金属如金、铂等则用克／吨来表示。
按生成的原因不同，金属矿床可分为：内生矿床；外生矿床；变质矿床。
厚度：极薄矿体——厚度小于0.7～0.8米；薄矿体——厚度为0.8～2米；中厚矿体——厚度为2～5米；厚矿体——厚度为5～20米；极厚矿体——厚度在20米以上。
炸药的品种繁多，性能各异，但作为矿用炸药，应该满足下述要求：(1)爆炸性能良好，有足够的威力；(2)能用雷管起爆，而且使用安全；(3)对人体无毒害爆炸后生成的有毒、有害气体少；(4)在一定的贮存期内，不易变质失效；(5)原料丰富、制造简单、成本低廉。
目前我国矿用炸药主要是硝铵类炸药、硝化甘油炸药和乳化油炸药。
起爆器材是指产生起爆能以引起炸药起爆的器材，包括雷管、导爆索、导火索及导爆管等。
水平巷道掘进，主要普遍采用凿岩爆破法。
水平巷道掘进主要工序：凿岩、爆破、岩石装运和支护。
采矿概论
1、煤层顶板分为伪顶、直接顶、基本顶。
2、井田开拓方式有斜井开拓、立井开拓、平硐开拓、综合开拓。
3、我国三大主要成煤时期是石炭二叠纪、侏罗纪、第三纪。
4、长壁采煤工作面的采煤工艺类型主要分为炮采、普采、综采。
巷道按空间位置分为垂直巷道、倾斜巷道、水平巷道。
5、矿井通风方法分为抽出式、压入式、混合式。
6、矿井五大自灾害时瓦斯爆炸、煤尘爆炸、冒顶、水灾、火灾。
7、组成地壳的岩石按其成因分为岩浆岩、沉积岩、变质岩。
井下空气中co浓度应不大于0.0024%。
对岩石坚固性系数，又称普氏系数，越大岩石越坚硬。
对突出煤层的掘进通风方式必须采用抽出式。
错正断层是上盘相对上升，下盘相对下降的断层。
错煤矿煤系地层主要岩石类别是沉积岩。
缓倾斜煤层是倾角为﹤25°的煤层。
下列煤种中c含量最高的是无烟煤。
准备煤量的可采期应在1年以上。
主副井均为立井的开拓方式为立井开拓。
开采水平：沿煤层走向某一标高布置运输大巷的水平面。
锚喷支护：联合使用锚杆和喷混凝土或喷浆的支护。
瓦斯浓度：瓦斯在空气中按体积计算占有比率，以%表示。
什么是走向长壁采煤法？壁式体系采煤法有何优点？答：采煤工作面呈倾斜布置，沿走向推进，为走向长壁采煤法。
优点：1、通风可靠，出口多，有利于安全生产；2、生产集中，产量高；3、丢煤少，回采率高；4、掘巷少，经济合理；5、有利于机械化生产。
井下发生透水前有哪些主要征兆?发现透水征兆怎么办？答：1）挂汗。
（2）挂红。
（3）水叫。
（4）空气变冷。
（5）出现雾气。
（6）顶板淋水加大。
（7）顶板来压，底板鼓起。
（8）水色发浑，有臭味。
（9）采掘工作面有害气体增加，积水区向外散发出瓦斯、二氧化碳和硫化氢等有害气体。
（10）裂隙出现渗水。
井下发生透水事故，如因涌水来势凶猛，现场无法抢救，或者将危及人员安全时，井下职工应迅速组织起来，沿着规定的避灾路线和安全通道，撤退到上部水平或地面。
在行动中，应注意下列多项：（1）撤离前，应设法将撤退的行动路线和目的地告知矿井领导人。
采矿概论
第一章1.地壳的组成：组成地壳的岩石种类繁多，按其成因的不同可以将其分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。
2.层理沉积岩明显特征。
变质岩主要特征是片理构造。
岩浆岩特征是呈现晶质结构。
3.地质作用按其发生的动力来源及场所的不同，分为内力地质作用和外力地质作用。
1)内力地质作用包括：地壳运动、岩浆活动、变质作用和地震作用。
2)外力地质作用包括：风化和剥蚀、搬运和沉积和固结成岩。
4.地质年代是表明地质历史时期的先后顺序及其相互关系的地质时间系统，是研究区域地质构造和编制地质图的基础。
5.煤的形成：煤层的形成受古植物、古气候、古地理及古构造等条件的控制。
古植物从死亡、堆积到转化为煤的演化过程，称为成煤作用，其分为泥炭化阶段和煤化阶段。
6.煤系是指含有煤层的沉积岩系。
7.煤质就是煤炭的质量。
8.煤层的产状是指煤层在空间的产出状态和方位。
一般用三个产状要素来说明，分别为走向、倾向和倾角。
9.煤层倾角：缓斜煤层8°～25°(8°以下称为近水平煤层) 倾斜煤层25°～45°急斜煤层45°～90°10.煤层的厚度薄煤层—煤层厚度从最小可采厚度至1.3m中厚煤层—煤层厚度1.3m至3.5m。
厚煤层—煤层厚度3.5m以上。
11.褶皱可再分为向斜和背斜12.断裂构造可分为节理和断层两类。
断层及其要素。
根据断层两盘相对运动的方向，常常可以把断层分为正断层和逆断层两大类。
13. 在高斯投影面上，中央子午线和赤道的投影都是直线，并且以中央子午线和赤道的交点作为坐标原点，以中央子午线的投影为纵坐标轴，以赤道的投影为横坐标轴，这样的坐标系称为高斯平面直角坐标系。
14. 高程指某一点相对于基准面的高度。
15. 在矿井设计、施工和生产管理工作中，需要一系列的图纸，这些图纸统称为矿图。
矿图可分为两大类，即矿井地质图和采矿工程图。
第二章1. 煤田和井田的概念：同一地质时期形成的并大致连续发育的含煤岩系分布区称为煤田。
采矿概论
1 采矿学的定义研究在一定技术经济条件下，以一定的规模安全、经济、高效地开发自然矿产资源，同时，维护采矿空间平衡和系统平衡的学科。
2 两个平衡空间平衡：地下矿工作面、采空区稳定；露天矿不滑坡。
通道准备始终保持超前于开采生产系统平衡：各生产系统间合理匹配3 矿床的工业特性（1）厚度:指矿床上下盘之间的垂直距离（垂直厚度或真厚度）或水平距离（水平厚度）（2）倾角：0-5水平和微倾斜矿体5-30缓倾斜矿体30-55倾斜矿体大于55急倾斜矿体(3)物理力学性质：硬度，坚固性，稳固性，结块性，氧化性，自燃性，含水性，碎胀性4开采单位的划分矿田：划归一个矿山企业开采的全部或部分矿床的范围，称矿田。
井田：在一个矿山企业中，划归一组矿井或坑口）开采的全部矿床或其一部分称井田。
阶段：在井田中，每隔一定的垂直距离，掘进与矿体走向（矿体延展方向）一致的主要运输巷道，把井田在垂直方向上划分为若干矿段，这些矿段成为阶段（或中段）矿块在阶段中按一定尺寸将阶段划分为若干独立的回采单元，称为矿块5 开采顺序（1）井田中阶段的开采顺序有上行式和下行式下行式：先采上部阶段，后采下部阶段，由上而下开采上行式：与下行式相反（2）阶段中矿块的开采顺序：前进式，后退式，混合式前进式：当阶段运输平巷掘进一定距离后，从靠近主要开拓巷道的矿块的开始回采，向井田边界依次依次推进（优点：基建时间短，投产快。
缺点巷道维修费用高）后退式：在阶段运输巷道掘进到井田边界后，从井田的边界边界的矿块开始，向主要开拓巷道方向依次回采（优点：维修费用低。
缺点：基建时间长，投产慢）混合式：初期用前进式，待阶段运输平巷掘进到井田边界后，再采用后退式开采（优点：基建时间短，投产快，维修费用低。
缺点：生产管理复杂）6开采步骤开拓：井田开拓是从地表掘进一系列的井巷工程通达矿体，使地面与井下构成一个完整的提升、运输、通风、排水、供水、供电、供气（压气动力）、充填系统（俗称矿山八大系统）采准：在已完成开拓工作的矿体中，掘进必要的井巷工程，划分为回采单元，并解决回采单元的人行、通风、运输、充填等问题的工作称为采准切割：在完成采准工作的回采单元中，掘进切割天井（两端都有出口的井下垂直或倾斜井筒）和切割巷道，并形成必要的回采空间的工作称为切割回采：在完成采切工作的回采单元中，进行大量采矿作业的过程，称为回采，包括凿岩、爆破、通风、矿石运搬、地压管理等工序7三级矿量根据对矿床开采的准备程度，矿石储量分为3级，即开拓储量、采准储量和备采储量，称为3级储量。
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《采矿概论》教学大纲
课程编号：50140
总学时：48
总学分：3
课程性质：必修
适用专业及层次：测绘工程本科
相关课程：专业概论、高等数学、大学物理
教材：《采矿概论》孙广义郭中平主编，中国矿业大学出版社，2007
推荐参考书：《采煤概论》焦作矿院，阜新矿业学院，煤炭工业出版社，1999
《煤矿开采学》徐永靳主编中国矿业大学出版社，2003
《煤矿地下开采方法》王家廉吴绍倩主编煤炭工业出版社，2000
《矿井通风》黄元平主编中国矿业大学出版社 2002
《煤矿安全技术与事故处理》吴强秦宪礼主编中国矿业大学出版社，2003一、课程性质、目的与任务
采矿概论课程是测绘工程专业主要课程之一，是为这些专业学生将来从事与矿业有关工作打好基础的一门专业技术课程。
本课程的任务与目的是使学生掌握矿物资源工程中有关与采矿工程相联系的各科知识，如地质，测量，井巷工程，矿井通风，矿山机械设备，矿井开拓，采煤方法，回采工艺等。
二、课程内容与要求
（一）第一章煤矿地质基本知识
1.了解地质作用，地壳的物质组成。
2. 理解地史的概念，煤的形成和煤系。
3. 了解煤的性质，工业分类及煤层埋藏特征。
（二）第二章矿图
1.了解矿图的基本知识。
2.了解地质地形图，矿井地质图及采矿工程图。
（三）第三章井田开拓
1.了解矿区开发，井田划分。
2.掌握矿井储量，生产能力，服务年限，矿井巷道名称与分类及井田开拓基本问题。
3.了解井底车场。
（四）第四章井巷掘进与支护
1.了解岩石的性质及分级。
2.理解钻眼爆破与巷道断面形状。
3.掌握水平及倾斜巷道的掘进与支护。
4.理解立井开凿与延深。
（五）第五章采煤方法
1.理解采煤方法的概念及分类。
2.掌握走向长壁采煤法。
3.理解倾向长壁采煤法。
4.掌握厚煤层采煤法。
5.其他采煤方法。
（六）第六章矿井通风
1.了解井下空气组成。
2.了解矿井通风压力，通风阻力，通风动力及风量，风速等。
3.掌握矿井通风方法。
4.了解矿井通风构筑物。
（七）第七章露天煤矿开采
1.了解露天开采概述。
2.理解露天煤矿开拓。
3.理解露天矿回采工艺。
（八）第八章矿井安全生产
1.了解矿井瓦斯及其生成和赋存状态，瓦斯涌出和瓦斯等级。
2.了解矿井瓦斯爆炸及其预防，瓦斯突出及其预防以及瓦斯抽放。
3.了解矿尘及其防治。
4.了解矿井火灾及其防治。
5.了解矿井防水及排水。
6.了解顶板事故及其防治。
7.了解矿山救护。
（九）矿井生产系统
1.了解矿井地面生产系统。
2.了解煤炭的加工与利用。
3.理解矿井运输与提升系统。
4.理解矿井供电与排水系统。
三、课程学时分配
四、主要教学方法
采用课堂教学与参观模型想结合的教学方法，使学生在仅有课时学到最多的采矿基本知识。
五、课程考核方式及成绩评定
考核方式：考查
成绩评定：平时成绩50%，考试成绩50%。