采矿学--绪论+地下开采基本概念
第4章_矿床地下开采基本概念-12级采矿
I,1I一相邻的两条近距矿脉 α-矿体倾角，γ-下盘围岩移动角，β-上盘围岩移动角
五 、井田内矿体开采原则
在同一个井田的数个矿体中，往往有贫富不均，厚薄不 均，大小不一及开采条件难易不同等复杂开采技术条件。在 这种条件下，应遵循以下原则来开采，即：
贫富兼采，薄厚兼采，大小兼采，难易兼采。
若不以此原则开采，将会破坏合理的开采顺序，将会造
备注: 采矿设计工程师最先到手的是矿产地的矿产资源勘探报告(普 勘、详勘、勘查)，包括文字部分和图纸部分。 一般来说，矿床储量动辄数十万吨甚至数亿吨，延展规模小则 数百米，大则数公里，为实现矿产资源的有序化、合理化开采，如 何规划矿区？首先要回答以下几个问题： 1、矿产资源的划分。划给一个矿业公司开采还是几个公司？ 2、生产规模的确定。根据矿床的赋存条件、开采技术水平及国民 经济的需要，可能达到的生产规模？ 3、最终产品的确定？
废水和污浊的空气排到地表，新鲜空气送到工作面； ③ 把人
员、材料、大型无轨设备运到井下生产作业点。
开拓巷道——为达到上述开拓目的而掘进的巷道，称为开
拓巷道。例如井筒（竖井、斜井）、平硐、石门、井底车场、 井下大的硐室，主要阶段运输巷道、主溜井，充填井等，都 属于开拓巷道。
L长
H
B宽
(1)
(2)
（3）当矿床范围不大，矿体又比较集中时，为了生产管理 方便，可以用一个井田开采。 （4） 当矿体范围很大，或矿体比较分散，如果仍然用一个 井田开采全部矿床的话，则所开掘的巷道工程量大，生产地 点过于分散，因而会造成经济上的不合理，此时可划分几个 井田开采。
实例1
武钢矿业有限责任公司
4、为完成生产规模，如何安排矿山的开拓系统与地表平面布置？
这就是本节要回答的问题。主要介绍三个方面的内容：开采单 元的划分与开采顺序、开采步骤与三级储量、矿山生产技术经济指 标与合理开采年限的确定。
ch2矿床地下开采基本概念
采 单
阶段高度变化范围很大。
元
对于缓倾斜矿体，阶段高度通常小于20~30m；急
划 分
倾斜矿体，阶段高度通常为50~60m，个别也有达到
及 80~120m左右的。但是，对于不同的采矿方法，则所需
开 采
求的阶段高度是不同的
顺 (阶段高度如下图中的h)。
序
19.10.2019
矿物资源工程专业主干课程
4
开 采 单 元 划 分 及 开 采 顺 序
10
三、盘区和采区
3.当开采缓倾斜矿床时，可有两种情况
开 ① 当矿体厚度不大时，采区可沿走向布置； 采 单 ② 当矿体厚度很大时，采区可沿垂直走向布置； 元 划 分 及 开 采 顺 序
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11
四、开采单元划分
非煤矿床开采单元划分（井田再划分）的方式视
矿体倾角大小而定，主要有以下两种：
量 联络边等。
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24
矿 床 开 采 步 骤 和 三 级 矿 量
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
25
（4）采准系数及采准比
①采准系数（K1）
矿 K1是指矿块内每采出一千吨矿石总量所需要掘进的采 床 准巷道和切割巷道的长度。单位m/kt。
开 ②采准工作比重（K2）
序 Ⅰ—开拓盘区；Ⅱ—采准盘区；Ⅲ—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—
19.10.2019
采区；7—切割巷道
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8
三、盘区和采区
采矿学考试知识总结
采矿学考试知识总结绪论部分总结1、采矿学是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一门学科。
2、采矿生产的两个平衡：空间的平衡、生产系统的平衡（1）空间平衡：A 、地下矿工作面、采空区稳定；（不出现冒顶、透水等）B 、露天矿不滑坡；（边坡稳定，不会出现大的边坡坍塌移动）C 、通道准备始终保持超前于开采；（开拓、采准、切割、回采）（2）生产系统平衡：各生产系统间合理匹配（采矿、运输、提升、通风、排水、压气、供水、供电、通讯等各系统）。
3、当前存在的开采方式：地下开采、露天开采、特殊开采（海洋、采砂、生物化学法等），常规的主要开采方式为地下和露天开采两种。
常见的开采方式：(1)露天开采: 剥离、穿孔、爆破、采装、运输、排土等工艺。
(2)地下开采：开拓、采准、切割、回采等工艺。
(3)露天、地下联合开采：露天开采浅层矿床，地下开采深部矿床。
(4)特殊开采①大洋采矿②石材开采：③溶浸、溶解、熔融开采④月球采矿⑤煤矿中的“三下”开采4、必须清醒认识矿业发展面临的挑战①资源的枯竭与劣化趋势；（越来越明显，很多矿山要闭坑，资源越来越少等）②环保压力，当前清洁生产、无废（无害）矿山的发展；③传统学科与新兴学科的对比；④开采条件劣化；（矿石品位低，技术条件差等第一章矿床地下开采基本概念1、矿床分类，按形状：层状、脉状，块状。
按倾角：近水平（小于5），缓倾斜5——30，倾斜30——55，急倾斜（大于55）。
按厚度：极薄，薄，中厚，厚，极厚。
2、矿石和围岩的性质主要包括有：硬度、坚固性、稳固性、碎胀性、结块性、氧化性、自燃性及含水性等。
3、矿岩的硬度是指矿岩抵抗工具侵入的性能。
矿岩的硬度取决于矿岩的组成，即取决于矿岩颗粒的硬度，形状，大小，晶体结构以及颗粒间胶结物的情况等，矿岩的硬度除了对凿岩有很大影响外，往往影响矿岩的坚固性和稳固性。
）原体积（被碎前的体积破碎后的体积碎胀系数＞14、自然安息角——松散矿岩自然堆积时，其四周将形成倾斜的堆积坡面，我们把自然堆积坡面与水平面相交的最大角度，称为该矿岩的自然安息角。
金属矿床地下开采基本概念
金 一、矿石和废石的概念
属 （1）矿物——在地壳中，由于地质作用形成的自然元素和自
然化合物，统称为矿物。
矿 （2）矿石——凡是在地壳中遇到矿物集合体，在现在技术经
床 济水平条件下，能以工业规模从中提取国民经济必须的金属或 矿物产品的都叫矿石。
工 （3）矿体——矿石的聚集体叫矿体。（一个矿体是一个独立
床 会使排水费用增加。对于此方案寒冷地区的矿山，由于含水
工 性会造成结冰河。
业
特
征
金属矿床地下开采的基本概念
金 （八）其他的
属 （1）容重——容重是指单位体积中原岩的重量。
矿 一般岩石的容重为2.3——3.0T/m3之间。 有色金属矿石中金属含量较少，其容重与岩石差不多或稍
床 大些。黑色金属矿石中金属含量较高，容重可达3.5T/m3左
（四）矿岩的碎胀性 金
矿岩的碎胀性是指矿石和围岩破碎之后的体积比原体积 属 增大性质。碎胀性可用碎胀系数来表示（又叫松散系数）
矿 床
碎胀系数
破碎后的体积 原体积（破碎前的体积
）
工 对于一般坚硬矿岩石松散系数为1.4~1.6（或1.2~1.6）。
业 松散系数的大小主要取决于破碎之后，矿岩的粒度组成和 块度的形状。初装入容器（矿车、箕斗等）内的矿岩块，因
石是以氧化矿，硫化矿等形式存在的。
床 （一）金属矿石按其所含金属矿物的性质，化学成份，矿物
工 组成可以分为以下几类 （1）自然金属矿石:以单一元素形式存在的，如金、铂等。
业 （2）氧化矿石:矿石的成分为氧化物。 如：赤铁矿。 （3）硫化矿石:矿石的成份为硫化物。
特 如黄铜矿（CuFeS2）、方铅矿（PnS）、辉铜矿（MOS2）、 闪锌矿（ZnS）等
【采矿课件】采矿工程[1]
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（1）矿床开拓、采准、切割、回采的关系是彼此超前的关系 （2）三级矿量的含意
① 开拓矿量 ② 采准矿量 ③ 待采矿量
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【采矿课件】采矿工程[1]
第一章：金属矿床地下开采的基本概念
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第二章：矿床开拓
第二节：开拓方法
一、平硐开拓法
以平硐为主要开拓巷道，是一种最方便、最安全、最经济的开拓方法。 但只有在地形有利的情况下，才能发挥其优点，即只有矿床赋予于山岭地 带，埋藏在周围平地的地平面以上才能使用。
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第二章：矿床开拓
第二节：开拓方法
四、联合开拓法
由两种或两种以上主要开拓巷道来开拓一个矿床的方法称为联合开拓 法。其实质是因矿床深部开采或矿体深部产状（尤其是倾角）发生变化而 采用的两种以上单一开拓法的联合使用，即矿床上部用一种主要开拓巷道， 而深部用另一种主要开拓巷道补充开拓，成为一个统一的开拓系统。
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三、空场采矿法的适用条件
（1）适用于开采矿石和围岩都很稳固的矿床。 （2）采空区在一定时间内，允许有较大的暴露面积。 四、空场采矿法分类
空场采矿法目前应用比较广泛的几种方法是： （1）房柱法（包括全面法） （2）浅孔留矿法 （3）分段法（赞比亚方案） （4）阶段矿房法（包括⊥薄矿，水平薄矿的各方案） （5）其他采矿方法及其变形方案
矿大版采矿学绪论部分
矿大版采矿学绪论部分引言采矿学是研究矿产资源的开发和利用的学科，是矿山工程的基础学科之一。
矿大版采矿学作为我校的开发教材，是矿山工程专业本科生和研究生必学的课程之一。
这门课程的学习旨在让学生全面了解采矿学的基本概念、原理和方法，为矿山工程的实际工作奠定基础。
采矿学的定义采矿学是研究矿产资源的开发和利用的学科。
它包括对矿床的调查、矿石开采、矿物处理和资源利用等方面的研究。
采矿学旨在寻找合理的采矿方法，以最大限度地发挥矿产资源的经济效益。
采矿学的研究对象主要是矿床及其周围环境。
采矿学的研究内容采矿学的研究内容非常广泛，主要包括以下几个方面：矿床调查矿床调查是采矿学的基础工作，它包括野外地质勘查和实验室测试等环节。
矿床调查的目的是了解矿床的地质特征、矿石储量、矿石品位等信息，为后续的矿石开采提供依据。
矿石开采矿石开采是采矿学的核心内容之一。
它包括采场布置、矿山开拓、矿石提取等环节。
矿石开采的目的是将地下或地表的矿石开采出来，并进行加工和利用。
矿区环境保护矿区环境保护是采矿学的重要内容。
在矿石开采过程中，会产生大量的废渣和废水，这对周围的环境造成很大的影响。
矿区环境保护旨在减少采矿活动对环境的破坏，并实施环境治理措施，保护生态环境的可持续发展。
矿物处理矿物处理是采矿学的重要内容之一，它包括矿石矿浆的净化、分离和浓缩等工艺过程。
矿物处理的目的是将矿石中的有用成分提取出来，并制备出高品位的矿产品。
资源利用资源利用是采矿学的终极目标之一。
矿产资源的开发要解决两个问题：一是将地下或地表的矿石开采出来；二是经过矿石加工处理，运用于工业、农业等各个领域，使之发挥最大的经济效益。
采矿学的发展前景采矿学在现代工业和经济中具有重要的地位。
随着我国经济的快速发展，对矿产资源的需求增加，采矿学的发展前景十分广阔。
未来，采矿学将面临新的挑战和机遇。
一方面，矿床的勘察和开采方法将更加先进和高效；另一方面，矿区环境保护和资源综合利用成为发展的重要方向。
采矿工程中的地下开采技术
采矿工程中的地下开采技术地下开采是采矿工程中一项重要的任务，它涉及到从地下矿体中提取矿石和矿砂的过程。
地下开采技术在矿业领域中具有重要地位，它对矿产资源的开发和利用起着决定性作用。
本文将介绍地下开采的基本原理、常用技术以及面临的挑战。
一、地下开采的基本原理地下开采是指将地下矿体中的矿石或矿砂通过井巷、洞穴等通道运出地面。
地下矿体有不同的形态和产状，对于不同的矿体，地下开采需要采用不同的技术和方法。
基本原理包括：确定矿体分布、了解矿体的力学性质、确定开采方法和开采方案。
开采目标是高效、安全地提取矿产资源。
二、常用地下开采技术1. 岩石爆破技术岩石爆破技术是地下矿体开采中最常用的技术之一。
通过使用炸药来破坏岩石结构，达到采矿的目的。
该技术包括钻孔、装药、点火等过程，需要合理的爆破设计和施工，以确保安全和高效的矿石提取。
2. 煤矿采掘技术煤矿采掘技术是对煤矿进行地下开采的专门技术。
它包括切割开采、掘进开采和采煤机开采等方法。
这些技术在煤矿工程中应用广泛，能够高效地提取煤炭资源，并保证安全和环保。
3. 矿山溜槽开采技术矿山溜槽开采技术是一种利用溜槽进行矿石开采的方法。
它通过挖掘和开凿不同深度和角度的溜槽，引导矿石流动到较低处，以便于提取。
该技术可以用于金属矿、非金属矿和煤矿等多种矿石的开采。
4. 矿井开采技术矿井开采技术是针对深部矿体进行地下开采的一种方法。
它包括井巷开挖、支护和矿石提取等过程。
矿井开采技术需要结合矿体的特点，采用合适的支护措施，确保矿井的稳定和安全。
三、地下开采技术面临的挑战地下开采技术虽然已经取得了重大的进展，但仍面临诸多挑战。
其中包括以下几个方面：1. 地质条件复杂：地下矿体的地质条件多变，包括岩石结构、矿体赋存形式等，这对地下开采提出了很高的要求。
2. 安全风险大：地下开采涉及到井巷、巷道等结构的建造和管理，容易发生事故和灾害，如坍塌、火灾等。
3. 环境保护：地下开采会导致土地沉陷、地下水位下降等环境问题，对周围生态环境产生影响。
采矿工程概论
采矿工程概论2008年2月第一章：金属矿床地下开采的基本概念第一节：金属、矿床的工业特征一、矿石和废石的概念矿物、矿石、矿体、矿床、围岩、夹石、废石二、矿石的种类（一）金属矿石按其所含金属矿物的性质、化学成份（二）根据所含金属种类的不同三、矿石品位的概念矿石品位的概念、边界品位、最低工业品位四、矿石和围岩的性质硬度、坚固性、稳固性、碎胀性、结块性、氧化性、自燃性及含水性等。
第二节：金属矿床地下开采概念一、井田、矿田和矿区的概念二、走向线、走向、走向长、倾斜线、倾向、倾角三、关于延深、埋进深度和赋存深度的概念四、阶段、矿块和盘区采区的概念五、矿床的开采顺序（一）井田阶段的开采顺序（1）下行式——即自上而下进行开采。
（2）上行式——与下行式相反（二）阶段中矿块的开采顺序（1）前进式回采（2）后退式回采（3）混合式回采六、矿床的开采步骤金属矿床地下开采的步骤可以分为：开拓、采准、切割与回采四个步骤，这些步骤反映了不同的工作阶段。
（一）开拓工作（二）采准工作（三）切割工作（四）回采工作回采工作包括：落矿、运搬和地压管理三个主要工作。
（1）矿床开拓、采准、切割、回采的关系是彼此超前的关系。
（2）三级矿量的含意①开拓矿量②采准矿量③待采矿量第三节：矿石的损失、贫化和矿山年产量一、矿石的损失和贫化1.矿石的损失矿石损失量与矿石的工业储量的百分比，叫做矿石的损失率。
2.矿石的贫化混采下来的废石量与采出矿石量的百分比，叫做矿石的贫化率。
二、矿山年产量矿山年产量是矿山每年生产的产品量。
第二章: 矿床开拓第一节：开拓方法分类一、开拓方法分类矿床开拓方法大致可分为单一开拓和联合开拓两大类。
（一）单一开拓法：平硐开拓竖井开拓斜井开拓（二）联合开拓法平硐盲竖井开拓平硐盲斜井开拓竖井盲竖井开拓竖井盲斜井开拓斜井盲竖井开拓斜井盲斜井开拓第二节：开拓方法主要开拓巷道是决定一个矿床开拓方法的核心，其选择在矿山设计中是至关重要的。
主要开拓巷道类型的选择由以下几个条件来决定：（1）地表地形条件（2）矿床赋存条件（3）矿岩性质（4）生产能力另外，开拓巷道施工的难易程度、工程量、工程造价和工期长短等，虽然不能作为确定开拓方案的重要依据，但决不可忽视。
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第二部分地下开采基本概念图20（见p18)
图20 矿体倾角小于或等于围 岩移动角矿体开采顺序
22
第二部分地下开采基本概念图21（见p18)
图21 矿体倾角大于围岩移动角相邻矿体开采顺序 23
4
凿岩工具 改善
提高了穿孔效率，大规模提高了采矿效率（19世纪空 气压缩机的出现导致风动凿岩机的发明，动力机械 凿岩代替手工凿岩）
5
大规模机械 开采强度、效率提高（二十世纪初） 化开采
6 现代化生产 多学科知识应用，提高了生产效率与质量
2
第一部分绪论表2 （见绪论P6）
序号
名称
作者
出版社
出版年
1 采矿学（教材） 王 青
B
L
H
图 6矿石块度表示
9
第二部分地下开采基本概念图7（见p7)
图7矿石自然安息角
10
第二部分地下开采基本概念图8（见p8)
Ⅱ号矿田
1号井田
2号井田
Ⅰ号矿田
Ⅲ号矿田
矿区
图8 矿区矿/区矿、田矿/井田田、关井系田图 11
第二部分地下开采基本概念图9（见p8)
L长 B宽
H
(1)
(2)
图9 井田尺寸表示 12
第二部分地下开采基本概念图11（见p10)
图11 阶段和矿块的划分
13
第二部分地下开采基本概念图12（见p10)
图12 盘区和采区
的划分
14
第二部分地下开采基本概念图13（见p12)
图13开拓工作示意图 15
第二部分地下开采基本概念图14（见p12)
图14矿块划分示意图
16
第二部分地下开采基本概念图15（见p13)
采矿学
绪论＋第一章
主讲教师：李明 时间：2008-1-26
1
第一部分绪论表1（见绪论P3)
序 号
历史时期
作业特征
1 原始开采 利用简单工具机械力破岩（石器时代手工开采）
利用炸药破岩，提高了破岩效率（17世纪初黑火药的
2 爆破破岩
应用，是采矿工艺发生重大变化，1867年诺贝尔发
明炸药用于爆破破岩）
3 机器的使用 提升运输效率提高（18世纪工业革命后，机器的使用）
图15 采准工 作示意图
17
第二部分地下开采基本概念图16（见p16)
图16两翼前进式开采
18
第二部分地下开采基本概念图17
图17阶段中矿块的开采顺序
19
第二部分地下开采基本概念图18
图18 后退式各回采顺序
20
第二部分地下开采基本概念图19（见p18)
图19 矿体上盘/下盘 移动角的表示
21
图1 层状矿床
地表
4
第二部分地下开采基本概念图2（见p1)
图2 脉状矿床
5
第二部分地下开采基本概念图3（见p2)
图3块状矿床
6
第二部分地下开采基本概念图4（见p2)
a φ b
α 图4 矿体厚度 表示图
7
第二部分地下开采基本概念图5（见p3)
上盘围岩
下盘围岩
矿石 夹石
图5 矿体围岩表示
8
第二部分地下开采基本概念图6（见p7)Biblioteka 2 金属矿床露天开采 李宝祥
3 金属矿床地下开采 解世俊
4
凿岩爆破
陶颂霖
5
井巷工程
周昌达
冶金工业出版社 冶金工业出版社 冶金工业出版社 冶金工业出版社
2001 1992 1986 1986
冶金工业出版社 1994年第二版
6
采矿设计手册（2 矿床开采卷）
张富民 总编
中国建筑工业出版社
1987
3
第二部分地下开采基本概念图1（见p1)