第3章_采矿工艺(采矿概论)共79页
第3章_采矿工艺
第3章_采矿工艺采矿工艺是指矿石经过一系列的处理流程，从中将有用矿物品位提高、杂质去除，最终得到所需金属或非金属矿产品的过程。
它是矿山开发过程中的一个重要环节，决定了矿石的综合利用率和经济效益。
本章主要介绍采矿工艺的基本原理和流程，并简要介绍常用的采矿设备。
采矿工艺的基本原理是利用矿石中矿物的不同特性进行分离。
根据矿物的物理、化学性质差异和相对密度、磁性、润湿性等参数的差异，可以实现矿石的浮选、重选、磁选、湿选、电选、气力选等分离手段。
采矿工艺的一般流程包括采矿、破碎、磨矿、分选等环节。
首先是采矿，即将矿石从矿山上开采出来。
然后通过破碎工艺将矿石粉碎成合适的粒度，以便后续的磨矿和分选。
磨矿是利用机械设备将矿石进一步细碎，并将其中的有用矿物与杂质分离。
分选是根据矿物的特性和理化性质，采用合适的分选设备（如浮选机、重选机、磁选机等），对矿石进行分离，使有用矿物得到提取，而把杂质留下。
最后需要对提取出的矿物进行精炼、浓缩等处理，以得到纯度更高的产品。
常用的采矿设备有破碎机、磨矿机、浮选机、重选机、磁选机、湿选机、电选机等。
破碎机主要用于将矿石粉碎至一定粒度，常用的有颚式破碎机和圆锥破碎机。
磨矿机则是将粉碎后的矿石进一步细碎，常见的有球磨机、矿石磨等。
浮选机、重选机、磁选机等是根据矿石中特定矿物与水、空气、药剂等的亲疏关系而进行的分离。
湿选机则是通过水的润湿性，将矿石中的杂质与有用矿物分离。
电选机则是利用矿石中矿物的不同导电性进行分离。
除了上述设备之外，还有辅助设备如给料机、皮带输送机、振动筛、螺旋分类机等。
这些设备用于将矿石、砂石等物料输送至相应的处理设备，或者对物料进行筛分、分级等操作。
总之，采矿工艺是矿山开发过程中的关键环节，通过一系列的处理流程将矿石中有用矿物提取出来，达到矿石资源的有效开发利用。
通过合理选择和配置采矿设备，并结合矿石的特性和要求，可以实现高效、经济的矿石加工，提高矿石的综合利用率和经济效益。
金属矿地下开采-陈国山-第三章矿床开拓概要PPT课件
1-斜井 2-石门 3-矿体侧翼岩石移动角 4-矿体 提示：斜井倾角及石门长度受偏角影响
3.4 平硐溜井开拓法
3.4.1 适用条件:矿体位于地平面以上 三大优点：运费低 自然通风 自流排水
3.4.2 沿走向平硐溜井开拓法： 平硐的方向与矿体走向方向一致。 平硐位置 脉内 脉外
1. 脉内布置优缺点 优点: ① 及时探矿,确定矿石量级。 ② 掘进中及时清楚矿体走向并有副产矿石产生。 缺点: 需采用后退式回采
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
3.2 竖井开拓法
3.2.1 适用条件：矿体位于地平面以下—— 倾角＞45°或＜15° 提升方式： 箕斗井、罐笼井、混合井
3.2.2 下盘竖井开拓法 优点：1. 井筒保护条件好 2. 不用留保安矿柱 3. 石门总长度最短 缺点：深度石门较长
示意图
1-竖井， 2-石门， 3-平巷 4-矿体， 5-上盘 ，6-下盘
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
示意图
1-竖井 2-石门 3-矿体 4-地质储量界线
3.2.5 竖井穿过矿体开拓法 特点：少量压矿,大量缩短石门，节省投资。
示意图
1-穿过矿体的竖井，2-下盘竖井井位， 3-保安矿柱
3.3 斜井开拓法
3.3.1 适用条件
矿山地质学-采矿工艺
第一節 採礦方法分類與采切工程
❖ 回採工作：完成落礦、礦石搬運和地壓管理三項 主要作業的具體工藝，以及它們之間在時間和空 間上的配合關係，稱為回採工作。
第一節 採礦方法分類與采切工程
❖ 採礦方法分類
目的：便於認識每種採礦方法的實質，掌握其內在的規律及共性， 以便通過研究進一步尋求更加科學、更趨合理的新採礦方法，需要對 現在的種類繁多的採礦方法進行分類。
脈外：無副礦石，疏水效果差；巷道維護成本 低，通風，開採自燃性礦石時易封閉火區。厚礦 體
（1）岩脈單向錯車道佈置
礦體
脈內采准工程
錯車道
階段運輸巷道
脈外采准工程
脈內脈外聯合 采准工程
單一沿脈巷道佈置
適用於中、小型礦山，可適應年產礦石20 ~ 30萬噸的礦井要求。 礦體規則的薄礦脈採用脈內佈置，而礦體變化大時可採用脈外佈置。
爆
破
鑿 岩 與 爆 破
天井是礦山井下聯系上下兩個
中段的垂直或傾斜巷道，用途廣泛 、數量眾多，也是采准的主要工程 。
井
天井掘進工序包括：鑿岩、裝
藥、爆破、通風、裝岩及支護。
天井段面大小依用途選擇,行人 巷 天井中還應設置梯子、平臺及各重
管線。
掘
進
吊罐法掘進天井按天井傾角分為直 吊罐和斜吊罐。
吊罐法掘進天井勞動強度低，消耗 材料少，工序簡單，通風好，掘進速 度快。
第一節 採礦方法分類與采切工程
❖ 三類主要方法的比較：
空場法：圍岩要求穩固 崩落法：自下而上開採，圍岩能夠崩落，地表允許塌陷 充填法：穩固性好時，自下而上開採；穩固性差時，自 上而下開採；圍岩的穩固性是本方法選擇的主要依據 現實生產中跨越類別之間的採礦方法陸續應用。
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。
采矿工艺
采矿工艺知识介绍采矿工艺的管理原则是：贯彻执行“采剥并举，剥离先行”，保证合理“三量”关系，在满足质量要求的前提下，做好均化搭配工作，石灰石、砂岩资源开采综合利用，实现零排废。
合理的“三量”关系数值如下：开拓矿量：24个月产量；准备矿量：12个月产量；可采矿量：6个月矿量；各采矿区须同时满足上述要求。
开拓矿量指开拓工程已经完成，出矿和废石的运输系统已经形成，具备了进行采准工作的条件。
开拓矿量即为完成了开拓工程的最下一个台阶底板标高以上的矿量。
准备矿量是开拓矿量的一部分，指已完成剥离工程和开段沟的各水平上所有台阶的矿量。
可采矿量是准备矿量的一部分，指生产中能连续采出的矿量。
即在台阶上矿床上面和侧面已被揭露出来，保留最少工作平台宽度以外能采出的矿量。
1、露天开采的生产工艺流程露天开采的主要生产工艺是采准、穿孔、爆破、铲装、运输。
这几项工艺相互关联、密切配合，只要其中一项出现问题，势必影响其它工序的正常进行。
1.1采准工作采准工作即是露天矿山开采的第一道工序，它是为钻机的穿孔提供一个平台，让钻机能够安全的架设，从而为后续工作打下基础。
1.2穿孔工作穿孔工作是露天开采的重要环节，它为爆破工作提供装药的孔穴。
穿孔质量，在一定程度上取决于穿孔方法和穿孔设备，并直接影响随后的爆破及铲装工作。
露天矿穿孔设备按其穿孔深度分为深孔和浅孔凿岩设备。
深孔穿孔设备主要有牙轮钻机和液压潜孔钻机。
1.3 爆破工作中深孔爆破效果应满足以下基本要求：（1）大块率要受控，一般要控制在7%以内，矿石粒度应有利于提高铲装和破碎的效率；（2）炮堆松散度、尺寸、形状有利于挖掘设备安全和高效率作业；（3）爆破平台的标高、尺寸和台段坡面角的误差应在允许范围内；（4）爆破震动、飞石和空气冲击波作用控制在允许范围内，减少和消除底根，控制爆破的后裂、后冲。
与地下开采相比，露天开采爆破的主要特点是，台阶工作线长，工作面较宽，开采机械化程度高，开采强度大，爆破条件好。
采矿课件ppt
随着环保意识的提高，采矿行业将更加注重环保和可持续 发展，如减少对环境的破坏、降低污染排放和提高资源回 收利用率等。
矿产资源开发的新领域与新模式
海洋矿产资源开发
随着海洋资源的日益丰富，未来将有更多的矿产资源开发项目转 向海洋领域，如海底多金属结核、热液硫化物和可燃冰等。
非常规矿产资源开发
资源保障
采矿为人类提供各种矿产 资源，支撑经济发展和人 类生活。
工业基础
矿产资源是许多工业的基 础原料，对制造业、建筑 业等行业至关重要。
科技进步
采矿业的发展推动科技进 步，提高资源利用率和采 矿效率。
采矿的历史与发展
古代采矿
古代采矿方法原始，主要 依靠手工挖掘，开采的矿 物种类有限。
近代采矿
随着科技发展，采矿业逐 渐实现机械化，开采深度 和范围不断扩大。
在选择和优化采矿技术时，需要考虑矿体的地质条件、资源储量、开采 环境等方面的因素，同时还需要考虑采矿技术的可行性、经济性和环保
性等方面的因素。
随着科技的不断发展，新的采矿技术和设备不断涌现，为采矿行业的发 展提供了更多的选择和机遇。因此，选择和优化采矿技术需要不断更新 观念和引进新技术，以适应不断变化的市场需求和条件和复杂环境下的采矿作业 所采用的技术方法。
02
特殊采矿技术主要包括水下采矿、深海采矿、太空采矿等，这
些技术的应用需要克服许多技术和工程方面的难题。
特殊采矿技术的发展对于满足全球对矿产资源的需求和提高采
03
矿行业的经济效益具有重要意义。
采矿技术的选择与优化
选择和优化采矿技术是确保采矿作业高效、安全和可持续的重要环节。
地下开采技术
地下开采技术是指通过挖掘井巷工程 到达矿体，将矿石采出到地表的采矿 方法。
第4讲采矿工艺ppt课件
第一节 落矿
六、非煤矿井的采场爆破
1、主要内容： 在回采工作面崩落矿石和回采矿柱时的爆破 2、特点： 1)火雷管爆破应用较多，也用电雷管爆破。 缺点： a.无法利用仪表检测； b.不安全。 2)炸药 岩石硝铵炸药，威力大，但污染也较高。
第4讲采矿工艺ppt课件
第三章 采矿工艺
非煤矿床回采的主要工艺： 落矿、矿石运搬与地压管理
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)
第一节 落矿
4.评价落矿效果的主要指标：
1)凿岩工劳动生产率 2)实际落矿范围与设计范围的差距 3)矿石的破碎质量：主要用大块产出率表示。
第一节 落矿
平行中深孔
a）垂直平行孔 b）水平平行孔
第一节 落矿
（2）炮孔布置评价
平行布置：炸药分布均匀，爆破质量好，但凿岩作 业时间长（频繁移机安装），效率低。 扇形布置：同一排面得炮孔呈放射状排列，炸药分 布不均匀，爆破质量差，但不必频繁移动凿岩设备， 凿岩效率高。 多采用扇形布置，垂直上向扇形
2.挤压爆破
爆破作用两个阶段
(a)自由空间爆破；
（b）挤压爆破
1-入射波；2-反射波；3-透射波
第一节 落矿
(三)深孔挤压爆破落矿评价
优点：
1)减少或取消了补偿空间，不仅降低了矿块的切 割工程量，也有利于矿体的稳定
2)挤压爆破效果好，既降低了大块产出率，也提 高了放矿和运搬矿石的速度。
缺点：
第一节 落矿
1 炮孔布置
矿体 缓倾斜、薄 缓倾斜、中厚
矿山开采的采矿方法与工艺
05
开采安全与环境保护
开采安全
开采安全制度
建立完善的安全管理制度，包 括安全生产责任制、安全检查 制度等，确保采矿作业的安全
。
作业人员培训
对采矿作业人员进行安全生产 培训，提高他们的安全意识和 操作技能，降低事故发生的风 险。
安全设施配备
配备齐全的安全设施，如防护 栏、安全网、警示标志等，保 障作业人员的生命安全。
合理利用矿产资源，提高资源 利用率。
环境保护
保护矿山环境，减少对生态的 破坏。
经济可行
采矿方法与工艺需符合经济要 求，具有经济效益。
02
采矿方法
空场采矿法
总结词
适用于矿石和围岩均稳固的矿体
详细描述
这种方法主要是在回采的过程中，将矿块划分为矿房和矿柱，首先开采矿房， 然后开采矿柱。在矿房回采时，先采切割槽附近的矿体，并形成一个切割槽， 然后扩大切割槽直到达到设计的标准。
应急预案制定
制定科学合理的应急预案，建 立应急救援队伍，提高应对突
发事件的能力。
环境保护与治理
生态恢复
废水处理
在采矿过程中，应采取有效措施保护生态 环境，并在采矿结束后进行生态恢复，促 进矿区的可持续发展。
对采矿过程中产生的废水进行处理，确保 达标排放，防止水体污染。
废气治理
固体废弃物处理
采取有效措施控制采矿过程中的废气排放 ，减少对大气环境的污染。
溶浸采矿法
总结词
适用于金属矿山开采
详细描述
这种方法主要是通过在矿体中注入溶浸液，使矿石中的有价成分溶解，然后从矿石中回收溶解的有价成分。
特殊采矿法
总结词
适用于特殊类型的矿山开采
详细描述
这种方法主要包括海底开采、极地开采等特殊环境下的开采方法。这些方法需要特殊的设备和工艺， 以确保安全和高效的开采。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
总之，地下采矿方法的发展趋势是不断简化采场结构， 采用新的工艺技术和新设备，机械化开采，实现大型化、集 约化生产，实现地下采矿的智能机器人化开采，实现资源的 最大回收利用。
二、采切工程
采切工程的划分、采准方法、切割方法
（一）、采切工程的划分
采准工程:在开拓矿量的基础上，为获得采准矿量，按采 矿方法工艺的要求掘进的井巷工程。如：
（4）脉外环型布置（见图3-5，p42）
矿体倾角不大的中厚矿体的回采，装车线与行车线互不干 扰，巷道断面小，便于维护，但掘进工程量较大。
（5）无轨装运设备运输巷道布置（见图3-6，p43） 适用于采用无轨设备出矿的中、大型矿山。
（三）、切割方法 矿块采准完成后，为形成矿块生产能力，便于落矿，
开辟的最初工作面与补偿空间而掘进的工程。 结合具体采矿方法讲述。
分类
类别
自然支撑法 空场法
采矿方法分组
采矿方法名称
分层（单层） 空场法
全面采矿法 房柱采矿法 留矿采矿法
分段空场法
分段矿房采矿法 爆力运矿采矿法
阶段空场法 阶段矿房采矿法
崩落法
崩落法
分层（单层） 壁式落采矿法
崩落法
分层崩落采矿法
分段崩落法
无底柱分段崩落采矿法 有底柱分段崩落采矿法
阶段崩落法
阶段强制崩落采矿法 阶段自然崩落采矿法
第一节 采矿方法概述
一、采矿方法分类 采矿方法概念、采矿方法分类、采矿方法发展趋势 （一）、采矿方法概念
采矿工作：采准、切割 和回采等
☞回采工序：凿岩、爆 破、通风 、矿石运搬、 地压管理等
☞回采方法：完成落矿、 矿石运搬、地压管理三 项主要作业的具体工艺， 以及它们之间在空间和 时间上的配合关系
浅孔留矿采矿法模型
采矿方法： 指根据矿山地质和技术经济条件，在矿块内为行人、材
料设备运送、矿石运搬、通风等而掘进的巷道网络，为回采 而切割的自由面与落矿空间，以及回采工艺和采掘作业顺序 等的总称。
具有空间与时间两重性。
（二）、采矿方法分类 一般以回采过程中采区的地压管理方法作为分类依据 采矿方法分类见下表
按地压管理 采矿方法
按地压管 理分类
采矿方法 类别
采矿方法分组
采矿方法名称
分层（单层） 充填法
单层充填采矿法 上向分层充填采矿法 上向进路充填采矿法 点柱分层充填采矿法 下向分层充填采矿法 壁式充填采矿法
人工支撑 法
充填法 支柱法
选别充填采矿法
分段充填法 分段充填法
阶段充填法
分段空场嗣后充填法 阶段空场嗣后充填法 VCR嗣后充填法 留矿采矿嗣后充填法 房柱采矿嗣后充填法
（2）穿脉或沿脉尽头式布置（见图3-3，p42）
矿体厚大、不规整、地压大时采用穿脉尽头式布置；矿体 薄、规整、地压小时采用沿脉尽头式布置，工程量小些。
年产量60~150万吨的大型矿山。
（3）脉内外环行布置（见图3-4，p42）
矿体厚大或平行多条矿脉、生产能力大的矿井。
年产量100万吨以上的大型矿山。
补充： 全部开拓工程、主要采准工程计入基建工程投资； 首采矿块的采切工程计入基建工程投资； 探矿工程的一部分计入基建工程投资； 其他则计入生产成本。
第三章 采矿工艺 (第六讲)
第一节 采矿方法概述
采矿方法分类 采切工程综述
凿岩
第二节 落矿
爆破
第三节 矿石搬运 第四节 采场地压管理
结合具体采矿方法讲解
支柱和支柱充 填法
横撑支柱采矿法 下向分层混凝土护板采矿法 方框支架充填采矿法
三类采矿方法的基本特征及其适用条件
第一类空场法：将矿块划分为矿房和矿柱，在回采过程中， 不崩落围岩，也不充填采空区，而用空场的侧帮岩石和所 留的矿柱或人工支护(木柱、石垛等)来支撑采空区顶板围岩， 在空场下采矿和出矿。要求矿石和围岩均稳固。
第二类崩落法：对矿块不再进行划分，按一步骤回采。随 回采工作面的推进，崩落围岩，在覆盖岩块下出矿，利用 崩落的围岩来管理和控制地压。要求地表允许塌陷。
第三类充填法：通常将矿块划分为矿房和矿柱，分两步骤 回采。随回采工作面的推进，用废石、尾砂等充填材料充 填采空区，由充填体和围岩共同支撑顶板。矿岩稳固或不 稳固均可采用本类采矿方法。
主要采准巷道：阶段运输巷、穿脉运输巷、天井 （上山）等；
辅助采准巷道：人行材料天井、通风巷道、电耙道、 采场溜井、采场充填井、凿岩井巷等。 切割工程:在采准矿量的基础上，为获得备采矿量，按采 矿方法的规定，在回采作业前完成的井巷工程。如：
切割平巷、切割上山、切割天井、拉底巷道等。
（二）、采准方法
采准方法：脉内采准、脉外采准
1、脉内与脉外采准布置 脉内采准的特点： 采准过程中副产矿石（带矿）、补充探矿、利于疏干矿
体中的地下水。 巷道弯曲变化大，不利于铺轨与运输；采场地压大，巷
道维护工程量大，费用高(见下图)；底柱矿石回收率低。
巷道地压表现形式-片帮
巷道地压表现形式-冒顶
脉外采准的特点： 巷道平直，利于铺轨与运输；采场地压小，巷道维护工 程量小；底柱矿石回收率高；通风行人条件好，安全性高； 开采有自燃性矿石时易于封闭火区。 采准过程中不副产矿石、不利于疏干矿体中的地下水。 2、阶段运输平巷布置形式 考虑：生产能力、采矿方法、通风等因素。 （1）沿脉单线错车道布置（见图3-1，p41） 年产量20~30万吨的中、小型矿山。
（三）、采矿方法发展趋势
空场法的发展趋势是改进采场结构和回采工艺，综合其 他采矿方法的优点，成功地用于难采矿体的开采；崩落法的 发展趋势是采场结构参数增大、采矿设备大型和高效化、管 理现代化；充填法的发展趋势是充填材料的高强度和低廉、 充填系统的高效与现代化。
计算机已成为实现矿山科学管理和工艺理论研究的重要 手段。目前正广泛利用计算机模拟采矿生产工艺，优选采矿 方法、工艺和设备，研究改进采场结构和控制出矿品位，以 及监控采矿作业和进行计划管理、财务管理和材料管理等。 地下采矿机器人技术将受到重视，可以预料，计算机在矿山 中的进一步开发应用必将导致采矿技术的更大发展。
第二节 落矿
一、凿岩
我国古代凿岩技术
☞两千多年前的春秋战 国时期，已经会用简单 的工具进行井下巷道的 凿岩掘进
☞用“火爆法”进行露 天硬岩采矿
☞深井吸卤技术领先世 界
盐井吸卤图
采矿技术发展到现在，凿岩技术也得到突飞猛进的 发展。目前，真正适用于凿岩工程的基本方法是机 械破碎法。