《采矿学基础》PPT课件
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采矿工程课件ppt
地下开采基本概念
矿物、矿石、矿体、矿床、围岩、夹石、 废石
矿石品位的概念、边界品位、最低工业 品位
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
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地下开采
井田、矿田和矿区
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地下开采
走向、倾向、倾角
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地下开采
一、井田阶段开采顺序： 下行式——自上而下进行开采 上行式——与下行式相反 二、阶段中矿块开采顺序： 前进式 后退式 混合式
目前，我国重点地下矿山采用的设备，凿岩主要 是采用凿岩机、凿岩台车和采场用的中深孔和深孔钻 机。装载主要是采用装载机、铲运机、电耙等。平巷 运输提升一般用电机车牵引成列的矿车至竖井、斜井 、提升井和场地，再用罐笼将矿车提升至地面，大型 地下矿山均将矿车中的矿石卸入矿仓，再装入箕斗提 升至地面。
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中段平面开拓设计
中段运输平巷一般有单轨、双轨和环形等形式。 一、影响中段运输平巷布置的因素
1、中段运输能力 2、矿体和矿石围岩的稳固程度 3、采矿方法 4、通风系统 二、中段运输平巷的布置形式 1、单一沿脉平巷布置
这种布置又可分为脉内布置和脉外布置，其轨道布置形式分 为单轨会让式（加局部双轨会车段）和双轨轨过渡式两种。 2、沿脉平巷加穿脉布置
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采矿的开采对象——矿床
矿床是含有一种或多种有用矿物的集合体 ，并具有开采价值，即该矿床所含有用矿物很 富，或者是比其他矿床易于开发，或者是该矿 床的地理位置有利，或者是大量需要这种矿产 品。
因此，矿床的价值不是固定不变的，而是 根据人们对它的需要而变化。
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采矿的开采对象——矿床
矿床一般分三类：金属矿床、非金属矿床和燃 料矿物。
采矿课件ch7充填采矿法.ppt
本章基本要求
◆1、掌握充填采矿法的概念及特点； ◆2、掌握上向水平分层胶结充填采矿法、下向水平胶结
充填采矿法的特点、适用条件及主要工艺；
◆3、了解单层充填采矿法、分采充填采矿法及水力充填
采矿法的特点、适用条件及主要工艺；
◆4、了解矿柱回采的方法的主要工艺。
2024/9/30
矿物资源工程专业主干课程
1
上向水平分层水力充填采矿法
1—顶柱；2—充填天井 3—矿石堆； 4—人行滤水井； 5—放矿溜井； 6—主副钢筋； 7—人行滤水井通道； 8—上盘运输巷道； 9—穿脉巷道； 10—充填体； 11—下盘运输巷道
矿物资源工程专业主干课程
6
③ 间柱的宽度取决于矿石和围岩的稳固性以及间柱的 回采方法。
⒉ 采准和切割工作
2024/9/30
矿物资源工程专业主干课程
7
⒊ 回采工作
※用浅孔崩矿，回采分层高为2～3m。用上向孔和水平
上 向
孔两次崩矿，形成的采空区可高达7～8m
水 ※用电耙或装运机、铲运机出矿。
平 ※清理底板上的矿粉，然后进行充填。充填前要浇灌溜
分 层
矿井，砌筑（或浇灌）人行天井。
充 4.水力充填方案的缺点：
矿房内的充填料形成一定强度的整体。此时，间柱的 回采方法有： ◆上向水平分层充填法；
矿 ◆下向分层充填法； 柱 回 ◆留矿法； 采 ◆房柱法。
※当矿岩较稳固时，用上向水平分层充填法或留矿法随 后充填回采间柱，如图所示。
2024/9/30
矿物资源工程专业主干课程
19
矿 柱 回 采
2024/9/30
上向水平分层充填法回采间柱
下 向 分
陷落、上覆岩层不允许移动等。 ◆矿石价值较大。
◆1、掌握充填采矿法的概念及特点； ◆2、掌握上向水平分层胶结充填采矿法、下向水平胶结
充填采矿法的特点、适用条件及主要工艺；
◆3、了解单层充填采矿法、分采充填采矿法及水力充填
采矿法的特点、适用条件及主要工艺；
◆4、了解矿柱回采的方法的主要工艺。
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上向水平分层水力充填采矿法
1—顶柱；2—充填天井 3—矿石堆； 4—人行滤水井； 5—放矿溜井； 6—主副钢筋； 7—人行滤水井通道； 8—上盘运输巷道； 9—穿脉巷道； 10—充填体； 11—下盘运输巷道
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6
③ 间柱的宽度取决于矿石和围岩的稳固性以及间柱的 回采方法。
⒉ 采准和切割工作
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7
⒊ 回采工作
※用浅孔崩矿，回采分层高为2～3m。用上向孔和水平
上 向
孔两次崩矿，形成的采空区可高达7～8m
水 ※用电耙或装运机、铲运机出矿。
平 ※清理底板上的矿粉，然后进行充填。充填前要浇灌溜
分 层
矿井，砌筑（或浇灌）人行天井。
充 4.水力充填方案的缺点：
矿房内的充填料形成一定强度的整体。此时，间柱的 回采方法有： ◆上向水平分层充填法；
矿 ◆下向分层充填法； 柱 回 ◆留矿法； 采 ◆房柱法。
※当矿岩较稳固时，用上向水平分层充填法或留矿法随 后充填回采间柱，如图所示。
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上向水平分层充填法回采间柱
下 向 分
陷落、上覆岩层不允许移动等。 ◆矿石价值较大。
采矿课件第四章井田开拓方式.ppt
图4—2为一典型的斜井单水平分区式开拓方式。 井田划分为两个阶段，每个阶段沿走向划分为 六个采区。开采水平在上、下两阶段分界面。 上山阶段每个采区沿倾斜划分为五个区段，下 山阶段式分为四个区段。矿井可采煤层为一层 中厚煤层，煤层倾角较小。
图4—2 斜井单水平分区式开拓
1—主井；2—副井；3—井底车场；4—阶段运输平巷； 5—阶段辅巷；6—采区运输上山； 7--采区轨道上山；8、15—区段运输平巷；9、16—区段回风平巷；10、17—采煤工作面； 11--阶段回风平巷；12--回风井；13—采区运输下山；14—采区轨道下山；18—专用回风上山；
图4—1 片盘斜井开拓 1—主井；2—副井；3—片盘车场；4--阶段运输平巷；5—辅巷；6—阶段回风平巷；
7--采煤工作面；8—联络眼
第一节 斜井开拓
1．矿井开拓程序 2．矿井生产系统 3. 特点
优点：片盘斜井开拓，巷道布置和生产系统简单，井 巷施工技术也不复杂，而且初期工程量小，出煤快。
19—采区煤仓；20—井底煤仓；21—行人进风上山；22—回风联络巷
第一节 斜井开拓
三、斜井形式选择
1、斜井倾角主要依据其装备的提升设备确定。根据经验，一般应符合下 列范围：
串车提升 α≯25° 箕斗提升，α=20°～35° 无极绳提升 α≯10° 胶带输送机提升α≯17°
2、斜井采用串车和箕斗提升时，其提升能力受井筒斜长影响较大。近年 来，随着胶带输送机技术的不断发展，斜井提升能力大大加强，其应用 更加广泛。斜井在地下的空间布置形式主要受煤层赋存条件、地面地形 和提升方式影响。
3、煤层斜井 斜井沿煤层开掘，施工容易、速度快、投资少。但当煤层 较厚、煤层松软、构造复杂及煤层有自燃倾向时，不宜沿煤层布置。此 外，沿层斜井需要留设井筒保护煤柱，资源浪费大。
图4—2 斜井单水平分区式开拓
1—主井；2—副井；3—井底车场；4—阶段运输平巷； 5—阶段辅巷；6—采区运输上山； 7--采区轨道上山；8、15—区段运输平巷；9、16—区段回风平巷；10、17—采煤工作面； 11--阶段回风平巷；12--回风井；13—采区运输下山；14—采区轨道下山；18—专用回风上山；
图4—1 片盘斜井开拓 1—主井；2—副井；3—片盘车场；4--阶段运输平巷；5—辅巷；6—阶段回风平巷；
7--采煤工作面；8—联络眼
第一节 斜井开拓
1．矿井开拓程序 2．矿井生产系统 3. 特点
优点：片盘斜井开拓，巷道布置和生产系统简单，井 巷施工技术也不复杂，而且初期工程量小，出煤快。
19—采区煤仓；20—井底煤仓；21—行人进风上山；22—回风联络巷
第一节 斜井开拓
三、斜井形式选择
1、斜井倾角主要依据其装备的提升设备确定。根据经验，一般应符合下 列范围：
串车提升 α≯25° 箕斗提升，α=20°～35° 无极绳提升 α≯10° 胶带输送机提升α≯17°
2、斜井采用串车和箕斗提升时，其提升能力受井筒斜长影响较大。近年 来，随着胶带输送机技术的不断发展，斜井提升能力大大加强，其应用 更加广泛。斜井在地下的空间布置形式主要受煤层赋存条件、地面地形 和提升方式影响。
3、煤层斜井 斜井沿煤层开掘，施工容易、速度快、投资少。但当煤层 较厚、煤层松软、构造复杂及煤层有自燃倾向时，不宜沿煤层布置。此 外，沿层斜井需要留设井筒保护煤柱，资源浪费大。
《采矿学电子教案》课件
《采矿学电子教案》PPT课件一、前言1.1 课程介绍本课程旨在让学生了解和掌握采矿学的基本概念、原理和方法，培养学生的采矿工程设计能力和实践能力。
1.2 教学目标通过本课程的学习，学生应掌握采矿学的基本知识，能够运用所学知识分析和解决采矿工程问题，具备一定的采矿工程设计能力。
二、矿产资源与矿床2.1 矿产资源概述介绍矿产资源的定义、分类、分布和评价方法。
2.2 矿床地质特征讲解矿床的形成、类型、地质构造和矿石性质。
2.3 矿产资源开发与保护讨论矿产资源的开发利用与环境保护之间的关系，强调可持续发展的重要性。
三、矿井设计3.1 矿井概述介绍矿井的定义、分类、结构和功能。
3.2 矿井设计内容讲解矿井设计的基本原则、方法和内容，包括井筒、巷道、采场等方面的设计。
3.3 矿井设计实例通过实际案例分析，让学生了解矿井设计的具体操作过程和注意事项。
四、矿井安全生产与管理4.1 矿井安全生产介绍矿井安全生产的基本要求、措施和应急预案。
4.2 矿井安全管理讲解矿井安全管理的组织、方法和手段，包括安全检查、安全教育、安全考核等。
4.3 矿井事故案例分析分析典型矿井事故案例，让学生深刻理解矿井安全生产的重要性。
五、矿山环境与生态保护5.1 矿山环境问题介绍矿山环境问题的种类、成因和影响，如土地破坏、水污染、大气污染等。
5.2 矿山生态修复讲解矿山生态修复的原则、技术和方法，强调生态修复的重要性。
5.3 矿山环境保护政策与法规解读矿山环境保护的相关政策、法规和标准，让学生了解矿山环境保护的法律责任。
六、矿井通风与空调6.1 矿井通风概述介绍矿井通风的定义、作用、原理和通风方法。
6.2 矿井通风设计与计算讲解矿井通风设计的基本步骤、通风网络计算和通风设备选择。
6.3 矿井空调系统介绍矿井空调的作用、原理和常用空调设备及其选型。
七、矿井水文与防水7.1 矿井水文地质讲解矿井水文地质的研究内容、方法和矿井涌水的影响因素。
7.2 矿井防水与排水介绍矿井防水与排水的基本原则、技术和设备，以及防水排水工程的设计与施工。
采矿学绪论及第一章Microsoft PowerPoint 幻灯片
（四）与其它课程关系
• • • • • • 1、地质学、测量学 2、矿图 3、井巷工程 4、矿山压力及其控制 5、通风与安全 6、矿山机械
课程介绍
• • • • 二、课程考试方案 1、平时考核 2、阶段考核 3、结课考核
绪
一、矿产
论
1.矿产资源：能源矿产、金属、非金属和水气资源。
人类已发现的矿产约160种，我国已发现150多种， 已查 明储量130多种 。
内蒙古：东胜、准格尔、霍林河；辽宁、阜新；黑龙 江：鸡西、鹤岗；贵州：六盘水等。
我国煤炭资源的分布
阜新 大同 开滦 东胜 石嘴山 阳泉 神府 西山 峰峰 陕西 徐州 平顶山 淮北
山西 内蒙古
黑龙江 鹤岗 鸡西
霍林河辽宁 河北源自四川江苏我国的煤炭资源不仅 在我国的能源中其储 量和产量居首位，而
攀枝花
矿井原煤产量达到1200万吨/年以上
采煤机功率达到3500吨/小时以上
一次性采全高可达到6.2米
全员工效达到119.6吨/工，是美国平均水平的3倍
德国SCHRS710轮斗挖掘机
剥离能力达到每小时3100立方米！！ 挖掘机高度18米，斗轮直径8.2米。
载重157吨的电动轮自卸车
三、我国的煤矿资源分布的特点
开采学（绪论）
单产及机械化水平
1）建国初期，风稿落煤，人背，人拉，马拉，高强度 体力劳动。 • 三年恢复时期21，推行壁式采煤，使用刮板运输机和 截煤机。52年，4331吨/月.面。机械化水平0.73%。 2）第一个五年计划，引进苏联康拜因，在双鸭山岭西 矿使用。57年，5137吨/月.面，机械化水平4.12% 3）64年，采用了浅截深滚筒式采煤机，可弯曲刮板运 输机，采用摩擦式金属支柱，金属铰接顶梁，出现了 正规普通机械化采煤工作面。65年，6646吨/月.面， 机械化水平8.23%。
采矿课件采矿工程9604.pptx
(A)图 3
阶
段
2
1 矿房
高
度
阶段运输平巷
4
底柱 矿房长 矿块长度
顶柱
上阶段运输平巷
顶柱高厚度
2 人行通风天井
拉底水平的底板
向柱宽
底柱高度
Ⅱ-Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ-Ⅰ
Ⅲ Ⅲ-Ⅲ
主视图
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
侧视图
俯视图
矿体厚度
上阶段运输平巷 （回风巷）
矿体厚度=矿体宽度 （水平厚）
矿体倾角 运输平巷
三、空场采矿法的适用条件
隔墙
8-底板； 9-电耙胶车； 10-顶柱； 11-底柱 12-充填料
13-崩下矿石 14-炮孔
5
ⅢⅢ
Ⅱ
10
3
2
14
Ⅰ
4
12
13
7
Ⅱ
30～60 2×2m2
内径1.5×1.8 <上向水平分层干式充填法>
（四）上部竖井下部盲斜井开拓方案
当上部地质资料清楚且矿体产状为急倾斜，上部采用竖井开拓是合理 的，一旦得到深部较完善的地质资料，且深部矿体倾角变缓，则深部可采 用盲斜井开拓方案，如图7-18所示。
（五）上部斜井下部盲竖井开拓方案 这种开拓方案一般适用于矿体倾角较缓，且沿倾斜方向延
伸较长，或地质储量不大以及生产能力也不大的小矿山。
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。
采矿学课件(新)
（2）放顶煤长壁采煤法，如图1-11所示：
（3）柔性掩护支架采煤法
2、分层采煤法，如图1-12
根据分层方法不同，分为： 倾斜分层： 水平分层： 斜切分层： 急倾斜应用水平分段放顶煤采煤法，煤厚一般在25m以上，分段 高度为分层高度的3-4倍以上，一般为10-12m，分段底部采高 约3m，放顶煤高度7-9m。 二、柱式体系采煤法 以间隔开掘煤房采煤和留设煤柱为主要标志的采煤方法。 特点： ①宽为5-7m的煤房，房间留煤柱，煤柱宽20-30m，联络巷贯 通，构成生产系统。 ②矿压显现较缓和，锚杆支护工作空间，支护简单。 ③连续采煤机及配套设备，在一组煤房内交替作业。 ④采掘合一，采掘都出煤，用同类设备。 高度机械化的柱式体系采煤法，一般分为：房式 和 房柱式。 水采也是柱式体系的一种。
四、《采矿学》课程特点
煤炭开采的复杂性决定了煤炭开采的科学性，学习本课程的 目的就在于了解普遍性，掌握规律性，加强实践性，增强安全性， 追求科学性。 特点： 专业性强 <名词概念、生产系统、安全措施等> 综合性强 <涉及知识广泛> 时空关系强 <主要学会看图识图、设计图、立体关系复杂> 实践性强 <从课堂和书本上学还不行，必须结合实验室、生产 现场理解书本知识>
5、煤层间、厚煤层，分层间及煤组间开采顺序 煤层、分层、煤组间先采标高高的煤层，后采标高低的煤层， 我国常采用下行式开采。 采用水砂充填法可采用上行式开采
注：下山阶段：指水平上下山开采时，用同一开采水平实现上、 下山开采的方法。一般为单水平上、下山开采或最下水平有时可上下 山开采，下山开采弊大于利，一般不宜采用。
第二节 井田内的划分及开采顺序
2、带区式划分，如图1-3所示
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⑤特厚煤层>6m。
第一部分 采矿基础知识
（3）矿岩按稳固性一般分为5级： ①极不稳固的 在没有支架或超前支架的支护情况下，顶板和 侧帮都不能有暴露面； ②不稳固的 允许有不大的暴露面（50m2以内），但要随回采 工作的推进立即支护； ③中等稳固的 允许有一定暴露面（50～200m2），随回采工 作的推进可以不立即进行支护； ④稳固的 允许有较大暴露面（200～ 800m2），一般不用支 护，在个别的地方要支护； ⑤极稳固的 允许有很大的暴露面（800m2以上），不须支护， 长期不垮。
• 结块性:给放矿、装矿和运矿（运输、搬运）等带来困难 • 含水性：巷道支护、采矿、放矿、运输、提升有较大影响。 • 碎胀性：给爆破补偿空间带来影响。一般坚硬矿岩的碎胀
系数为1.2～1.5。
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10
第一部分 采矿基础知识
• 3）开采工艺有较大影响的矿岩物理力学性质：容重、块 度、碎胀性、含水性、结块性、稳固性以及强度、坚固性 等。
柱状、筒状、管状等几种。
●金属矿床以脉状及透镜状矿体较多， 煤体一般为层状。
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5
第一部分 采矿基础知识
1）矿体的空间分布特征 • 矿体埋藏要素：
反映矿体的空间位置及尺寸的量。 主要有走向、倾向、倾角、厚度、延深。 厚度 垂直厚度
水平厚度
延伸 埋藏深度 赋存深度 垂高 斜高
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6
第一部分 采矿基础知识
A.厚度和延深 B.埋22.矿体埋藏要素主要有（ ）。
A. 走向 B．垂高 C．斜高；
D．倾向 E. 厚度 F．延深
（02）27.中等稳固矿岩的允许最大的暴露面积为（ ）。
A．50m2以内 B．50～200m2
C．200～800m2 D．800m2以上
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煤层： ①稳定
②较稳定
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③不稳定
9
④极不稳定
第一部分 采矿基础知识
• 3）开采工艺有较大影响的矿岩物理力学性质：容重、块 度、碎胀性、含水性、结块性、稳固性以及强度、坚固性 等。
• 容重:一般岩石的容重约在2.3～3.0 t∕M3之间 黑色金属矿石中金属含量较高，可达3.5t/ M3
• 块度:一般矿石的合格块度在200～250mm之间 随着机械化水平的提高，合格块度有增大趋势
• 强度: 矿岩有三种强度抗压强度、抗剪强度、抗拉强度 抗压强度最大。 抗剪强度只有抗压强度的1∕8～1∕12 抗拉强度只有抗压强度的1∕10～1∕50
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11
第一部分 采矿基础知识
• 试题
●单项选择题与填空题为同一题型，多项选择题与判断题为 同一题型
（01）15.反映矿体的空间位置及尺寸的量称为矿体（ ）。
（2）矿体按厚度划分可分为以下5种： ①极薄矿体 厚度小于0.8m， ②薄矿体 厚度为0.8～5m ③中厚矿体 厚度为5～15m ④厚矿体 厚度为15～50m； ⑤极厚矿体 厚度在50m以上。
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煤层厚度
①极薄煤层<0.8m，
②薄煤层≤1.3m,
③1.3<中厚煤层≤3.5m，
④厚煤层>3.5m，
• 从而影响基本建设投资和投资效果、企业的产品成本和生 产经营效果。
• 露天矿生产能力，用矿石生产能力（即每年采出的矿石量）
和矿岩生产能力（即每年采剥总量）两种指标来表示。矿
岩生产能力是露天精矿选p生pt 产能力的重要指标。
15
第一部分 采矿基础知识
• 确定矿井生产能力的基本条件 –矿床地质条件 –工业储量的大小 –技术经济因素 –市场需求量
（01）5.二向延伸较大，但第三方向延伸较小的矿体，称为 （ ）。
A.等轴状矿体 B. 板状矿体
C.柱状矿体
D.浸染状矿体
（01）11.从下列选出对矿床开采有较大影响的围岩的性质。 （）
A.容重 B.块度 C.倾角 D.厚度
（01）12.从下列选出对矿床开采有较大影响的围岩的性质。 （）
A.碎胀性 B.稳固性 C.走向 D.倾角
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16
第一部分 采矿基础知识
• 矿井服务年限 • 矿井服务年限和矿井生产能力应相适应，它们之间保持一
个技术、经济上都比较合理的关系。 • ①矿山生产能力大，服务年限长 • ②实际服务年限＞计算服务年限
（02）21.围岩的性质中对开采影响较大的因素有（ ）。
A．容重、块度和碎涨性 B．结块
C．强度及坚固性
D．可崩性
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13
第一部分 采矿基础知识
• ★★★2.生产能力概念与计算 • 1）矿井生产能力与服务年限 • 矿井生产能力
正常生产时期，单位时间内（年或月）矿井采出的矿石量。 一般按年产矿石量计算，即矿井设计的年产量。
空间位置 几何形状
产状 质量界限
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4
第一部分 采矿基础知识
★★★ 1.矿床的工业特征 1）矿体的空间分布特征 • 矿体形态可分为以下三类。 （1）板状 两个方向延伸较大。板状矿体可分为矿脉（包括
层状矿脉和切割矿脉）和矿层两种。 （2）等轴状 习惯叫块状，三度空间大致均衡延伸。按块度
大小可分别称作矿瘤、矿巢、矿囊等。 （3）柱状 一个方向延伸很大，另外两个方向延伸较小。有
2）矿体分类 （1）矿体按倾角划分可分为以下4 ①水平和微倾斜矿体 倾角为00～50 ②缓倾斜矿体 倾角为50～300 ③倾斜矿体 倾角为300～550 ④急倾斜矿体 倾角为550以上。
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煤层按倾角分类
①近水平煤层倾角<8º
②缓倾斜≤25º
③ 25º<倾斜≤45º
7
④急倾斜>45º
第一部分 采矿基础知识
●矿井实际产量可以低于或高于矿井生产能力。 矿井生产初期和末期实际产量小于矿井生产能力 矿井生产正常期矿井实际产量可能大于矿井生产能力
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14
第一部分 采矿基础知识
• 矿井生产能力，是矿床开采的主要技术经济指标之一，它 决定矿井 • 基建工程量 • 主要生产设备的类型 • 技术构筑物的规模和类型 • 辅助车间和选冶车间的规模、职工人数等，
全国矿业权评估师考试
采矿学基础
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1
矿业权评估师考试考前辅导
采矿学
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2
Contents
第一部分 采矿基础知识 第二部分 地下开采 第三部分 露天开采 第四部分 采煤方法
★★★ ★★★ ★★★ ★
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3
第一部分 采矿基础知识
• 采矿学研究的内容是矿床的开采问题。 • 矿床由矿体组成，矿体是独立的地质体，具有一定的