1、第二章 金屬礦地下開采的原則,制作：陳國山 吉林電子信息職業(yè)技術學院,2.1 金屬礦地下開采的基本要求,1具有良好的工作條件,確保開采工作的安全. 2具有良好的環(huán)境保護條件. 3具有高效的開采手段. a勞動生產率要高 b. 開采成本要低 c. 開采強度要大 d. 機械化程度高 4.具有可持續(xù)發(fā)展的能力 a.損失貧化要小 b.提高回收率 c.提高資源利用率,2.2 金屬礦地下開采單元的劃分,2.2.1開采礦區(qū)的劃分 1.礦田:劃歸一個礦山企業(yè)開采的礦床或其一部分 2.井田:劃歸一個礦井開采的礦床或其一部分 礦井：具有獨立完整開采系統(tǒng)的坑口 3.劃分因素:是一種人為劃分因素與地質因素的結合 2.2

2、.2開采分段的劃分 1.階段:在開采傾斜礦體時,在井田中每隔一定的垂直距 離掘進沿走向階段運輸巷道,將井田劃分為一個 個的長條形的礦段稱階段或中段。 階段高:兩巷道的垂直距離。 2.礦塊:在階段范圍內,沿走向,每隔一定的距離.掘進垂 直的天井,將階段劃分為更小的塊段稱礦塊。礦 塊是地下開采最基本的單元。 3.劃分因素:根據采礦方法劃分。,H - 礦體垂直延伸深度 h - 階段高度 L - 礦體的走向長度,I - 已采完階段 - 正在回采階段 - 開拓、采準階段 - 開拓階段,1 -主井 2 -石門 3 -天井 4 -排風井 5 -階段運輸巷道 6 -礦塊,示 意 圖,2.2.3水平礦體礦區(qū)的劃

3、分 1.盤區(qū):開采微傾斜礦體時,在井田內沿走向掘進階段運輸 巷,將井田劃分為長條形礦段稱盤區(qū)。 2.采區(qū):在盤區(qū)內,垂直走向掘進運輸巷道,將盤區(qū)劃分為更 小的礦段叫采區(qū)。,1 - 主井 2 - 風井 3 - 主要運輸平巷 4 - 盤區(qū)上山 5 - 采區(qū)運輸平巷 6 - 區(qū)段 7 - 切割上山 8 - 主要回風平巷 9 - 盤區(qū)下山,L 一礦體走向長 H 一礦體傾,斜長,一盤區(qū) 一采準盤區(qū) 一回采盤區(qū),示 意 圖,2.3金屬礦床地下開采的順序,2.3.1井田間的開采順序 1.先淺后深 2.先易后難 3.先富后貧 4.先近后遠 2.3.2階段間的開采順序 1.下行式:由淺到深,依次開采 2.上行式

4、:由深到淺反向開采,示 意 圖,2.3.3 礦塊間的開采順序 1.前進式:從主井向邊界方向開采。 2.后退式:由邊界向主井方向回采。 3.混合式開采:前進式與后退式結合。,I - 前進式開采 - 后退式開采,(a)雙翼回采 (b)逐翼回采 (c)側翼回采,1 - 主井 2 - 風井,示 意 圖,2.3.4相鄰礦體間的開采順序 1.移動帶、崩落帶的形成。 2.礦體傾角小于圍巖移動角,不影響。 3.礦體傾角大于圍巖移動角,相互影響。,(a)、(b)礦體傾角小于或等于圍巖移動角; (c)礦體傾角大于圍巖移動角,- 礦體傾角- 下盤圍巖移動角;- 上盤圍巖移動角,I、一相鄰的兩條近距礦脈,示 意 圖,

5、1.開拓: 從地表掘進一系列巷道到達礦體,建立地表與礦體的 通路,建立提升、運輸、通風、排水、供電、供水、供風、行人 等系統(tǒng)。 2.采準：在完成開拓工作的階段內,掘進采準巷道,將階段劃 分為礦塊,并在礦塊內形成行人、通風、鑿巖、出礦等系統(tǒng)。 3.切割: 在完成采準工作的礦塊內,掘進切割、拉底巷道,開辟 切割空間,為大規(guī)?；夭砷_辟自由面和補償空間、為出礦創(chuàng)造條 件。 4.回采: 在完成切割工作的礦塊內,大量的回收礦石,包括落 礦、運搬、地壓管理。 落礦: 通過爆破的方法崩落礦石。 運搬: 將礦石從礦塊內移動到階段運輸巷道。 地壓管理: 通過各種方法處理采礦留下的采空區(qū)。,2.4 金屬礦地下開采的

6、步驟,1主井 2石門 3階段運輸巷道 4天井 5副井 6切割 7礦塊 8礦體,示 意 圖,一.開拓礦量: 是指在井田中,形成完整的開拓系統(tǒng).位于階段運 輸巷以上的礦量叫開拓礦量。 二.采準礦量：是開拓礦量的一部分,凡是礦塊中完成采礦方法 所規(guī)定的采準工程,該礦塊的礦量叫采準礦量。 三.備采礦量：是采準礦量的一部分,凡是礦塊中完成采礦方法 規(guī)定的切割工作此礦塊的礦量叫備采礦量。 四.三級礦量的保有期 為了制約礦山企業(yè)有計 劃，按規(guī)律生產。符合“采掘 并舉掘進先行”的方針。規(guī)定 各級礦量應保有一定的時 間，稱三級礦量的保有期 。,2.5 三級礦量,五.三級礦量之間的關系 1.時間方面：三級礦量在時

7、間上處于漸變的關系。由地質 固定的儲量， 根據工程控制程度分為A、B、 C、D四級儲量。 這是從儲量級別而言的。如果從三級礦量來說，一定儲量的礦 量， 由于完成了開拓工程， 其性質由地質儲量轉變?yōu)殚_拓儲 量。在開拓工程的基礎上進一步完成采準工程。其礦量的性質 由開拓礦量變成了采準礦量，當然，少部分的付產礦量被提升 到地表，通過更進一步的切割工程，其采準礦量的性質又成了 備采礦量，當然也有部分付產礦石采出。也就是說從時間上開 拓礦量超前采準礦量， 采準礦量超前備采礦量。 從數量上來 說，開拓礦量大于采準礦量，或者說備采礦量是采準礦量的一 部分，采準礦量又是開拓礦量的一部分。從空間上來說，開拓 礦

8、量范圍最大，采準礦量次之， 備采礦量范圍最小。除開拓、 采準、切割付產的礦石以外，全部的開拓礦量的礦石最終都要 轉變?yōu)閭洳傻V量的礦石。不考慮損失貧化都要被采出。,2.空間方面 .開拓礦量的控制工程 開拓系統(tǒng)的主要開拓巷道、通風井、主充填井、石門、井 底車場、主要階段運輸段專用回風巷、井下中央變電所、水倉 水泵房、井下機修硐室、炸藥庫、機電庫等輔助硐室。 .采準礦量的控制工程 人行通風天井、沿脈或穿脈階段運輸巷。通風運輸平巷、 材料設備井、充填井、電耙巷道、拉底巷道、切割天井，進 路、小溜井等。 .備采礦量的控制工程 補充切割：采場切割上山、切割天井、切割平巷、斗 穿、斗頸、鑿巖硐室。 切割：拉

9、底、辟漏、切割槽、塹溝。,3.數量方面 a 、開拓礦量計算 式中：A礦井年產量,t/a k開拓礦量的保有期,a r廢石混入率,% k礦石回收率,% b、采準礦量計算 式中：t z采準礦量保有期,a c、 備采礦量計算 式中：a備采礦量保有期,2.6.1 概述 2.6.1.1 定義 1.損失:在礦床開采過程中，不可能將地質部門圈定的工業(yè) 礦石全部開采出來，必有一部分工業(yè)礦石永久的損失在地下， 此現象叫損失，其損失的程度用損失率來表示。 2.貧化：在礦床開采過程中，由于圍巖或夾石混入造成采 出礦石品位的下降，此現象稱貧化。其貧化的程度用貧化率來 表示。 3.巖石混入：在礦床開采過程中，必有一部分圍

10、巖或夾石 混入到采出礦石中來，反映混入巖石的程度用巖石混入率來表 示。 2.6.1.2 損失貧化的原因 1. 損失的原因：未爆下來，運輸運搬中丟失。 2. 貧化的原因：將圍巖爆下，高品位礦石丟失。,2.6 礦床開采的損失貧化,2.6.2 礦石開采過程,Q ：工業(yè)儲量 A ：工業(yè)礦石品位 R ：混入巖石量 a ：混入巖石品位 QS ：損失工業(yè)礦石量 Q ：采出礦石量 a ：采出礦石品位 Q：采出工業(yè)礦石（采出純）量,示 意 圖,2.6.3 計算,1. 損失率 2. 回收率 3. 貧化率 4. 巖石混入率 公式推導： 根據礦床開采過程中礦石量平衡 根據礦床開采過程中金屬量平衡 將以上兩式聯立整理得 代入整理得 上式中左側恰好為廢石混入率,2.6.4 例題,1某銅礦的一個礦塊，有工業(yè)儲量20000噸，其品位為 0.7%，采出礦石量為18000噸，其品位0.5%，沉入圍巖品位 為0.1%，求