1、第三篇 礦床水文地質(zhì),第十二章 有關(guān)礦床及采礦的知識簡介 第一節(jié) 有關(guān)礦床的某些知識簡介 第二節(jié) 開采礦床的某些知識簡介,孔雀石,水晶,第一節(jié) 有關(guān)礦床的某些知識簡介,一、礦石、礦體、礦床及礦產(chǎn)的概念 礦石凡含經(jīng)濟上有價值和技術(shù)上可提取有用元素，化合物或礦物的巖石稱為礦石。 礦體礦石的自然堆積體。有一定的形狀、大小和產(chǎn)狀，占有一定的空間。 夾石礦體內(nèi)礦石成分達不到工業(yè)要求的部分稱為夾石。 圍巖包圍礦體的無實用價值的巖石稱為礦體的圍巖。 礦床由成礦地質(zhì)作用在地殼中形成的質(zhì)和量皆符合當(dāng)前經(jīng)濟技術(shù)條件，可被開采和利用的地質(zhì)體稱為礦床。它由礦體和圍巖組成。 礦產(chǎn)在地殼中，由地質(zhì)作用形成和能被利用的礦物

2、資源稱為礦產(chǎn)。 礦產(chǎn)資源根據(jù)工業(yè)用途，分為三大類：一類是金屬礦產(chǎn)；第二類是非金屬礦產(chǎn)；第三類是可燃有機礦產(chǎn)(煤和石油）。地下水被視為非金屬礦產(chǎn)資源。,富含鉛鋅的礦石,陜西省馬元鉛鋅礦區(qū)鉛鋅礦石標本,河南省欒川縣百爐溝鉛鋅礦區(qū)鉛鋅銀多金屬礦石標本,西南三江云南段中甸普朗斑巖型銅礦區(qū)銅礦石標本,江西贛南地區(qū)大余縣八仙腦礦區(qū)鎢多金屬礦石標本,二、礦體的形狀及產(chǎn)狀 礦體的形狀分為三個基本類型：1、等軸型礦體，如礦瘤；2、板狀型礦體，如礦層、透鏡體等；3、柱狀型礦體，如礦筒等。 礦體的產(chǎn)狀是指礦體產(chǎn)出的地質(zhì)位置和產(chǎn)出狀態(tài)，包括礦體的構(gòu)造位置、形狀、大小、與圍巖的接觸關(guān)系及其空間方位。常用礦體的走向、傾向

3、和傾角來表示。,角礫巖礦筒，本身垂直高度約200700米，直徑520米。平面分布呈南北向橢圓狀。,三、礦石品位和礦產(chǎn)儲量 礦石品位是指礦石中有用組分的含量。它是衡量礦石質(zhì)量的主要標志。以礦石中該元素的重量或氧化物的重量百分比來表示。貴重金屬或砂礦以“g/t”表示。 非金屬礦物原料礦石的品位，則以有用礦物的單位重量或體積的含量表示。例如云母礦的品位，以云母含量“kg/m3”表示之。 工業(yè)品位在當(dāng)前的經(jīng)濟技術(shù)條件下，工業(yè)對礦石中主要有用組分最低含量要求。 邊界品位用以圈定工業(yè)礦體邊界的品位。 夾石是指礦體中那些有用成分的品位低于邊界品位的巖石。 礦產(chǎn)儲量礦產(chǎn)在地下的埋藏量，它是確定礦山規(guī)模、投資和

4、礦山服務(wù)年限的主要依據(jù)。,四、礦床成因類型及其與周圍含水層間的關(guān)系 1、巖漿礦床是指伴隨地殼中巖漿活動而形成的礦床。如有色金屬礦床。該類礦床和圍巖多發(fā)育有各種裂隙，故裂隙水為該類礦床的主要充水水源。 2、偉晶巖礦床為晶體粗大的脈狀礦床，富含稀有及放射性元素。如云母、水晶等。因巖脈本身裂隙較發(fā)育，故其多成為含水較豐富的裂隙水帶。 3、氣水熱液礦床是由含水、揮發(fā)性組分及成礦組分的氣水熱液，在運移中，成礦物質(zhì)通過充填或交代作用所形成的礦床。氣水熱液有的是巖漿，有的是地下水含礦熱液。這類礦床的水文地質(zhì)條件一般較復(fù)雜，多為巖溶充水礦床。 4、風(fēng)化礦床由地殼表層風(fēng)化作用形成的礦床。主要產(chǎn)鐵、錳、鋁、高嶺土

5、等。按成因分殘積和坡積礦床、殘余礦床、淋積礦床 。其主要充水層為風(fēng)化裂隙潛水，一般水文地質(zhì)條件較簡單。,5、沉積礦床是由地表沉積作用形成的礦床。這類礦床包括： （1）機械沉積礦床 （2）蒸發(fā)沉積礦床 （3）膠體化學(xué)沉積礦床 （4）生物化學(xué)沉積礦床 （5）火山沉積礦床 6、變質(zhì)礦床是指伴隨巖石變質(zhì)過程，由有用元素富集而成的礦床。這類礦床多數(shù)為水文地質(zhì)條件簡單的裂隙充水礦床。,第二節(jié) 開采礦床的某些知識簡介,一、礦床開采單位的劃分及開采方式、方法 礦田處于同一地質(zhì)構(gòu)造同一成因的全部礦床，稱為礦田。 一個礦田的礦床，通常由一個礦山企業(yè)來開采。如果礦田規(guī)模較大，可劃分為若干部分，每部分由一個礦井（又叫

6、坑口）來開采，稱為井田。 礦井是一個獨立開采系統(tǒng)的生產(chǎn)單位，而井田則是基本的開采單位。井田邊界可以是自然邊界，也可以是人為邊界。 由于礦井（或稱坑口）是獨立的生產(chǎn)單位，因此將從整個井田中流入井巷系統(tǒng)的水稱為礦井（礦坑）涌水。,井田邊界為自然邊界（即斷層）,井田的范圍，一般用沿礦體走向和傾向的一定長度劃分。對于煤礦床，劃分如下： 大型礦井沿走向長6000米以上； 中型礦井沿走向長40006000米； 小型礦井沿走向長20002500米。 對于傾斜的礦體（或礦層），多沿傾斜按一定標高分成若干個平行于走向的長條，稱其為階段。其上下分界面稱為水平，如0米水平，-100米水平。每個階段上下分界面之間的垂

7、直高度稱為階段垂高，上下界面之間的傾斜距離稱為階段斜長。 每個階段還進一步分成幾個采區(qū)（長300800m），每個采區(qū)沿傾斜分成幾個區(qū)段,第一階段,第二階段,第三階段,第四階段,階段和區(qū)段的開采順序是自上而下進行。,二、開采礦床的方式 分為露天開采和地下開采兩種方式。 （一）露天開采及露天礦場的構(gòu)成要素 （1）露天開采的條件： 礦床埋藏近地表，覆蓋層較薄或開采由淺部延至深部礦床的淺部礦體時，宜用露天方式開采。 （2）露天開采的特點： 生產(chǎn)能力大、效率高、成本低、勞動環(huán)境好。 （3）露天開采的分類： 根據(jù)礦體的賦存條件，將露天開采分為兩類：山坡露天開采形態(tài)和深凹露天開采形態(tài)。見課本P188。 （4

8、）露天采礦場的構(gòu)成要素：（見課本P188圖125） 地表面線、工作幫、工作平盤、工作幫坡線、工作幫坡角、底盤。,（二）地下開采及其井巷系統(tǒng)和采礦方法的介紹 1、井田開拓系統(tǒng) 礦床埋藏較深不利于露天開采時，多采用地下開采方式。 地下開采首先要從地表向地下開挖一系列的井筒和巷道，聯(lián)接礦體，稱為井田開拓系統(tǒng)。（見下頁示意圖） 2、地下采礦方法介紹 巷道是由巖石面圍成的空間，側(cè)面叫幫，上、下面叫頂、底板。巷道前進方向的巖石面稱為掌子面或工作面。采礦的工作面叫作回采面，回采后的空間稱為采空區(qū)。根據(jù)對采空區(qū)的不同處理方法，可將采礦方法分為： （1）空場法采空區(qū)不需人為處理，故又稱為自然支撐法，適用于圍巖穩(wěn)

9、定的薄層礦層。 （2）崩落法采空區(qū)回采后，收回支撐（坑木或金屬柱），讓其自然崩落，故對圍巖破壞較嚴重，適于圍巖較穩(wěn)定的礦床。在可能溝通強含水層時或在城市、地表水或重要建筑物下面，不允許采用崩落法采礦。 （3）留礦柱法采空區(qū)之間，適當(dāng)保留不開采的礦柱，以支護頂板，故丟礦較多，適于圍巖不穩(wěn)定的礦床。 （4）充填法采空區(qū)用碎石、泥砂或水泥等材料充填，故對圍巖破壞較小，但成本高，適于地質(zhì)條件復(fù)雜而價值高的礦床。,井下巷道,掌子面掘進,急傾斜工作面,在工作面上的機械化采煤,3、井巷按空間位置分為直立巷道、水平巷道和傾斜巷道。 （1）直立巷道 立井也稱豎井，是井下通地面的出口和上下主要通道。 小井與地面直

10、接相通，但斷面和深度較小，僅作通風(fēng)或臨時提升之用。 暗井（盲井）不直接與地面相通，由下往上提升礦石之用。 溜井形狀與暗井相同，自上而下提升礦石之用。,（2）水平巷道 平硐在地面有直接出口的水平巷道。 平巷無直接出口通地面，沿礦層或巖層走向開挖的水平降水巷道。 石門或礦門穿過巖層或礦層并與巖層走向直交或斜交的水平巷道。位于巖石中的叫石門，位于礦層中的叫礦門。,（3）傾斜巷道 斜井自地面至井下的主要傾斜通道。 上山無直通地面出口，位于開采水平運輸大巷以上沿礦層或巖層向上掘進的傾斜巷道，礦石自上往下運送。 下山無直通地面出口，位于開采水平運輸大巷以上沿礦層或巖層向下開挖的傾斜巷道，礦石自下往上運送。

11、 溜道無直通地面出口，用于從上往下溜放礦石的傾斜巷道。,三、開采礦床的步驟 一般依次采用開拓、采準和回采三個步驟。 1、開拓： 采礦的第一步，根據(jù)設(shè)計從地面到礦體開掘一系列的開拓巷道，建立運輸、通風(fēng)、排水和供水等工程系統(tǒng)。主要開掘主、副井筒、平硐、盲井、石門、階段平巷井底車場等。其中主井用于提升或運輸?shù)V石，副井用于提升人員、材料、廢石或輸送新鮮空氣。 2、采準： 就是在已開拓的階段中，進一步分割成采區(qū)，為下一步回采作準備工作；同時也作為行人、運輸和通風(fēng)之用。 3、回采 是從完成采準的采區(qū)中大量采出礦石的生產(chǎn)過程。,四、礦床頂板類型 礦床頂板特征和類型：以煤層為例，頂板可分為： 偽頂位于煤層之上

12、隨采隨落的極不穩(wěn)定巖層，一般為厚度較薄的炭質(zhì)頁巖，其厚度一般在0.30.5m。 直接頂位于偽頂或直接位于煤層之上，具有一定的穩(wěn)定性，隨移架或回柱放頂后能自行跨落的巖層。多由頁巖、砂質(zhì)頁巖或或節(jié)理發(fā)育的砂巖組成。 基本頂位于直接頂或煤層之上，厚而堅硬難跨落的巖層。多數(shù)為砂巖、礫巖和灰?guī)r。,五、采空區(qū)頂板的破壞分帶,自下而上依次分為落帶、裂隙帶和整體移動帶。 冒落帶該帶的巖塊之間空隙多而大，透水，透砂。 導(dǎo)水裂隙帶按斷裂程度自下而上分為嚴重斷裂段、一般開裂段和微小開裂段。嚴重斷裂段裂隙之間連通性好，強烈透水，甚至透砂；一般開裂段裂隙連通性較強，透水，但不能透砂；微小開裂段裂隙連通性不好，透水性弱。

13、,地區(qū) / 汽油價格（美元/升）/ 與中國相比(%) 挪威 / 2.6 / 280% 德國 / 2.4 / 270% 荷蘭 / 2.4 / 270% 英國 / 2.3 / 260% 法國/ 2.2 / 240% 波蘭 /2.1 / 230% 中國香港/ 2.0 / 220% 希臘 / 1.9 / 210% 西班牙 / 1.9 / 210% 羅馬尼亞 / 1.8 / 200% 韓國/ 1.7 / 180%,6月20日成品油調(diào)價后，北京地區(qū)93號汽油由原來的每升5.34元，上漲0.86元，調(diào)至 6.20元，相當(dāng)于（按當(dāng)日匯率1美元等于人民幣計算），每升汽油約為0.90美元。,地區(qū) / 汽油價格（美元/升）/ 與中國相比(%) 新加坡 / 1.6 /170% 巴西 / 1.5 / 160% 日本 / 1.5 / 160% 澳大利亞 / 1.5 / 160% 加拿大 / 1.4 / 150% 南非 / 1.3 / 140% 菲律賓 / 1.3 / 140% 印度 / 1.2 / 130% 泰國 / 1.2 / 130% 中國臺灣 / 1.1 / 120