金属矿床地下开采

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1、《金属矿床地下开采》第一篇：金属矿床地下开采概述在地壳内由地质作用而形成的矿物的自然聚集体叫做矿床。含有金属矿物的矿床叫金属矿床。所谓矿床开采，即从矿床中将矿石开采出来。第一章金属矿床的特征第一节矿石与围岩及其工业特征一、矿石和废石的概念1.凡是地壳内的矿物体，根据现代技术经济水平，能以工业规摸（包括土法开采）从中提取国民经济所必须的金属矿物或矿物产品的，就叫矿石。矿石含在矿床之中。矿床周围的岩石以及夹在矿床中根本不含用用成分或者含量过少，以前不宜作为矿石开采的岩石，叫做废石。废石和矿石的概念是相对

2、的。通常把矿床周围的岩石称为围岩。矿床边界上的矿石最低品位，叫做矿床的边界品位。在所圈定的矿体中，矿石的平均品位不应低于最低工业品味。矿床中未开采的矿石称为原矿石。采出的纯矿石与混入的废石的总合，叫做采出矿石。只含一种金属成分的为单一金属矿石，含两种以上金属成分的为多金属矿石。金属矿石可分为：1.自然金属矿石：金属以单一元素(游离状态)存在于矿床中的矿石，如金、银、铂、铜。除以上四种外，能达到工业含量的自然金属矿石很少。2.氧化矿石：即矿石的成分为氧化物、碳酸盐或硫酸盐。3.硫化矿石：即矿石的成分为

3、硫化物。4.混合矿石：矿石中含有前三种矿物中的两种以上的混合物。二、矿石与围岩的性质及其对开采工作的影响在矿石与围岩的性质中，对矿床开采影响较大的有：硬度、坚固性、稳固性、结块性、氧化性、自燃性、含水性和碎胀性等。1.硬度：矿岩抵抗工具侵入的性能叫硬度。矿岩的硬度除对凿岩有很大的影响外，往往还影响到矿岩的坚固性和稳固性以及材料消耗与采矿成本等。2.坚固性：矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性能，其所抵抗的外力是一种综合的力、即锹、镐、机械破碎、炸药爆炸等作用下的力。坚固性的大小，常用矿岩的坚固性系数（f

4、，相当于普氏硬度系数）表示。它表示着矿岩极限抗压强度、凿岩速度、炸药消耗量等的平均值。根据矿岩的极限抗压强度，将坚固性分为20类。f的确定方法是：f=R／100式中R—矿岩单向极限抗压强度，公斤／厘米3.稳固性：矿岩允许暴露面积大小及暴露时间长短的性能，叫做稳固性。它对巷道的维护方法及采矿方法的选择影响很大。矿岩按稳固程度，通常可分为：〈1〉不稳固：这种矿岩在顶板或两帮暴露时，需要立即支护，或允许不支护的暴露面积只能在50㎡以内，才能达到安全地进行生产。〈2〉中等稳固的：这种矿岩的允许暴露面积，一般

5、在50—200㎡以内，不支护安全地进行生产。〈3〉稳固的：允许不支护的暴露面积约在200—800㎡以内。〈4〉极稳固的：允许不支护的暴露面积可达800㎡以上。因为稳固性不仅与暴露面积和时间有关，而且与地压大小和节理的发育程度。节理方向、暴露面积的形状等有关。对于同种岩石，在相同的暴露面积下，地压大，节理发育、节理方向与顶板平行等，都可能降低岩石的稳固性。4.结块性5.氧化性6.自燃性7.含水性8.碎胀性系数（1.2—1.6）第二节金属矿床的工业特征一、金属矿床的分类金属矿床的形状，厚度及倾角对于矿床

6、开拓与采矿方法的选择有很大影响。因此，金属矿床多以形状、厚度与倾角为依据来分类。1.矿床按形式分类〈1〉层状矿床：这类矿床多为沉积生成。其特点是分布范围比较广，形状及赋存条件稳定，有用成分组成及含量比较稳定、均匀。一般黑色金属矿床多属此类。〈2〉脉状矿床;这类矿床主要由热液和气化作用。将矿物填充于地壳裂缝中而生成。它的特点是矿脉与围岩接触处有蚀变现象，矿床埋藏不稳定，有用成分含量不均匀。贵金属、稀有金属及某些有色金属矿床多为此类。〈3〉块状矿床：这类矿床多由充填、交代、熔离和气化作用而生成，其特点是

7、矿床大小不一，呈不规则的透镜状、矿巢、矿株等形状产出，且矿体与围岩之间一般无明显的接触界限。某些有色金属矿床常属此类。2.矿床按厚度分类：矿体的厚度系数指矿体上、下盘间的垂直距离或水平距离。前者称为垂直厚度或真厚度，后者称为水平厚度。〈1〉极薄矿体：厚度在0.8米以下；〈2〉薄矿体：0.8—4米；〈3〉中厚矿体;4—10米（浅孔采矿法）；〈4〉厚矿体：10—30米（深孔法）；〈5〉极厚矿体：大于30米。3.矿床按倾角分类〈1〉水平与微倾斜矿床：倾角小于5°；〈2〉缓倾斜矿床：倾角为5°—30°；〈3

8、〉倾斜矿床：倾角为30°—55°；〈4〉急倾斜矿床：倾角大于55°。二、金属矿床的特点及其对开采工作的影响金属矿床的地质条件比较复杂，对矿床开采影响较大的特点有1.矿床的赋存条件不稳定，矿体的形状、厚度与倾角均不稳定。2.地质构造复杂，在矿床中经常有断层、褶皱，以及穿入矿体中的交错岩脉、断层破碎带等地质构造。这些都会增加采矿及探矿工作的困难。3.矿物组成和矿石品位变化大，矿石的矿物组成及品位，不仅在整个矿床范围内变化很大，就是在矿床的个别区段中沿走向，厚度和深度也有变