现代采矿学知识讲义

引言采矿学是矿山工程学的核心学科之一，它研究的是如何将地下或露天矿产资源安全、高效地开采出来。

在采矿学学习过程中，学生需要掌握许多重要的知识，本文将重点归纳采矿学的核心知识，以帮助学生更好地理解和应用这些知识。

概述正文内容一、矿山地质学知识1. 介绍矿石的分类和常见矿石的特性；2. 说明矿床的成因及其对采矿方式的影响；3. 介绍矿层的赋存规律和其在采矿中的应用；4. 分析岩石破裂和岩层变形对矿山安全和采矿效果的影响；5. 讨论地下水对矿山地质环境的影响和相应的处置方法。

二、采矿工程力学知识1. 解释岩石力学参数的意义和测定方法；2. 介绍岩体的力学性质和岩石的破坏过程；3. 讨论采矿巷道和矿山斜井的支护设计原则和方法；4. 分析矿坑和露天采矿中的边坡稳定问题及相关预防措施；5. 研究矿山地下空洞的稳定性和相关支护工作的设计方法。

三、采矿机械学知识1. 概述采矿机械的分类及其功能；2. 分析采矿机械设备的选型与布置原则；3. 介绍采矿机械在矿井开采和矿床破碎中的应用；4. 讨论采矿机械运行的基本原理和常见问题的排除方法；5. 研究采矿机械设备的维护和修理技术以及安全使用的要点。

四、矿山地下支护学知识1. 介绍地下巷道和矿井的支护方法、材料和设备；2. 讨论地下巷道和矿井支护设计的原则和方法；3. 分析不同地质条件下的支护措施选择及其应用效果；4. 介绍地下巷道的开挖方法和基本支护流程；5. 研究地下巷道的固化和加固措施及其施工技术。

五、采矿工程经济学知识1. 解释投资决策中的重要概念和指标；2. 介绍矿山开发项目评价的方法和步骤；3. 讨论成本管理和效益分析在矿山开发中的应用；4. 分析风险管理和项目融资在矿山工程中的重要性；5. 研究矿产资源开发利用的可持续发展和环境保护问题。

总结通过对采矿学的重点知识进行归纳，我们可以更好地了解采矿学的学科体系和相关的核心内容。

这些知识在采矿工程项目的规划、设计和运营过程中起着至关重要的作用。

1 采矿基本知识 11.1 概述 11.1.1 基本概念 11.1.2 矿石种类 11.1.3 矿岩力学性质 11.2 金属矿床的工业特征 21.2.1 矿床的赋存要素 21.2.2 矿床的工业特征 21.3 金属矿床开采的基本要求 31.3.1 概述 31.3.2 金属矿开采单元的划分 32 地下采矿工程 42.1 矿床的开拓方法 42.1.1 竖井开拓法 42.1.2 斜井开拓法 52.1.3 平硐开拓法 52.1.4 斜坡道开拓法72.1.5 联合开拓法82.2 主要开拓巷道82.2.1 开拓巷道的特点82.2.2 开拓巷道的选择92.3 辅助开拓巷道92.3.1 副井102.3.2 风井102.3.3 阶段运输巷道112.3.4 溜井112.3.5 井底车场112.3.6 硐室132.4 地面辅助工程142.4.1 生产设施142.4.2 生活设施142.4.3 地面管线142.4.4 地面总图布置143 采矿工艺143.1 采矿方法概述143.1.1采矿方法分类143.1.2采切工程综述143.2 落矿143.2.1 凿岩爆破143.2.2 浅孔落矿143.2.3 中深孔落矿143.2.4 深孔落矿143.2.5 药室落矿143.2.6 二次破碎143.3 矿石搬运153.4 采场地压153.4.1 管理任务153.4.2 管理方法154 采矿方法154.1 空场采矿法154.1.1 留矿采矿法154.1.2 房柱采矿法154.1.3 全面采矿法154.1.4 分段落矿阶段矿房采矿法154.1.5 水平深孔落矿阶段矿房采矿法154.2 充填采矿法154.2.1单层充填采矿法154.2.2 上向分层充填采矿法154.2.3 下向倾斜分层充填采矿法154.3 崩落采矿法154.3.1 无底柱分段崩落采矿法154.3.2 有底柱分段崩落采矿法155 平巷及硐室施工165.1 平巷施工165.1.1 凿岩165.1.2 爆破165.1.3 装载165.1.4 支护165.2 硐室施工165.2.1 全断面法165.2.2 台阶工作面法165.2.3 导坑施工法165.2.4 留矿法166 斜井、天井施工166.1 斜井施工166.1.1斜井内设施166.1.2 166.2 天井施工166.2.1 普通法掘进天井166.2.2 吊罐法掘进天井166.2.3 深孔爆破法掘进天井166.2.4 爬罐法掘进天井166.2.5 钻进法掘进天井177 矿井通风方法177.1 矿井自然通风177.1.1 矿井自然风的形成177.1.2 自然压差的特征177.1.3 矿井风流的自然分配177.2 扇风机通风177.2.1 矿用扇风机177.2.2 扇风机工作177.3 掘进工作面通风177.3.1 平巷掘进通风177.3.2 天井掘进通风177.3.3 竖井掘进通风177.3.4 风筒的应用178 露天采矿工艺178.1 露天开采基础知识178.1.1 矿床的开采方法178.1.2 露天采矿基本概念178.1.3 露天开采步骤178.2 穿孔爆破工作178.2.1 概述178.2.2 穿孔188.2.3 爆破188.3 露天矿采装188.3.1 采装设备188.3.2 采装工艺188.4 露天矿运输188.4.1 露天矿铁路运输188.4.2 露天矿公路运输188.5 露天矿排土技术188.5.1 推土机排土方式188.5.2 排土犁排土188.5.3 前装机排土188.5.4 挖掘机排土188.6 露天矿新水平准备188.6.1 新水平准备方式188.6.2 新水平掘进方式189 矿山环境保护、资源综合利用189.1 矿山生产环境189.1.1 矿山环境状况189.1.2 矿山生产生态保护189.2 矿山资源199.2.1 我国矿产资源特点、问题199.2.2 资源利用191 采矿基本知识1.1 概述1.1.1 基本概念（1）矿石：凡是地壳中的矿物集合体，在现代技术经济条件下，能以工业规模从中提取国民经济所必需的金属或非金属矿物产品的，就叫矿石。

采矿常识知识点总结一、采矿经济学知识1. 采矿地质学采矿地质学主要研究矿床的地质特征及其规律性。

包括矿床的形成条件、床层结构、构造特征、矿石成分及品位、矿层规模、赋存特征等。

采矿地质学对于找矿、矿床规模评价、矿山设计和开采方案的确定具有重要的意义。

2. 采矿的经济性评价采矿的经济性评价主要包括成本、产量、产品价格等方面。

在采矿活动中，需要对矿床规模、探矿成本、开采成本、矿产量、矿石品位进行评估，以确定采矿是否具有经济效益。

3. 采矿的市场营销采矿的市场营销主要包括产品的推广、销售渠道的开拓等。

在采矿活动中，需要根据市场需求进行矿石产品的生产和销售，同时对于价格、质量、供应等方面进行市场分析，以提高产品的市场竞争力。

二、采矿规划知识1. 采矿权管理在我国采矿活动中，需要经过采矿权的管理和发放。

采矿权的管理主要包括矿产资源的划拨、采矿权的申请、评估等相关程序。

同时，需要对于采矿权的使用期限、范围、适用条件等进行管理。

2. 采矿规划的编制采矿规划是为了合理利用矿产资源而进行的规划活动。

采矿规划的编制主要包括矿山设计、开采方案、环境保护等内容。

在采矿规划中，需要考虑地质条件、工程技术、经济效益、环境影响等因素，并根据这些因素进行合理的规划。

3. 环境保护与治理采矿活动对于周围环境会产生一定的影响。

因此，在采矿规划过程中，需要考虑环境保护与治理，以减少采矿活动对于环境的负面影响。

包括土地复垦、水资源保护、废弃物处理等内容。

三、采矿工程知识1. 采矿法律法规采矿法律法规主要是对采矿活动进行规范的法律文件。

包括矿产资源的管理、采矿权的划拨、采矿活动的安全监管等内容。

采矿法律法规的贯彻执行对于采矿活动的合法性和安全性具有非常重要的意义。

2. 采矿设备的选型与使用采矿设备的选型与使用对于采矿活动的效率和安全性具有重要的影响。

在选用采矿设备时，需要考虑矿床特征、地质条件、经济成本等因素，并选择适合的采矿设备。

同时，在采矿活动中，需要对设备的使用进行维护、保养，确保设备的正常运转。

采矿技术知识培训采矿技术知识培训第一章采矿基础知识一、采矿的基本概念采矿：开采矿产资源的过程和作业的总称。

采矿工业与国民经济其它工业类型相比，有什么特点：1、矿山建设受矿产资源的限制。

不能自由选择建矿地点，往往会因为矿产资源所在地条件的限制，造成建设、交通、水、电、生活等诸多方面的不便，从而使建设施工工程量加大，投资增多，建设周期增长。

2、矿山服务年限受矿产资源的拥有量的限制。

3、采矿作业多样性。

由于矿产资源赋存条件极为复杂，采矿作业是一个动态的过程，采矿作业随着作业面的推进而不断变化，开采方法和工艺也随着矿体的变化而变化。

4、损失和贫化。

5、采矿作业受客观条件影响。

特别是地下采矿，劳动强度大，工作条件恶劣，安全性差，难实现机械化和自动化作业。

二、采矿工作的重要意义矿产品是发展和建设社会主义物质文明的关键和基础。

采矿业是许多工业部门的基础，为其它许多工业部门提供原材料。

在我国，以矿业为基础的原材料工业和相关加工业的产值占全国工业总产值的60%以上。

因此，矿业是我国国民经济的基础和支柱产业。

矿业的开发，带动了一些城市的兴起和繁荣，提供了大量的就业机会。

矿产品，特别是金属矿产品的开发，对巩固国防也具有极为重要的作用。

三、几个需要知道的几个概念1、矿石：2、废石：矿体周围或夹在矿体中不能开发利用的那部分岩石，矿体围岩和夹石的通称。

注：废石和矿石的概念是相对的。

3、四、矿床矿床是指在某种地质作用下形成的矿石天然集合体，在现在经济技术条件下可以开采和利用的矿床叫工业矿床，否则叫非工业矿床。

（一）矿床分类1、按厚度（1）极薄矿体：厚度在0.6~0.8m的矿体；（2）薄矿体：厚度在0.8~2m的矿体；（3）中厚矿体：厚度在2~5m的矿体；（4）厚矿体：厚度在5~20m的矿体；（5）极厚矿体：厚度大于20m的矿体；2、按倾角来分（1）水平矿床：倾角为0°~3°之间；（2）缓倾斜矿床：倾角为3°~30°之间；（3）倾斜矿床：倾角为30°~50°之间；（4）急倾斜矿床：倾角大于50°；3、按形态来分（1）层状矿床：由于层积原因形成；（2）脉状矿床：由于热液作用，充填于缝隙中形成；（3）块状矿床：由于充填、交代及汽化形成。

现代采矿学知识讲义绪论一、采矿学的研究范畴1、采矿学的定义：是研究在一定技术经济条件下，以一定的规模安全、经济、高效地开发自然矿产资源，同时爱护采矿空间平稳和系统平稳的一门学科。

2、采矿学研究的意义或使命：由于地壳演变过程中所形成的矿产资源具有不可再生性的特点，因此矿床开采是一次性完成的，不管资源多么丰富，储量多么大，总有开采完的那一天，在人类科学技术进展能够达到查找出新的替代能源之前，我们只能研究如何采取措施最大限度的延长现有资源的使用寿命，如何爱护好我们赖以生存的资源与环境等，不仅仅是我们这一代，两代人进展，还关系到我们的子孙后代的进展大计，这也正是我们国家什么缘故要把实现可连续进展定为差不多国策的缘故，通过采矿学的研究学习，我们可了解到节约资源与安全生产的重要性，取得经济效益与爱护环境的相辅相成而非对立的关系，更好地为国民经济建设提供矿产资源；〔1〕国民经济建设需要大量的自然矿产资源，据统计80%以上的原材料源于矿产资源的开采。

〔2〕通过了专门多年的开采有些资源出现枯竭趋势〔耗竭性〕、我国人口众多，人均资源占有量低，2020年前我国四十种要紧矿物将有20种显现短缺〔3〕矿山安全生产形势严俊，各类矿山安全事故频发。

〔4〕矿业开发带来的环境负效应：废石堆、尾矿库、露天坑、地下水等，有的地点对环境的破坏相当严峻。

〔5〕经济效益是保证企业健康进展的前提，也才能使企业良性进展，然而绝对不能片面追求经济效益，而冒险蛮干，不遵守经济进展规律。

3、采矿学研究范畴包括三个层面：即两个平稳，合理的工程与工艺，设备设计参数选择；3.1 采矿生产的两个平稳：空间的平稳、生产系统的平稳〔1〕空间平稳：A、地下矿工作面、采空区稳固；〔不显现冒顶、透水等〕B、露天矿不滑坡；〔边坡稳固，可不能显现大的边坡坍塌移动〕C、通道预备始终保持超前于开采；〔开拓、采准、切割、回采〕〔2〕生产系统平稳：各生产系统间合理匹配〔采矿、运输、提升、通风、排水、压气、供水、供电、通讯等各系统〕。

大纲要求授课学时：2学时；第十章露天最终开采境界确定主要内容是：最终开采境界确定概述，最终开采境界确定的手工方法。

价值模型。

最终境界设计的计算机优化方法。

重点、难点：重点内容：最终开采境界确定的手工方法。

最终开采境界确定的计算机辅助设计。

难点：最终开采境界确定的手工方法。

山东理工大学教案第1次课教学课型：理论课□实验课□习题课□实践课□技能课□其它□主要教学内容（注明：*重点#难点）：教学目的要求：教学方法和教学手段：以讲授为主，采用多媒体辅助教学。

讨论、思考题、作业：思考题：参考资料：《采矿学》王青等编冶金工业出版社《采矿设计手册》中国建筑工业出版社《金属矿山》、《有色金属》等期刊第十四章最终开采境界的确定第一节概述地质储量并不都将被开采利用。

由于受到技术条件的制约和出于经济上的考虑，一般只有一部分地质储量的开采是技术上可行和经济上合理的，这部分储量称为开采储量。

圈定开采储量的三维几何体称为最终开采境界，它是预计在矿山开采结束时的采场大小和形状。

图14-1是某矿山最终开采境界的平面投影图。

露天开采过程是一个使矿区内原始地貌连续发生变形的过程。

在开采过程中，或是山包消失，或是形成深度和广度不断增加的坑体（即采场）。

采场的边坡必须能够在较长的时期内保持稳定，不发生滑坡。

为满足边坡稳定性要求，边坡坡面与水平面的夹角（即最终帮坡角）不能超过某一最大值（一般在35o~55o之间，具体值需根据岩体的稳定性确定）。

最终帮坡角对最终境界形态的约束是确定最终境界时需要考虑的几何约束。

图14-1最终境界平面投影第二节最终境界设计的手工法一基本原理图14-3是理想矿体的横剖面图，矿体与围岩之间有清晰的界线，矿体厚度为t ，倾角为450，矿体延深到很深。

假设上、下盘最终帮坡角为450。

那么，在该断面上最终开采境界应该多大为好呢？由于矿体倾角与最终帮坡角相等，矿岩下盘界线显然是剖面上最终境界的一个帮。

若矿体的水平厚度b 满足布置铲运设备所要求的最小工作宽度，最终境界底宽应该是b 。

煤田：指含煤地层比较连续或不连续，在同一成矿条件下形成的，一般分布范围较广的产煤地。

矿区：统一规划和开发的煤田或其一部分。

井田：采矿工程中按地质条件和开采技术水平划定的由一个矿井开采的范围。

阶段：指在井田范围内平行走向按一定标高划分的一部分井田。

水平：将布置有井底车场和阶段运输大巷且担负全阶段运输任务的水平。

矿井服务年限：矿井设计时按矿井设计可采储量、设计生产能力并考虑储量备用系数所计算出的矿井设计开采年限生产能力：矿井设计生产能力简称生产能力或设计能力，是煤矿建设和生产能力的主要指标。

它在一定程度上可综合反映矿井的生产技术面貌，是选择井田开拓方式的重要依据之一。

备用系数：为了保证设计矿井在生产期间有足够的储量和服务年限，故设置了储量备用系数移动角：是从地表移动观测成果中根据对建筑物有害的临界变形值而确定的，分基岩移动角和松散移动角，后者与煤层倾角无关。

保护煤柱：指专门留在井下不予采出的、目的是保护其上方岩层内部和地表的上述保护对象不受开采影响的那部分煤体辅助水平：指在开采水平内，因生产需要而增设有运输大巷的水平位置和所服务的开采范围。

井底车场：指位于开采水平，井筒附近的一组巷道和硐室的总称。

井底车场是连接井筒提升与大巷运输的枢纽，担负着煤，矸，物料人员的转运任务，并为矿井的排水，通风，动力供应，通讯和调度服务，对于保证矿井正常生产和安全生产具有重要作用。

配采∶矿井在设计和生产过程中，为了满足用户需要，保证矿井产量和煤质的要求，达到均衡，有效合理的开采井田范围的煤层，根据煤层煤质的附存条件，分布特点及开采技术的不同，在相互衔接的各时期对各采区，工作面开采程序和部署所做到的统筹安排，称为配采，也称配产双工作面布置:利用3条区段平巷准备出两个同时生产的采煤工作面的布置，称为双工作面布置采掘比∶是指在一定时期内采煤工作面个数与掘进工作面个数之比，有时也指采煤工作面个工人人数和掘进工作面工人人数之比。

年平均采煤工作面个数除以年平均掘进工作面个数。