采矿学ppt

四、开采水平接替
原有开采水平的煤层经过较长时间的 充分开采后，必须向新开水平转移，并逐 步由新水平生产代替原水平生产，这一过 程称为水平接替。
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五、巷道掘进工程计划
接替提前量（完成安装） １. 工作面接替提前１０～１５ｄ，完成 接替工作面掘进和安装； ２.采区减产前的１～１.５月，完成下个 采区和接替工作面的掘进和安装； ３.开采水平减产前的１～１.５ａ，完成 下个开采水平的井巷工程和安装工程。
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（三）生产水平过渡时期的排水
（1）一段排水，上水平的涌水集中下水平水仓，排 至地面； （2）两段分别排水，两个水平分别设置排水系统排 至地面； （3）两段接力排水，下水平的水排到上水平水仓， 然后上水平集中排至地面； （4）两段联合排水，上下两个水平的排水管路联成 一套系统，设三通阀门控制，上下水平均可利用， 排水至地面。
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1、 采煤工作面接替 按矿井产量计划要求，一个采煤工作面 开采结束后，由另一个准备发好的采煤工作 面投入生产，所形成的相互衔接关系称为采 煤工作面接替。
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2、编制采煤工作面接替计划的步骤和方法
1）根据采区和工作面设计，在设计图上测算各工作面参 数，并掌握煤层赋存特点和地质构造等情况。 2）确定各工作面计划采用的采煤工艺方式，估算月进度、 产量和可采期。 3）根据生产工作面结束时间顺序，考虑采煤队力量的强 弱，依次选择接替工作面。 4）将计划年度内开采的所有采煤工作面，按时间顺序编 制成接替计划表。 5）检查与接替有关的巷道掘进、设备安装能否按期完成， 运输、通风等生产系统和能力能否适应。
期末开拓煤量 当年计划产量或设计能 力
期末准备煤量 当年平均月计划产量或 平均月设计能力

采矿安全与环保
安全管理
必须严格执行采矿安全规程，确保作业安全，防止事故发生。
环境保护
采矿作业会对环境造成一定的影响，必须采取有效的环保措施，减少对环境的影 响。
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不同矿种的开采特点
金属矿的开采特点
金属矿物资源
金属矿物资源包括各种金属氧化物、硫化物、碳酸盐、硅酸盐等，开采时需要考虑不同金 属矿物的赋存状态、储量、品位等特征。
开采方法
金属矿的开采方法主要有露天开采、地下开采、原地溶浸法和海洋开采等，需要根据矿体 的埋藏条件、规模、产状等因素选择合适的开采方法。
开采技术
金属矿的开采技术比较复杂，需要应用爆破、挖掘、运输、选矿等一系列技术和设备，同 时需要加强环境保护和安全生产管理。
非金属矿的开采特点
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非金属矿种类
非金属矿包括各种宝石、玉石、砚石、金刚石、石墨等，具有独特的
采矿学的特点
采矿学具有很强的实践性和综合性，它不仅需要掌握各种采 矿技术和装备，还需要对采矿工程设计、矿区规划、企业管 理等方面有深入的了解和实践经验。
采矿学的历史与发展
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古代采矿
人类早期的采矿活动可以追溯到石器时代，那 时人类已经开始采集矿石制作工具和武器。
近代采矿
随着工业革命的发展，采矿技术得到了迅速发 展，大规模的开采和工业化生产使得矿产资源 得到了更加广泛的应用。
要意义。
02
促进区域经济发展
采矿学的发展能够带动相关产业的发展，如冶炼、化工等，从而促进
区域经济的发展。
03
提高人民生活水平
采矿学的发展为人民提供了更多的就业机会和收入来源，提高了人民
的生活水平。
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1.1.3 矿岩力学性质
硬度：矿岩抵抗工具侵入的性能叫做硬度。硬度愈大，凿岩愈困难。矿岩的硬 度取决于矿、岩的组成。矿岩的硬度除对凿岩有很大影响外，往往影响矿、岩 的坚固性和稳固性。 坚固性：是指矿岩抵抗外力（工具冲击、机械破碎、炸药爆炸等作用力）的性 能。它与矿岩的强度却是两种不同的概念。 强度是指矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵 抗的外力却是一种综合的外力。（如抵抗锹，稿，机械碎破，炸药的综合作用 力）。 坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值即矿 岩的极限抗压强度来表示：
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1.3.3 矿体开采顺序
在垂直方向，有上行式和下行式两种。 在水平方向，有前进式、后退式和混合式三种。
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1.3.4 三级矿量
为了保证矿山持续、均衡地生产，按照我国矿山历年所积累的经验，在矿 山生产管理中，各个开采步骤互为超前的关系是用获得一定的矿量来实现的。 因此，将生产矿量按开采准备程度划分为开拓矿量、采准矿量和备采矿量等三 级。 开拓矿量：凡完成设计规定的开拓巷道，构成主要运输和通风系统并可掘进采 准巷道的，在此开拓巷道水平以上的设计矿量称为开拓矿量。 采准矿量：完成了采矿方法所规定的所有采准巷道工程，此矿块的矿量称为采 准矿量。 备采矿量：完成了采矿方法所规定的切割巷道工程，已做好采矿准备的矿块的 矿量称为备采矿量。
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平衡表内储量简称表内储量。指一定地区范围内，符合目前矿山企业生产技 术和经济条件要求、可利用的储量。在中国矿产储量表中，相当于累计探明 储量或保有储量（即累计探明储量减去历年开采、损失的储量）。在前苏联， 平衡表内储量为A＋B＋C1＋C2级（相当于中国的探明储量）；在美国相当于 探明储量加推测储量。它是发展地区采掘和原材料工业的基础，并为规划、 计划与设计地区工业生产规模与布局的依据。 平衡表外储量简称表外储量。指在一定地区范围内，矿产储量中因有益组分 或矿物含量低，矿体小或矿层薄，开采条件复杂，当前开采、加工技术尚未 解决，目前技术经济条件下尚不能利用的储量。在中国矿产储量表中，列为 “尚难利用储量”。可供制定地区工业远景规划时参考。随矿山采、选与冶 炼技术的进步，部分及至大部平衡表外储量可升格为平衡表内储量。 表内外储量划分的标准是最低可采平均品位（最低工业品位或工业级矿量保有期限定额

(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。

煤的化学成分与能量分析
分析煤的化学成分和能量含量，探讨如何评估煤的质量和利用价值。了解不同煤种的特性及其在能源领域的应 用。
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研究煤矿开采对环境的影响和相关治理措施。探索可持续性开采和清洁煤技 术，以减少对环境的负面影响。
《煤矿开采学》PPT课件
煤矿开采学PPT课件探索煤矿开采的全过程，包括煤的形成、采掘方法、选矿、 储存运输、环境影响与治理等内容，旨在让你更深入地了解这一领域的知识。
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煤的采掘方法
介绍煤的采掘方法，从传统的露天采掘到地下开采技术的发展。探讨各种方 法的优缺点和适用条件。
煤的选矿与分选
了解煤的选矿与分选过程，包括物理和化学方法。探索如何提高煤质和提取 有价值的矿物。
煤的储存和运输
讨论煤的储存和运输方式，从煤场管理到铁路和水路运输。了解如何确保煤 炭高效且安全地送达目的地。

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2.3 竖井开拓法
上盘竖井开拓法，在矿体上盘岩石移动带以外开掘竖井，再掘阶段石门通达矿体
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2.3 竖井开拓法
• 上盘竖井开拓方法与下盘竖井开拓法比较，存在着严重的缺点。主要是上部 阶段要掘进很长的石门，基建时间长，基建初期投资较大，只有在下列特殊 条件下才考虑采用。
• 1）矿岩的硬度
• 指矿岩抵抗工具侵入的性能。
• 2）矿岩的坚固性 岩石的坚固性表示岩石在破碎时的难易程度。 坚固性的大小用坚固性系数来表示，（许多书中硬度系数，也叫普氏系数f值）。
坚固性系数: f=R/100
•
式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。(R单位 kg/cm2)
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4)、 回采工作
在完成切割工作以后，在采场内进行大量采矿工作。
• 包括凿岩、爆破、出矿、地压管理等。拉底工程、切割天井、切割槽、扩 漏等。
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1.2、矿床的开采步骤
5) 三级储量：
三级矿量的概念是为了保证矿山持续均衡地进行生产而提出 的。
三级储量是指开拓矿量、采准矿量、备采矿量的储备量。
2.2 斜井开拓法
当矿体走向较长或倾角较大，又要采用钢绳胶带输送机时，就可采用伪倾斜斜 井
斜井内所采用的提升方式主要取决于斜井的倾角： 当斜井倾角≥25º～30º时，一般采用箕斗或台车提升； 当斜井倾角≤25º～30º时，用串车提升；
当斜井倾角﹤18º时，可采用钢丝绳胶带输送机运输。
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2.1平硐开拓法
当矿脉侧翼沿山坡露出，平硐可沿矿脉走向掘进，成 为沿矿脉平硐开拓法

二是在矿岩坚硬的矿山，如金属矿，在矿体、阶段或矿块 的回采过程中落矿、出矿、运矿三大工序各自具有相对独 立的作业条件，各工序间的相互协调，在不同的空间平行 作业，由此组成高效率的连续开采工艺系统。
第一节地下矿山连续开采的概念
连续开采主要包括4个层次的内容： （1）矿房的连续回采(Ⅰ层次)
矿房的连续回采是指在采场的回采过程中落矿出矿、 矿石运搬工艺的连续作业。研究的主要内容有适合于连 续回采的采矿方法及采场结构，高效率、低大块率的凿 岩、落矿技术，高效耐用和经济的采场连续回采。这个层次下一步研究的重点将是 大块的控制管理和出矿、运矿设备的改进和完善。
第一节地下矿山连续开采的概念
（2）矿体（床）的连续开采（Ⅱ层次） 它是指在矿体（床）的开采过程中，不留或少留矿柱， 尽可能采用一步骤回采的开采模式。研究的主要内容有： 开采方式（上行或下行），采场回采推进顺序（前进式或 后退式），开拓、采准形式以及有利于采场安全的地压管 理和控制技术。这一层次还有巨大的发展空间。
第二节地下矿山连续开采技术
主要技术思想： 将矿体划分为阶段，再将阶段划分为矿段；以矿段为回采
单元，矿段间不留间柱；采切、回采、充填三大工序分别 在相邻的3个矿段中平行进行；矿段回采采用采场连续工 艺，矿段回采结束后，随即转入快速充填；3个矿段的作 业相互衔接，阶段采矿工作连续推进。由于连续采矿是以 矿段为回采单元进行的采矿，矿段间不留矿柱，故称为 “无间柱连续采矿”。
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第一节地下矿山连续开采的概念
（3）矿石的连续运送(Ⅲ层次)
矿石的连续运送，是指井下矿石的转载、运输、提 升等环节。研究的主要内容有：连续运送矿石的方式、 运送设备及配套设备的研制等。该层次为地下开采矿 石的后处理工艺，近几年来，该层次的研究无重大突 破，国外很多矿山用特殊的胶带运输机实现了地下开 采矿石的连续运送。

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1.3 金属矿床开采的基本要求
1.3.1 概述
与其他行业相比，采矿作业环境和劳动条件相对较差。故矿床开采过 程中应注意以下要求： （1）要确保开采工作的安全，并具有良好的劳动条件。 （2）要符合环境保护法的要求，减少对环境的破坏。 （3）要高效可持续发展。这体现在：①提高劳动生产率；②减少矿石 的损失贫化；③降低矿石成本；④增大开采强度。
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1.1.3 矿岩力学性质
硬度：矿岩抵抗工具侵入的性能叫做硬度。硬度愈大，凿岩愈困难。矿岩的硬 度取决于矿、岩的组成。矿岩的硬度除对凿岩有很大影响外，往往影响矿、岩 的坚固性和稳固性。 坚固性：是指矿岩抵抗外力（工具冲击、机械破碎、炸药爆炸等作用力）的性 能。它与矿岩的强度却是两种不同的概念。 强度是指矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵 抗的外力却是一种综合的外力。（如抵抗锹，稿，机械碎破，炸药的综合作用 力）。 坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值即矿 岩的极限抗压强度来表示：
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矿体倾角：矿体与水平面的夹角。矿体按倾角分为： （1）水平和微倾斜矿体，倾角＜5°； （2）缓倾斜矿体，倾角为5°~30°； （3）倾斜矿体，倾角为30°~55°； （4）急倾斜矿体，倾角＞55°。 矿体厚度：矿体上、下盘之间的垂直距离或水平距离，即垂直厚度或水平厚度。 矿体按厚度分为： （1）极薄矿体。厚度＜0.8m； （2）薄矿体。厚度0.8~4m； （3）中厚矿体。厚度4~15m； （4）厚矿体。厚度15~40m； （5）极厚矿体。厚度＞40m。
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1.2 金属矿床的工业特征