矿床开拓

矿床简述

基本概念和术语

一、矿物与岩石

地壳中含有各种各样的化学元素，这些元素经过各种地质作用，形成了各种化合物，如黄铜矿（CuFeS2）、磁铁矿(FeO·Fe203）、萤石（CaF2）等；也形成了极少的单质，如自然金(Au)、自然铜(Cu),硫磺（S）等。我们把地壳中由于地质作用形成的这种自然元素和自然化合物称为矿物。由于矿物具有一定的化学成份和内部结构，所以它们也具有一定的物理性质和化学性质。

各种矿物在地壳中很少单独存在，它们常常是有规律地组合在一起。我们把这些由一种或数种矿物颗粒组成的集合体称为岩石。

二、矿石及品位

各种矿物在地壳中并不是均匀分布的，它们各自在一定的地质条件下可能相对富集。当矿物集合体中某一种矿物富集到一定程度时，可为人们所利用。在目前技术经济条件下，能满足国民经济要求，可供利用的矿物集合体称为矿石。

矿石一般都由几种矿物组成，通常将其分为两类：矿石矿物和脉石矿物。矿石矿物又称有用矿物，它是矿石中能直接被利用的矿物或能从中提取一种或多种元素的矿物。脉石矿物也叫无用矿物，它是与有用矿物伴生的，目前尚没有工业利用价值的矿物。

通常我们把矿石中凡是可供利用的元素或矿物称为有用成份,矿石含有用成份的多少用品位来表示。所谓品位是指矿石中一有用成份的重量与矿石重量之比，常用百分数（％）表示。一般金属矿石（如铁、铜、锌等矿石）的品位是指矿石中该种金属元素含量的百分（％）；少数矿石的品位则是指矿石中所含某种有用扩物的百分数（％），如铬矿石的品位就指矿石中三氧化二铬含量的百分数（％）；对于金、铂等贵金属矿石，因矿石中金、 铂等含量甚微、其品位则用克／吨来表示。

三、矿体与围岩

矿体是指在地壳中矿石的天然集聚体,它是一个独立的地质体，具有一定的质量界限，一定的空间位置和几何形状。无论矿体的形状如何，数目多少，只要它们生成在一起就总称为矿床。在目前的技术经济条件下，符合开采和利用要求的矿床称为工业矿床；否则就是非工业矿床。

第三章 矿床开拓

3.1 矿山年产量、服务年限及工作制度

根据该矿山的年生产量，年工作日为330天（去除法定节假日15天，因天气影响5天，设备维修15天），生产制度为每天两班，每班8小时，分别是8:00~16:00、16:00~24:00依次循环，以此完成年产原矿3.3万吨的目标。

设备的检修制度：小修一个月一次，主要维修小型机械，电器件的保养，调整安全间隙。中修半年一次，主要维修中型设备以及易损的部件。大修两到三年一次，主要维修更换大型设备。

由于Ⅰ-1号、Ⅳ-1号、Ⅴ-1号矿体资源量87812t。由于设计要求年产原矿3.3万t（废石产量为矿石产量的10%），矿石回收率90%以上，矿石贫化率在8%以下，故此开采深度范围内服务年限T===2.6年

式中 A —— 年产量，吨；

Q —— 圈定范围内矿体总储量，吨。

K —— 矿石回收率，90%。

T —— 圈定范围内矿床的服务年限，年。

—— 矿石贫化率，8%。

按回采工作条件验证矿山的产量

①按矿山开采工作年下降深度验算矿石年产量

A==7.2万吨>3.3万吨

式中H——年下降深度30，m/a；《矿山企业设计基础》表7-4。 S——矿体水平面积504.9，m2

（矿体平均厚度×矿体走向长度=504.9m2）；

γ——矿石容重，3.17t/m3，《矿体垂直纵投影图》中查得；

K——矿石回收率，90%，任务书中得到；

'——废品混入率，10%，任务书中得到；

k1——矿体厚度修正系数，取值1.25，《矿山企业设计基础》表7-5。

K2——矿体倾角修正系数，取值1.2，《矿山企业设计基础》表7-6。

②按经济合理的矿山服务年限验算矿山年产量

年产量A==3.304万吨>3.3万吨

故本设计能满足生产能力的要求。

3.2 井田划分及开采方式

3.2.1井田划分原则

①国家对矿山基本建设时间和年产量的要求。

1、论述影响风化作用的主要因素有哪些？

风化作用主要有物理风化、化学风化和生物风化。影响风化作用因素主要有气候、地形和地质因素。在自然界中，各种影响风化作用的因素是综合起作用的，岩石的特征属于内在因素，气候、地形等是外界条件

一、气候因素：影象风化作用的气候因素主要指气温、降雨量和生物繁殖状况。气候是控制岩石风化的重要因素。气温的高低对于岩石的机械破坏程度、各种化学反应的速度以及生物界的面貌和新陈代谢速度都有重大影响。降雨量的多少关系到水在风化作用中活跃的程度，多数类型的风化离不开水，水量的多少直接或间接影响到岩石的风化速度。生物繁殖状况直接关系到生物风化作用的进行。气候控制着数量和类型，它们对风化作用产生各不相同的影响。地球气候的分带性决定了风化作用速度及其产物类型的分带性。

二、地形因素： 地形条件包括地势的高度、起伏程度以及山坡的朝向三个方面。地势的高度影响到气候。中低纬度的高山区具有明显的气候分带，山麓气候炎热，而山顶气候寒冷，其生物面貌显著不同。因而，风化作用的类型和方式随高度而变化。地势的起伏程度对于风化作用更具有普遍意义。地势起伏大的山区，风化作用十分快，物理风化作用更为活跃。地势低缓地区，风化作用速度降低，化学风化作用影响较深。山坡的朝向涉及到气候和日照强度，山的向阳坡光照强，雨水足，背阳坡可能常年冰雪不消，两地风化特点明显不同。

三、地质因素：主要有岩石成分、岩石结构构造和节理发育状况。岩石抗风化能力的强弱与它所含矿物的成分和数量有密切关系。岩石中矿物或碎屑颗粒的粗细、分选程度及胶结程度等结构特征决定了岩石的致密程度和坚硬程度，从而影响到岩石的风化。节理破坏了岩石的连续性和完整性，增加了岩石的可透性，是促进岩石风化的重要因素，因而岩石中节理密集之处往往风化最强烈。

2、论述地球内部圈层构造及各圈层的特征？

论述地下水的地质作用？（桂林卡斯特地貌的形成）

地下水的地质作用包括剥蚀作用、搬运作用和沉积作用。

露天矿床开拓分类

一、露天矿床开拓分类

露天矿床的开拓方式与运输方式有密切关系。露天矿床开拓分类主要按运输方式来确定，按运输干线的布线形式和固定性作为进一步分类的依据。露天矿床开拓按运输方式可分为：

（一）公路运输开拓。

（二）铁路运输开拓。

（三）联合运输开拓。

1、公路-铁路联合运输开拓；

2、公路（铁路）-破碎站-带式输送机联合运输开拓；

3、公路（铁路）-箕斗联合运输开拓；

4、公路（铁路）-平硐溜井联合运输开拓。

表1为不同开拓方式的应用条件。表2为我国部分露天矿开拓方式。表3为国外一些露天矿开拓方式。

表1 不同开拓运输方式的应用条件

露天矿床开拓方式 露天矿参数 适用条件 主要优缺点

面积 深度或比高（m） 运距（Km） 坡度（%） 曲线半径（m）

受限 ＜150

（普通自卸汽车）

＜250

（电动轮汽车） ＜2～3

（普通自卸汽车）

4～5

（电动轮汽车） ≤8

特殊情况短距离可达12 ≥15

（小吨位汽车）

≥30

（大吨位汽车） 任意地形条件的露天矿，运距不超过露天矿参数中的限值；修建铁路不经济；要求分采分运的露天矿 优点：机动灵活，转弯半径小，爬坡能力大；线路工程量小，基建时间短，基建投资少；便于采用分期、分区开采；有利于采用移动坑线开拓和分散的排土场；掘沟方法较铁路运输掘沟方法简单，掘沟速度及延深速度快

缺点：易受气候条件影响，燃油、轮胎消耗量及道路养护工作量大，运输成本高，每延深100m运输成本增加50～60%，故经济合理运距短；汽车噪音和废气污染较大

准轨铁路运输开拓 面积大 100～150，牵引机组达250～300 ＞4 2～4 ≥120 地形不复杂，矿体形态应满足线路平面、纵剖面要求的大型露天矿 优点：运输量大，运输成本低（0.08～0.12元/吨·公里）经济 合理运距长；气候条件的影响较公路运输小，运输设备坚固