采矿学总论1杜继平
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采矿学课指南(一)矿产是指埋藏在地壳中的可供人类利用的天然矿物资源,按性质和用途,一般可分为金属、非金属和可燃矿物矿产。
矿业是以矿产资源为劳动对象的产业,也是国民经济的基础产业。
人类生存和发展离不开原料和燃料,涉及黑色金属、有色金属、化工、核工、建材原料及煤炭、石油、天然气、油页岩等矿物,这些都需要借助采矿工程把他们从地壳中开采出来,并进行加工利用。
中国是世界上最早开发利用矿产资源的国家之一,据历史资料记载,在一万多年前就掌握了开采并利用石料的技术,在七千多年前就能批量生产煤的精制品,在四千多年前已经能够开采铜、铁、金和煤等矿石,中国矿业在历史上曾几度辉煌,殷周的青铜,春秋战国的铁业,秦汉的井盐,汉魏的煤,魏晋的天然气,成就即已可观。
但在近代却处于相对落后的状态,1949年前,保留比较完整的矿山仅有300多处。
新中国建立以来,中国矿业取得了举世瞩目的成就。
在2000年前后,已建成国有矿山近万处,集体矿山和其它非国有矿山20多万处。
目前,世界上已知的约168种矿产在中国均有发现,探明储量的矿产在153种以上,总值居世界第三位,有20多种矿产的探明储量居世界前列,年产矿石已超过70亿t,固体矿产产值在世界固体矿产总产值中占16.5%,居世界第二位,矿业为我国国民经济发展提供了95%的能源资源、80%以上的工业原料和70%以上的农业原料。
20世纪90年代以来,煤炭产量曾多年连续居世界第一位,2007年产量达到25.2亿t。
历史上金属矿床、非金属矿床和可燃矿物开采均称为广义的采矿,长期的采矿生产实践逐渐形成煤炭开采、金属矿开采、建材开采、石油和天然气开采等传统产业。
煤炭、金属及非金属固体矿床开采在技术、方法、装备及遇到的问题大体上相近,均称为采矿,而石油和天然气开采完全不同于固体矿床,称石油和天然气开采。
根据埋深和开采技术条件,固体矿床开采分地下开采和露天开采,我国煤炭以地下开采为主,露天开采的比重在6~7%左右,黑色金属和建材的露天开采比重在90%左右,化工有色金属和铀矿露天开采的比重分别为42.6%、32%和20%。
《采矿学》复习题教材《采矿学》编者:杜计平1、按煤层倾角大小煤层可分为哪几类?按煤层厚度分为又分为哪几类?答:①近水平煤层<8度;缓倾斜煤层8~25度;倾斜煤层25~45度;急倾斜煤层>45度。
②按煤层厚度分为:薄煤层<1.3m;中厚煤层1.3~3.5m;厚煤层>3.5m。
2、井田开拓方式按井硐形式不同分为哪几类?答:分为立井方式,斜井方式,平硐方式和综合方式。
34567891使矿井能够尽快投产。
采掘相互5 有一定的影响,大巷维护困难,维护费用较高;风量有一定泄漏。
2)采区、盘区或带区前进式开采:后退式开采:自井田边界向井筒或主平硐方向依次开采各采区、盘区或带区的开采顺序称为采区、盘区或带区后退式开采顺序。
后退式开采特点便于大巷维护,减少漏风,避免采掘干扰,矿井建设的初期工程量和初期投资大,建井期长。
回收大巷煤柱考虑,采用后退式有利。
10、钻眼爆破参数有哪些?答:炮眼排列、炮眼角度、炮眼深度、炮眼装药量、一次起爆的炮眼数量以及爆破次序等。
11.厚煤层倾斜分层开采时,各分层平巷的相互位置主要有几种?说明各适用条件?答:①水平式布置,适用于倾角大于20°~25°,②倾斜式布置,适用于倾角小于15°~20°,③垂直式布置,适用于倾角小于8°~10°。
12.《煤炭工业技术政策》中如何规定采区采出率、工作面采出率?答:⑴规定厚煤层不低于0.75 ;中厚煤层不低于0.8;薄煤层不低于0.85. ⑵规定厚煤层不低于0.93;中厚煤层不低于0.95;薄煤层不低于0.97.13.煤层群开采时区段集中平巷的布置方式主要有几种?14°,无极生不大于10151617答:车场适用采1819答:(a) 直至完全进(e)20答:①立井卧式环形井底车场,适用于主井井筒距运输巷道很近的条件。
②立井斜式环形井底车场,适用于井筒距大巷较近,且地面出车方向与大巷斜交时采用。
第一章煤矿开发的基本概念第二章井田开拓的基本概念1、煤层分类:近水平煤层<8°缓倾斜煤层8-25°中斜煤层25-45°急倾斜煤层>45°薄煤层<1.3m 中厚煤层1.3-3.5 厚煤层>3.5m2、采出率:薄中厚采区85% 80%75% 采面97%95%93%3、井型:大1.2mt 中型0.45-0.9mt 小0.3mt4、矿井设计储量Zs=Zg-p1 矿井设计可采储量Zk=(Zs-p2)C 服务年限T=Zk/AK( Zg矿井工业资源 p1永久损失煤柱 p2工业场地煤柱损失 c采出率)5、井田划分:阶段=>采区=>区段阶段=>分带或盘区6、开采水平: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7、按作用和服务范围不同:开拓巷道、回采巷道、准备巷道8、矿井生产系统:运煤系统、通风系统、运料排矸系统、排水系统、供电系统、压气系统、其他系统。
9、采煤方法:采煤工艺与回采巷道布置及其在时间,空间上的相互配合。
10、井田划分原则:与矿井生产能力相适应,充分利用自然条件,有合理尺寸和足够储量,统筹兼顾照顾全局,留有余地,直线划分11、划分井田方法:按照地质构造,按煤层赋存,按照煤质和煤种,按照地形地物界线,人为划分12、井田开拓:为整个矿井和各水平开采进行的总体性的井巷布置、工程实施,开采部署13:、井田开拓内容:1.井筒形势、数目、位置、工业广场位置2.开采水平,井底车场3.大巷位置4.阶段划分5.开采程序6.开拓延深14、井田开拓方式的分类:立井、斜井、平硐、综合、多井筒分区域第三章井田开拓方式立井开拓的布置特点及适用条件立井多水平开拓方式井田内有缓(倾)斜可采煤层两层,煤层间距较近、赋存较深,地表为平原地带,表土层较厚且水文条件较复杂。
水平接替:第一水平的运输大巷可以作为第二水平的总回风巷。
第二水平的生产系统基本上同第一水平。
《采矿学》课程教学大纲课程名称:采矿学英文名称:Mining Science课程编号:020011140课程性质:选修学分/学时:3/48。
其中,讲授44学时,实验2学时,实训2学时适用专业:采矿工程任课学院、系部:能源科学与工程学院采矿工程系一、课程简介课程定位:《采矿学》是采矿工程专业主干课程之一,是专业课程体系中的核心课程,讲授煤矿开采基本知识,生产系统,巷道布置,采区设计等内容。
该课程是涉及采煤方法,巷道空间布置,矿井高效生产等知识体系的综合性技术科学。
坚持“立德树人”和“课程思政”要求,讲授我国能源开发形势,煤矿工人“乌金”精神,落实“以学生中心、成果导向、持续改进”的理念,让学生在学习上“忙起来”,在学习效果上“实起来”。
课程内容:本课程重点介绍现代化矿井的采煤方法、准备方式、开拓方式、采区设计矿井设计的基本原理和方法;简单介绍深矿井开采、煤的地下气化及露天开采知识。
其中,采煤方法、准备方式与井田开拓是本课程的重点;建立井下开拓、开采系统的空间概念是本课程的难点。
学习成效:通过本课程的学习,使学生掌握:(1)采煤方法、采煤工艺和回采巷道布置的基本理论和方法;(2)准备方式与采区设计的基本理论及主要方法;(3)矿井开拓及矿井开采设计的基本理论和主要方法。
同时,让学生了解:(1)露天开采的基本理论和主要方法;(2)采矿技术的最新研究成果及发展方向。
为学生今后从事采矿工程设计、生产技术管理及科学研究奠定基础。
先修课程:画法几何与工程制图、煤矿地质学、矿山测量学、岩体力学与工程、井巷工程等。
二、学习目标与毕业要求根据《工程教育专业认证标准(2017版)》,《采矿学》课程教学目标对采矿工程专业毕业要求的支撑见表1。
表1 课程学习目标与毕业要求关系注:表中“H(高)、M(中)、L(弱)”表示课程与各项毕业要求的关联度。
三、学习目标与教学环节《采矿学》课程采用国家“九五”规划教材,以“采煤方法、准备方式、井田开拓和矿井其他开采方法”为主线,结合学生个性特点,因材施教。
采矿精品教程《采矿学》电子教案第一章:采矿学概述1.1 采矿学定义解释采矿学的概念和定义强调采矿学在矿业工程中的重要性1.2 采矿工程的基本任务描述采矿工程的目标和任务介绍采矿工程的主要工作内容1.3 采矿方法分类列举常见的采矿方法解释各种采矿方法的特点和应用范围第二章:矿产资源与矿床2.1 矿产资源的概念与分类定义矿产资源并介绍其重要性列举常见的矿产资源类型2.2 矿床的形成与分类解释矿床的形成过程介绍矿床的主要分类2.3 矿床地质特征与勘探强调矿床地质特征的重要性介绍矿床勘探的方法和技术第三章:矿区设计与开采3.1 矿区设计的基本原则介绍矿区设计的目标和原则解释矿区设计的重要性和影响因素3.2 矿区开采方法的选择介绍矿区开采方法的选择标准分析不同采矿方法在实际应用中的优缺点3.3 矿区开采工艺与设备介绍矿区开采工艺的基本流程列举常见的矿区开采设备及其作用第四章:矿井通风与安全4.1 矿井通风原理与方法解释矿井通风的必要性和目的介绍矿井通风的基本原理和方法4.2 矿井安全问题与控制分析矿井中常见的安全问题介绍矿井安全控制的方法和措施4.3 矿井安全事故与应急处理描述矿井安全事故的种类和危害介绍矿井安全事故的应急处理流程第五章:矿产资源保护与可持续利用5.1 矿产资源保护的重要性强调矿产资源保护的必要性和意义介绍矿产资源保护的目标和方法5.2 矿产资源合理利用与可持续发展解释矿产资源合理利用的概念介绍矿产资源可持续发展的原则和方法5.3 矿产资源政策与法律法规分析矿产资源政策的作用和重要性介绍矿产资源法律法规的主要内容第六章:爆破技术与采矿6.1 爆破技术概述介绍爆破技术在采矿中的应用解释爆破技术的基本原理6.2 爆破材料与设备列举常见的爆破材料及其特点介绍爆破设备的功能和应用6.3 爆破设计与施工强调爆破设计的重要性介绍爆破设计的基本步骤和注意事项第七章:矿岩稳定性与支护7.1 矿岩稳定性分析解释矿岩稳定性的概念介绍矿岩稳定性分析的方法和技术7.2 矿岩支护方法与技术列举常见的矿岩支护方法介绍矿岩支护技术的设计和应用7.3 矿岩支护材料与设备介绍矿岩支护材料的特点和选择列举矿岩支护设备的功能和应用第八章:矿井水文与防治8.1 矿井水文概述解释矿井水文的概念和重要性介绍矿井水文研究的主要内容8.2 矿井水害与防治分析矿井水害的成因和危害介绍矿井水害防治的方法和措施8.3 矿井水资源的利用与保护强调矿井水资源的价值和保护意义介绍矿井水资源的利用和保护技术第九章:矿区环境恢复与生态补偿9.1 矿区环境恢复的意义与目标解释矿区环境恢复的重要性介绍矿区环境恢复的目标和原则9.2 矿区环境恢复技术与方法列举矿区环境恢复的主要技术介绍矿区环境恢复的方法和应用案例9.3 矿区生态补偿与可持续发展解释矿区生态补偿的概念和原则介绍矿区生态补偿的措施和实施方法第十章:采矿工程案例分析10.1 采矿工程案例选择与分析方法介绍采矿工程案例选择的标准和原则解释采矿工程案例分析的方法和步骤10.2 采矿工程案例分析内容列举采矿工程案例分析的主要内容强调案例分析对采矿工程实践的意义介绍采矿工程案例分析报告的结构和内容重点解析本文教案主要介绍了《采矿学》的基本概念、矿床的勘探、矿区设计与开采、矿井通风与安全、矿产资源保护与可持续利用、爆破技术与采矿、矿岩稳定性与支护、矿井水文与防治、矿区环境恢复与生态补偿以及采矿工程案例分析等内容。