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简介
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B 开采工艺有较大影响的矿岩物理力学性质：容重、块度、碎胀性、含水性、结块性、稳固性以及强度、坚固性等。
容重:一般岩石的容重约在2.3～3.0 t∕M3之间
黑色金属矿石中金属含量较高，可达3.5t/m3
块度:一般矿石的合格块度在200～250mm之间
随着机械化水平的提高，合格块度有增大趋势
结块性:给放矿、装矿和运矿（运输、搬运）等带来困难
含水性：巷道支护、采矿、放矿、运输、提升有较大影响。
碎胀性：给爆破补偿空间带来影响。一般坚硬矿岩的碎胀
系数为1.2～1.5。
C 生产能力概念与计算
(1）矿井生产能力与服务年限
矿井生产能力
正常生产时期，单位时间内（年或月）矿井采出的矿石量。一般按年产矿石量计算，即矿井设计的年产量。
●矿井实际产量可以低于或高于矿井生产能力。
矿井生产初期和末期实际产量小于矿井生产能力
矿井生产正常期矿井实际产量可能大于矿井生产能力
矿井生产能力，是矿床开采的主要技术经济指标之一，它决定矿井
基建工程量
主要生产设备的类型
技术构筑物的规模和类型
辅助车间和选冶车间的规模、职工人数等，
从而影响基本建设投资和投资效果、企业的产品成本和生产经营效果。
露天矿生产能力，用矿石生产能力（即每年采出的矿石量）和矿岩生产能力（即每年采剥总量）两种指标来表示。矿岩生产能力是露天矿生产能力的重要指标。
确定矿井生产能力的基本条件
矿床地质条件
工业储量的大小
技术经济因素
市场需求量
矿井服务年限
矿井服务年限和矿井生产能力应相适应，它们之间保持一个技术、经济上都比较合理的关系。
①矿山生产能力大，服务年限长
②实际服务年限＞计算服务年限
考虑露天矿正常服务年限的基本原则是：露天矿的合理服务年限应与其主要设备的磨损时间相适应。
(2）计算（均为生产能力和服务年限的关系）
a 地下开采
煤矿
金属矿和非金属矿
式中：A—矿井生产能力，Mt/a；
ZK—矿床可采储量，Mt；
T—矿井服务年限，a；
K—储量备用系数，一般取1.4；
Q—矿床工业储量，Mt；
Hk—矿石总回采率，%；
y—废石总混入率，%。
b 露天开采
Ak＝P（1＋）/T??
式中：Ak－矿石生产能力，t/a；?
P－露天矿境界内矿石的工业储量，t；?
－矿石回收率，%；
－矿石混入率，%；
T－露天矿正常服务年限，a。?
(3）井型分类（大、中、小）
(4）井型与服务年限、井田、投资、经营费的关系
●大型矿井要有较长的服务年限，以减少分摊到每吨矿上的投资折旧费。
●大型矿井需要有足够的可采储量，即井田的范围要大
●井型增大，基本建设投资增多，分摊到采出每吨矿的投资费用将相应增加；
●井型的增大，分摊到采出每吨矿的生产经营费用会减少。
◆大型矿井机械化程度高，生产集中，效率高，成本低。但大型矿井要求较高的技术和复杂的设备，建设的时间较长，投入的资金较多。
D 矿石的损失贫化
矿石损失――矿石在数量上的减少
矿石贫化――矿石在质量上的降低
矿石损失率――开采过程中损失工业储量与总工业储量之比。
矿石回采率――采出的纯矿石量与总工业储量之比率。
废石混入率――混入矿石中的废石量与采出矿石量之比
矿石贫化率――矿石品位降低的百分数。
◆废石混入率和矿石贫化率是矿石贫化的两种表示方法。
◆废石的混入和高品位粉矿的流失等都将造成矿石贫化，但废石混入是矿石贫化主要原因。
◆矿石损失与贫化是评价矿床开采的主要指标，分别表示地下资源的利用情况和采出矿石的质量情况。
属于矿产资源利用指标的有矿石回收率、矿石损失率、 废石混入率 、矿石贫化率
◆ 矿石损失率+矿石回采率=1
◆ 废石混入率≥矿石贫化率
强度:
矿岩有三种强度抗压强度、抗剪强度、抗拉强度
抗压强度最大。
抗剪强度只有抗压强度的1∕8～1∕12
抗拉强度只有抗压强度的1∕10～1∕50 。
矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但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）。
矿岩按稳固性一般分为5级：
①极不稳固的 顶板和侧帮都不能有暴露面，要求在掘进及开采中必须超前支护，否则会塌落。（非金属矿条件）;
②不稳固的 允许有不大的暴露面（50m2以内），但要随回采工作的推进立即支护；
③中等稳固的 允许有一定暴露面（50～200m2），一般不支护，或作临时支护，即可安全地进行生产；
④较稳固的 允许有较大暴露面（200～ 800m2），一般不用支护，在个别的地方要支护；
⑤极稳固的 允许有很大的暴露面（800m2以上），不须支护，长期不垮。
5 金属矿床的特征
矿床赋存条件不稳定，矿石品位变化大；地质构造复杂；矿石和围岩的硬度较大；矿床的含水性。
A 矿体的空间分布特征
矿体形态可分为以下三类。
（1）板状 两个方向延伸较大。板状矿体可分为矿脉（包括层状矿脉和切割矿脉）和矿层两种。
（2）等轴状 习惯叫块状，三度空间大致均衡延伸。按块度大小可分别称作矿瘤、矿巢、矿囊等。
（3）柱状 一个方向延伸很大，另外两个方向延伸较小。有柱状、筒状、管状等几种。
●金属矿床以脉状及透镜状矿体较多， 煤体一般为层状。
B 矿体埋藏要素：
矿体厚度对于采矿方法选择、采准巷道布置以及凿岩工具和爆破方式的选用都有很大的影响。
反映矿体的空间位置及尺寸的量。
主要有走向、倾向、倾角、厚度、
延深。
延伸 埋藏深度
赋存深度 垂高
斜高
或矿体按厚度划分可分为以下5种：
①极薄矿体 厚度小于0.8m，
②薄矿体 厚度为0.8～5m
③中厚矿体 厚度为5～15m；?
④厚矿体 厚度为15～50m；
⑤极厚矿体 厚度在50m以上。
矿体按倾角划分可分为以下4种：?
①水平和微倾斜矿体 倾角为00～50
②缓倾斜矿体 倾角为50～300
③倾斜矿体 倾角为300～550
④急倾斜矿体 倾角为550以上。
9 井田划分的原则及分类
当矿区地质工作进行到勘探阶段后，即可对矿区进行开采的井田划分。根据条件可将矿区划分成一个或几个井田。这些井田可同时进行建设，亦可按建设条件的好坏，投资的多少，选优开发。
井田划分的原则是按照自然条件和开采技术条件等因素，进行综合的技术经济比较，以寻求合理的井田境界。
（1）按勘探程度划分井田。矿区走向很长或矿体不连续但矿区范围很大，可分区进行勘探，亦可同时进行勘探。分区进行勘探的可根据提交报告的范围，结合开采技术条件进行划分井田，同时提交报告的，可进行综合技术经济分析划分井田。
（2）按矿床地质特征划分井田。当矿区走向很长，储量很大时，可根据矿床的断层、背斜、向斜、无矿带等特征划分井田；有时根据矿床的赋存标高和厚度大小，一部分划为露天开采，另一部分划为地下开采；在矿床水文地质条件复杂的情况下，可按水层的位置划分井田。
（3）按地形、地物划分井田。在遇有沟谷、山峰、河流、铁路、城镇、文物古迹和风景区时，为了保护或避开不利开采条件，可依次来划分井田。
（4）按矿石技术加工要求划分井田。如贫矿段、富矿段；赤铁矿段、磁铁矿段；氧化矿段、硫化矿段等，这些矿段其技术加工各不相同。若走向很长，储量较大，可各自形成独立的井田。如弓长岭铁矿、牟定铜矿等。
除沿走向划分井田外，有些矿床是按埋藏深度划分矿段的，勘探也是先后进行的，矿段的储量多少和走向长短悬殊，此时可按不同的开采深度划分井田，狮子山铜矿去就是一例。有的矿区沿走向划分井田后，其深部储量和走向长度可能变大，可能缩小，当进行二期建设时，必须根据深部条件重新划分井田。
划分井田时，必须处理好相邻井田的关系：包括地下矿与露天矿；生产矿与新建矿；浅部矿与深部矿等。对于改扩建的矿山，要特别注意充分发挥现有井田的生产能力。
当前我国金属和非金属矿山的井田划分，主要用方案法进行。由于受地形和矿床赋存条件的限制，分析法很少使用。
金属和非金属矿山的井田划分，可归纳成以下几种：
（1）矿区走向很长，储量很大，且矿体连续，可将矿区划分成几个井田。如开阳磷矿区、胡集矿区、弓长岭铁矿等。
（2）矿区走向很长，矿体不连续，但每个区段储量很大，走向较长，可根据自然条件划分成几个井田。如金川镍矿区等。
（3）矿区范围较大，由几条或几十条各自独立的矿体或矿段组成，且分成若干个坑口独立进行开采，但其出矿系统是统一的。因而将这些分散的坑口集中起来，形成一个井田。如东川矿务局的因民矿井田由面山、猴跳崖、张口洞、英歌架及大臂槽等坑口组成，落雪矿由龙山、老山、稀矿山、小溜口及月亮洞等坑口组成。
（4）矿区由一个或几个矿体（矿段）组成，划分为一个井田。如锦屏磷矿、凤凰山铜矿等。
此外，瑞典基律纳铁矿，走向长4000m，平均厚度85m，最大勘探深度2000m，生产规模为2000～3000万吨/年，是世界上最大的地下开采矿山之一。但它并没有划分成几个井田开采，而采用竖井群集中开拓，集中建厂方案。这一经验值得研究。
金川镍铜矿区，走向北西50°，含矿超基性岩体全长6km，倾向南西，倾角一般在70°以上，局部地段稍缓，含矿岩体沿走向和倾斜方向有明显的膨缩变化和波状起伏。
一矿区于1963年建成投产，
二矿区于1983年建成投产，
三、四矿区目前尚未开发。
一、三矿区的矿体大部分出露地表，
二、四矿区的矿体潜入深部，各井田的具体划分见图1，表1。
由于含矿岩体受北东向断层切割，根据断层位置、矿体赋存形态及标高，以及矿体勘探的先后、将矿床分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个相对独立的矿区。由西而东，F8断层以西的三矿区，称为三号井田；F8和F16断层中间部分的一矿区，称为一号井田。一号井田又分为露天矿和地下矿；F16和F23断层中间部分的二矿区，称为二号井田，F23断层以东的四矿区，称为四号井田。
10 矿床和矿体形态实例
采矿学研究的内容是矿床的开采问题。
矿床由矿体组成，矿体是独立的地质体，具有一定的
空间位置
几何形状
产状
质量界限
采矿基础知识试题
试题
1、正常生产时期，单位时间内矿井采出的矿石量的能力，叫（ 矿井生产能力）。
2、矿井生产能力，是矿床开采的主要技术经济指标之一，它决定矿井的( )。
A.基建工程量
B.主要生产设备的类型
C.辅助车间和选冶车间的规模
D.产品成本和生产经营效果。
3、矿井的生产能力按其设计可以分成（ 大、中、小 ）三种井型。
采矿基础知识试题
试题
4、在开采过程中损失的工业储量与工业储量之比率，叫做 （ 矿石损失率 ）。
5、某金属矿山，其中某一工业矿体（矿块）的平均品位为1%，采出矿石的平均品位为0.8%，混入废石的平均品位为0.07%，计算矿石贫化率和废石混入率。
P=(c-cc)/c
Y=(c-cc)/(c-cy)
采矿基础知识试题
6、建设矿井的规模主要受投资多少影响，即投资规模越大，矿井生产能力就越大。（ × ）
7、建设矿井的规模主要受投资多少影响，即投资规模越大，矿井生产能力就越大。（ × ）
8、矿井的服务年限应与矿井能力相适应，使其保持一个技术上可行经济上合理的关系。关于井型增大的说法正确的有（ ）。
A.井型增大，投资就增大，分摊到每吨煤上的投资费用就增加
B.井型增加生产水平提高，分摊到每吨煤上的生产经营费用反而会减少
C.增加的单位投资费用与减少的生产经营费用相互抵消，所以对井型没有太大影响
D.井型增大，投资就增大，生产能力就提高，所分摊到每吨煤上的基建投资费用减少
采矿基础知识试题
试题
●单项选择题与填空题为同一题型，多项选择题与判断题为同一题型
9、反映矿体的空间位置及尺寸的量称为矿体（ ）。
A.厚度和延深 B.埋藏要素
C.储量 D.走向与倾向
10、矿体埋藏要素主要有（ ）。
A. 走向 B．垂高 C．斜高；
D．倾向 E. 厚度 F．延深
11、中等稳固矿岩的允许最大的暴露面积为（ ）。
A．50m2以内 B．50～200m2
C．200～800m2 D．800m2以上
采矿基础知识试题
12、二向延伸较大，但第三方向延伸较小的矿体，称为（ ）。
A.等轴状矿体 B. 板状矿体
C.柱状矿体 D.浸染状矿体
13、从下列选出对矿床开采有较大影响的围岩的性质。（ ）
A.容重 B.块度 C.倾角 D.厚度
14、从下列选出对矿床开采有较大影响的围岩的性质。（ ）
A.碎胀性 B.稳固性 C.走向 D.倾角
15、围岩的性质中对开采影响较大的因素有（ ）。
A．容重、块度和碎涨性 B．结块
C．强度及坚固性 D．可崩性
采矿基础知识试题
试题
16、工业品位是工业上对可采矿段所要求的（最低平均品位）。
17、工业品位是工业上对可采矿段所要求的（最低平均品位 ）。
18、工业品位是工业上对可采矿段所要求的（ ）。
A.最低品位 B.最低平均品位 C.品位 D.平均品位
19、根据矿石中的有益及有害组分含量来确定矿石的品位。（ × ）
20、据矿石中的有益及有害组分含量来确定矿石的品位。（ × ）
采矿基础知识试题
21、最低工业品位值是划分矿石和废石、圈定矿体的标准。（ ×）
22、划分矿石和废石、圈定矿体的标准是：（ ）
A.最低工业品位 B.边界品位
C.平均品位 D.工业品位
采矿基础知识试题
23、某地下铁矿山其矿床工业储量100000000 t，矿山的服务年限为60年，要求矿石总回采率为85 %，废石混入率10%，试确定该矿的生产能力，并判断是何种类型的矿
24、某金属矿山的井田范围已定的条件下，矿床工业储量是300万吨的，矿井设计生产能力34万吨/年、矿石总回采率68%、废石总混入率8%。请计算矿井服务年限。
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