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2019年注册安全工程师考试《金属非金属矿山》章节考点:第一章第二节

来源:考试网  [2019年9月10日]  【

第二节矿床及开采方式

  一、矿床

  (一)矿床的基本概念

  矿床是地壳内部及表面由地质作用形成的、其所含有用矿物资源的质和量达到工业要求、在一定

  的技术条件下能被开采利用的地质体。矿床的概念包含地质和经济技术双重意义。

  矿床的空间范围包括矿体和围岩。矿体是矿床的基本组成单位,是达到工业要求的含矿地质体,

  又是开采的直接对象。围岩是矿体周围暂无经济价值的岩石。

  (二)矿床分类

  矿床一般按矿体形状、厚度和倾角这 3 个因素进行分类。

  1、按矿体形状分 3 类

  (1)层状矿床。特点是:矿床规模大,赋存条件(倾角、厚度等)稳定,多见于黑色金属矿床。

  (2)脉状矿床。赋存条件不稳定,多见于有色金属

  (3)块状矿床。特点是:矿体大小不一,形状不规则,,矿体与围岩的界线不明显,多见于铜、

  铅、锌等矿床

  2、按矿体倾角分 4 类

  (1)水平和微倾斜矿床,矿体倾角小于 5°.

  (2)缓倾斜矿床,矿体倾角为 5°~ 30°.

  (3)倾斜矿床,矿体倾角为 30°~ 55°.

  (4)急倾斜矿床,矿体倾角大于 55°.

  3、按矿体厚度分 5 类

  (1)极薄矿体,厚度在 0.8m 以下。

  (2)薄矿体,厚度为 0.8~4m。

  (3)中厚矿体,厚度为 4 至 10~15m。

  (4)厚矿体,厚度为 10 至 15~40m。

  (5)极厚矿体,厚度在 40m 以上。

  (三)矿石、岩石的 10 个性质

  (1)硬度 (2)坚固性

  (3)稳固性 (4)结块性

  (5)氧化性

  (6)自燃性:含硫 18%的硫化矿石遇空气容易自燃

  (7)碎胀性:碎胀系数的变化为 1.8~1.2

  (8)弹性

  (9)塑性 (10)脆性

  (四)矿体产状

  矿体产状是指矿体在地壳中产出的空间位置和产出状态,包括 5 个方面:

  1、矿体的产状要素.对于板状矿体,其空间位置通常采用走向、倾向、倾角来确定。

  2、矿体与围岩的关系.

  3、矿体与岩体的空间位置关系.

  4、矿体的埋藏情况.

  5、矿体的排列方向.

  二、开采

  矿产资源开发主要分为地下开采、露天开采、露天地下联合开采和其他开采(含溶浸开采、水力

  开采、海洋开采等)。

  (一)露天开采

  1、露天开采工艺过程:穿孔、爆破、采装、运输与排岩

  2、穿孔作业是露天开采的第一道生产工序。

  3、爆破作业将整体矿岩进行破碎和松动,形成爆堆。

  4、采装作业是露天矿整个生产过程的中心环节。

  (二)地下开采

  1、地下矿山应用尾砂胶结充填采矿法,可有效地保护地表和处理尾矿污染。

  2、矿床地下开采一般分为开拓、采准、切割和回采 4 个步骤进行。

  3、矿床开拓就是建立提升、运输、通风、排水等巷道

  4、回采工作主要包括落矿、运搬和地压管理 3 项作业。地压管理通常有矿柱支撑、充填及崩落

  空区等 3 种方法。

  (三)露天地下联合开采的 3 种方式

  1、露天转地下开采。初期采用露天开采,生产若干年后转为地下开采,即在露天转地下开采过

  渡时期的联合开采

  2、全面的联合开采。矿山从设计开始即采用露天与地下同时开采。

  3、地下转露天开采。初期采用地下开采,因情况而变为露天开采,即在地下转入露天过渡时期

  的联合开采。

  (四)其他开采

  1、溶浸开采

  溶浸开采的优越性:能耗较低;作业安全,工作条件好;低成本、低基建费用,建矿速度快,自

  动化程度高;绿色环保;资源回收利用率高等。

  溶浸开采种类:按沉浸剂不同可分为酸性溶液浸出、碱性溶液浸出、中性溶液浸出、盐溶液浸出

  和细菌浸出;按矿床开拓方式不同可分为地表堆浸、原地碎裂和钻孔浸出。

  2、水力开采

  (1)水力开采是砂矿开采中的一种常用方法。水力开采的主要方法是水枪开采法,通常是借助

  多级水泵,将水加压至 0.7~15MPa,通过水枪形成高速水射流进行冲采

  (2)水力开采的优点:准备工程少,建设速度快,机械化程度高,设备简单,基建投资低;工

  艺连续,工时利用率高,生产能力大,劳动生产率高,作业成本低。

  3、海洋开采

  (1)在占地球表面三分之二的海洋中,大约有 15%的海底表面覆盖着锰结核。

  (2)海洋开采的主要方法:连续索斗提升采矿系统;管道提升采矿系统;穿梭潜水集矿机系统;

  海底自动采矿系统

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