金屬礦床地下開采復(fù)習(xí)題及答案

金屬礦地下開采復(fù)習(xí)題及答案一、名詞解釋（1）礦石：凡是地殼里面在現(xiàn)代技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平條件下，能以工業(yè)規(guī)模從中提取國民經(jīng)濟(jì)所必需的金屬或礦物產(chǎn)品的礦物集合體。（2）廢石：在礦體周圍或夾在礦體中的不含有用成分或含量較少，當(dāng)前不宜作為礦石開采的巖石。（3）穩(wěn)固性：是指礦石或巖石在空間允許暴露面積的大小和暴露時(shí)間長短的性能。（4）碎脹性：是指礦巖在破碎后，碎塊之間孔隙變化而使其體積比原礦巖體積增大的性質(zhì)。（5）松散系數(shù)（碎脹系數(shù)）：是指礦巖破碎后的體積與原礦巖體積之比。（6）階段：在開采緩傾斜、傾斜和急傾斜礦床時(shí)，在井田中每隔一定的垂直距離，掘進(jìn)一條或幾條與走向一致的主要運(yùn)輸巷道，將井田在垂直方向上劃分的礦段。（7）礦塊：在階段中沿走向每隔一定距離，掘進(jìn)天井連通上下兩個相鄰階段運(yùn)輸巷道，將階段再劃分為獨(dú)立的回采單元。（8）礦床開拓：是指從地面掘進(jìn)一系列巷道通達(dá)礦體，以便把地下將要采出的礦石運(yùn)至地面，同時(shí)把新鮮空氣送入地下并把地下污濁空氣排出地表，把礦坑水排出地表，把人員、材料和設(shè)備等送入地下和運(yùn)出地面，形成提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水以及動力供應(yīng)等完整系統(tǒng)?；颍簽榱碎_采地下礦床，需從地面掘進(jìn)一系列巷道通達(dá)礦體，使之形成完整的提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等系統(tǒng)。（9）采準(zhǔn)：是指在已開拓完畢的礦床里，掘進(jìn)采準(zhǔn)巷道，將階段劃分成礦塊作為回采的獨(dú)立單元，并在礦塊內(nèi)創(chuàng)造行人、鑿巖、放礦、通風(fēng)等條件。（10）切割：是指在已采準(zhǔn)完畢的礦塊里，為大規(guī)?；夭傻V石開辟自由面和自由空間（拉底或切割槽），有的還要把漏斗頸擴(kuò)大成漏斗形狀（稱為辟漏），為以后大規(guī)模采礦創(chuàng)造良好的爆破和放礦條件。（11）礦石損失率：在開采過程中損失的工業(yè)儲量與工業(yè)儲量之比率。（12）礦石回采率：是礦體（礦塊）工業(yè)儲量減去開采過程中損失的工業(yè)儲量對工業(yè)儲量之比率。（13）廢石混入率：即混入采出礦石中的廢石量與采出礦石量之比率。（14）礦石貧化率：即因混入廢石量和個別情況下高品位粉礦的流失而造成礦石品位降低的百分率。（15）金屬回收率：是指采出礦石中的金屬量對工業(yè)儲量中所含金屬量之比率。（16）崩落帶：地下采礦形成采空區(qū)以后，由于采空區(qū)周圍巖層失去平衡，引起采空區(qū)周圍巖層的變形和破壞，在地表出現(xiàn)裂縫的范圍內(nèi)的區(qū)域。（17）移動帶：由崩落帶邊界起至出現(xiàn)變形的地點(diǎn)止的區(qū)域。（18）崩落角：從地表崩落帶的邊界至開采最低邊界的聯(lián)線和水平面所構(gòu)成的傾角。（19）移動角：從地表移動帶邊界至開采最低邊界的聯(lián)線和水平面所構(gòu)成的傾角。（20）先進(jìn)天井：是指在礦塊回采之前就已經(jīng)掘出的天井。（21）順路天井：是指在礦塊回采時(shí)邊采邊用巖塊壘出的天井。（22）平場：為了便于工人在留礦堆上進(jìn)行鑿巖爆破作業(yè)，局部放礦后將留礦對角式、側(cè)翼對角式。（17）主溜井的形式可分為：垂直式溜井、傾斜式溜井、分段直溜井、階梯式溜井等四種主要形式。（18）井底車場按使用的提升設(shè)備分為：罐籠井底車場、箕斗井底車場和罐籠—箕斗混合井底車場三種。（19）井底車場按礦車運(yùn)行線路分為：盡頭式井底車場、折返式井底車場和環(huán)形井底車場三種。（20）串車斜井井筒與車場的連接方式有：旁甩式、吊橋式和平車場等三種。（21）落礦方法主要包括爆破落礦、機(jī)械落礦、水力落礦和溶解落礦等四種。（22）爆破落礦分為淺孔落礦、中深孔落礦、深孔落礦和藥室落礦四種。（23）深孔擠壓爆破落礦時(shí)，提供補(bǔ)償空間的方式有爆破擠壓相鄰松散礦巖方式和直接提供小補(bǔ)償空間方式兩種。（24）礦石運(yùn)搬方法有重力運(yùn)搬、機(jī)械運(yùn)搬、爆力運(yùn)搬和水力運(yùn)搬等四種方法。（25）金屬礦采礦中，底部結(jié)構(gòu)的受礦巷道分為漏斗式、塹溝式和平底式三種。（26）空場采礦法中應(yīng)用較廣泛的采礦方法主要有：全面采礦法、房柱采礦法、留礦采礦法、分段采礦法和階段采礦法等五種方法。（27）留礦采礦法的采準(zhǔn)工作主要包括掘進(jìn)階段運(yùn)輸巷道、先進(jìn)天井、聯(lián)絡(luò)道、拉底巷道和漏斗頸等。（28）VCR法中所要求的球狀藥包是要求鉆孔直徑與裝藥長度度之比不小于1：6。（29）使用淺孔落礦的崩落采礦法有：單層崩落法和分層崩落法；使用深孔或中深孔落礦，且在覆巖下放礦的崩落采礦法有：分段崩落法和階段崩落法兩種。（30）覆巖下放礦，其放礦方案分為平面放礦、立面放礦和斜面放礦三種形式。（31）同有底柱分段崩落法比較，無底柱分段崩落法的特征是：①分段下部未設(shè)由專用出礦巷道所構(gòu)成的底部結(jié)構(gòu)；②分段的鑿巖、崩礦和出礦等工作均在回采巷道中進(jìn)行。（32）無底柱分段崩落法中，回采巷道的斷面形狀以矩形最好，有利于在全寬上均勻出礦；上下分段回采巷道應(yīng)嚴(yán)格按交錯布置，使回采分間成菱形。（33）分段高度H、回采巷道間距B和崩礦步距L是無底柱分段崩落法三個重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，它們決定了礦石層的形狀和數(shù)量，對放礦時(shí)的損失貧化有很大的影響。（34）無底柱分段崩落法回采工作面需要采用抽出式局部通風(fēng)系統(tǒng)。（35）無底柱分段崩落法放礦是在端壁面條件下放出的，此時(shí)的放出體形狀為近似橢球缺。（36）無底柱分段崩落法放礦中，礦石損失形式有三種：端部的正面損失、脊部損失、下盤損失；有底柱分段崩落法則只有脊部損失和下盤損失。（37）按礦塊結(jié)構(gòu)和回采工作面推進(jìn)方向，充填采礦法可分為：單層充填采礦法、上向分層充填采礦法、下向分層充填采礦法、分采充填采礦法等四種。（38）根據(jù)所用充填料和輸出方法不同，充填采礦法可分為：干式充填采礦法、水力充填采礦法、膠結(jié)充填采礦法三種。（39）充填采礦法中，常用的接頂方法主要有：人工接頂和砂漿加壓接頂兩種。三、簡答題（1）試簡述對礦床開采的基本要求。答：①確保礦床開采工作的安全及良好的勞動條件；②采用高效率的采礦方法，采用先進(jìn)的技術(shù)和工藝，不斷提高礦山生產(chǎn)機(jī)械化水平，加強(qiáng)企業(yè)的科學(xué)管理，以最大限度的提高勞動生產(chǎn)率；③不斷提高開采強(qiáng)度；④礦石的損失貧化要??；⑤降低礦石成本。（2）斜井開拓法的提升方式有那些？其主要決定因素是什么？答；斜井開拓法的提升方式主要取決于斜井的傾角。其提升方式有：①當(dāng)傾角大于或等于25°～30°，一般采用箕斗或臺車提升；②當(dāng)傾角小于或等于25°～30°時(shí)，用串車提升；③當(dāng)傾角小于18°時(shí)，可采用鋼絲繩膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。（3）深孔擠壓落礦機(jī)理。答：就是深孔微差爆破落礦時(shí)，在爆破的抵抗線方向只提供有限的補(bǔ)償空間，當(dāng)前排炮孔爆破后所崩落的礦巖，被后排炮孔爆破崩落的礦巖在高速運(yùn)動中相互碰撞、擠壓，使崩落的礦巖進(jìn)一步破碎，從而提高落礦破碎質(zhì)量。（4）簡述采場地壓管理的基本方法主要有那些？答：①利用礦巖本身的強(qiáng)度和留必要的支撐礦柱，以保持采場的穩(wěn)定性；②采取各種支護(hù)方法，支撐回采工作面，以維持其穩(wěn)定性；③充填采空區(qū)，支撐圍巖并保持其穩(wěn)定性；④崩落圍巖，使采場圍巖應(yīng)力降低，并使其重新分布，達(dá)到新的應(yīng)力平衡。（5）采礦方法的主要分類依據(jù)，根據(jù)此依據(jù)可將采礦方法劃分為哪三大類？并敘述各類方法的主要特點(diǎn)。答：采礦方法的分類主要是以回采時(shí)地壓管理方法為依據(jù)。以此依據(jù)可將采礦方法劃分為空場采礦法、充填采礦法和崩落采礦法三大類。①空場采礦法的主要特點(diǎn)是：將礦塊劃分為礦房和礦柱，第一步先采礦房，第二步再采礦柱的分兩步驟開采，采完后要進(jìn)行一次性采空區(qū)處理。②充填采礦法的主要特點(diǎn)是：隨回采工作面的推進(jìn)，逐步用充填料充填采空區(qū)，分兩步驟進(jìn)行回采。③單步驟回采，隨回采工作面的推進(jìn)，同時(shí)崩落圍巖充滿采空區(qū)，實(shí)現(xiàn)地壓管理，放礦是在崩落的覆巖下進(jìn)行的。（6）試述留礦采礦法的適用條件。答：①圍巖與礦石均穩(wěn)固，即沒有大的斷層和破碎帶，放礦過程中圍巖不會自行崩落；②礦體厚度以薄和中厚礦脈為宜，中厚以上的礦體安全性較差，不適合采用本方法；③礦脈傾角以急傾斜為宜，傾角在65°以上最好；傾角為45°～65°時(shí)要采取輔助放礦設(shè)施，如電耙、振動放礦機(jī)等；也可收到較好效果；④礦石無結(jié)塊和自燃性。（7）試敘述VCR法的主要特點(diǎn)。答：①在礦房上部水平，開鑿鑿巖硐室或鑿巖巷道；②在鑿巖硐室或鑿巖巷道內(nèi)，打垂直下向大孔徑深孔；③自大孔下端開始，自下而上的順序用球狀藥包逐層爆破，形成倒爆破漏斗結(jié)構(gòu)，向礦房下部預(yù)先開掘好的拉底空間崩礦；④崩落的礦石由礦房底部裝運(yùn)巷道運(yùn)出。（8）試簡要敘述水平深孔落礦有底柱分段崩落法的主要特點(diǎn)。答：按分段設(shè)有比較明顯的礦塊，從上向下逐個分段依次進(jìn)行回采；且每個礦塊一般都具有獨(dú)立的底部結(jié)構(gòu)以及通風(fēng)、行人、運(yùn)輸材料設(shè)備系統(tǒng)；在崩落層下面一般都需要拉底和開掘補(bǔ)償空間，在有自由空間的條件下，一次爆破上面的水平深孔，并在覆巖下放礦，用電耙出礦。（9）概述有底柱分段崩落法的適用條件。答：①地表允許崩落；②適用的礦體厚度和礦體傾角：急傾斜礦體厚度不小于5m，傾斜礦體不小于10m；當(dāng)?shù)V體厚度大，超過20m時(shí)，傾角不限。最好的條件是15～20m以上的急傾斜礦體。③上盤巖石穩(wěn)固性不限，下盤巖石的穩(wěn)固性以不低于中穩(wěn)較好；④礦石穩(wěn)固性應(yīng)允許在礦體中布置采準(zhǔn)和切割工程，因此，要求礦石穩(wěn)固性不低于中穩(wěn)；⑤不是在特殊情況下（傾角大于75°～78°、厚度大于15～20m、礦體形狀比較規(guī)整），此法的礦石損失貧化較大，故僅適于開采礦石價(jià)值不高的礦體；⑥由于該法不能分采，要求礦體中不含較厚的夾石層為好；礦石傾角大，分段高度高時(shí)，要求礦石無自燃和粘結(jié)性。（10）概述有底柱分段崩落法的優(yōu)缺點(diǎn)。答：①優(yōu)點(diǎn)：1）由于該方法具有多種回采方案，可以用于開采各種不同條件的礦體，故使用靈活和適應(yīng)范圍廣；2）生產(chǎn)能力較大，開采強(qiáng)度大于無底柱分段崩落法。年下降深度達(dá)20～23m，礦體單位面積產(chǎn)量達(dá)75～100t/m2.a；3）采礦和出礦的設(shè)備簡單，使用和維修都很方便，適應(yīng)國內(nèi)設(shè)備生產(chǎn)供應(yīng)條件；4）對比無底柱分段崩落法，通風(fēng)條件好，有貫通風(fēng)流；當(dāng)采用新鮮風(fēng)流直接進(jìn)入電耙道的通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，可保證風(fēng)速不小于0.5m/s。②缺點(diǎn)：1）采準(zhǔn)切割工程量大，并且施工機(jī)械化程度低。底部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它的工程量約占整個采準(zhǔn)切割工程的一半；2）礦石損失貧化比較大，在礦體傾角不陡、厚度不大的情況下更大，一般礦石損失率為15～20%，礦石貧化率為20～30%。（11）無底柱分段崩落法的切割拉槽方法主要有那些？答：無底柱分段崩落法在回采前，必須在回采巷道的末端形成切割槽，作為最初崩礦的自由面及補(bǔ)償空間。其切割槽的形成辦法主要有：①切割平巷與切割天井聯(lián)合拉槽法：本辦法首先沿礦體邊界掘進(jìn)一條切割平巷貫通各回采巷道端部，然后根據(jù)爆破的需要，在適當(dāng)?shù)奈恢镁蜻M(jìn)切割天井，再在切割天井兩側(cè)，從切割平巷內(nèi)打上向平行或扇形鉆孔，最后以切割天井為自由面逐排爆破而形成切割槽。②切割天井拉槽法：該法只在回采巷道端部掘進(jìn)斷面為1.5×2.5m2的切割天井，然后利用鑿巖臺車，在切割天井兩側(cè)各打三排炮孔，微差一次爆破成槽。③炮孔爆破拉槽法：該法僅在切割平巷和回采巷道中，鑿若干排角度不同的扇形炮孔，一次或分次爆破形成切割槽。（12）無底柱分段崩落法出礦管理主要有那些內(nèi)容？答：①確定出符合經(jīng)濟(jì)技術(shù)要求的截止品位；②統(tǒng)計(jì)正常出礦條件下的放出礦石量與品位變化的關(guān)系，繪制曲線圖，以便從礦石數(shù)量和礦石品位兩個方面實(shí)施控制放礦，正確判斷放礦的進(jìn)展情況；③在分段采礦的平面圖上標(biāo)出每個步距的放出礦石量和礦石品位以及礦石損失貧化數(shù)值。參照上兩個分段的數(shù)值，并結(jié)合本分段的回采計(jì)劃圖，編制出本分段的出礦計(jì)劃圖；④放出礦石的品位，特別是每次放礦后期的礦石品位，要實(shí)施快速分析。目前國內(nèi)已生產(chǎn)出適于在井下進(jìn)行快速測定品位的X射線熒光分析儀。（13）覆巖下放礦時(shí)，為了正常生產(chǎn)和安全其覆巖厚度有何要求？答：①要求覆蓋巖層的厚度在放礦后還能夠埋沒分段礦石，否則形不成擠壓爆破條件，使崩落下來的礦石將有一部分落在巖層之上，增大了礦石的損失貧化；②若一旦大量圍巖突然出現(xiàn)冒落，確實(shí)保證能起到緩沖作用，以保證安全。根據(jù)這個要求一般覆巖厚度有二個分段高度厚。（14）無底柱分段崩落法的適用條件有那些？答：①地表與圍巖允許崩落；②礦石穩(wěn)固性在中等以上，回采巷道不需要大量支護(hù)；③下盤圍巖應(yīng)在中穩(wěn)以上，以利于在其中開掘各種采準(zhǔn)巷道，上盤圍巖的穩(wěn)固性不限；④急傾斜的后礦體或緩傾斜的極厚礦體；⑤由于該法的礦石損失率與巖石的混入率較大，礦石價(jià)值不應(yīng)很高，礦石可選性好或圍巖含品位；⑥需要剔除礦石中夾石或分級出礦的條件，采用該法較為有利。（15）簡述水力充填和膠結(jié)充填的異同？答：①相同點(diǎn)：礦塊結(jié)構(gòu)和礦塊的采準(zhǔn)、切割、回采等工作基本相同；②不同點(diǎn)：膠結(jié)充填時(shí)的順路行人天井不要按濾水條件構(gòu)筑，溜礦井和行人天井在充填時(shí)只需要立模板就可形成，不必構(gòu)筑隔墻、鋪設(shè)分層底板和建筑人工底柱。（16）試述確定階段高度的影響因素有那些？答：①礦體的傾斜、厚度、沿走向的長度；②礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)；③采用的開拓方法和采礦方法；④階段開拓、采準(zhǔn)、切割和回采時(shí)間；⑤階段礦柱的回采條件；⑥每噸礦石所攤的基建開拓和采準(zhǔn)費(fèi)用；⑦每噸礦石所攤的提升、排水及回采費(fèi)用；⑧地質(zhì)勘探和生產(chǎn)探礦的要求、礦床勘探類型和礦體形態(tài)變化。（17）試述選擇主要開拓巷道位置的基本原則和應(yīng)考慮的因素。答：①選擇主要開拓巷道位置的基本原則是：1）基建與生產(chǎn)費(fèi)用應(yīng)最小；2）盡可能不留保安礦柱；3）有方便和足夠的工業(yè)場地；4）掘進(jìn)條件良好。②在具體選擇是應(yīng)考慮的因素是：1）礦區(qū)地形、地質(zhì)構(gòu)造和礦體埋藏條件；2）礦井生產(chǎn)能力及井巷服務(wù)年限；3）礦床的勘探程度、儲量及遠(yuǎn)景；4）礦山巖石性質(zhì)及水文地質(zhì)條件；5