采矿基础知识培训课件.ppt
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1、采矿基础知识采矿基础知识采矿基础知识固态矿产固态矿产天然气天然气石油石油煤、铀煤、铀铁、铜铁、铜石灰石、磷、石灰石、磷、金刚石金刚石采矿是从地壳中将可利用矿物开采出来并采矿是从地壳中将可利用矿物开采出来并运输到矿物加工地点或使用地点的行为、运输到矿物加工地点或使用地点的行为、过程或工作。过程或工作。矿山矿山:是采矿作业的场所,包括开采形成的是采矿作业的场所,包括开采形成的开挖体、运输通道和辅助设施等,开挖体开挖体、运输通道和辅助设施等,开挖体暴露在地表的矿山称为露天矿;开挖体在暴露在地表的矿山称为露天矿;开挖体在地下的矿山称为地下矿。地下的矿山称为地下矿。采矿在社会经济发展中的地位采矿在社会经
2、济发展中的地位 采矿业在现代工业经济中的地位可从两个采矿业在现代工业经济中的地位可从两个方面加以说明。方面加以说明。1、工业基础、工业基础 为许多工业和农业提供原为许多工业和农业提供原材料和辅助材料。材料和辅助材料。2、重要指标、重要指标 人均矿产品消耗水平衡量人均矿产品消耗水平衡量一个国家发展程度及其国民生活水平。一个国家发展程度及其国民生活水平。矿产资源的消费强度和消费特征取决于一矿产资源的消费强度和消费特征取决于一个国家所处的工业化阶段和社会经济发展个国家所处的工业化阶段和社会经济发展水平。水平。根据矿产资源消费生命周期理论,在工根据矿产资源消费生命周期理论,在工业化时期(人均业化时期(
3、人均GDP低于低于1000美元),矿美元),矿产资源消耗强度迅速增长。产资源消耗强度迅速增长。在工业化全面发展时期(人均在工业化全面发展时期(人均GDP10002000美美元),矿产资源的消费强度继续增长,进入矿产元),矿产资源的消费强度继续增长,进入矿产资源的高消费阶段。资源的高消费阶段。在后工业时期(人均在后工业时期(人均GDP高于高于2000美元)美元),矿产资源消耗强度呈下降趋势。这一由增长到,矿产资源消耗强度呈下降趋势。这一由增长到成熟再到衰落的过程,形成了矿产资源消费生命成熟再到衰落的过程,形成了矿产资源消费生命周期的倒周期的倒“U”字型。字型。我国是发展中国家,社会经济发展刚刚从
4、工业我国是发展中国家,社会经济发展刚刚从工业化初期进入工业化全面化发展时期,因此在未来化初期进入工业化全面化发展时期,因此在未来走向发达的相当长的一个时期内,我国将处于矿走向发达的相当长的一个时期内,我国将处于矿产资源高消费阶段。可见,采矿业对于我国社会产资源高消费阶段。可见,采矿业对于我国社会经济发展至关重要。经济发展至关重要。现代采矿技术发展概述现代采矿技术发展概述就固态矿物而言,主要的开采方式是露天开采和地下开采。就固态矿物而言,主要的开采方式是露天开采和地下开采。1、世界各国都优先发展露天开采,据统计,世界上各种金属矿山、世界各国都优先发展露天开采,据统计,世界上各种金属矿山,有,有2
5、/3用露天开采,开采深度已达用露天开采,开采深度已达1100米左右,穿孔设备以牙轮钻米左右,穿孔设备以牙轮钻为主。为主。2、地下采矿方法、生产规模与开采比重、地下采矿方法、生产规模与开采比重 世界上金属矿产以地下开采为主的国家主要是瑞典、法国、德国、世界上金属矿产以地下开采为主的国家主要是瑞典、法国、德国、日本和南非等。西方国家上世纪日本和南非等。西方国家上世纪70年代后地下开采量约占金属矿石产年代后地下开采量约占金属矿石产量的量的35。注注 从长远看,地下开采的比重将会上升。地下矿开拓和开采方法从长远看,地下开采的比重将会上升。地下矿开拓和开采方法随着开采技术的进步不断演变,逐步形成了以竖井
6、、斜井、平硐和斜随着开采技术的进步不断演变,逐步形成了以竖井、斜井、平硐和斜坡道开拓为基本方式的约十种矿床开拓方法,以及空场法、充填法和坡道开拓为基本方式的约十种矿床开拓方法,以及空场法、充填法和崩落法三大类共二十余种典型采矿方法。应用较为广泛的采矿方法有崩落法三大类共二十余种典型采矿方法。应用较为广泛的采矿方法有十几种。十几种。矿山地质常识地质作用与地质构造地质作用与地质构造地质作用地质作用地球的年龄大约已经有地球的年龄大约已经有45亿岁了,根据计算,亿岁了,根据计算,有可靠记录的地壳的年龄在有可靠记录的地壳的年龄在38亿年左右。亿年左右。自然界的变化主要是由自然界内部的矛盾自然界的变化主要
7、是由自然界内部的矛盾所引起的。所引起的。按其自然力的来源不同按其自然力的来源不同3)井型分类(大、中、小)正常生产时期,单位时间内(年或月)矿井采出的矿石量。极不稳固的 在没有支架或超前支架的支护情况下,顶板和侧帮都不能有暴露面;赋存深度 垂高岩浆岩 是由地球内部上升的熔融体岩浆冷却凝结而成的岩石,也叫火成岩。采矿学研究的内容是矿床的开采问题。3矿床一个或数个矿体及其周围的岩石和地层、构造等整个含矿地段。辅助车间和选冶车间的规模、职工人数等,1)走向 是指岩层面与水平面交线的方向。我国是发展中国家,社会经济发展刚刚从工业化初期进入工业化全面化发展时期,因此在未来走向发达的相当长的一个时期内,我
8、国将处于矿产资源高消费阶段。第一部分 采矿基础知识水平厚度一、内力作用一、内力作用地壳运动地壳运动 引起地壳的组成物质发生变位的作用叫地壳运动。引起地壳的组成物质发生变位的作用叫地壳运动。升降运动西沙群岛珊瑚礁出露水面升降运动西沙群岛珊瑚礁出露水面 水平运动北京西山的形成水平运动北京西山的形成岩浆作用岩浆作用 岩浆是一种形成于较深处、成分十分复杂的炽热的硅酸盐岩浆是一种形成于较深处、成分十分复杂的炽热的硅酸盐熔融体。岩浆向地壳薄弱处活动,并冷凝成岩浆岩的过程,叫做岩浆熔融体。岩浆向地壳薄弱处活动,并冷凝成岩浆岩的过程,叫做岩浆作用。作用。侵入作用岩浆未达到地而即冷却凝成火成岩侵入作用岩浆未达到
9、地而即冷却凝成火成岩 喷出作用岩浆喷出地表冷凝成喷出岩。喷出作用岩浆喷出地表冷凝成喷出岩。变质作用变质作用 已成的岩石,因受地下的高温、高压或岩浆上升等的影响已成的岩石,因受地下的高温、高压或岩浆上升等的影响,促使岩石在固体状态下,发生化学成分、矿物成分、结构、构造等,促使岩石在固体状态下,发生化学成分、矿物成分、结构、构造等的变化而形成变质岩的过程,叫做变质作用。的变化而形成变质岩的过程,叫做变质作用。地地 震震 即地壳的震动。即地壳的震动。按成因有火山地震、构造地震及地表岩石塌陷引起的地震按成因有火山地震、构造地震及地表岩石塌陷引起的地震。外力作用外力作用 风化作用风化作用 由于大气、水和
10、生物等的影响使由于大气、水和生物等的影响使地壳表层的矿物和岩石受到破坏的一种作地壳表层的矿物和岩石受到破坏的一种作用叫做风化作用,通常分为物理风化作用用叫做风化作用,通常分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。、化学风化作用和生物风化作用。剥蚀作用剥蚀作用 矿物或岩石通过风、地表水流、地下矿物或岩石通过风、地表水流、地下水、海波浪等的破坏,并使破坏产物剥离母体的水、海波浪等的破坏,并使破坏产物剥离母体的作用。作用。搬运作用搬运作用 矿物、岩石通风化剥蚀后,被风、河矿物、岩石通风化剥蚀后,被风、河流、下水、海洋等船运到其他地方的作用。流、下水、海洋等船运到其他地方的作用。沉积作用沉积作用
11、被搬运的物庇当搬运的力量已不能继被搬运的物庇当搬运的力量已不能继续把它带走队堆积在适当地方的作用。续把它带走队堆积在适当地方的作用。成岩作用成岩作用 使松散的沉积物经过压紧、胶按答作使松散的沉积物经过压紧、胶按答作用而变成沉积岩的过程。用而变成沉积岩的过程。硬度指矿(岩)石抵抗外来机械作用的能力。注矿石和废石、工业矿床和非工业矿床的概念是相对的,与一个国家的社会制度、发展国民经济的路线和政策、科学技术水平、已经掌握的资源情况和需要等有着密切的关系。由于受到地壳运动的影响,在自然界中所看到的许多沉积分发生了倾斜、弯曲和断裂备这些现象统称地质构造,其基本形式有褶皱和断裂两种。反映矿体的空间位置及尺
12、寸的量。1)矿井生产能力与服务年限根据矿产资源消费生命周期理论,在工业化时期(人均GDP低于1000美元),矿产资源消耗强度迅速增长。技术构筑物的规模和类型按成因有火山地震、构造地震及地表岩石塌陷引起的地震。由一种或多种矿物组成。矿石贫化率矿石品位降低的百分数。地质构造地质构造沉积岩层的原始状态应该是水平的,连续的。由沉积岩层的原始状态应该是水平的,连续的。由于受到地壳运动的影响,在自然界中所看到的于受到地壳运动的影响,在自然界中所看到的许多沉积分发生了倾斜、弯曲和断裂备这些现许多沉积分发生了倾斜、弯曲和断裂备这些现象统称地质构造,其基本形式有褶皱和断裂两象统称地质构造,其基本形式有褶皱和断裂
13、两种。种。岩层产状岩层产状 地壳运动改变了沉积岩层最初生成时的地壳运动改变了沉积岩层最初生成时的水平状态,为了描述岩层的产出状态水平状态,为了描述岩层的产出状态(即岩即岩层产状层产状),经常用走向、倾向和倾角来表示,经常用走向、倾向和倾角来表示。1)走向走向 是指岩层面与水平面交线的方向。是指岩层面与水平面交线的方向。2)倾向倾向 是指岩层垂直于走向的倾斜方向,是指岩层垂直于走向的倾斜方向,即向下延伸的方向。即向下延伸的方向。3)倾角倾角 是指岩层面与水平面的夹角。是指岩层面与水平面的夹角。矿物矿物 矿物是由一种或数种化学元素在地质作用中形成矿物是由一种或数种化学元素在地质作用中形成的自然产物
14、,具有一定的形态和一定的物理化学的自然产物,具有一定的形态和一定的物理化学性质。性质。矿物绝大多数是固态,也有液态(石油、盐溶矿物绝大多数是固态,也有液态(石油、盐溶液)和气态(天然气、天然瓦斯)。液)和气态(天然气、天然瓦斯)。自然界中已知矿物约有自然界中已知矿物约有3000多种,能被工农业多种,能被工农业利用的约有利用的约有200多种,比较重要的约有多种,比较重要的约有100多种,多种,常见的矿物黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、常见的矿物黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、赤铁矿、石英、长石、云母、方解石等磁铁矿、赤铁矿、石英、长石、云母、方解石等。岩石岩石 构成地壳的物质统称为岩石。
15、由一种或多种矿构成地壳的物质统称为岩石。由一种或多种矿物组成。按成因分类物组成。按成因分类 岩浆岩岩浆岩 是由地球内部上升的熔融体是由地球内部上升的熔融体岩浆冷却凝岩浆冷却凝结而成的岩石,也叫火成岩。组成它的主要矿物结而成的岩石,也叫火成岩。组成它的主要矿物石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石等。石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石等。常见的岩浆岩花岗岩、闪长岩等。常见的岩浆岩花岗岩、闪长岩等。沉积岩沉积岩 是由其他岩石被破坏后所生成的碎屑,由风力、水力运搬堆是由其他岩石被破坏后所生成的碎屑,由风力、水力运搬堆积而成,或由溶解于水中的物质沉淀而成,或者由动植物的遗骸堆积积而成,或由溶解于水
16、中的物质沉淀而成,或者由动植物的遗骸堆积分化而成。常见的沉积岩砾岩、砂岩、页岩、石灰岩等。(沉积岩中分化而成。常见的沉积岩砾岩、砂岩、页岩、石灰岩等。(沉积岩中一般可以或多或少的化石一般可以或多或少的化石古生物在岩层中留下的痕迹)古生物在岩层中留下的痕迹)变质岩变质岩 它是各种岩石在地壳运动所产生的高温、高压作用下,使原它是各种岩石在地壳运动所产生的高温、高压作用下,使原来的组织构造重新改变而生成的岩石,如片麻岩、片岩、大理岩、矽来的组织构造重新改变而生成的岩石,如片麻岩、片岩、大理岩、矽卡岩等。这类岩石最大的特征是多数具有片理状构造。卡岩等。这类岩石最大的特征是多数具有片理状构造。第一部分第
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