雙質體溜井放礦機
❶ 礦產是自然界的客觀存在
既然世界是物質的,地球是物質的,而且地球先於人類而存在,那麼,在由地球長期演化發展過程中所形成的礦產資源,當然也是自然界中的一種客觀存在,是看得見、摸得著的一種「自在之物」,是不依附於人們的意識而客觀存在的一種自然物質資源。
礦產泛指一切分布於陸地和海洋、地表或地下的可供人類開發利用的天然礦物和岩石資源。按其物理形態可分固體礦產、液體礦產和氣體礦產。按其用途和性質可概分為能源礦產、金屬礦產和非金屬礦產三大類。地下水資源具有雙重性質,既屬礦產資源,又是水資源。可用作燃料、動力等能源原料稱作能源礦產資源,其中有石油、天然氣、煤、放射性礦產、地熱和可燃冰等;可從中提取金屬元素的礦產,如鐵礦、銅礦、錫礦等屬金屬礦產; 可以從中提取非金屬元素或直接使用的,如磷礦、硫鐵礦、鹽類礦產等屬非金屬礦產。金屬礦產還可細分為黑色金屬礦產( 如鐵礦、錳礦、鉻鐵礦等) 、有色金屬礦產 ( 如銅礦、鋁礦、鉛鋅礦等) 、稀有稀土金屬礦產 ( 如鈹、鋰、鈮、鉭、輕稀土、重稀土等) 。非金屬礦產也可細分為冶金輔助原料礦產、化工礦產、輕工礦產和建材礦產等。
至 2005 年底,在我國已發現的礦產有 191 種,探明儲量的有159 種,其中能源礦產10 種,金屬礦產54 種,非金屬礦產92種,地下水礦泉水 3 種。發現礦產地和礦點有 20 萬處,探明有儲量的礦產地有 1. 5 萬多處。
❷ 地窪型外生金礦產與內生地質作用的關系
從前面幾節的討論中可以看到,內生地質作用對地窪型外生金礦產的形成和保護具有一定關系。
1.為提供豐富的礦源創造條件
形成各種外生金礦產,都需要有來源於從風化先期地質體得到的金礦質。正是內生地質作用,創造一定的構造-地貌條件,使具不同金豐度(或品位)、不同金賦存狀態的先期地質體,有可能在地表和近地表比較順利地接受外生地質營力的各種風化、剝蝕、溶解、搬運和機械沉積或生物-化學沉析等作用,從而形成不同的外生型金礦產。也正是內生地質作用,使許多受風化的先期地質體賦存有各種類型的金礦體、金礦化或含較高的金豐度等。
地窪階段的內生地質作用,在上述兩方面都作出了相應的貢獻。加之地窪階段是活動性的和最晚的大地構造階段,其構造單元中繼承的前地窪期含金地質體最多,地窪期形成的金礦體和礦化體被保存得最完整,地窪階段內形成的構造-地貌條件在外生金成礦中得到了最完善的利用。因而,地窪型外生金礦產的儲量豐富,成因類型齊全而又復雜。
2.提供成礦空間
各種外生金礦產也都需要賦存或成礦空間。它們主要是各種窪地(沉積型和風化型)和構造薄弱帶(風化型),其中大部分是內生地質作用的產物。
地窪構造單元在前地窪構造層中繼承了許多這類構造。同時,地窪階段的內生地質作用也生成了許多這類構造。尤其是地窪構造單元中差異塊斷構造運動發育和以陸相為主,提供了更多更好的外生金成礦空間。如外生金礦產常發育於深大斷裂(帶)及其旁側次級斷裂、裂隙-破碎帶或背斜核部等擠壓-揉皺-破碎構造帶范圍內和它們的附近(圖7—13),常分布在地窪區內部次級單元的接壤帶及它們與地槽褶皺完成區或地台區的接壤帶,常分布在不同方向和不同性質區域構造或其次級構造的交匯處等。
圖7—13QZ砂金礦分布與構造破碎蝕變帶關系示意
(據彭雲彪等,1988)
1—前震旦紀混合花崗岩;2—安山岩;3—黃鐵礦化的構造破碎蝕變帶(含內生金礦產);4—花崗閃長雲斜煌斑岩;5—第四紀砂金分布區;6—不含砂金的第四系;7—上白堊統
3.成礦時代與構造活動性的強弱有關
形成各種外生金礦產時,對內生地質(構造-岩漿)作用來說,是既需較大區域中具一定活動性,又需較小區域中具一定穩定性。具一定的活動性,才可能將作為外生金礦產物質源的先期含金地質體或礦體抬升到地表或近地表,以保障外生地質營力有作用對象,及保障外生金礦產有賦存空間(斷裂-破碎帶、沉積窪地和溶洞等)。具一定的穩定性,則可保障外生地質作用及金的富集(如風化型金礦的風化和金的溶蝕與再沉析,沉積型砂金礦的機械富集和生物-電化學沉析等)進行得較徹底。
地窪階段是構造活動階段,其初動期和余動期是構造作用較和緩期,在這兩個構造作用較和緩期內的某些塊斷構造單元中特別有利於外生金礦產的形成,其中又以余動期最佳。
4.地殼的間歇式振盪對成礦有利
同一構造單元在不同地質時期內相對升降速率、幅度和方向發生變化的情況,有時也有利於外生金礦產的形成。例如,當正向構造單元處於上升速率和幅度較小並向下降方向轉化時期,含金地質體會受到較徹底的崩解,自然金、包裹金、晶格金和吸附金等被從原來的岩石礦物中較徹底的分離、釋放出來,而這些產物又能被較好地保存於原地或近原地。當該地區轉向上升速率和幅度增大時期,剝蝕作用加強,上述含金產物將被較快和較大量地搬運到附近的負向窪地中沉積,增加窪地沉積物中的含金性,或直接(砂金)、間接(紅土型)地形成外生型金礦床。
地窪階段內構造運動具塊斷性和多期次性,使有些構造-岩漿活動不很強烈的較次級構造單元表現出類似間歇式振盪的特徵,因而有利於外生金礦產的形成。這些較次級構造單元基本上出現於初動期和余動期,特別是在余動期內較常見。例如陰山地區(參見本章第3節)在侏羅-第三紀斷陷盆地中堆積了巨厚的地窪型含砂金沉積層;而在余動期的第四紀,其中一些地方逐漸轉變為具差異升降的塊斷式穹-窪構造,並以原堆積於斷陷盆地中的地窪型含砂金沉積層為主要物源,形成豐富的第四紀砂金礦產。類似情況在東北黑龍江流域、山東等地也存在。
5.掀斜式塊斷上升對成礦有利
內生地質作用產生的這種構造-地貌狀況,有利於含金碎屑物的較就近沉積。地窪階段中的掀斜式塊斷上升較普遍。
6.華夏型地窪區與中亞型地窪區對控礦有別
兩種地窪區的區別,主要表現在相似內生地質作用強度出現於不同的地質時代。華夏型地窪區現在已進入余動期,其內地窪型外生金礦產的生因類型齊全,儲量大,品位較富,外生金分布區的面積大、海拔高度(一般幾百以下)和地貌反差較小及河谷較寬、階地級數較少(最多三、四級)、階地高差較小(最大為頭幾十米)等。中亞型地窪區現在還處於初動期或開始向激烈期轉化,其內地窪型外生礦產較不發育,生因類型少並多限於洪積、沖積型砂金礦,其分布區的面積小,而且多數遭到破壞,海拔高度(多達數千米)和地貌反差(常為高山深谷)較大及河谷較窄、階地級數較多(可達六、七級之多)、階地高差較大(可達近百米至百餘米)等。
7.保護已成金礦產
由於外生金礦產形成於地表或近地表處,容易受到各種地質作用的破壞。但是,地窪階段的火山活動、差異塊斷升降、與沉積同生斷裂活動、地窪余動期構造-岩漿活動逐漸減弱等內生地質作用及陸相環境等,有時對保護已成金礦產有利。例如黑龍江省的樺南-勃利地窪型斷陷盆地,在地窪階段前第四紀時期以相對沉陷為主,在盆地內形成有含砂金的侏羅系和局部很富集砂金的上第三系道台橋組砂礫岩層;至第三紀晚期,噴發了大羅密組玄武岩層,它們在一些地方將上述含砂金地層覆蓋起來。因此,盡管該盆地在第四紀發生了由SE向NW方向的掀斜式塊斷上升,使盆地內的剝蝕深度達270—350m(沈陽地質礦產研究所,1988),形成了具較深溝谷和多級階地的地貌(圖7—14),將上述含砂金地窪型沉積層的一部分剝蝕掉;但是,仍有一部分上第三系、侏羅系等地層及其中的砂金礦產受大羅密組玄武岩層保護,被分割性地一起抬升到不同海拔高度殘存,而那些被剝蝕掉的也僅被就近搬運到盆地內較低窪處成為第四紀砂金礦的重要物源。在我國東北其他地區和陰山地區、膠東半島等地,也有類似於樺南-勃利盆地的情況,但火山岩層不限於玄武岩,其噴發時代還包括第四紀的。
圖7—14樺南縣地窪型砂金礦層受火山岩覆蓋層保護的示意圖
(據孫國璋等,1988)[18]
1—混合花崗岩;2—前震旦系變質岩;3—侏羅系;4—道台橋組砂礫岩;5—大羅密組玄武岩;6—含砂金礦的第四系;7—斷層
❸ 溜井下部振動放礦機怎麼更換襯板
具體看你更換哪個部位的襯板,有的部位容易更換,只需要螺絲刀和扳手就能搞定,有的部位比較難更換,需要拆卸的東西較多。
根據情況,建議找專業的師傅或者耐磨襯板加工企業來做,像 法鋼 等。
❹ 振動放礦機的分類
單質體振動給礦機:如果礦石破碎均勻,塊度小,流動性好,可選用擺動式或波動式。 易結拱堵塞,需要二次破碎,則適用於橢圓振動型和定向振動型。
雙質體振動給礦機:採用雙質體近共振慣性振動原理。上下布置單排或雙排剪切橡膠彈簧,由下壓板通過螺栓連接在平衡體上,再由左右側板與槽體連接。結構緊湊、衡壓平穩啟動、不受槽體物料載重和卡死的影響 給礦粒度(0-850mm),給料量大(8-1800t/h),可以配置無級變頻器,實現變頻給料、配料,遠距離微機操作控制。
❺ 崩落采礦法
崩落采礦法是以崩落圍岩來實現地壓管理的采礦方法。在崩落法中不需要將采區(礦塊)劃分為礦房和礦柱兩個步驟回採,而是單步驟回採。因此,這類采礦方法就消除了回採礦柱時,安全條件差、礦石損失和貧化大等缺點。採用崩落采礦法時,圍岩和地表必須允許崩落。本書主要介紹有底柱分段崩落法和無底柱分段崩落法。
(一)有底柱分段崩落法
1.概述
本方法具有以下基本特徵:
(1)將階段劃分成若干個分段,礦石自上而下地逐段進行回採;
(2)放礦、運搬及二次破碎均在底柱中開鑿的專門巷道中進行,底柱將隨同下一分段一同采出;
(3)圍岩在回採過程中自然或強制崩落,放礦是在崩落的覆岩下進行。
應用這種采礦方法,在我國積累了豐富的經驗。中條山、銅官山、雲南的不少有色金屬礦山都在採用這種方法。
2.典型方案
圖5-5-10為垂直扇形中深孔側向擠壓崩礦分段崩落法。這種方案在我國目前有底柱分段崩落法中占據最重要的位置。此法是把階段劃分成若干采區進行回採,采區沿走向布置。采區長度主要按合理的耙運距離而定,一般為25~30m,多至40m;采區寬度等於礦體厚度,一般為10~15m;階段高度50m;沿傾向將采區劃分成兩個分段,分段高度為25m,分段底柱高度為6~8m。
3.采准工程和底部結構
采准工作包括掘進階段運輔巷道、放礦溜井、通風行人天井、電耙巷道、塹溝巷道、斗川和漏斗頸、切割天井、鑿岩巷道等。
在礦體上盤布置脈內,下盤布置脈外運輸巷道各一條,在運輸水平層,位於兩相鄰采區的相接處布置穿脈巷道,採用在穿脈巷道中裝車的環形運輸系統。每個分段布置一個傾斜60 °以上的溜井,直通穿脈巷道。每1~2 個采區布置一個下盤脈外進風、行人、材料天井,用聯絡道與各分段的電耙道相連。採用「V」型塹溝式底部結構,布置雙側漏斗,漏斗間距5~5.5 m,漏斗坡面角50 °。為了形成塹溝,各分段都應首先掘進兩條塹溝巷道,電耙道和塹溝巷道之間用斗川和斗頸聯通。斗川和斗頸的規格為2.5 m×2.5 m。塹溝巷道與電耙道間垂距為4.5 m。除塹溝巷道可作鑿岩巷道外,每個分段上還布置一條鑿岩巷道,其斷面為2.5 m×2.5 m,應根據鑿岩設備而定。
圖5-5-10 垂直深孔崩礦的有底柱分段崩落采礦法
4.切割工作
主要是形成塹溝和開鑿切割立槽。塹溝的切割,在塹溝巷道內,鑽鑿上向扇形中深孔與上部鑿岩巷道相應的深孔同時爆破,一次或逐次形成「V」型塹溝,如圖5-13所示。爆破參數基本與回採薄礦參數相同,但由於垂直「V」型面夾制性較大,兩側中深孔應適當加密,採用孔低距小於最小抵抗線。塹溝的切割工藝簡單,效率高,又易於保證施工質量。但塹溝結構對底柱切割得比較厲害,使底柱的穩固性降低。
切割立槽是為回採落礦開創自由面,形成必要的補償空間,滿足崩落礦石的碎脹要求。切割立槽應和回採落礦相適應,按崩礦最大輪廓拉開。立槽的位置和數量,取決於礦體的形態和回採方案。切割槽使用中深孔形成,只有個別礦山使用淺孔。
5.回採工作
目前我國使用有底柱分段崩落法的礦山都廣泛使用中深孔和深孔崩礦。深孔崩礦炮孔布置方式主要採用扇形式(圖5-5-11)。扇形排列是指一排炮孔中各孔是自某一點(或兩點)為中心(稱為放射中心或放射點)而呈放射狀的形式排列的。扇形深孔的孔間距自孔口到孔底則是逐漸增大的。
炮孔最小抵抗線,也就是炮孔的排間距離。它是中深孔落礦的一個重要參數,它選取的合理與否直接關繫到每米炮孔崩礦量、大塊產出率和鑿岩工程量等指標。
在實際工作中,最小抵抗線的選取主要取決於礦石的堅固性、採用的孔徑和炸葯類型等。例如礦石的堅固性較高、孔徑較小、炸葯威力又較低時,最小抵抗線的數值就可選得小一些,反之,則可選得大一些。
圖5-5-11 深孔崩礦扇形深孔示意圖
根據生產實際經驗總結的資料,目前礦山採用的最小抵抗線值大致如下:
固體礦產探采選概論
式中d——炮孔直徑,mm;W——最小抵抗線,m。
在爆破工藝上,一些礦山成功地應用了擠壓爆破新技術,改善了崩礦質量,從而提高了礦塊生產能力。
擠壓爆破就是採用擠壓相鄰分段的鬆散介質,以獲得補償空間或開掘小補償空間進行爆破,使崩落礦石的鬆散系數,控制在1.1~1.2之內。由於補償空間小,崩落礦石不能達到碎脹要求,在爆破過程中礦石在擠壓狀態下進行二次破碎。這種擠壓爆破方法,減少了大塊產出率,提高了放礦生產能力。出礦一般均採用電耙運搬,耙運距離為30~40m。
6.放礦管理
分段崩落采礦法是在覆岩下放礦,崩落礦石至少有一個廢石接觸面,這些廢石的混入、摻合,是放礦時礦石損失貧化的主要來源,故放礦管理是極其重要的。合理的放礦管理應該使礦石的損失、貧化小,采場出礦能力大。為了改善有底柱分段崩落法的放礦指標,放礦時電耙道各漏斗之間應進行均勻放礦,使廢石與礦石的接觸面均勻下降。這里有兩種情況:耙道中各漏斗負擔礦量大體相等時採取等量均勻放礦,各漏斗擔負礦量不等時可採用不等量均勻放礦。此時電耙道中擔負礦量大的漏斗,每次放出數量較多的礦石;擔負礦量小的漏斗,每次放出數量較少的礦石。
(二)無底柱分段崩落法
1.概述
無底柱分段崩落法於1964年在我國安徽向山硫鐵礦開始試驗使用,1967年又相繼在河北大廟鐵礦成功地採用,並在金屬礦山獲得迅速推廣,特別是在鐵礦山應用更為廣泛。幾十年來的生產實踐證明,這種采礦方法具有高強度、高效率、成本低、工藝簡單、機械化程度高,生產安全等突出優點。
在這種采礦方法中,不但取消了采區的頂柱和間柱,而且將結構復雜的底柱也去掉了,簡化了采區結構。這種采礦方法的特點是:在礦體內一般以10m×10m的網度開掘回採巷道,並在其中打上向扇形深孔落礦;隨著放出崩下的礦石,崩落的圍岩充滿采空區,崩落下的礦石是在覆蓋岩層下自回採巷道的端部裝運至溜井放出。由於使用鑿岩台車、裝運機、鏟運機等採掘設備,所以它是一種高效率的采礦方法。
2.典型方案
(1)構成要素和采准布置:此法的采准巷道包括上、下階段運輸巷道,回風巷道、設備人行通風井、放礦溜井、通風天井、分段聯絡巷道、回採巷道、切割巷道及切割天井等(圖5-5-12)。由於本方法的構成要素是與采准布置密切相關的,故將這兩個問題一並加以論述。
(2)階段高度:這種采礦方法多用於回採礦石穩定的急傾斜厚礦床,階段高度都比較大,一般為60~70m。當礦體傾角較緩,賦存不規則,以及礦岩不夠穩定時,階段高度可小一些。
(3)溜礦井布置和采區尺寸:在無底柱分段崩落法中,一般是按回採巷道為回採單元。為了管理方便,多以一個溜井服務的范圍劃分成一個采區。溜井多布設在脈外,其間距主要是根據裝運設備的能力而定。當使用ZYQ-14裝運機時,平均運距為40~50m,效率較高。當回採巷道垂直走向布置時,溜井間距一般為40~60m;沿走向布置時為60~80m。采區尺寸與此相同。溜井的斷面一般為2m×2m的方形溜井或直徑為2m的圓形溜井。
圖5-5-12 無底柱分段崩落法示意圖
(4)分段高度:分段高度大,可以減少採准工程量。但是分段高度受鑿岩設備和放礦時礦石損失貧化指標所限制。隨著分段高度的增加,炮孔深度也隨之加大,從而使鑿岩速度下降。目前我國礦山的分段高度一般為9~15m,實踐證明,9~12m效果較好。
(5)回採巷道布置:當礦體厚度較大時(15~20m以上),分段回採巷道應垂直走向布置。礦體厚度較小時,可沿走向布置。
回採巷道間距,也就是一個回採巷道所擔負的高度,多在8~12m之間。當崩落礦石粉較多、潮濕、流動性不好時,巷道中心距應小些。上下分段回採巷道根據放礦規律,應交錯布置(即菱形布置),如圖5-5-13所示。
圖5-5-13 天井拉槽法示意圖
回採巷道斷面的尺寸應根據所採用的設備來決定。從降低礦石損失貧化指標來看,巷道寬度大一些為好,有利於出礦,還便於裝運機在全寬度上均勻裝礦,提高回收指標。回採巷道應有3%~5%的坡度,以利於排水和重載的裝運機下坡運行。
(6)分段聯絡道的布置:分段聯絡道可分為脈內和脈外兩種布置方式。脈內布置時,可得到副產礦石,減少在岩石內掘進的工程量,但缺點是回採至巷道交叉口處,增加了礦石的損失,而且工作安全性較差。所以一般採用脈外布置為佳。
(7)設備井的布置:這種采礦方法的機械化程度較高,分段多,為了各分段之間上下運送設備、材料和人員,可在沿走向上每隔150~300m,於下盤的崩落界限外布置一個設備井。設備井中安裝有電梯和提升設備。設備井的斷面是根據運送設備的需要而定,大廟鐵礦的電梯設備井的凈斷面為2.3m×3.3m。
3.切割工作
切割工作主要是形成切割槽。在分段回採之前,首先要在回採巷道的端部拉開切割槽,形成最初落礦的自由面,為回採崩礦創造條件。切割槽寬度不小於2.0m。常用的拉切立槽的方法為天井拉槽法(圖5-5-13)。這種方法是在回採巷道的端部,向上掘鑿切割天井。在回採巷道中,在天井兩側鑽鑿數排垂直扇形深孔,向切割天井用微差電雷管一次起爆成槽。這種方法目前在生產中較廣泛地使用。用人工上掘天井比較費工,作業條件差,效率低。為此,近來國內有些礦山已成功地採用了「一次成井」的先進施工方法。
4.爆破工作
在回採巷道中一次爆破的礦層厚度成為崩礦步距。崩礦步距一般為一排或兩排炮孔的距離。最小崩礦步距可通過生產試驗來確定。在當前礦山生產中,崩礦步距多採用1.8~3m。
無底柱分段崩落法的爆破工作是在兩面(正面和上面)為崩落岩石覆蓋下進行的,並向崩落圍岩崩礦的擠壓爆破。因除了回採巷道以外,無專門的爆破補償空間,爆破崩下的礦石處於擠壓狀態,這就是擠壓爆破。採用擠壓爆破時,對提高礦石的破碎質量頗有好處。
為避免扇形炮孔口附近裝葯過於集中,裝葯時,除邊孔及中心孔裝葯較滿外,其他各孔應當交錯增加填塞長度,如圖5-5-14所示。
圖5-5-14 炮孔裝葯結構圖
5.回採工作
在分段回採巷道中,鑽鑿上向扇形深孔進行崩礦。生產中多採用前傾和垂直布置的炮孔層面,如圖5-5-15所示。扇形炮孔前傾時的角度一般為70°~80°。扇形炮孔垂直布置時,礦石回收指標較前傾好一些,炮孔方向容易掌握,但裝葯條件差。在扇形炮孔布置中,其邊孔的角度,在我國礦山一般採用40°~60°。中深孔的孔徑一般在51~65mm。根據礦石的性質,最小抵抗線變化在1.5~2.0m。在扇形炮孔中,一般使孔底最大間距等於最小抵抗線。
6.采場運搬
無底柱分段崩落法,使用的裝礦設備有以下幾種:
(1)自行裝礦機。多是風動的,如ZYQ-14、ZYQ-12等。它用鏟斗將礦石裝入自身附帶的自卸車箱中,運至礦井卸礦。
(2)鏟運機。其前端有較大的鏟斗,將礦石鏟入後,運至溜礦井卸礦。這種設備由柴油驅動。
(3)有些礦山用蟹爪式裝載機配自卸汽車。用履帶式電動蟹爪式裝載機將礦石裝入自卸汽車中,運至溜礦井。自卸汽車載重量較大,在20t以上。
(4)軌道式裝岩機配軌道式自行礦車。用各種軌道式裝岩機將礦石裝入軌道式自行礦車中,再運至溜礦井。如向山硫鐵礦用華-1 型裝岩機和向-1型自行礦車裝運礦石。鏟運機的生產能力比裝運機大,因為這類鏟運機的鏟斗容積大,行走速度快,在短距離的生產能力台班可達300~400 t。
圖5-5-15 中深孔布置
無底柱分段崩落法的放礦特點,是屬於端部放礦,崩落的礦石是從回採巷道的端部放出,這種放礦特點是生產實際控制放礦、使礦石損失和貧化降低到最低限度的依據。
在無底柱分段崩落法中,產生礦石損失有脊部損失和正面損失兩類。兩個相鄰回採巷道之間,存在著脊部損失。在回採巷道的正面,由於崩落礦層厚度大於出礦設備鏟入深度,出礦後還留下一斜條崩落礦石,這些損失稱正面損失。正面損失的礦石和巷道之間的脊部損失的礦石是相連的,脊部損失的大部分礦石可在下分段回採時回收出來,而正面損失的礦石很難回收。因為在下分段回採時,正面損失的礦石和廢石混合在一起,如能放出一部分,也是貧化的礦石。
在端部放礦時,隨著礦石的回收,逐漸開始混入廢石,從而使放出礦石的品位逐漸下降,這時需確定一個極限品位(叫做截至品位)。當達到這個品位時,即停止放礦。這個停止放礦時的極限品位應當比地質上的邊界品位高一些或等於邊界品位。同時也要使采出礦石的平均品位高於或等於選廠所要求的最低品位。
7.無底柱分段崩落法的評價
無底柱分段崩落法主要應用在鐵礦床的開采,絕大部分是新建礦山,從第一個水平階段起就開始使用,因而都要進行人工崩落圍岩,形成覆蓋岩層。根據生產實踐證明,這種采礦方法最好在第一水平階段用其他方法已開采完畢,並處理采空區形成覆蓋岩層的條件下使用。
無底柱分段崩落法是一種高效率的采礦方法。它適用於礦石穩定或中等穩定的急傾斜厚礦體或傾角較緩的極厚礦體。國內外應用無底柱分段崩落法的礦山證明,這種采礦方法具有安全程度好、機械化程度高、開采強度大、應用靈活(可以實行分采分運和剔除夾石)等突出優點。
但是,這種采礦方法也存在著礦石損失貧化大(一般損失率為20%~30%,貧化率為15%~20%),通風條件差和設備維修工作量大等缺點。
❻ 采礦工程中,採用淺孔留礦法,使用人工裝葯,請問人工裝葯的效率是多少
根據已知礦體賦存條件而言,淺孔留礦法是比較合理的。中段高度30-50m,礦塊長度40-60m。可以根據礦石價值情況確定是留間柱還是人工礦柱。
至於人工裝葯的效率,一般說來2min/2m,基本上就是2min一個孔。裝葯系數在0.6-0.7之間(視礦岩的堅固性)
❼ 大三江地區新生代成礦作用的主要類型
成礦作用通常分為內生成礦作用、外生成礦作用、變質成礦作用和疊生成礦作用(袁見齊等,1985)。按照常規的礦床成因分類,新生代的礦床類型包括岩漿礦床、偉晶岩礦床、矽卡岩礦床、熱液礦床、火山成因礦床、風化礦床、沉積礦床和有機可燃礦床等,其中以風化礦床、沉積礦床和熱液礦床最典型,變質礦床和岩漿礦床不太發育。許多新生代礦床的形成往往不是單一成礦作用所完成的,有的礦床屬於「內生外成」(如熱泉型金礦、噴氣礦床),有的屬於「外生內成」(如洋殼俯沖重熔形成的礦床、油氣礦藏),有的屬於「此生彼成」(如鉻鐵礦生於洋中脊而定位於縫合帶),等等。
(一)內生內成礦床
內生內成礦床是指成礦物質來自於地球深部(地球深處在此處主要指地下水潛水面以下),成礦作用也是在地球深部完成的各種礦床,包括常見的岩漿礦床、岩漿熱液礦床、接觸交代(矽卡岩)礦床、偉晶岩礦床和正變質岩中的礦床等等。這些礦床在成礦元素的富集過程中基本上不受到地球表層物理化學狀態的影響,也沒有明顯的成礦物質和流體的直接加入,成礦物質的遷移-聚集過程發生在地球內部,屬於在基本封閉的環境中形成的礦床。玉龍斑岩銅礦、氂牛坪的鹼性岩-碳酸岩型稀土礦床等等,屬於典型的內生內成礦床。
(二)內生外(表)成礦床
內生外成礦床是指成礦物質主要來自於地球深部而礦體的最終形成是在地表開放或相對開放的環境中形成的各類礦床,包括以往所稱的「層控礦床」中的主體部分和大部分的火山成因礦床,如海相火山岩型塊狀硫化物礦床。此類礦床雖然成礦物質來自於地球深部,但元素的富集和礦石礦物的最終堆積是在地表(陸上或水體)和近地表的環境下完成的,即成礦物質的遷移-聚集經歷了「自下而上」、從地下到地表的過程。因此,成礦作用不可避免地受到地表和近地表開放、半開放環境的影響,而且這種影響往往是決定性的。如:同樣是火山噴氣作用,當火山噴氣作用發生在海底窪地中時,可以形成塊狀硫化物礦床;當火山噴氣發生在大陸環境時,難以形成塊狀硫化物礦床而可能形成淺成低溫熱液型礦床,硫則可能形成自然硫礦床。實際上,由岩漿岩風化形成的重砂礦床也是典型的內生外成礦床,光有風化而沒有岩漿岩是形成不了此類礦床的;光有岩漿岩,沒有風化作用的富集也不能成為能夠開採的具有經濟價值的礦床。對於金頂鉛鋅礦,一般認為是在蘭坪盆地中形成的沉積礦床,或陸相噴流礦床,但目前有不少的鉛同位素資料和惰性氣體同位素資料表明,地幔來源的成礦流體和成礦物質參與該超大型礦床的形成,可歸屬於「內生外成」的類型。
油氣和油頁岩屬於典型的「外生礦床」。但是,至少部分油氣礦藏中存在內生的依據。除了一些來自於氦同位素方面的證據外(這些同位素資料至少表明有一部分氣體直接來自於地幔),實際上還有很多方面的現象促使人們去考慮此類礦床的「內生外成」問題,包括在花崗岩中發現直接來自於深部的油氣礦藏。
(三)外生外成礦床
外生外成礦床(或稱表生表成礦床)是指成礦物質來自於地表環境的各種地質體,成礦元素的富集和礦石礦物的最終堆積也是在地表(陸上或水體中)或近地表環境中完成的各類礦床,包括大部分正常沉積的礦床,如膠體化學作用形成的鐵礦和錳礦、生物化學作用形成的灰岩、泥炭、油頁岩、煤、鳥糞磷礦等非金屬和能源礦床以及各類鹽湖礦床等。當然,成礦物質的來源也可能是多來源的,如鹽湖礦床除了地表通過匯水盆地聚集成礦物質外,也可能從穿過盆地底部的斷裂帶從地球深部補充成礦物質,但成礦作用最終還是在盆地中發生的,成礦物質的主體還是地表各種地質體提供的。如果成礦物質主體是深部來源的,則可歸屬於內生外成礦床,如上述的硅藻土礦床。此類礦床的形成經歷了成礦物質從地表的一個環境轉移到另一個環境的橫向變化,基本上不涉及深部過程。青藏高原周邊地區及大三江地區的第四紀泥炭礦床,如甘孜-理塘帶的若爾蓋泥炭礦床、貴州草海的泥炭礦床、雲南石屏的寶秀泥炭礦床,規模都很大,屬於典型的「外生外成」礦床。
鹽類礦床主要是外生的,影響因素主要有鹽類物質的來源、成鹽盆地的形成與演化、氣候條件和保存條件。其中,對於鹽類物質的來源,長期以來認為來自於大陸岩石的風化,但是,越來越多的現象或依據表明鹽類的深部來源同樣不可忽視(趙東甫等,1985)。沿深斷裂帶分布的現代熱泉活動,無論是海洋還是陸地,均可帶來大量的鹽類物質。南美和西非白堊紀鉀鹽礦床的形成與大陸裂解初期從深部上升的鹽類物質的補給有關。當然,並不是所有的沿斷裂上升的鹵水都與岩漿活動有關,有一些可能是盆地埋藏的鹵水或油田水。在中國東部含膏鹽的紅層盆地中,廣泛分布有玄武岩,有的與石鹽互層,就在這些地層中有過飽和鹵水,還有的盆地含鹽岩系中可遇到含碘、鋰特別高的鹵水,說明深部物質來源的影響是存在的。
各種岩類、各種礦床經過風化和次生富集作用形成的礦床也歸入此列。但風化礦床中的一部分明顯受到內生地質作用的影響(或許可以歸入到內生外成礦床中),如由基性超基性岩風化形成的紅土型鎳礦和菱鎂礦(如內蒙古達罕茂明安聯合旗和烏拉特中後聯合旗索倫山地區的察漢奴魯風化淋濾型隱晶質菱鎂礦)、花崗岩風化而成的各種粘土礦床和離子吸附型礦床、變質岩風化形成的金紅石砂礦等等。再比如,硅藻土礦床往往與玄武岩關系密切,玄武岩無疑又是來自於深部的,但如果沒有地表的生物化學作用,即使有玄武岩也不能形成硅藻土礦床。
(四)外生內成礦床
外生內成礦床也可以稱為表生內成礦床,是指成礦物質來自於地表環境而礦體或礦藏的最終形成發生在地下深處的各類礦床。其成礦過程的一大特點是成礦物質經歷了「自上而下」、從地表到地下的轉移過程。如灰岩經過變質形成的大理岩礦床即是典型例子。副變質岩中的礦床都可以歸入此列。除了埋藏變質礦床外,有機成因的石油和天然氣也屬於此類,因為,不經過深部的埋藏作用,地表形成的砂岩、頁岩等沉積岩中的有機質是難以轉變為石油的,石油和煤不經過地下環境的轉變也不可能形成天然氣。在地表環境下,石油和天然氣也缺乏聚集和保存條件難以成藏。雖然生油岩是在地表通過沉積作用形成的,在沉積成岩過程中,有機質的積累和保存是第一位的;但是,只有經過埋藏「變質」,有機質才能從沉積岩中「活化」出來變成可流動的油氣資源,並在不同類型動力的驅動下,在適當的構造環境中聚集成藏。因此,油氣礦藏可以看成是特殊的流體礦床,其成礦物質可以來自於深部,也可以來自於沉積岩的變質脫「流(體)」,或來自於兩者的混合。煤礦雖然不是「流體」礦床,但同樣需要「深成」,即沒有埋藏變質的話,煤礦也還可能只是「泥炭」而已。
上述四大類礦床之間的並沒有嚴格的界線(圖1-3),而且「似乎」打亂了傳統礦床學的分類體系,但與傳統的成因分類並沒有本質上的「背離」,只是更加強調成礦物質的來源、成礦物質的運移過程而已。這種強調是必要的。比如,傳統礦床學分類中,石油、天然氣和煤、油頁岩等一起均屬於外生礦床(袁見齊等,1985),但很顯然,只經過地表環境的生物作用而缺乏地下環境中的熱解、變質、運移、聚集等非生物過程是不可能形成石油和天然氣的。實際上,無論是陸相環境中從生物的聚集→煤的形成→煤層氣還是陸相或海相環境從生物的聚集→烴源岩的沉積→石油→天然氣的轉化,都可能是一個連續的過程,不同的礦床類型代表了不同的地質環境演變的歷史。四川盆地中之所以擁有大量的天然氣,正是烴源岩演化比較徹底,地殼成熟度高的標志。
圖1-3 不同類型礦床在地球上的分布關系示意圖
Fig.1-3 Relationship between different types of mineral deposits in the earth
❽ 勘查規劃區塊劃分方法
勘查規劃區塊劃分以經緯度為基本劃分單元。
由於礦產勘查活動是一個分階段、逐步深入的過程,一般金屬非金屬礦產勘查分為預查、普查、詳查,煤礦勘查則分為普查、詳查和精查。隨著勘查工作的深入,對礦產賦存狀況逐步明了。不同的地質勘查階段,對礦產賦存狀況、類型、規模等了解程度有顯著差異;在預查和普查階段,對礦產的賦存狀態、類型了解很少,很難對礦化前景、類型、規模等作出明確判斷,預計探礦范圍內的礦產經濟價值不明;而在詳查和勘探階段,對礦床類型、礦化規模、經濟前景已經有比較明確的了解,可以對開采設計有大致的規劃和設計。因此,建議在劃分勘查規劃區塊時,優先考慮勘查工作程度的影響,其次考慮礦床的空間分布、礦床類型、開采因素等。
7.2.1 礦產預查或普查階段的勘查規劃區塊劃分
礦產預查、普查階段,工作區的礦化類型、空間定位、分布特徵、規模、經濟開發前景不明,不確定性很強。探礦工作區一般依據一定的地球物理、地球化學異常或基於一定地質推斷進行選區,因此在劃分勘查規劃區塊時最好包括其所依據的異常全部范圍,單個異常不宜分開劃分勘查規劃區塊。
7.2.1.1 根據地球物理、地球化學、遙感異常劃分勘查規劃區塊
(1)單個1∶10萬或更小比例尺異常
單個1∶10萬或更小比例尺地球物理異常(重、磁、電、放射性異常)、化探異常(水系沉積物異常為主,另有金屬量異常及其他次生異常)、重砂異常、遙感異常,一般不宜分割為多個勘查規劃區塊。單個異常面積很大時(大於60平方千米),異常內部存在多個具一定規模的異常高值區或異常濃集中心時,可以根據實際情況進行少量分割,但單個異常高值區或異常濃集中心不能再次分割。
(2)單個1∶5萬或更大比例尺異常
單個1∶5萬或更大比例尺地球物理(重、磁、電、放射性、地震異常)、次生或原生地球化學異常(水系沉積物、土壤、金屬量、岩石地球化學、油氣地球化學、生物地球化學異常)、重砂異常、遙感異常,原則上不得分割,多個相鄰的1∶5萬或更大比例尺地球物理、地球化學異常宜合並成為一個勘查規劃區塊,尤其是在地球物理、地球化學異常特徵和元素組合相近時不能分開劃分勘查規劃區塊。
7.2.1.2 以地質推斷為依據劃分勘查規劃區塊
地球物理、地球化學異常資料不明,主要依據地質推斷劃分勘查規劃區塊的礦種不必要依據地球物理、地球化學異常確定選區(如水泥灰岩、寶玉石、鹽類礦產和多數非金屬礦產)。
(1)規劃區塊范圍
規劃區塊范圍應盡量包括地質推斷的含礦地質體全部范圍,如含礦構造帶、含礦建造分布區、含礦接觸帶、含礦岩體、岩脈、蝕變岩體或蝕變帶、含礦層、含礦岩系、控礦斷裂帶、褶皺構造、火山機構、遙感蝕變異常區帶、油氣圈閉構造、生油盆地、聚煤盆地等。
(2)性質相近的鄰近規劃區塊
對性質相近的鄰近規劃區塊,鼓勵合並為一個勘查規劃區塊。
7.2.1.3 依據一定的礦化線索劃分勘查規劃區塊
依據一定的礦化線索(如已知礦化點、礦化露頭、含礦轉石、礦化蝕變現象)、而其他資料缺乏,劃分勘查規劃區塊時,應盡量包括全部的礦化線索分布區域,並根據實際地質情況,對可能的礦床類型和含礦地質體范圍作出推測,確定勘查規劃區塊范圍。
7.2.2 詳查和勘探階段的勘查規劃區塊劃分
詳查和勘探階段一般是在礦產普查基礎上進行的,詳查和勘探階段的勘查規劃區塊范圍一般小於預查和普查范圍。但此階段對礦床類型、礦體空間位置和分布、礦床規模已經相對比較清楚,礦床開發前景比較明朗,該階段勘查規劃區塊劃分應更多地考慮探礦權與采礦權的銜接問題。影響勘查規劃區塊劃分的主要因素為礦床空間分布,礦體的連續性、形態、產狀等特徵,其次為礦床類型和開采條件等因素。
7.2.2.1 規劃區塊范圍
(1)經過普查工作的地區,對工作區礦床類型、礦體空間位置和分布范圍應該有比較清楚的了解。根據礦產普查資料,確定礦體或推測礦體(或礦化體、含礦層、含礦岩系)在地表的最大平面投影范圍,各個礦體的最外部邊界點所限定的范圍,可以確定為最小規劃區塊范圍,規劃區塊范圍應該包括普查工作發現的所有具工業價值或潛在工業價值的全部礦體在地表投影區,並預留將來礦山安全生產和環境保護必需的安全緩沖區。
(2)普查工作中,如果發現礦體延伸超出以往普查、預查探礦權范圍,而鄰近區域沒有其他探礦權設置時,在法律許可范圍內,在勘查規劃區塊劃分時,應包括全部礦體范圍。
(3)為保證勘查及開發工作的連續性,防止一礦多開,同一預查、普查探礦權區內發現的礦床或礦體,無論規模大小,即使在空間上不連續,原則上不宜拆分成多個規劃區塊。
7.2.2.2 礦床規模
(1)對於普查工作中預計達到大中型以上規模(含中型規模)的礦床不能分拆為兩個或多個規劃區塊。
(2)如果礦床規模小、且礦體過於分散,單個礦體或礦體群空間距離確實較大(大於1千米),中間地段無礦化,開發利用時不能採用同一個採掘系統生產,且生產期間不會相互造成安全生產隱患時,勘查規劃區塊可以考慮分拆。
7.2.2.3 礦體群
一個礦床或礦區往往有多個工業礦體、礦脈或含礦層,礦體之間相互間隔距離不等,部分礦體、礦脈、礦層有時密集成群、成帶發育,形成礦體群、脈群(以下簡稱礦體群),部分礦體間隔距離較大。對於單個的礦體或礦體群,要保持礦體的連續性不被破壞,只能劃分出一個勘查規劃區塊,不能將同一個礦體、礦體群拆分成多個勘查規劃區塊。
7.2.2.4 預計的採掘方式
1)根據普查資料,對於空間上相近,預計能夠採用一個統一的採掘系統開發的多個礦床或礦體,應只劃分一個勘查規劃區塊。
2)同一個普查區內發現的適宜於以露天開采為主或露天+井下聯合開採的礦床(如斑岩型礦床、斑岩+矽卡岩復合型礦床、砂礦、部分淺埋藏的煤礦、卡林型金礦等),無論礦床規模和礦體分布情況只劃分為一個勘查規劃區塊。
7.2.2.5 復雜危險礦床
對於礦床開采地質條件差,構造、水文地質條件復雜,安全生產管理難度大(如高瓦斯煤礦),或開采後對生態環境將造成較大影響(如砂金礦),同一個普查區內發現的礦床,無論礦床規模和礦體分布情況只劃分為一個勘查規劃區塊。
7.2.2.6 不進行勘查規劃區塊劃分的情況
除《關於進一步規范礦業權出讓管理的通知》(國土資發[2006]12號)劃分的第三類礦產不再進行勘查規劃區塊的劃分外,以下情況不進行勘查規劃區塊劃分。
1)已合理設置礦業權的地區。
2)探礦權滅失,勘查工作程度已經達到詳查(含)以上程度並符合開采設計要求。
3)采礦權滅失或以往有過采礦活動,經核實存在可供開採的礦產儲量或具有經濟價值的礦產資源體。
7.2.2.7 其他因素
1)影響勘查規劃區塊劃分的地質因素比較多,而且礦床勘探是一個逐步深入的過程。勘查早期階段(普查和預查),礦床類型、礦體空間分布和礦化前景不完全明確,礦床類型和礦化分布不宜作為勘查規劃區塊劃分的主要參考因素。但早期探礦范圍一般是根據地質、地球物理、地球化學和礦化線索進行的,尤其是地球化學、地球物理資料非常重要,其次為地質推測和已知礦化情況。因此,劃分勘查規劃區塊時優先考慮地球化學和地球物理異常的分布范圍,規劃區塊范圍應包含完整的異常區,不要人為分割。其次考慮地質推測的含礦地質體和已知礦化分布情況。
2)礦產的詳查和勘探階段,礦床分布、礦床類型和礦化前景比較清楚,對規劃區塊劃分影響比較大的因素主要有礦體分布、開采條件和礦床類型等。由於礦床類型眾多,且劃分方案多種多樣,對同一礦床的類型認識還有可能出現爭議,因此礦床類型不宜作為規劃區塊劃分的主要參考因素。應採用礦體空間分布位置在地表的投影區范圍作為規劃區塊劃分的主要參考因素,其次考慮開采條件。基本出發點是同一預查和普查區發現的礦床和礦體不應分割,對小型規模的礦床在空間距離比較大、且統一開采確實存在困難的礦床或礦體,可以適量分割,但不能對單個礦體、脈群進行分割。對達到大中型規模礦床、開采條件復雜、礦產開發將對生態環境造成較大影響的礦床一定要保持礦床的完整性,不能分割,避免出現一礦多開或一證多開現象。
3)一個勘查規劃區塊只設一個探礦權,嚴格控制對勘查規劃區塊人為分割設置多個探礦權,在最大允許范圍內鼓勵性質相近的鄰近規劃區塊合並設置為一個探礦權;由於勘查工作的不斷深入,在規劃期內,部分處於詳查程度以下的規劃區塊可能會提高到詳查程度以上,因此勘查規劃區塊劃分具有動態性,需定期進行調整;由於礦產資源勘查工作的風險性、不確定性,勘查規劃區塊的劃分可以在遵循劃分原則的前提下適當靈活處理;對於勘查信息不詳的區域,不進行具體的勘查規劃區塊的劃分,當提出探礦權申請登記時,依據區塊劃分原則進行劃分。
❾ 綜合信息的一般概念
一、綜合信息
信息是客觀事物向人們提供或傳遞的情報,是人們了解和判斷事物本質和外表特徵的基本依據。換句話說,信息就是事物存在的方式或運動的狀態,以及這種方式、狀態的直接和間接的表達。
從礦產預測角度看,一個礦床的形成,總會在其地質產出環境上有所反映。例如組成礦體的礦床物質成分不同於其地質背景,礦床的圍岩會發生不同程度的蝕變等,這種差異性就向人們提供了認識礦床的信息。
所謂綜合信息,是指藉助於地質、地球物理、地球化學、遙感地質等一系列技術方法所獲取的資料,在地質成礦規律的指導下,通過信息之間的相互檢驗、關聯、轉換,總結出的能客觀地反映地質體和礦產資源體特徵的有用信息集合。它們是不同等級礦產資源體和不同等級地質體之間在地質、地球物理、地球化學和遙感等不同側面信息的差異反映,它們之間是一個有機關聯的整體,地質體和礦產資源體是綜合信息的統一體。
人們都知道,任何一種礦產資源體,都賦存於一定的地質環境中,有其特定的成礦地質條件,這就是我們通常所說的地質找礦前提和找礦標志。任何一種礦產資源體,都有其特定的地球物理條件及各種物理特性的差異。它們通過不同的岩石建造所形成的磁性、電性、放射性和密度等物性表現出來,從而造成不同的地球物理場和地球物理異常。各種礦產資源體都存在於一定的岩石建造中,形成特定的岩石、礦物組合,有不同於地質背景的礦物岩石學、化學性質的差異。通過地質、地球物理、地球化學、遙感等方法獲取的這些眾多的信息,反映了礦產資源體的形成過程和產出狀態,它們是綜合信息礦產預測的基礎。
二、綜合信息解釋
對地質體和礦產資源體的認識是通過地質、地球物理、地球化學和遙感等觀測方法實現的。顯然,觀測的資料中既蘊含著我們感興趣的與成礦有關的信息,同時也包括了大量的與成礦無關的其他干擾因素。綜合信息解釋就是從這些資料中提取控礦信息並加以解釋。這個過程是從地質、地球物理、地球化學、遙感等學科信息的單獨解釋開始的。單一學科信息解釋必須遵循本學科的基本原理和基本工作方法。在單一學科解釋的基礎上,以地質體和礦產資源體為單元進行綜合解釋。綜合解釋是綜合信息成礦預測的關鍵環節,如何能客觀地反映地質體集合、礦產資源體集合的形成過程和分布狀態,是綜合信息理論和方法不斷探索的攻關問題。礦產預測的綜合信息總是盡可能合理地利用我們所獲取的資料、信息之間的聯系和差異,來加工、突出我們所需要的有用信息。
❿ 礦床開采
(一)礦床開采單位的劃分
一般礦床都佔有較大面積和有豐富的儲量,為了有計劃地進行開發,常將礦床按礦體賦存條件,由大到小分為若幹部分(開采單位),劃歸相應的采礦企業(生產單位)進行開采。
一般把礦床的分布范圍稱為礦區,通常劃歸一個礦務局(或公司)開采。處於同一地質構造、同一成因的全部礦床,稱礦田(煤礦則稱煤田)。如果礦田規模較大,可劃分為若幹部分,每一部分由一個礦井(坑口)進行開采,稱為井田(圖12-1),井田的邊界可以是人為邊界或自然邊界。開采時,還必須把井田分成較小的部分,對傾斜礦層,常沿其傾斜方向按一定標高把礦層分成若干個平行於走向的長條部分,稱為階段(或稱中段),其上下分界面稱為水平,如0m水平、-50m水平等(圖12-2)。當階段較小時,開采可沿全階段一次開采;如階段面積較大,還應進一步劃分成n個采區,每個采區沿傾斜布置n個開采工作面,稱區段。
圖12-8 頂板破壞分帶示意圖
(據北京煤炭科學院,1985)
a—不規則冒落;b—規則冒落;c—嚴重斷裂;d—一般開裂;e—微小開裂;f—冒落帶;g—裂隙帶;h—整體移動帶;i—破裂帶
1)冒(崩)落帶:直接頂板分裂為碎塊向下垮落的范圍。可分為不規則冒落段和規則冒落段。這一帶岩石碎脹,堆積、透水性好,可形成上部地下水或地表水向下灌入的通道,引起突水,一般不允許這一帶發展到上部強含水層或地表水體。
2)裂隙帶:在冒落帶之上大量出現切層、離層的采動裂隙的范圍。該帶可分為三段:嚴重斷裂段、一般開裂段、微小開裂段。該帶裂隙連通性好、透水性強,當該帶達到補給水源時,能使礦坑涌水量急劇增加,甚至造成突水。
3)岩層整體移動帶:該帶位於裂隙帶之上,一般表現為地層整體彎曲變形或剪切位移,或帶內整體彎曲下落,一般不產生裂隙,不會構成充水通道。