资勘09-3班孙明行 3090101304
1.什么叫地压?矿山巷道支护方式有哪几种?
地压指岩体开挖后,破坏了原岩应力平衡状态,岩体中应力重新分布,使围岩变形、移动和破坏的力。地压是泛指在岩体中存在的力,它既包含原岩对围岩的作用力,围岩间的相互作用力,又包含围岩对支架的作用力。把围岩因变形移动和冒落岩块作用在支架上的压力称为狭义地压;而将岩体内部原岩作用于围岩和支架上的压力称为广义地压。
矿山巷道支护方式有:(1)表面支护和内部支护;(2)主动支护与被动支护;(3)刚性支护与可缩性支护;(4)临时支护与永久支护;(5)一次支护与二次支护:不撤除的超前支护应属于一次支护,它同样要在整个巷道服务期内发挥作用。
滞后一次支护一定时间及距离的支护为二次支护;(6)联合支护与单一支护:联合支护指采用多种性能不同的单一支护的组合结构;(7)巷内基本支架支护,巷内加强支护,巷旁支护。
2.竖井开拓法使用条件是什么?其开拓方式有哪几种?
竖井开拓法以竖井为主要开拓巷道。它主要用来开采急倾斜矿体(一般矿体倾角大于45)和埋藏较深的水平和缓倾斜矿体(倾角小于20)。这种方法便于管理,生产能力较高,在金属矿山使用较普遍 。
竖井开拓方式。
a 下盘竖井开拓。
下盘竖井开拓,在竖井开拓中使用最广。对于走向很长,特别是规模大的矿山,为使井下运输、采掘顺序、产量分配、通风、基建速度和巷道维护条件最好,只要厂址、地形和工程地质条件允许,竖井应尽量布置在井下运输功最小或近于最小部位。这样可使矿山获得较好的经济效益。
b 侧翼竖井开拓。
当矿床受厂址、地形或工程地质条件限制,矿床下盘不宜建厂或原有厂址已建在矿床的一翼时,可采用侧翼竖井开拓,当矿床走向长度短、建设规模小,为了减少井筒数目和简化运输、通风系统,亦可采用侧翼竖井开拓。采用侧翼竖井开拓时,矿床的两翼,特别是布置提升井的一翼,必须探清。
c 上盘竖井开拓。
当矿床的下盘、侧翼无建厂条件,只好在上盘建厂;或矿床的倾角近于垂直或水平,竖井建在上盘对厂址和外部运输有利,基建投资和经营费优越于下盘时,可采用上盘竖井开拓。上盘竖井开拓与下盘和侧翼竖井开拓相比,有下列缺点:初期石门长,因而基建工程量大,基建时间长、投资大,企业投产时经济效益差。
若竖井穿过矿体,虽能克服上述缺点,但需留保安矿柱,因此一般很少采用。
3.主,副井的布置方式有哪几种?
主副井的布置有集中布置和分散布置两点。
如果地表地形和运输条件允许,副井应尽可能和主井靠近,两井之间保持不小于30m的防火间距,这种布置形式称为集中布置。
如地表地形条件和运输条件不允许集中布置,则副井只能根据工业场地、运输线路和废石场位置等选点,两并简相距很远,这种布置叫做分散布置。
4.地下采矿的方法三大类的分类原则及各自的基本特征,使用条件是什么?
采矿方法就是根据矿床的赋存要素和矿石与围岩的物理力学性质等因素,所确定的矿石开采方法。它包括采区的地压控制、结构参数、回采工艺等。
金属矿床由于赋存条件复杂,矿石和围岩物理力学性质差异很大,以及其他因素等,故采矿方法种类繁多。为了便于认识各种采矿方法的特殊本质,了解各种采矿方法的适用条件及发展趋势,研究和选择合理的采矿方法,因此,需将繁多的采矿方法,择共共性,加以归纳分类。目前分类的方法很多,本书是采用按回采时的地压管理方法将采矿方法分为3大类。
第一类:空场采矿法这类方法用于开采围岩和矿石都很稳固的矿床,地压管理是用采区中所留下的矿柱支撑和维护采空区。在回采过程中随矿石被采出后所形成的采空区不立即进行处理(充填或崩落)而空放着,这是本类方法的基本特征。
属于这类采矿方法的主要有全面法、留矿法、房柱法、分段法、阶段矿房法。
在回采矿房时期暂留矿石的留矿法也归为本类,是因为暂留矿石不能作为支撑围堰的主要手段,且当放出后的一定时间内,仍靠矿柱维护采空区。因此,硫矿法不能作为独立的地压管理办法,所以不应单分一类。
第二类:充填采矿法这类方法是用在开采矿石比较稳固(允许在—定的暴露面积下进行回采工作)而围岩不够稳固(暴露面积不能很大,否则会引起冒落)的矿床。采场地压管理是在矿石回采期间必须用充填料充填采空区,可靠的支撑围岩,这是充填法的基本特征。
支柱允填法亦属此类。
根据充填料的特性,本类方法可分为干式充填法、水砂充填法、胶结充填采矿法。
第三类:崩落采矿法本类方法是用在开采围岩和矿石由不够稳固到中等稳固的矿床。崩落法的地压管理是随崩落矿石的同时(或稍滞后)而围岩自动崩落或人工崩落充满采空区。
属于这类方法的主要有分层崩落法、分段崩落法(有底柱或无底柱)、阶段崩落法等。
5.露天矿采剥方法如何分类?
露天矿采剥方法:露天开采中采矿工作和剥离工作在时间上和空间上协调发展的相互关系。它是研究露天矿如何剥离,如何采矿,采矿与剥离工作保持怎样的时间、空间和数量的关系。
露天矿的采剥方法多种多样,但基本上按三种方法分类 (1)舍什柯分类法。前苏联露天采矿学者舍什柯教授注意到露天开采剥离岩石运输工作对露天开采的巨大影响,把各种采剥方法的本质差异概括为剥离岩石移运的相对方向的差别。 (2)现代露天矿采剥方法,一般可按工作空间展布的竖向和水平向推进,台阶的开采方式等特征进行分类:
简单剥离倒堆采剥法,重复剥离倒堆采剥法 ,平扩采剥法,排土机倒堆采剥法,联合采剥法,单台阶逐层延深采剥法,多台阶延深全面采剥法,延深采剥法,分期扩帮全面采剥法,组合台阶轮流采剥法。(3)按工作线布置方向和开采推进方向的分类有: 纵向工作线采剥方法,横向工作线采剥方法,扇形工作线采剥方法和环形工作线采剥方法等。
6.简述选矿目的,过程和方法。
选矿目的是消除原矿石中的超标有害元素及脉石,使合格的金属精矿粉获得富集,还可以把主要**金属精矿的共生金属矿物彼此分离,获得一种或几种有用的金属精矿粉。通常来讲,原矿石不能直接作为金属或产品进行使用,必须通过选矿设备进行选别才能获得合格产品。
选矿过程的主体作业。有拣选、重选、浮选、磁选、电选和化学选矿等。分选作业往往有粗选、精选和扫选组成。
1)拣选。主要用作矿石的预选。以人工按矿石色泽或形态进行的手选是最古老的拣选方法,至今仍有应用。
20世纪40年代以后发展起来的机械拣选机,是检测矿物特有的物理性质,如吸光率、导电性和磁性等,将检得的信号,传递给机械拣取机构,从矿石流中拣选出目的矿物。
2)重选。利用矿石或矿粒群的密度差异,在介质(水或空气)中经过松散和分层进行分选。由于矿粒的分层还与粒度大小有关,所以矿石入选前尚需预先分级。
重选是金属氯化矿的主要选矿方法,在浮选问世前,应用十分广泛。重选处理粒度一般从几百毫米至0.03mm;中国创造的离心选矿机和英国的巴特莱斯-莫兹利翻床等,处理粒度下限可达10um。
重选成本低,环境污染小,适用于密度差较大的矿物。按入选矿石粒度大小,重选分为跳汰选矿,摇床选矿和溜槽选矿等。处理粗粒级物料的跳汰选既可进行分选作业,也常用作预选作业。
摇床选的适宜粒度为1-0.05mm,小于0.05mm的细粒物料则用溜槽或离心选矿机处理。
有些矿石(如铅锌矿),在磨矿前常用重介质选矿方法预先富集,弃去一定数量的尾矿,借以提高入选原矿品味,增加选矿厂处理能力,降低能耗及材料消耗,增加经济效益。
3)浮选。利用矿物颗粒表面对水的不同润湿性进行分选。天然疏水性的矿物极少,为了有选择的增强某一矿物颗粒表面的疏水性,使其附着于气泡上浮,必须在矿浆中添加各种浮选药剂,以调整矿物颗粒表面的润湿性,其中主要是捕收剂、调整剂和为保持气泡一定稳定性的起泡剂。
浮选的应用范围很广,已成为分选矿物原料的一个重要选矿方法。主要处理硫化矿及细粒嵌布的矿石;也可用来分选冶炼的中间产品,溶液中的离子(离子浮选)及处理工业废水和从海水中**金属离子。20世纪70年代以来,改进了浮选设备,采用大型浮选机和浮选柱,发展了微细矿粒(小于5-10um)的浮选工艺,如选择性絮凝浮选和疏水性团聚浮选。
20世纪80年代,中国学者在深入**浮选机理的基础上,开发了无捕收剂的电化学控制硫化矿浮选的新方法。
4)磁选。利用矿物颗粒磁性的差异进行分选。强磁性矿物,如磁铁矿,用弱磁场磁选机分选;若磁性矿物,如赤铁矿和黒钨矿等用强磁场磁选机分选。
赤铁矿经过磁化焙烧变成强磁性矿物,这样,可用弱磁场磁选机分选。磁铁矿石入选前用磁滑轮进行预选,弃去部分废石。20世纪60年代以后发展了以齿形不锈导磁钢板为聚磁介质的湿式强磁场磁选机;70年代又发展了以钢毛和钢板网为聚磁介质的湿式高梯度强磁场磁选机,处理细粒弱磁性矿物。
利用超导技术研制的超导磁选机也在南非和土耳其等国应用。
5)电选。利用矿物颗粒的不同导电性,在高压电场下分选出导体矿物、半导体和非导体矿物。电选多为干式作业,分选时物料需先经干燥和分级;只是在处理难选矿和极细粒(小于20um)物料时才在介电液中进行。
电选机处理能力小,粒度适应范围窄,但分选效果好,通常电选与重选、磁选等作业联合应用,作为重选或浮选粗精矿的精选作业;普遍应用于海滨砂矿中金红石、锆英石、独居石、钽铌矿、锡石等矿物的分选。电选机按电场不同,分为静电选矿机、电晕选矿机和复合电场选矿机,一般由两个以上的装置串联成机组,以保证产品质量。
6)化学选矿。根据矿物化学性质的不同,利用焙烧、浸出、萃取、离子交换等技术处理原矿或中间产品,取得化学精矿;常与物理选矿方法联合应用。混汞法和氰化法提金是最早应用的化学选矿方法。
20世纪40年代以后,发展了酸浸-沉淀-浮选、堆浸和离析-浮选等技术用以处理氧化铜矿和金矿。化学选矿的成本虽然高,但适应性强,分选效果好,而且随着复杂共生矿和细粒难选矿资源的开发,其应用将日益受到重视。化学选矿与提取冶金工艺十分相似,只是化学选矿所处理的原料是矿山采出的原矿或难选矿的中间产品;而提取冶金所处理的原料则为选矿取得的精矿。
选矿方法主要分为两大类,一是物理选矿,二是化学选矿。
物理选矿包括磁选法、重选法、静电选矿法、摩擦选矿法、粒度选矿法、形状选矿法、手选法等。
化学选矿包括浮选法、焙烧法、浸出法等。
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