采矿工培训教案一.doc

1、 一、 矿山地质基础 1.1 概述 1.1.1 矿山地质的概念 矿山地质是指矿床经过勘探以后，在矿山基建和矿山生产过程中，为保证矿山基建 与生产工作的顺利进行，而对矿床所进行的一系列地质工作的总称。 按其性质和任务的不同分为： 基建地质、生产 地质、闭坑地质和矿区勘察（深部、边部及外围）四部分。 1.1.2 矿山地质的任务 矿山地质的任务是进行矿床的开发勘探和研究工作，提高储量级别，扩大矿山资源远景，延长矿山服务年限，监督矿产资源的合理开发利用。 1.1.3 矿山地质在矿山生产中的地位与作用 1.2 地质作用 所有引起矿物、岩石、矿床 的产生和破坏，从而使地壳面貌发生变化的自然作用，统称地质作

2、用。 按自然力的来源分为 ;内力地质作用；外力地质作用。 1.2.1 内力地质作用 由地球转动能、重力能和放射性元素蜕变的热能产生的动力所引起的地质作用， 主要是在 地壳中和地幔中进行的，故叫内力地质作用。 状态趋势：使地面产生起伏不平，形成 山岳、盆地 。 表现 方 式：地壳运动、岩浆运动、变质作用、地震。 形成产物： 侵入岩、喷出岩、变质岩。 1.2.2 外力地质作用 由地球范围以外的能源 （太阳辐射热、地球及月球引力 、地球重力等） 所引起的地质作用 。 状态趋势：削高补低，使地面趋于平坦。 表现方式： 风化 、 剥蚀 、 搬运 、 沉积、成岩 。 形成产物：沉积岩、外生矿床 。 1.2

3、.3 内外力地质作用的相互关系 1.2.3.1 地壳上升与剥蚀作用。 1.2.3.2 地壳下降与沉积作用。 1.2.3.3 地壳物质组成的 相互转化 。 1.3 地质构造 地质构造是指岩层、岩体和矿体存在的空间形式、状态 及相互关系，是地壳运动所造成的岩石或矿体发生了倾斜、弯曲和断裂等现象。 基本形式：褶皱（背斜、向斜）和断裂（节理、断层）。 研究目的：为矿 山开采中的开拓设计、采矿方法选择、采场合理布置及解决水文地质、工程地质问题提供依据。 1.3.1 岩层产状 （如图 1-1） 岩层产状三要素：走向、倾向、倾角 。 47水平线走向倾斜线倾向倾角图 1 -11.3.2 褶皱构造 褶皱构造是层

4、状岩石经过变形后，形成弯弯曲曲的形状，但岩层的连续完整性基本没有遭到破坏的地质构造。 褶皱是一系列皱曲组成的，皱曲是褶皱岩层的一个弯曲，是褶皱构造的基本单位。 1.3.2.1 皱曲的几何要 素 （如图 2） 1.3.2.2 皱曲的基本形态 （如图 1-2） 背斜向斜背斜向斜BACFED皱曲要素与形态E-翼F-核AB CD -轴 面AD -轴 线BC -枢 纽B- 弧尖节理图 1 -21.3.2.2 皱曲的类型 根据皱曲产状，分四种：直立、倾斜、倒转、平卧。 （图形以教科书做演示讲解） 1.3.3 断裂结构 断裂结构是指岩石受力后发生变形并达到一定程度，产生各种大小不一的断裂面，使岩石的连续完整

5、性 遭到破坏产生的构造。 断裂结构包括节理和断层两种。 1.3.3 1 节理 （如图 1-2） 节理是岩石发生断裂时，沿断裂面两侧 的岩 块 没有显著位移的断裂构造，有时也称裂隙。 按成因分三类：原生节理、风化节理、构造节理。 构造节理按力学成因分为张节理 和剪节理。 1.3.3 2 断层 （如图 1-3） AD 、BC 断层线ABCD图 1- 3正断层逆断层平移断层 旋转断层下盘上盘断层面AB 、DC 位移断层是指岩层的连续性受到破坏，并发生了明显相对位移的断裂构造。 1、 断层 要素：断层面、 断层线、断盘、位移。 2、断层类型：按两盘岩块相对位移的方向 分四种 ； 正断层、逆断层、平移断

6、层、旋转断层。 1.3.4 地质构造与成矿关系 即影响成矿的地质条件，又决定矿产资源的分布规律。 1.3.5 地质构造对矿山开采的影响 1.3.5 1 褶皱构造与矿山采掘工作的关系 1.3.5 2 节理（裂隙）与矿山采掘工作的关系 1.3.5 3 断层与矿山采掘工作的关系 二、地下采矿概述 2.1 矿床基本特征 2.1.1 基本 概念 矿石 ； 矿体 ； 矿床 ； 围岩 ；上、下盘围岩； 顶板 ；底板 ； 夹石 ； 废石 ； 品位 ；工业品位；边界品位 。 2.1.2 矿石种类 按存在形态分：固相、气相、液相。 按属性分：金属矿石、废金属矿石。 金属矿石按所含矿物性质、组成及化学成分分：自然金

7、属矿石、 氧化矿石、硫化矿石、混合矿石。 盐类矿床按化学组成分：氯化物盐类矿物、硫酸盐类矿物、碳酸盐类矿物、硝酸盐类矿物、硼酸盐 类矿物。 按有用成分多少分：富矿、 中矿、贫矿。 按有用成分价值分：高价矿、中价矿、低价矿。 2.1.3 矿岩力学性质 矿岩物理力学特性：硬度、坚固性、稳固性、结块性、氧化性、自 燃 性、含水性、膨胀性。 2.1.3 1 硬度：抵抗工具侵入的性能。 2.1.3 2 坚固性：矿岩抵抗外力的性能 。 岩石坚固性大小用坚固性系数 f 表示。 2.1.3 3 稳固性：矿岩采掘空间允许暴露面积的大小和允许暴露时间长短的性能。 按稳固程度分五种：极不稳固、不稳固、中等稳固、稳固

8、、极稳固。 2.1.3 4 结块性：矿石从 原 矿 体 中 分离、解体、破碎后，在遇水或受压后重新结成整体的性能。 2.1.3 5 氧化性、自燃性：硫化矿石在水和空气作用下变为氧化矿石的性能叫氧化性。有些硫化矿石在与空气接触发生氧化并产生热量，当其热量不能向周围介质散发时，局部热量就不断聚集 ，温度升高到着火点时，会引起矿石自然， 叫氧化性。 2.1.3 6 含水性：矿石吸收和保持水分的性能。 2.1.3 7 碎胀性：矿石从原矿体上被崩落破碎后，因碎块之间有间隙，体积比原岩体积增大的性能。 坚硬岩石碎胀系数为 1.2 1.6，一般为 1.5。 2.1.4 矿床赋存要素 2.1.4.1 走向及走

9、向长度 ：矿体层面与水平面交线方向。 2.1.4.2 矿体埋深及延深 （图 2-1） 2.1.4.2 矿 床 形状： 1、按矿体形状分 类 ： A、层状矿体：大多是沉积和沉积变质矿床 （ 赤铁、硫 铁、锰、磷 、石膏 ）。 B、脉状矿床：大多是在热液和汽化状态下 矿物质充填在岩体的裂隙中而形成的矿体（有色、稀有金属）。 C、块状矿床：主要是热液充填，接触交代，分离和汽化作用形成的 （铜、铅、锌、大型铁矿和硫铁矿）。 D、其它：网状矿床、透镜状矿床、巢状矿床。 2、按矿体倾角分类：矿体中心面与水平面夹角叫倾角。 （ 1）、 水平和微倾斜矿体；倾角 0 5。 （ 2）、缓倾斜矿体；倾角 5 30。 （ 3）、倾斜矿体；倾角 30 55。 （ 4）、急倾斜矿体；倾角 55。 3、按矿体厚度 （图 2-1） 分类： （ 1）、极薄矿体；矿体厚度 40m。 45 水平线倾角图 2 -1HhH - 延伸深度h - 埋藏深度1 - 矿体132ba2 - 矿体上盘3 - 矿体下盘a - 垂直厚度b - 水平厚度2.1.5 矿床工业特性 2.1.5.1 矿床赋存条件不确定 2.1.5.2 品位变化大 2.1.5.3 地质构造复杂 2.1.5.4 矿床 和围岩坚固 2.1.5.5 矿 岩含水 2.2 矿床开采基本知识 2.2.1 开采单元的划分 2.2.1.1 矿区的划分（图 2-2）