采矿学考试大纲简答题

1、矿岩稳固性的概念是什么？主要受哪些因素制约？根据矿石和岩石的稳固程度，主要分为哪几种情况？答：稳固性是指矿石或岩石在空间允许暴露面积的大小和暴露时间长短的性能。影响矿岩稳固性的因素十分复杂，它不仅与矿岩的成分、结构、构造、节理°状况、风化程度以及水文地质条件等有关，还与开采过程所形成的实际状况有关(如巷道的方向及其形状、开采深度等)。矿岩的稳固性对选择采矿方法及地压管理力法，均有很大的影响。根据矿石或岩石的稳固程度，可分为五种情况：（1）极不稳固的是指掘进巷道或开辟采场时，不允许有暴露面积，否则可能产生片帮或冒落现象。在掘进巷道时，须用超前支护方法进行维护。（2）不稳固的在这类矿石或岩石中，允许有较小的不支护的暴露空间，允许面积在50m2以内。（3）中等稳固的是指不支护的暴露面积为50—200m2。（4）稳固的允许不支护的暴露面积为200—800m2。（5）极稳固的不需文护的暴露面积在800m2以上。2、影响阶段高度的因素主要有那些？答：（1）矿体的倾角、厚度、沿走向的长度；（2）矿岩的物理力学性质；（3）采用的开拓方法和采矿方法；（4）阶段开拓、采准、切割和回采时间；（5）阶段矿块的回采条件；（6）每吨矿石的基建开拓和采准费用；（7）每吨矿石所摊的提升、排水及回采费用；（8）地质勘探和生产探矿的要求、矿床勘探类型和矿体形态变化。3、简述矿石损失的原因。答：矿石损失的原因主要是开采损失和非开采损失两种情况，具体如下。（1）开采损失1）采下损失：a遗留在采场充填料中；b遗留在采场内放不出来；c运输途中的损失。2）未采下损失：a设计应当开采而未采下的损失；b留下各种矿柱而未采下的损失。（2）非开采损失1）由于地质条件及水文地质条件而产生的损失a在断层和褶皱带等地质构造内，由于矿床受到损坏，而不能全部采出的损失；b矿体边缘复杂，不能全部采出的损失；c地下涌水量大，致使个别矿体或其一部分不能采出造成损失。2）留永久矿柱造成的损失。为保护井筒、地面构筑物、铁路、河床及村庄等需保留保安矿柱而不能采出的损失。4、简述矿石贫化的原因。答：（1）采矿过程中，废石的混入；（2）采矿过程中，高品位粉矿的损失（3）采矿过程中，有用成分氧化或被析出5、简述降低损失与贫化的措施。答：为充分利用地下资源，减少矿石损失与贫化所引起的经济损失，提高矿产原料的数量与质量，应针对产生矿石损失与贫化的原因，采取有效措施。（1）加强地质测量工作，及时为采矿设计和生产提供可靠的地质资料，以便正确确定采掘范围，减少废石混入量和矿石损失量。（2）选择合理的开拓方法，尽可能避免留保安矿柱。（3）选择合理的开采顺序，及时回采矿柱和处理采空区。（4）选则合理的采矿方法及其结构参数，改进采矿工艺，以减少回采的损失与贫化。（5）改革底部出矿结构，推广无轨装运卸设备和振动放矿设备，加强放矿管理，以提高矿石回采率，降低矿石贫化率。（6）选择适宜的提升、运输方式和盛器，避免多次转运矿石，以免减少粉矿损失。6、矿石贫化率和废石混入率二者的区别？答：（1）废石混入率反映回采过程中废石混入的程度；矿石贫化率反映回采过程中矿石品位降低的程度，故矿石贫化率又可称为矿石品位降低率。（2）按混入废石是否含有品位，就可在数值上区分二者关系：当混入废石不含品位（α''=0）时，二者在数值上相等，即ρ=r。当混入废石含有品位时，则矿石贫化率应小于废石混入率，即ρ＜r。废石混入率和矿石贫化率是表示在开采过程中矿石质量降低的两个不同概念的指标。应当分别进行计算，而不应误将废石混入率作为矿石贫化率来进行计算。7、与下盘竖井开拓相比，上盘竖井开拓存在哪些缺点？在矿体上盘岩石移动带以外开掘竖井，再掘进阶段石门通达矿体。这种开拓方法与下盘竖井开拓比较存在严重的缺点，主要是：（1）上部阶段要掘进很长的石门，（2）基建时间长，（3）基建初期投资较大。8、采用上盘竖井开拓时须考虑哪些条件？答：（1）根据地面地形条件，矿体下盘是高山，而上盘地形平坦，采用上盘竖井，井筒的长度较小。（2）根据矿区地面地形条件及矿区内部和外部的运输联系，选矿厂和尾矿库只宜布置在矿体上盘方向，这时采用上盘竖井可使运输线路缩短，从而降低了铺设运输线路的投资及运输费用。（3）下盘地质条件复杂，不能避开破碎带或流沙层和涌水量很大的含水层。因为在这种条件下掘进竖井是很困难的。9、采用侧翼竖井开拓时，掘进速度受到一定限制，试简述在哪些条件下采用侧翼竖井开拓？答：(1)上、下盘地形和岩层条件不利于布置井筒，矿体侧翼有合适的工业场地，选矿厂和尾矿库以布置在侧翼为宜。这是采用侧翼竖井，可使地下和地面运输的方向一致。(2)矿体倾角较缓，竖井布置在下盘或上盘时石门都很长。(3)矿体沿走向长度小，阶段巷道的掘进时间不长，运输费用也不大。10、对比螺旋式斜坡道与折返式斜坡道，简述二者的优缺点。答：（1）螺旋式斜坡道的优点1）由于没有折返式那么多的缓坡道，故在同等高程间，螺旋式较折返式的路线短，开拓工程量小；2）与溜井等垂直井巷配合施工时，通风和出渣较方便；3）适合圆柱矿体的开拓。（2）螺旋式斜坡道的缺点1）掘进施工要求高（改变方向、外侧超高等）；2）司机能见距离小，故安全性较差；3）车辆轮胎和差速器磨损增加；4）道路维护工作量大。（3）折返式斜坡道的优点1）施工较易；2）司机能见距离大，行车较安全；3）行车速度较螺旋式的大，排出有害气体量较少；4）道路便于与矿体保持固定距离；5）道路易于维护。（4）折返式斜坡道的缺点1）较螺旋式开拓工程量大；2）掘进时需要有通风和出渣用的垂直井巷配合；3）斜坡道布置的灵活性较螺旋式斜坡道差。11、选择螺旋式斜坡道或折返式斜坡道形式时，主要考虑哪些因素？答：（1）斜坡道的用途如果主斜坡道用于运输矿岩，且运输量较大，则以折返式斜坡道为宜；辅助斜坡道可用螺旋式斜坡道。（2）使用年限使用年限较长的以折返式斜坡道为好。（3）开拓工程量出斜坡道本身的工程量外，还应考虑掘进时的辅助井巷工程和各分断的联络巷道工程量。（4）通风条件斜坡道一般都兼作通风井，螺旋式斜坡道的通风阻力较大，但其线路较短。（5）斜坡道与分段的开口位置螺旋式斜坡道的上、下分段开口位置应布置在同一剖面内，折返式斜坡道的开口位置可错开较远。12、平硐开拓与井筒开拓（竖井和斜井）比较，有哪些优点？答：（1）基建时间短：因为平硐施工简便，施工条件好，比竖井或斜井的掘进速度快得多。（2）基建投资少：平硐的单位长度掘进费用比井筒低的多，维护费用也少，没有井底车场，洞口设施简单，布设井架，提升机房，所以投资费省。（3）排水费用低：一般自流排水。（4）快事运输费用低：平硐一般用电机车，用溜井下放矿石，比较井筒提升，运输费用低的多。（5）通风容易：往往可自然通风，困难时期加扇风机。（6）生产安全可靠：平硐的运输能力达，运人、运货安全性好。平硐优点很多，因此，埋藏在地平面以上的矿体，平硐开拓是首选方案，一般平硐长度限制在3000-4000米以内为宜。13、竖井与斜井比较，各有哪些优缺点？答：（1）工程量：斜井长，石门短，井底车场简单。（2）井筒装备：竖井井筒装备复杂，而斜井内管道、电缆、提升钢丝绳比竖井长，即经营费用高。（3）地压、支护：写景承压大，维护费用高。（4）提升：竖井提升速度快，能力大提升费用低，斜井提升速度慢，能力小，设备修理，钢丝绳磨损大。（5）排水：斜井排水管道长，设备费，安装费，修理费较大，因管道阻力随管道长度恶热增加，故排水费用高。（6）施工：竖井比斜井容易机械化，采用的施工设备和装备较多，要求技术管理水平较高；斜井施工较简便、需要的设备和装备少，适合中小矿山。（7）安全：竖井井筒不易变形，提升过程中停工事故较少；斜井井筒易变形，提升容器易发生脱轨脱钩事故。14、斜坡道与其它主要开拓巷道比较，有哪些优缺点？答：与竖井、斜井相比，斜坡道具有许多优点：（1）矿体开拓快投产早；（2）斜坡道可代替主井或副井；（3）节省大量钢材；（4）产量达效率高，能实现地下开采的综合机械化。斜坡道的缺点：（1）当使用无轨设备采用柴油机为动力时，排出的废气污染井内空气，需加大矿井通风量致使通风费用增加。（2）无轨设备投资大，维修工作量大，备品备件需要量大。15、开拓巷道类型的选择，必须满足哪些要求？答：（1）确保安全生产，创造良好的劳动卫生条件，建立完善的通风、提升、运输、排水、充填等矿山服务系统；（2）技术可靠：满足矿山生产能力的要求，以保证矿山企业的均衡生产并顾及到矿山发展远景；（3）基建工程少，投资省，经济效益好；（4）不留或少留保安矿柱，以减少矿石损失；（5）地表总平面布置应不占或少占农田。16、在具体选择开拓巷道时应考虑哪些因素？答：（1）矿区地形、地质构造和矿体埋藏条件（2）矿井生产能力及井巷服务年限（3）矿床的勘探程度、储量及远景（4）矿石的岩石性质及水文地质条件：井巷位置应避免开凿溶发育的岩层和流沙层，井筒的位置一般打工程钻孔。查明地质情况。平硐位置要做剖面图（5）井巷位置应考虑地表和地下运输联系方便。应使运输功最小，开拓工程量最小。如选厂和冶炼厂位于矿区内，选择井筒位置时，应选择最短最方便的路线向选厂或冶炼厂运输矿石（6）应保证井巷出口位置及有关构筑物不受山坡滚石，山崩，雪崩的危害，这在高山地区非常重要（7）井巷出口标高应在历年最高洪水位3米以上，一面被洪水淹没，同时也应根据运输的要求稍高于选厂贮矿仓卸矿的地面水平，保证重车下坡运行（8）井筒（或平硐）位置应避免压矿，尽量位于岩层移动带以外，距地面移动界限最小距离应大于20M，否则应留保安矿柱（9）井巷出口位置应有足够的工业场地，以便布置各种建筑物，构筑物，调车场（10）改建或扩建矿山应考虑原有井巷和有关建筑物，构筑物的充分利用。17、主井、副井采取集中布置方式有哪些优、缺点？答：优点：（1）工业场地集中，可减少平整工业场地的土方石量。（2）井底车场布置集中，生产管理方便，可减少基建工程量。（3）井筒相距较近，开拓工程量少，基建时间较短。（4）井筒集中布置，有利于集中排水。（5）井筒延深时施工方便，可利用一条井筒先下掘到设计延深阶段，则延深另一井筒时可才用反掘的施工方法。缺点：（1）两井相距较近，发生火灾相互危及。（2）主井为箕斗井时，卸矿时粉尘飞扬至副井，污染通风，需设隔尘措施。18、简述井下破碎系统的使用条件及优缺点。答：适用条件：（1）阶段储量较大的大型矿山适于设置地下破碎站，采矿下降速度快的中小型矿山不宜设置；（1分）（2）采用大量落矿的采矿方法或岩石坚硬大块产出率高；（3）井筒采用箕斗提升，地面用索道运输。地下破碎的优点：（1）减少二次爆破工作量，节省爆破材料，提高放矿劳动生产率和采场生产能力；（2）减少放矿巷道中因二次爆破而产生的炮烟及矿尘，改善劳动条件，提高工作安全性；（3）经地下破碎后，块度较小，可增加箕斗的有效载重，减轻装载时的冲击力和对设备的磨损，增加生产的可靠性，有利于实现提升设备自动化，提高矿井提升能力。地下破碎的缺点：（1）必须开凿地下破碎硐室，破碎机上部需设长溜井（储矿仓），下部需设粗碎矿仓，增加基建投资和工程量；（2）地下破碎硐室通风防尘比较困难，需采取专门的措施；（3）地下破碎机的管理与维修不如地面方便；（4）地下采装运设备需与破碎机配套，才能发挥其作用。19、采用充填采矿法开采时，充填井的位置选择应符合那些条件？答：（1）布置在矿体中央位置；若矿体分布范围大或有几个矿体，则按区域或按矿体布置几个充填井，务使充填料到运输功最小；（2）由采石场（或尾矿库）至充填井再达所辖充填采空区或采场，构成顺向运输，尽量减小充填料的运输功；（3）地面地形条件应对运送充填料有利；（4）直接借充填料重力溜放的废石井或借水力运输砂石、尾砂的充填钻孔，要求其所通过的岩层坚硬、稳固、无裂隙，工程地质条件良好；（5）地下各阶段间转运充填料的充填井，可利用岩层整体性好、耐磨性强调探矿天井；（6）各采空区或采场的充填井，一般靠近其中央位置。20、简述选择矿床开拓方案的基本要求。答：(1)确保工作安全，创造良好的地面与地下劳动