C采矿手册Q上Q?矿业114|?/title>
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<meta name="description" content=" 王运?ȝ——马鞍山矿山研究?2011q??冉工业出版C? 上册K?00元（含邮?0元）
《现代采矿手册》本书分Z、中、下三册。上册包?l论、矿山地质及水文地质、矿山测量?
矿山地面M布置、矿山岩矛_学、露天矿I孔讑֤、爆破工E。中册包?露天
开采、地下开采。下册包?露天C联合开采、特D条件矿床开采、矿井通风?
矿山压气、矿山防排水、矿山清z生产与环境保护、矿山地质灾宛_ȝ、数字化
矿山、采矿系l工E、矿山徏N目评仗环境媄响评仗职业病危害评h、安?
评h?
本书全面、系l介l了我国非煤Z矿采矿技术、采矿方法与采矿讑֤,
内容涉及与我..." />
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<div class="title">C采矿手册Q上Q?/div>
<div class="sub-title">2012-04-09</div>
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<div class="introduction">
王运?ȝ——马鞍山矿山研究?2011q??冉工业出版C? 上册K?00元（含邮?0元）
《现代采矿手册》本书分Z、中、下三册。上册包?l论、矿山地质及水文地质、矿山测量?
矿山地面M布置、矿山岩矛_学、露天矿I孔讑֤、爆破工E。中册包?露天
开采、地下开采。下册包?露天C联合开采、特D条件矿床开采、矿井通风?
矿山压气、矿山防排水、矿山清z生产与环境保护、矿山地质灾宛_ȝ、数字化
矿山、采矿系l工E、矿山徏N目评仗环境媄响评仗职业病危害评h、安?
评h?
本书全面、系l介l了我国非煤Z矿采矿技术、采矿方法与采矿讑֤,
内容涉及与我...
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www.thescmfund.com
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www.thescmfund.com
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本书分ؓ上、中、下三册?上册包括:l论、矿山地质及水文地质、矿山测量?
矿山地面M布置、矿山岩矛_学、露天矿I孔讑֤、爆破工E?中册包括:露天
开采、地下开采?下册包括:露天C联合开采、特D条件矿床开采、矿井通风?
矿山压气、矿山防排水、矿山清z生产与环境保护、矿山地质灾宛_ȝ、数字化
矿山、采矿系l工E、矿山徏N目评仗环境媄响评仗职业病危害评h、安?
评h?
本书全面、系l介l了我国非煤Z矿采矿技术、采矿方法与采矿讑֤,
内容涉及与我国金属矿开采有关的所有专?既有基础性的理论,又有前沿技
?是我国几十年q大矿业U技工作者采矿理Z技术的U篏,h较大的参?
价倹{?
本书可供从事矿山的科研和设计、施工徏设、矿q产技术h员和各理
人员使用;亦可供大专院校的师生参考?
?图书在版~目 (CIP) 数据
?C采矿手册 ?上册/ 王运敏主~??—北?冉工业
出版C?2011?5
?ISBN 978??024?567?
www.thescmfund.com
?玉郾 淤现…摇 域郾 淤王…摇 芋郾 淤矿山开采—技术手册摇
郁郾 淤TD8 - 62
?中国版本图书?CIP 数据核字(2011)W?048975 ?
??人摇 曹胜?
地摇 ?址?北京北河沿大街嵩院北 39 ?邮编 100009
甉| ?话摇 (010)64027926?电子信箱?yjcbs@ cnmip. com. cn
责Q~辑?王之光摇 杨秋奎摇 术~辑?李摇 新摇 版式设计?孙跃U?
责Q校对?刘摇 倩摇 王贺兰摇 王永ƣ摇 责Q印制?牛晓?
ISBN 978??024?567?
北京兴华印刷厂印?冉工业出版C֏?各地新华书店l销
2011 q?5 月第 1 ?2011 q?5 月第 1 ơ印?
210mm ?285mm;57?75 印张;1818 千字;907 ?
290?00 ?
冉工业出版C֏行部?电话:(010)64044283?传真:(010)64027893
冉书店?地址:北京东四西大?46 ?100010)?电话:(010)65289081(g?
?????(本书如有印装质量问题,本社发行部负责退?
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C采矿手册?上册)
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L ~摇 王运?
以下按姓氏笔L?
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副主~摇 马大喜摇 刘效良摇 吕文生摇 朱君星摇 张化q摇 李克庆摇
徐志宏摇 郭进q?
撰稿人摇 马大喜摇 王运敏摇 刘效良摇 华少q摇 吕文生摇 朱君?
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吴小刚摇 张化q摇 李克庆摇 邵必林摇 徐志宏摇 徐修q?
郭进qx 曹作忠摇 惠`斌摇 E摇 q?
前摇 ?a
随着我国国民l济的快速增?城市化、工业化q程的加快以及我国社会消费结?
的变?对资源的需求越来越?拉动了我国矿业的快速发展??1992 q我国铁矿石
产量H破 2 亿吨,历经 10 q盘?2002 q达?2?3 亿吨,此后q入q猛增长阶段,2010
q达 10?72 亿吨,8 q年q_复合增长率达 21?2% ;铁精_hg路攀?2008 q?66%
品位的铁_最高达?1610 ? t,形成了量价齐升的格局;黑色金属矉K选业固定资
投资规模也大q度攀??2004 q的 132 亿元,?2010 q的 1066 亿元,6 q年q_复合
增长率达 41?6% ?有色金属矉K选业的投资规模也一路高?2004 q?117 亿元,2010
q?1009 亿元,6 q年q_复合增长率达 43?2% ,我们用了不到半个世纪的时?跻n?
世界W三矿业大国?
最q?10 q?我国金属矿开采技术和理论取得较大q展,许多采矿新技术、新工艺?
新设备和新材料在矿山得到应用?在露天开采方?开采工艺更加成?q输方式更加
多样化、高效化,随着陡帮开采、采矿工l化半连l化、可Ud破碎站、陡坡铁路运
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输、振动给矿机转蝲站、汽车鄄提升输等技术的应用,??废开采技术、矿q?
字化、智能化与无人采矿等先进技术的推广,矿山的生产效率明显提高?在地下开采方
?大孔径潜孔钻机、牙轮钻机和凿岩台R、铲q机和装载机、井下矿用汽车、装药机?
和锚杆台车等辅助采矿机械获得推广应用,VCR 采矿法、高分段崩落采矿法、自然崩?
采矿法、水q_~倾斜厚大矿体的房柱法{高效采矿方法和工艺相诞生?充填采矿
Ҏ应用范围q一步扩?各种充填采矿Ҏ的变形方法也相得到推广应用,生?
率明显提高?在采矿设备方?目前在我国露天矿qM讑֤?牙轮L孔径已达
310 ~ 380 mm,潜孔L孔径?150 ~ 200 mm,装药车的载重 10 ~ 25 t,机械式单斗挖掘机
3
3
铲斗定w?27 ~ 35 m ,液压挖掘 10 ~ 15 m ,斗轮挖掘机的生能力?3500 ~ 4000
3
3
m / h,前端式装载机的铲斗容U达 8 ~ 10 m ,重型卡R的蝲重能力达 100 ~ 150 t,甉|?
的黏着重量?1000 ~ 1500t,带式输送机的胶带宽度已?1800 ~ 2000mm,q量?2000 ~
2500 t/ h,q距?15 ~ 20 km,功率过 1600 kW?在地下矿qM讑֤?中深孔采?
L孔径?50 ~ 100mm,孔深?10 ~ 20m,装药器的定w?80 ~ 150kg,铲运机的铲斗?
3
U达 3 ~ 4m ,轮胎式运矿R的蝲重达 18 ~ 30t,井下甉|车的黏着重量?14 ~ 30t?采矿
装备的进步还使一些以前无法开采或难以开采的复杂N矿体得到有效开采和利用?
冉工业出版C于 20 世纪 80 ~ 90 q代出版的《采矿手册》曾lؓ我国采矿U学技
域摇
前摇 ?a 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
术进步作出杰A?但其内容已经不能适应和满目前我国矿山快速发展的实际需
要?Z全面pȝ地ȝ我国q?20 q来在采矿方面取得的U学技术成?更好地推q?
先进采矿U学技术和理念,推动我国采矿技术和讑֤的科研、设计、生产水q?促进采矿
事业的进?中钢集团马鞍qqI联合全国 20 多家高校U研单位?100 多家?
׃业和讑֤刉厂?共同l织~写了大型工具书———《现代采矿手册》?本书分ؓ
上、中、下三册?上册包括:l论、矿山地质及水文地质、矿山测量、矿山地面M布置?
矿山岩石力学、露天矿I孔讑֤、爆破工E?中册包括:露天开采、地下开采?下册?
?露天C联合开采、特D条件矿床开采、矿井通风、矿山压气、矿山防排水、矿山清z?
生与环境保护、矿山地质灾宛_ȝ、数字化矿山、采矿系l工E、矿山徏N目评
仗环境媄响评仗职业病危害评h、安全评仗?本书׃钢集团马鞍山矿山研究院王
q敏教授担Qȝ?
本书在编写过E中,参阅了大量的国内外文献资?部分采用了原《采矿手册》、《采
矿设计手册》和《采矿工E师手册》的资料,在此谨向文献作者表C心感谢?
׃水^有限,书中不妥之处,恌读者指正?
~摇 ?
2
010 q?3 ?
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目摇 ??
1
?l论 …………………………………………………………………………………………………………?1
1
?1?矿资源概况 …………………………………………………………………………………………?1
1
?1?1?矿资源U类及储?……………………………………………………………………………?1
?1?2?资源开发特点及供需预测 ………………………………………………………………………?2
1
1
?2?矿业开发现状、问题及规模………………………………………………………………………?6
1?2?1?矿业开发现?……………………………………………………………………………………?6
1?2?2?矿业开发存在的问题 ……………………………………………………………………………?8
1?2?3?矿山规模cd、装备水q_工作制度 …………………………………………………………?10
1
?3?有关矿资源开发的法律法规………………………………………………………………………?15
1
1
1
1
1
1
1
?3?1?矿资源法………………………………………………………………………………………?15
?3?2?探矿权的取得及{让……………………………………………………………………………?18
?3?3?采矿权的取得及{让……………………………………………………………………………?22
?3?4?开办矿׃业的条g和矿产资源的开发利用及资源E………………………………………?23
?3?5?矿资源开发过E安全规定……………………………………………………………………?27
?3?6?矿资源开发环境保护…………………………………………………………………………?29
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?3?7?有关矿资源开发的法规目录…………………………………………………………………?30
1
?4?企业投资目的阶D|动与理E序………………………………………………………………?31
1?4?1?企业投资目的阶D|动………………………………………………………………………?31
1?4?2?企业投资目的管理程序………………………………………………………………………?35
1?4?3?矿山目的竣工验收………………………………………………………………………?37
参考文?……………………………………………………………………………………………………?42
2
?矿山地质及水文地质………………………………………………………………………………………?43
2
2
?1?矿山地质概述…………………………………………………………………………………………?43
2?1?1?矿山开发程序及矿山地质工作的作用…………………………………………………………?43
2?1?2?矿山地质工作的原则……………………………………………………………………………?44
2?1?3?矿山地质工作的主要内容………………………………………………………………………?44
?2?矿床地质………………………………………………………………………………………………?46
2?2?1?成矿作用和矿床的成因分类……………………………………………………………………?46
2?2?2?矿床地质 - 工业cd……………………………………………………………………………?47
2?2?3?黑色金属矿床……………………………………………………………………………………?47
2?2?4?有色金属矿床……………………………………………………………………………………?49
2?2?5?贵重和稀有金属矿床……………………………………………………………………………?56
2?2?6?攑ְ性矿床………………………………………………………………………………………?60
2?2?7?冉辅助原料矿床………………………………………………………………………………?62
郁摇
目摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
2
?2?8?建筑材料矿床……………………………………………………………………………………?67
?2?9?化工原料矿床……………………………………………………………………………………?70
2
2
?3?矿山基徏阶段的地质工作……………………………………………………………………………?74
2?3?1?矿山基徏前期的设计地质工作…………………………………………………………………?75
2?3?2?矿山基徏期一般性地质工作……………………………………………………………………?77
2?3?3?基徏勘探工作……………………………………………………………………………………?82
2
?4?生勘探………………………………………………………………………………………………?83
2?4?1?生勘探的目的与d…………………………………………………………………………?83
2?4?2?生勘探分类……………………………………………………………………………………?84
2?4?3?生勘探手段……………………………………………………………………………………?84
2?4?4?生勘探工程的M布置………………………………………………………………………?88
2?4?5?生勘探工程|度………………………………………………………………………………?89
2?4?6?探采l合…………………………………………………………………………………………?94
2?4?7?生勘探设计、施工管理和ȝ ………………………………………………………………?97
2
?5?矿山地质取样 ………………………………………………………………………………………?100
2?5?1?矿山地质取样的目的与d …………………………………………………………………?100
2?5?2?矿山地质取样的种c?…………………………………………………………………………?100
2?5?3?化学取样 ………………………………………………………………………………………?101
2?5?4?物理取样 ………………………………………………………………………………………?112
2?5?5?岩矿试(鉴定)取样 …………………………………………………………………………?119
2?5?6?矿石加工技术试验取?………………………………………………………………………?122
2
2
?6?生矿山地质~录及主要图?……………………………………………………………………?124
2
2
2
?6?1?概述 ……………………………………………………………………………………………?124
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?6?2?原始地质~录 …………………………………………………………………………………?124
?6?3?l合地质~录 …………………………………………………………………………………?131
?7?生矿山资源/ 储量计算……………………………………………………………………………?138
2?7?1?圈定矿体的工业指?…………………………………………………………………………?138
2?7?2?矿体边界U种c?………………………………………………………………………………?141
2?7?3?矿体边界U的圈定Ҏ ………………………………………………………………………?141
2?7?4?矿资源/ 储量计算参数的确定………………………………………………………………?143
2?7?5?矿资源/ 储量计算Ҏ………………………………………………………………………?144
2?7?6?Z矿资源/ 储量分类Ҏ…………………………………………………………………?152
2
2
?8?矿山地质技术管?…………………………………………………………………………………?157
2?8?1?矿资源储量理 ……………………………………………………………………………?157
2?8?2?矿石质量理 …………………………………………………………………………………?160
2?8?3?矿石损失、化的监督理……………………………………………………………………?163
2?8?4?现场施工生中的地质理 …………………………………………………………………?166
2?8?5?采掘单元停采或结束时的地质管理工?……………………………………………………?167
?9?矿山水文地质 ………………………………………………………………………………………?168
2?9?1?矿山水文地质工作的目的和d ……………………………………………………………?168
2?9?2?矿山水文地质条g分类 ………………………………………………………………………?168
2?9?3?矿山日常水文地质工作 ………………………………………………………………………?169
2?9?4?矿山水文地质囄资料 ………………………………………………………………………?173
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?目摇 ??
吁摇
2
?9?5?矿坑涌水量预方法简q?……………………………………………………………………?174
?9?6?矿坑水害的防?………………………………………………………………………………?175
2
2
?10?矿山设计所需地质资料及勘探程度评价…………………………………………………………?180
2?10?1?基础地质资料…………………………………………………………………………………?180
2?10?2?不同设计d所需矿山地质资料……………………………………………………………?182
2?10?3?勘探E度评h…………………………………………………………………………………?183
2
?11?资源危机矿山接替资源勘查………………………………………………………………………?186
2?11?1?矿山接替资源勘查概述………………………………………………………………………?186
2?11?2?矿山接替资源勘查的地质途径………………………………………………………………?187
2?11?3?矿山接替资源勘查的地球化学方法…………………………………………………………?188
2?11?4?矿山接替资源勘查的物探方法………………………………………………………………?189
2?11?5?矿山接替资源勘查的数学方法………………………………………………………………?193
2?11?6?矿山接替资源勘查的工E手D与布置特点…………………………………………………?194
2
2
?12?矿床地质l济评h…………………………………………………………………………………?194
2?12?1?矿床l济评h概述……………………………………………………………………………?194
2?12?2?矿床财务评h…………………………………………………………………………………?196
2?12?3?矿床国民l济评h……………………………………………………………………………?199
2?12?4?矿床l济效果的不定性分析………………………………………………………………?206
?13?矿山化验室设计……………………………………………………………………………………?208
2
2
2
2
2
2
2
2
2
?13?1?化验室的d…………………………………………………………………………………?208
?13?2?化验室设计的资料依据………………………………………………………………………?208
?13?3?化验室设计的原则……………………………………………………………………………?208
?13?4?化验室设计的主要内容………………………………………………………………………?208
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?13?5?化验室设计的~制……………………………………………………………………………?209
?13?6?矿山化验室实例………………………………………………………………………………?219
?13?7?样品加工室设计………………………………………………………………………………?222
?13?8?岩矿鉴定室设计………………………………………………………………………………?223
?13?9?化验室管理……………………………………………………………………………………?224
参考文献……………………………………………………………………………………………………?237
3
?矿山量 …………………………………………………………………………………………………?239
3?1?概述 …………………………………………………………………………………………………?239
3?2?矿山量的工作内容和要求 ………………………………………………………………………?239
3?3?矿区地表控制量 …………………………………………………………………………………?240
3
?3?1?矿区地表q面控制量 ………………………………………………………………………?240
?3?2?矿区地表高程控制量 ………………………………………………………………………?245
3
3
?4?露天矿测?…………………………………………………………………………………………?247
3?4?1?露天矿测量的主要工作 ………………………………………………………………………?247
3?4?2?露天矿^面工作控制测?……………………………………………………………………?247
3?4?3?工作控制点的高程量 ………………………………………………………………………?249
3?4?4?露天矿工作控制测量实?……………………………………………………………………?250
3?4?5?露天矿生产测?………………………………………………………………………………?251
3?4?6?露天矿量统?………………………………………………………………………………?252
遇摇
目摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
3
?5?矿井量 ……………………………………………………………………………………………?253
3?5?1?矿井联系量 …………………………………………………………………………………?253
3?5?2?井下控制量和掘q给向测?………………………………………………………………?281
3?5?3?采场量 ………………………………………………………………………………………?294
3?5?4?竖井施工量 …………………………………………………………………………………?299
3?5?5?贯通测?………………………………………………………………………………………?308
3
3
?6?岩移观测 ……………………………………………………………………………………………?316
3?6?1?岩层与地表移动观的目的 …………………………………………………………………?316
3?6?2?几个常用的基本概?…………………………………………………………………………?317
3?6?3?地表Ud观测?………………………………………………………………………………?318
3?6?4?岩层内部观测 …………………………………………………………………………………?322
?7?量仪器与A?……………………………………………………………………………………?324
3?7?1?数字化测量的基本概念与测量A器的发展势 ……………………………………………?324
3?7?2?数字水准?……………………………………………………………………………………?332
3?7?3?光电距?……………………………………………………………………………………?360
3?7?4?电子l纬?……………………………………………………………………………………?372
3?7?5?全站?…………………………………………………………………………………………?381
3?7?6?常见 GPS 接收机简?…………………………………………………………………………?385
3?7?7?Ȁ光A器的原理与应?………………………………………………………………………?392
3?7?8?专用电子绘仪器应用 ………………………………………………………………………?396
3
3
?8?矿山量的误差分?………………………………………………………………………………?402
3
3
3
3
?8?1?井下导线量的精度分?……………………………………………………………………?402
?8?2?井下高程量的误?…………………………………………………………………………?441
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?8?3?矿井定向的精度分?…………………………………………………………………………?446
?8?4?贯通测量方案的选择与误差预?……………………………………………………………?464
?9?C量技?………………………………………………………………………………………?466
3?9?1?C绘U学的Ş?…………………………………………………………………………?466
3?9?2?_֯水准量与精密角度测?………………………………………………………………?467
3?9?3?GPS q箋q行参考站|络(CORS)……………………………………………………………?477
3?9?4?遥感理论与技?………………………………………………………………………………?497
3?9?5?矿山数字化测l技?…………………………………………………………………………?500
3?9?6?Z MGIS 的矿山数据管理与分析 …………………………………………………………?505
3
?10?矿山量囄及其资料……………………………………………………………………………?507
3?10?1?基本要求………………………………………………………………………………………?507
3?10?2?矿山基本矿图的种cd其应用………………………………………………………………?508
3?10?3?矿图的填l与计算助绘制矿䏀………………………………………………………?513
3?10?4?矿井地质量信息pȝ………………………………………………………………………?518
参考文献……………………………………………………………………………………………………?520
4
?矿山地面M布置 ………………………………………………………………………………………?522
4
?1?概述 …………………………………………………………………………………………………?522
4
?1?1?矿山地面M布置的Q?……………………………………………………………………?522
?1?2?矿山场地与地面设?…………………………………………………………………………?523
4
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?目摇 ??
L
4
?1?3?矿山地面M布置依据的基资料 …………………………………………………………?524
?1?4?矿山地面M布置Ҏ及其新发?…………………………………………………………?525
4
4
?2?M布置 ……………………………………………………………………………………………?529
4?2?1?M布置的主要内?…………………………………………………………………………?529
4?2?2?矿山M布置的特?…………………………………………………………………………?529
4?2?3?d^面布|原?………………………………………………………………………………?530
4?2?4?主要场地位置的选择 …………………………………………………………………………?530
4?2?5?影响M布置的自然因?……………………………………………………………………?533
4
4
?3?场地d^面布|?……………………………………………………………………………………?537
4?3?1?采矿工业场地 …………………………………………………………………………………?537
4?3?2?爆破器材库场?………………………………………………………………………………?540
4?3?3?附表 ……………………………………………………………………………………………?546
?4?地面q输pȝ布置 …………………………………………………………………………………?547
4
?4?1?地面q输pȝ布置的一般原?………………………………………………………………?547
?4?2?矿山地面q输pȝ及运输方?………………………………………………………………?548
4
参考文献……………………………………………………………………………………………………?549
5
?矿山岩石力学 ……………………………………………………………………………………………?550
5
?1?岩石力学概述 ………………………………………………………………………………………?550
5
5
5
5
5
5
?1?1?岩石的主要物理指?…………………………………………………………………………?550
?1?2?岩石基本力学性质 ……………………………………………………………………………?558
?1?3?岩石基本力学性质的测?……………………………………………………………………?568
?1?4?岩石的变形与强度 ……………………………………………………………………………?575
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?1?5?岩体力学性能 …………………………………………………………………………………?586
?1?6?散体的物理力学性质 …………………………………………………………………………?596
5
?2?岩体的工E分cME_?…………………………………………………………………………?605
5?2?1?概述 ……………………………………………………………………………………………?605
5?2?2?分发展与现?………………………………………………………………………………?606
5?2?3?岩石分类 ………………………………………………………………………………………?613
5?2?4?岩体分类 ………………………………………………………………………………………?615
5?2?5?岩体工程分类 …………………………………………………………………………………?619
5?2?6?我国现行规范中采用的岩体分Ҏ ………………………………………………………?622
5?2?7?工程岩体分标准 ……………………………………………………………………………?642
5?2?8?国外巷道围岩分类 ……………………………………………………………………………?645
参考文献……………………………………………………………………………………………………?646
6
?露天矿穿孔设?…………………………………………………………………………………………?647
6
?1?牙轮L ……………………………………………………………………………………………?647
6?1?1?现状与发展趋?………………………………………………………………………………?647
6?1?2?分类与特点及适用范围 ………………………………………………………………………?651
6?1?3?基本原理与结构特?…………………………………………………………………………?652
6?1?4?主要性能工作参数计算 ………………………………………………………………………?680
6?1?5?主要生厂家产品的技术性能参数 …………………………………………………………?683
峪摇
目摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
6
?1?6?选型原则与设备匹?…………………………………………………………………………?699
6
?2?露天潜孔L ………………………………………………………………………………………?706
6?2?1?现状与发展趋?………………………………………………………………………………?706
6?2?2?分类与特点及适用范围 ………………………………………………………………………?707
6?2?3?基本参数与结?………………………………………………………………………………?708
6?2?4?冲击?…………………………………………………………………………………………?714
6?2?5?d、钻杆………………………………………………………………………………………?717
6?2?6?主要技术参数计?……………………………………………………………………………?717
6?2?7?主要生厂家及品技术性能 ………………………………………………………………?734
6?2?8?选型 ……………………………………………………………………………………………?747
6
?3?露天凿岩钻R ………………………………………………………………………………………?751
6?3?1?现状与发展趋?………………………………………………………………………………?751
6?3?2?分类与特点及适用范围 ………………………………………………………………………?752
6?3?3?液压凿岩台R的结构与性能 …………………………………………………………………?752
6?3?4?履带式露天钻?………………………………………………………………………………?756
6?3?5?主要生厂家产品的技术性能参数 …………………………………………………………?756
参考文献……………………………………………………………………………………………………?765
7
?爆破工程 …………………………………………………………………………………………………?766
7
?1?概述 …………………………………………………………………………………………………?766
7
7
7
?1?1?爆破技术的发展?……………………………………………………………………………?766
?1?2?爆破工程在国民经徏设中的作?…………………………………………………………?767
?1?3?爆破Ҏ ………………………………………………………………………………………?767
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7
?2?爆破技?……………………………………………………………………………………………?769
7?2?1?岩石爆破破坏基本理论 ………………………………………………………………………?769
7?2?2?爆破漏斗理论 …………………………………………………………………………………?773
7?2?3?孔爆破 ………………………………………………………………………………………?778
7?2?4?C矿山深孔爆破 ……………………………………………………………………………?786
7?2?5?露天矿山中深孔爆?…………………………………………………………………………?796
7?2?6?矿山控制爆破技?……………………………………………………………………………?802
7?2?7?裔R爆破?……………………………………………………………………………………?812
7?2?8?室爆破 ………………………………………………………………………………………?815
7
?3?工业炸药 ……………………………………………………………………………………………?828
7?3?1?概述 ……………………………………………………………………………………………?828
7?3?2?炸药的分c?……………………………………………………………………………………?829
7?3?3?炸药的基本特?………………………………………………………………………………?830
7?3?4?热力学基本概?………………………………………………………………………………?832
7?3?5?爆炸反应与氧q ……………………………………………………………………………?834
7?3?6?常用炸药 ………………………………………………………………………………………?837
7?3?7?现场淯炸药技?……………………………………………………………………………?842
7
?4?L器材 ……………………………………………………………………………………………?845
7
?4?1?概念 ……………………………………………………………………………………………?845
?4?2?药包的v爆过E?………………………………………………………………………………?847
7
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?目摇 ??
御摇
7
?4?3?L器材及其性能 ……………………………………………………………………………?848
7
?5?LҎ与网?……………………………………………………………………………………?857
7?5?1?电力LҎ …………………………………………………………………………………?857
7?5?2?导爆索v爆方?………………………………………………………………………………?861
7?5?3?导爆雷v爆方?…………………………………………………………………………?863
7?5?4?电子L及其Lpȝ ………………………………………………………………………?869
7
?6?爆破安全技?………………………………………………………………………………………?874
7?6?1?爆破飞石 ………………………………………………………………………………………?874
7?6?2?爆破震动 ………………………………………………………………………………………?877
7?6?3?爆破I气冲击?………………………………………………………………………………?886
7?6?4?爆破毒 ………………………………………………………………………………………?897
7?6?5?爆破噪声 ………………………………………………………………………………………?899
7?6?6?早爆预防 ………………………………………………………………………………………?901
7?6?7?拒爆处理 ………………………………………………………………………………………?903
参考文献……………………………………………………………………………………………………?907
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W一章部分内定w?
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1
?lꢀw?
1
?1?矿资源概况
1?1?1?矿资源U类及储?
矿资源按照其用途分为原料矿产和能源矿?能源矿包括煤、石沏V天然气{?原料矿主要是非
煤固体矿?包括金属矿和非金属矿,其中非金属矿产主要包括化工原料、徏材及冉辅助原料矿等?
我国l济正汇入世界经一体化之中,?21 世纪前半叶要实现工业?辑ֈ中等发达国家水^,作ؓ?
口最多、经发展最快的发展中国?面临来自各斚w的挑?其中能否实现矿资源的可持箋供应是
一个致命的挑战?目前,国内矿资源有相当一部分后备储量正处于危机状态?矿资源开发与可持l发
展密切相兟?
矿资源开发的可持l发?是矿产资源开发利用过E中与h口、经、环境、社会发展相协调的可持箋
发展?矿资源开发可持箋发展的内?一般应包括:加强矿资源调查评h和勘查工?提高矿资源?
证度;U学~制和严格实施矿产资源规?加强对矿产资源开发利用的宏观控制,促进矿资源勘查和开?
利用的合理布局;依靠U技q步和科学管?促进矿资源利用l构的调整和优化,提高资源利用效率;完善
相关l济政策和管理体?健全矿资源有偿的用制?Ҏ略性矿产资源实行保护性开?采用国家?
备与C会储备相结合的方式,建立重要矿资源安全供应体系和战略储备制?最大限度地保证国家l济?
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讑֒国防对资源的需要?
Z保障我国l济发展战略目标的顺利实?除了q一步推q体制改?q要按照市场需求和“十?
五冶规划要求,有效地增加矿产资源的后备储量和资源量,包括充分利用国外矿资源,q取适合国情?
行之有效的政{与措施,实现矿资源开发的可持l发展?
1?1?1?1?矿资源U类
截至 2008 q底,全国已发?171 U矿?已查明资源储量的矿 159 U?其中金属矿 54 U?非金属矿
?92 U?能源矿 10 U?水气矿 3 U?2008 q查明的资源U类和储量比q去增长较大,“十二五冶规划实
施后,矿资源U类和储?q将增加?
我国是世界上矿资源丰富、矿U齐全配套的数几个国家之一?我国 54 U金属矿产已探明的资源量
包括:铁矿、锰ѝ铬ѝ钛ѝ钒ѝ铜ѝ铅ѝ锌ѝ铝土矿、镁ѝ镍ѝ钴ѝ钨ѝ锡ѝ铋ѝ钼ѝ汞ѝ?
锑矿、铂族金属矿、锗ѝ镓ѝ铟ѝ铊ѝ铪ѝ铼ѝ镉ѝ钪ѝ硒ѝ碲矿等?但各U矿产的地质工作E?
度不一,其资源丰度也不尽相同?有的资源比较丰富,如钨、钼、锡、锑、汞、钒、钛、稀土、铅、锌{?有的则明?
不,如铜ѝ铁ѝ铝土矿、铬ѝ?
我国非金属矿产品U很?资源丰富,分布q泛?已探明资源储量的 88 U非金属矿?金刚矟뀁石墨?
自然、硫铁矿、水晶、刚玉、蓝晶石、硅U石、红q、硅灰石、钠石、滑矟뀁石、蓝x、云母、长矟뀁石榴子
矟뀁叶蜡石、透辉矟뀁透闪矟?蛭石、沸矟뀁明矄、芒、石膏、重晶石、毒重石、天然碱、方解石、冰z石、菱?
ѝ萤矟뀁宝矟뀁玉矟뀁玛瑙、颜料矿物、石灰岩、惔灰岩、白垩、白云岩、石英岩、砂岩、天然石q、脉矌、粉?
英、天然a矟뀁含钄叶岩、硅d、页岩、高岭土、陶瓷土、耐火黏土、凹凸棒石黏土、v泡石黏土、伊利石?
土、篏托石黏土、膨润土、铁矑֜、橄榄岩、蛇U岩、玄武角闪岩、辉长岩、辉l岩、安山岩、花岗岩、闪长岩、珍?
岩、Q矟뀁霞x长岩、粗面岩、凝灰岩、火q、火山渣、大理岩、板岩、片d、惔炭、盐ѝ钾盐、镁盐、碘、溴?
?2
1?l摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
砗硼ѝ磷ѝ?
本手册主要介l非煤固体矿产先q、实用的采矿技术?
?1?1?2?矿资源储量
截至 2008 q底,非煤Z矿主要资源储量列于?1-1?
1
?1-1?主要Z矿查明资源储量
黑色金属?
有色金属?
铅矿
铁矿
锰矿
铬铁?
钛矿(包括金红矟뀁钛铁矿、原生钛铁矿)
折算Z氧化?702627 kt
有色金属?
钒摇 ?
铜矿
锌矿
6
2380 Mt 846741 kt
11784 kt
37514 kt(2006)
77096 kt
45487 kt
103931 kt
镁矿
镍矿
8282 kt
铝土?
3031364 kt
钨摇 ?
钼摇 ?
锡摇 ?
锑摇 ?
2251 kt(2006)
汞摇 ?
834650 kt(2006)
5
78105 kt
5584 kt(2006)
10942 kt(2006)
4769 kt(2006)
贵金属矿
E有、稀土和分散元素?
冉辅助原料非金属矿
普通萤?
铂族金属
24?1 t
金矿
银矿
E土矿(E土氧化物、独居石、磷钇矿)
折算为稀土氧化物:86094 kt(2006)
化工原料非金属矿
锶矿
46519 kt
菱镁?
耐火黏土
3
5951?8 t
160304 t
3800 Mt
折算氟化?171987 kt
2380 Mt
建材及其他非金属?
铁?
L
重晶?
390 Mt
钾摇 ?
芒摇 ?
盐摇 ?
摇 ?
72757 kt(2006)
矛_(晶质)
滑石
折算为硫酔R
折算为氯化钠
1317260 Mt
5
360 Mt 17720 Mt
881082 kt(2006)
196280 kt
259480 kt
6
1170 Mt
建材及其他非金属?
矌
水惔用灰?高岭?
86490 Mt 2030 Mt
膨润?
金刚?
ȝ用石英岩
ȝ用砂?
ȝ用砂
ȝ用脉矌
6
9590 Mt
480 Mt
36796 kt(2006)
2435534 kt
834479 kt
2017279 kt
53156 kt
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1
?1?2?资源开发特点及供需预测
目前,非煤Z矿床开采基本可分ؓ露天开采、地下开采、溶R矿和h采矿 4 个部分?
h采矿技术与装备的研发虽取得了重要进?但仍处于探烦阶段,q不能进行工业化生;溶浸采矿
l过多年研究和工业试?在地面堆、原地破溶和d出{方?研究开发出成套技?q在一些矿
山得C应用,如完全利用生物堆提铜的有色矿山已在金山矿徏?标志着金属矿山大规模利用溶?
采矿技术已l开?但当前品量比例很低?
矿资源的供应主要来自露天开采和C开采?铁矿山及冉辅助原料矿山供应量以露天开采ؓ?
有色金属C开采矿山在数量上占大多?其矿石产量露天矿略高于C矿山;化工、徏材以及其他非?
属矿山多为露天开采?
1?1?2?1?我国矿资源开发特?
(
1)矿资源总量丰富,但h均拥有量相对不?我国是世界上有的几个资源总量大、矿U配套程?
较高的资源大国?我国已经发现 171 U矿?矿资源总量U占世界?12% ,居世界第三位,但因国家人口
基数?人均仅ؓ世界q_资源量的 58% ?对科技、国防十分重要的有色金属也只有世界h均占有量?
52% ?我国大部分支柱性矿产的人均占有量都很低,所以说我国是一个资源相对乏的国家?
(
2)用量较少的矿产资源丰?而大宗矿产储量相对不?我国l济用量不大的部分矿?如钨?
锡、钼、锑、稀土等的探明储量居世界前列,在世界上h较强竞争力?如我国钨矿保有储量是国外钨矿d
量的 3 倍左?E土资源更丰富,仅内蒙古白云鄂博的储量就相当于国外稀土储量的 4 倍?然而我国需求量
大的铁、铜和铝土矿的保有储量占世界总量的比例则很低,分别只有 8?0% ??92% ?1?44% ;铅、锌、镍{其
他有色金属的人均拥有?也明显低于世界h均拥有量?
(
3)贫矿?富矿?开采利用难度大?如我国铁矿截?2008 q底查明资源储量 623?78 亿吨,全国规模
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?1?1?矿资源概况
以上铁矿企业生铁矿?82401?11 万吨,q_原矿含铁品位?32% 左右,难以直接利用贫矿?能直接入?
炉的富铁矿不?2% ?我国铜矿按基储量居世界第 6 ?但^均含铜品位只?0?87% ,其中品位大于 1%
的仅?13% ,而大?200 万吨以上的铜矿床的品位基本上都低?1% ;铝土矿几乎全部ؓN冶的一水硬?
矛_?贫矿多就加大了矿山徏设投资和生成本?
(
4)中小型矿床多,大型矿床少,矿山规模偏小?我国储量大于 10 亿吨的特大型铁矿床只?9 ??
于 1 亿吨的有 500 多处;有色金属矿床的规模也都偏?我国q今发现的铜矿?900 多处,其中大型?
床仅?2?7% ,中型矿床 8?9% ,型矿床?88?4% ?我国目前已开采的 320 多个铜矿区篏计年产铜_(?
铜量)只有 43?64 万吨,而智利的丘基卡玛塔一个矿山每q金属铜矉Kp 66 万吨?在M?我国型?
下矿山多,大型露天矿山?
(
5)多金属矿、共生伴生矿?单矿U矿床少,利用成本高?我国 80 多种金属和非金属矿?都有?
生、伴生有用元?其中以铝、铜、铅、锌{有色金属矿产ؓ甚?我国铜矿床中,单一型占 27?1% ,而综合型
?72?9% ;以共(?生矿产出的汞、锑、钼资源储量,分别占到各自总资源储量的 20% ~ 33% ;我国?1 / 3 ?
铁矿床含有共(?生组?主要有钛、钒、铜、铅、锌、钨、锡、钼、金、钴、镍、钼、稀土等 30 余种?虽然??
生元素多,可以提高矿山的综合经效?但由于矿石组分复?选矿隑ֺ?也加大了矿山的徏设投资和?
产成本?
(
6)矿资源的区域分布相对不均?我国矿资源产地分布面广,储量区域集中?在全国已发现?20
多万处矿床、矿点中,主要矿种的矿床、矿炚w布全国各省、自d、直辖市,但各U矿产探明的储量相对集中
于某些局部地区?
煤矿,除上外,各省、自d、直辖市都有发现,而探明储量的 92% 集中?12 个省、自d、直辖市,?
中山ѝ内蒙古、陕西三???64% ?
铁矿在全?28 个省、自d、直辖市都有数量不等的探明储??80% 的储量集中在 10 个省(?,?
中辽宁、四川、河北分别占我国已探明铁矿资源的 20% ?6% ?2% ,安徽、陕ѝ云南各?6% ,内蒙古、山东?
湖北各占 5% ?铁矿资源潜力大于 100 亿吨的矿?2 ?50 ?~ 100 亿吨?2 ?10 ?~ 50 亿吨?29 ?1
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?~ 10 亿吨?47 ?于 1 亿吨?32 ?p 112 个?q年?铁矿勘查?9 个地区实现重大找矿突??
?30 亿吨,马城 7 亿吨,宁 30 亿吨,泥河 1 亿吨,银洞?1?85 亿吨,老井、尼雄、练村、呼延庆q地发?
大型以上规模铁矿床?q些新勘查出的铁矿资源在接下来几q进入开发利用阶D?有力缓解中国铁矿石
严重依赖国际资源市场的被动局面?
我国的铜资源分布地域非常q泛,在全?29 个省、自d、直辖市,而探明储量的 84% 集中在西藏、江
ѝ云南、内蒙古{?9 个省(?,其中西藏、江ѝ云南、内蒙古、山ѝ黑龙江、安徽、甘肃、广东、新疆等省区
分别占全国探明铜资源ȝ 20% ?7% ?4% ?% ?% ?% ?% ?% ?% ?% ?我国拥有铜资源潜力大?
1
000 万吨的矿?4 ?500 ?~ 1000 万吨?8 ?100 ?~ 500 万吨?33 ?50 ?~ 100 万吨?17 ?于
0 万吨?27 ?p 89 个?2008 q我国铜矿资源勘查新增资源储?575?71 万吨?未来有望形成 11 个铜
5
矿供应基?西藏冈底斯、玉?- 多霞村֤、多?新疆土层 - 延东、哈腊苏,徏紫金山及外围,甘肃龙首?
一?江西九江 - 瑞金地区,长江中下?云南普朗,黑龙江多宝山?
铝土矿?310 ?分布?19 个省(?,p铝土矿资源最?保有资源量占 41% ,贵州、广ѝ河南次
?各占 17% ,四省区占全国储量 90% 以上;铅、锌矿主要分布在q东、甘肃、云南、湖南、广西等省区,占全?
储量 65% 左右;钨矿主要分布在江ѝ湖南以及广东、广西等省区,合计占全国储?80% 以上;锡矿主要分布
在江ѝ湖南、广ѝ云南等省区;锑矿同钨、锡矿等优势资源主要分布在南岭地区?
L?26 个省、自d、直辖市均有探明储量,?77% 的储量集中在云南、贵州、四川、湖北、湖南等 5
个省的境内?
(
7)冉辅助原料矿基本满_内需求?冉工业用的辅助原料矿主要包括石灰矟뀁白云石、耐火?
?质黏土、Y质黏土、高铝黏?、菱镁矿、萤矟뀁硅石等?l多q的地质勘查工作,截止?2004 q底共发
现和探明 1074 ?合计保有储量 256?2 亿吨?
?4
1?l摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
1?1?2?2?矿资源供需预测
矿资源是国民经和C会发展中不可缺的生要素和物质基,无论是原料矿产和能源矿都十
分重要?
lD我国金属矿资源现状、供需情况、矿产资源勘查与开采情?我国矿资源形势可概括ؓ:资源?
U较齐全、总量较丰富、h均占有量、找矿潜力大;重要大宗矿(如石沏V富铁、铜、锰、铬、钾?国内供应
~口?某些有色、稀有金?如钨、锡、铋、钼、锑、锂、铯{?、稀土、非金属矿(如菱镁石、石墨、滑矟뀁重?
矟뀁石膏、芒、萤石等)及煤h资源优势?未来 20 q?我国l济与社会快速发?矿资源需求将成倍增
?金属矿资源形势十分严峅R?
攚w开放以?我国l济快速崛?据《我国可持箋发展矿资源战略研究》报告预?2020 q以??
民经发展对金属材料的需求仍保持较高水q?2020 q以?较高的金属材料消耗量q将持箋一D|间?
从而金属矿产及其他非煤Z矿资源的需求量也将不断加大?
随着寚w煤固体矿产资源需求正处于高速增长期,国矿石供不应求,供需~口l箋加大,部分矿?
源短~问题日益突出?
我国主要金属矿资源储量在世界上排位及主产国家见?1-2?
?1-2?我国主要金属矿资源/ 储量在世界上排位
矿U类
铁摇 ?
锰摇 ?
铬摇 ?
钛摇 ?
铜摇 ?
铅摇 ?
锌摇 ?
铝土?
镍摇 ?
钴摇 ?
钨摇 ?
锡摇 ?
钼摇 ?
锑摇 ?
储量位次
基础储量位次 占世界h均量/ %
????
俄罗斯、乌克兰、澳大利亚、巴ѝ中?
4
5
5
7
42
36
南非、乌克兰、加蓬、澳大利亚、中?
南非、哈萨克斯坦、|巴布韦、芬兰、印?
中国、澳大利亚、南非、挪威、加拿大
智利、美国、L兰、俄|斯、印度尼西亚、中?
澛_利亚、中国、美国、加拿大、秘?
澛_利亚、美国、中国、加拿大、秘?
10
1
10
1
0?5
5
6
18
55
2
3
3
3
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8
8
7?3
33
几内亚、巴ѝ澳大利亚、牙买加、印?
俄罗斯、加拿大、古巴、澳大利亚、印度尼西亚
俄罗斯、巴ѝ赞比亚、……、中?
7
9
8 以后
8 以后
1
3
2
1
1
2
2
1
159
中国、俄|斯、加拿大、美国、玻利维?
巴西、马来西亚、中国、印度尼西亚、玻利维?
国、中国、加拿大、智?
中国、巴ѝ马来西亚、印度尼西亚、玻利维?
澛_利亚、哈萨克斯坦、美国、加拿大
中国、俄|斯、美国、澳大利亚、加拿大
加拿大、俄|斯、白俄罗斯、d国、美?
铀?
?
E土矿
钄?
1
1
138
3?6
8 以后
8 以后
?
?资料来源:《我国可持箋发展矿资源战略研究》报?2003?11?
从表 1-2 中可?我国矿资源用量的金属矿人均资源量大,而大宗金属矿产h均资源量??
Ҏ国未来经的可持l发?大宗金属矿资源可供储量q不乐观,其保障程度相对较低?我国金属矿
资源可供储量保障E度的预见?1-3?
?1-3?我国金属矿资源可供储量保障E度预测
可供储量保障E度 / %
序摇
?
???U?
2
010 q?
2020 q?
1
???
???
???
59
38
5
28
22
2
2
3
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?1?1?矿资源概况
l表 1-3
可供储量保障E度 / %
序摇
?
???U?
?TiO
2
010 q?
173
19
2020 q?
86
9
4
)
2
5
6
7
8
9
?金属)
?金属)
?金属)
?金属)
?金属)
?金属)
35
22
17
37
49
13
46
29
61
26
6
33
83
113
30
1
0
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
?WO
)
83
3
?金属)
?金属)
51
144
48
?金属)
?金属)
8
?金属)
22
11
1
铂族(金属)
?矿石?
E?REO)
铁?标矿)
?矿石)
2
3
2
1222
97
786
53
89
10
170
?KCl)
25
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?资料来源:《我国可持箋发展矿资源战略研究》报?2003?11?
?
2
008 q?4 月国土资源部发布的套改结??26 U矿产统?地质储量形势不容乐观?45 U主要矿产在
2
020 q的保障E度见表 1-4,主要金属矿资源储量见表 1-5?
?1-4?45 U主要矿产对 2020 q需求的保障E度
保证cd
短缺矿
不能保障
基本保障
可保?
矿种?
???U?
5
21
10
9
铬铁ѝ钴、铂、钾盐、金刚石
铁、锰、铜、铅、锌、铝土矿、锡、金、银、锶、萤矟뀁硼、重晶石、石沏V铀、镍、锑、耐火材料、硫、水泥灰岩、高岭土
煤、钛、钨、钼、磷、玻璃硅质原料、石材、石膏、硅d、石?
天然气、稀土、菱铁矿、钠盐、芒、膨润土、石墨、滑矟뀁硅灰石
?1-5?我国金属矿资源储量
(kt)
矿摇
U?
储摇
?
? ??
40000000
15000000
100000
????
57600000
20000000
150000
铁矿?
21000000
7000000
40000
铁金属量
锰金属量
铜金属量
铅金属量
锌金属量
铝土矉K
17860
30020
67080
11000
36000
33000
92000
700000
2300000
5000000
?6
1?l摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
1
?2?矿业开发现状、问题及规模
1?2?1?矿业开发现?
矿业开发现状有以下几方?
(
1) 矿业发展H飞猛进,规模已居世界前列?q年?矿业M值约占全国工业M值的 5% ?6% ,?
矿品ؓ原料的加工工业值占全国工业M值的 25% 以上?我国矿开发的M规模已居世界W三位?
为配合国民经的发展与合理布局,全国已徏成了数量众多、规模较大的矿原料生基地?如集中在
p、陕ѝ内蒙古、河南和安徽{省(?的煤炭生产基?以大庆、胜利、辽沟뀁新疆、中原、华北等油田Z
的石油和天然气生产基地?铁矿生集中于辽宁鞍?- 本溪、四川西?- 攀枝花、河北冀东、安徽霍q?
大铁矿原料基地?铜矿原料基地位于长江中下游地区、四川、云南两省交界地区、甘肃金?- 白银地区、山?
中条山地区?金矿生形成的六大基Cؓ胶东、小U岭、黑龙江、粤?- 南、河北和陕西、甘肃、四川三省交
界地区?铁矿矿区集中在q东、湖南、内蒙古、四川等???L开采已形成了云南昆明、贵州开?-
瓮安{七大原料基地?
我国矿资源的开采既有一批大?也有数量众多的小ѝ?因此,在矿业发展中实行以大矿ؓ骨干、大
中小矿ƈ丄斚w?大矿从数量来?实属数,在整个矿׃U占 2?在国有矿׃也不?10% ?但是,
q些矿山的量在整个矿山产量中占有主导地位?特别是一些重要的能源、黑色金属矿产主要是大矿山、大
油田生的?在原煤年产量?一半以上也是由大煤矿生产的?中小矿在我国矿业生中也占有重要C,
如全国每q的原煤产量?有三分之一是由煤矿生产的?其他铁ѝ小有色金属ѝ小非金属矿也占?
相当比重?至于建筑用砂矟뀁黏土及公\、铁路和水利用石?则主要由矿q产?
(
2) 依靠U技q步,提高矿l合利用水^?矿资源l合利用不仅是矿产资源开发的一w要政{?
也是合理开发资源和保护自然环境的一U有效手Dc??20 世纪 80 q代开?我国对矿产综合利用工作加
Z宏观理,制定了有x{法?实现了矿产综合利用的长q步?
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有色金属矿资源综合利用水q逐步提高,现综合利用率q_辑ֈ 35% 左右?金川镍矿(?l合利用?
得显著成?除回攉?q综合回收了铜、铂、钯、金、铑、铱、锇、钌{多U元?是我国有色金属矿产综合利
用的典范?目前,我国寚w色金属矿产资源综合利用率一般可?30% ?40% ,其中铁矿l合利用率ؓ
36?7% ?攀枝花铁矿(?和包头铁??在这斚w成WH出?此外,与矿业有关的Z废弃物的利用也有
较大H破?有色金属工业废渣主要用作采掘充填料、徏{材料和其他工业用品,利用率高?69% ?钢铁?
业废渣主要用作徏{材?其中高炉渣利用率?85% ?
煤矸x在煤层中的脉?l采掘和z选分d,主要用于发电、制水惔和砖,利用率ؓ 17% ?_煤?
是燃煤电厂的排放?l开发研I?主要用作建筑、筑路、充填等材料,利用率ؓ 30% 以上?我国?20 多个
电厂的粉煤灰利用率达?100% ?
化学工业生q程中生的铁矿渣、电矛_渣等 10 U主要废渣的利用率达C 60% ?虽然我国?
业废水利用率很低(q_?30% 左右)但钢铁工业废水利用率q_辑ֈ 75% ;有色金属工业废水利用率^
均ؓ 62?4% ?
我国钢铁、石沏V化工、煤炭等工业废气的利用率已有明显提高?其中,钢铁工业的高炉煤气利用率?
97?6% ;焦炉煤气利用率ؓ 97?1% ;xa工业可燃气利用率?91?0% ;化学工业的电矛_气、合成}{?8 U?
废气利用率ؓ 74?25% ;煤炭工业的瓦斯利用率?72?0% 以上?
我国废旧金属的回收利用也取得了一定成l?目前,废铝回收量占全国铝量的 17% ,废旧锌占 6% ?
?废旧铅约?12% ,废旧铜占 34% 左右,废旧钢占 30% ?
(
3) 采取有力措施,加强矿业开发的环境保护?矿资源的开发利用对人类环境有巨大的负面影响?
矿山开发能引v地面沉降,对地下水资源产生破坏,使生态^衡系l紊?诱发地震、惔x、山体滑坡等;?
产品加工造成噪声污染、粉污染、有x体污?破坏生态环境等?因此,加强矿业环境ȝ,成ؓ我国?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 1?2?矿业开发现状、问题及规模
产资源开发中一个重要问题?
2
0 世纪 70 q代中期以来,我国政府先后q行了大量的调查研究工作,如岩、土体的E_性调查研I、煤
炭自燃的调查研究、有害粉的调查研究、有x体的调查研究、矿山及邻近地区水污染调查研I、土地复?
及恢复矿山景观研I等,都取得了大量的材料和数据,为环境保护工作和制定有关法律打下了坚实的基础?
?1979 q?9 月我国第一部环境法———《中华h民共和国环境保护法?试行),1989 q?12 月颁布《中?
人民共和国环境保护法?颁布实施至今,全国人大常委会已颁布?4 部环境污染防L面和 8 部自然资?
保护斚w的法?国务院也颁布?20 多项环境保护法规,环境保护部和其他有关部门q制定了上百w?
规章?300 多个环境标准?同时,许多省、自d、直辖市也根据各地的实际情况,制定实施了不有关环?
保护斚w的地Ҏ法?矿开发与环境保护工作C了法制轨道?
?
中国 21 世纪人口、环境与发展白皮书》提Z矿开发与环境保护相^衡的目标,即“提高对矿山‘三
废爷{的l合开发利用水q?努力做到矿山、废石以及废水和废气的‘资源化爷和对周围环境媄响的无害
?实现矿山闭坑?矿山环境整治、复垦工作的制度化冶?
同时,我国政府q采取一pd促矿开发与环境保护协调发展的行?如进行矿q境质量检?q?
一步调查评价全国矿p然环境破坏状?制定保护恢复计划;采用l济手段鼓励矿山企业的矿产资源综?
利用和“三废冶资源化活?鼓励推广先进U学技?以减开发中产生的废弃物数量;利用q播、媄视、报?
{宣传媒?对公民进行普法和U普教育,增强矿开发与环境保护协调发展的意识?
(
4) 推进矿勘查和开发的对外合作?1979 q我国实行改革开放政{以?地矿部门对外开放与合作
不断扩大?q今,已与世界上近 130 个国家和地区建立了交与合作关系,与联合国 12 个机构徏立了l常
性联p?加入?28 个国际地学组l?一个多层次、多形式、多渠道、有重点、全方位的对外开放格局已基?
形成?
一pd中外合资、合作项目已l或正准备启?其中不少目已取得了良好的社会与l济效益?如中?
合作开展的黄v地质 - 地球物理l合调查研究;与乌兹别克斯坦开展的金矿、贵金属矿成矿规律对比研I?
与马来西亚矿业公司合作开发的陕西铅峒山铅锌矿;中日合作开展的江西德兴铜矿废水处理目,中澳合作
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开展的矿山废弃物管理项目等?
我国煤矿开发利用外资非常活?仅利用世界银行贷Ƅ目有多项?利用日本W一、第二、第三批
对华能源h的开发项目有 17 ?W一、第二批h总额 19?4 亿美??9 个煤?总规模ؓ 3800 ?
? q?除新疆准噶尔露天矿正在徏讑֤,其余 8 个矿均已投;W三批贷ƾ计 15 亿美?已利用它?
8
个项目?
xa天然气部门的对外合作更是矿资源勘查与开发领域的领头雁?如新疆塔里木开展对外招??
引外国公司前来进行风险勘探?hxa对外合作更是z跃,据统?1986 ~ 1990 q中国石油天然气d
司对外签订合同总计?3516 ?利用外资 14?45 亿美元?其中,勘探斚w的合?689 ?利用外资 3?5 亿美
?M斚w的合?370 ?利用外资 1?1 亿美?开发方面的合同 701 ?利用外资 4?6 亿美元?
(
5) 调整战略,加速开发西部矿产资源?我国襉K地区地域辽阔,成矿地质条g复杂多样,在O长的?
质历史过E中形成了丰富的矿资源?我国已发现的矿在西部地区均有发?已探明了储量的矿产有
30 多种?
加快开发利用西部地区矿产资?把资源优势{变ؓl济优势,是羃我国东襉K差距,促进全国各区
1
域经协调发展的一w要战略措施?
襉K边远地区现有一些尚未开发利用的大型矿区,开发利用难度较?随着襉K地区基础设施、交通、能
源等条g的改?市场开攄度的提高,襉K地区矿资源开发利用将得到快速发展?
(
6) 矿业开发还有相当大的潜力?我国大陆地处环太qx、古亚洲和特提斯三大成矿域交汇处,构造岩
活动频J?演化历史复杂,成矿条g良好?20 世纪 50 q代以来我国地质工作者发C大量的物、化探异
常和矿化?大部分尚未检?验证、评?h很大的找矿潜力?我国襉K地区矿调查勘查E度很低,?
成矿条g很好,有很大的扄余地?中东部地区已知的重要成矿带找盲矿床及新类型矿床的潜力也很大?
?8
1?l摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
老矿山深部与外围资源潜力大?
我国已经发现了众多的矿,但仍有大量矿产有待进一步发现?据各斚w专家研究,目前,除富铁矿?
源ȝ格局已基本Ş成外,其他矿都有相当大的潜力?如煤?探明储量?10000 多亿?而有关专安
?在地表向?1500 m q范围之内,q有 4 万亿吨远景资?xa、天然气资源也有比较大的潜力?在我
国西部、东部v域和南方酸盐岩地区,都有一定的资源q景?再从金属和非金属矿来?不仅襉K地区?
较大的远?在东部找隐伏矿也有一定的潜力可挖?
(
7) 搞好矿资源开发利用规划?对于国内重要矿的开发利?划分了三cL?分别是急缺矿?
优势矿、基本^衡矿产?
要加强急缺矿勘查开?卛_国家紧缺的矿产资源制定鼓励支持政{?提高其国内资源保障程??
低对外依存度?据统计数据显C?2007 q我国铁矿石的对外依存度已经降至 51?7% ,2005 q的数字?
?56?7% ?
而对于铬、镍、锰、钾{急缺矿,要在加强国内资源潜力评h和找矿攻关的同时,增加境外份额,鼓励?
内企业加大参股境外矿业公司的力度,LE_的国际市场配|环?力争对外依存度控制在 60% ~ 95%
以内?
对于我国一些优势矿产资?要通过有效的、合理的规划,有序投放矿业?适当地控制其勘查开采?
?促进全球供求市场q和稳定发展?
在我?钨矿、锑ѝ稀土矿是重要的优势矿资源,多年来储量、量、出口量居世界前?在国际市?
上地位D重?《全国矿产资源规划?2008?015)已经规定,Ҏ国出口优势矿产实行限产保?严格
控制采矿权设|?加强出口配额理,严禁计划开采和q量出口?国土部对全国钨矿、锑ѝ稀土矿开采?
量指标予以明?2009 q全国钨_开采总量控制指标?68555 t,锑矿开采总量控制指标 90180 t,E土矿开
采总量控制指标拟定?82320 t?
寚w些能够保证供求基本^衡的保障性重要矿产资?也要优化其勘查开发?
(
8) 充分利用国内外两U资源?在经全球化的今?对于我国~Z或不的矿资源要树立全球矿
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产资源战略?在国家经可能条件下,需要进?以徏立稳定、安全、经、多渠道的供应体pR?如我国紧~?
的重要矿?铜、铁、锰、铬、铝、钾盐等有相当大部分需要依靠国际市场?对于我国的优势矿?E土、钨、锡?
铋、钼、锑、锶、镁、石墨等在全球矿业市Z应该很好地运作?对于某些h战略意义或储量不多的矿,?
先利用国外资源?同时,作好储备,防止受制于h?
1?2?2?矿业开发存在的问题
多年?我国矿业开发取得了巨大成就,现已建成国有矿山 7560 多,集体及个体矿q 15 万??
靠本国的矿资源开?成功地实C发展l济的目?为我国社会主义现代化做出重大贡献,也?
国由矿业弱国跃入世界矿业大国的行列?金属矿、非金属矿、石沏V煤炭等行业建成一批矿产品重点?
产企?矿山),成ؓ我国矿业的支?保证了工业经对能源和原材料的需求和国民l济持箋快速增ѝ?
当前,我国矿业开发中存在主要问题表现?
(
1) 大规模、高速度的开采导致矿产资源耗竭速率q快?我国长期以来特别矿资源开发对区域
l济增长的基性作?产业总规模恶性膨胀且集中度?布局极不合理,力_效率普遍偏低,许多资源被严
重破坏、浪?l营市场U序混ؕ,资源产出效益低而消耗水q高,目前单位矿资源投入产出只及日本?
1
/ 6、美国的 1 / 3,矿资源开发速度明显高于世界q_水^?攚w开放以?我国矿资源无论是保有储?
q是矿品量、矿业值都有大q度提高,但不论是M?q是从局部上我国矿资源的耗竭速率一?
高于世界q_水^?׃矿山有一定的生命周期,随着资源储量的枯?产业需要退?大规模、高速度开?
必将D资源产业退役过?直接冲击国民l济的持l发展?׃储量消耗速度q大于增镉K度,?2002
q底可供储量静?xa、天然气除外)预测计算?2020 q目标的保证E度,45 U主要矿产中?9 U可以保
?10 U基本保?21 U不能保?短缺矿 5 U?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 1?2?矿业开发现状、问题及规模
(
品生产总量供大于求,一些矿产品U压?同时,一些质量优、品U适销对\的矿产品供不应求?可利用的?
产储量不?现有生矿山(油田)产能消失严重,接替资源短缺?矿品进口量持箋增加,自给能力不断?
降?从M上说,21 世纪?15 q内,矿品供需矛盾进一步加?国内矿资源供需形势严峻?
(
3) 矿业l营_放,矿资源利用效率普遍较低,资源破坏、浪费严重?我国大部分国有矿山是 20 世纪
50?0 q代建立?企业负担?技术改造难度大,自我发展能力较差;而多C型集体、个体矿q乏科
学管理或资金技术力量薄?矿业企业生技术及讑֤普遍落后,采富弃,l营_放,效益不高,一些优?
资源未能转化为经优ѝ?2000 q?中国钨业协会Ҏ?41 个钨矿山q行了现场抽栯查及资料研究?
?表明目前我国钨矿资源开发利用水q?采选综合率只有 46?5% ,我国钨矿资源开发利用水q亟待提
高?我国开发利用的 150 U矿产中,?87 U属׃生矿??62?6% ,对其中三分之一的共伴生矿q行?
l合开?但综合利用率较低,仅ؓ 20% ?全国矿资源ȝ回收率ؓ 30% ,比发辑֛家低 20 ~ 30 个百
分点?
(
4) 矿资源开发利用造成的环境问题突出?矿山开采占用、破坏大量的土地,环境污染造成土地质量
下降,可用耕地减少,矿资源的开发破坏地表景观、地质遗q?破坏林、草地资?矿区塌陷是破坏土地资
源的一个重要因素?矿资源采、选、冶q程中排攄废气、废水、废渣治理率?对生态环境污染严?开?
矿山诱发的灾害与生态环境问题未引v_的重?防范不力,矿区地面塌陷造成大量耕地{土地损毁而未
予及时恢?矿山排水造成大面U地下水资源枯竭或污染等问题D生态环境的破坏,对h、畜及农业生?
构成潜在危害?如江西省高安市矿产资源M规划(2001 ~ 2010 q?指出,仅英岗岭、八景矿务局煤矿区现
3
3
存放废石 1150 万吨,q排攄?38 万吨,废水 2000 万米 以上,废气 11?7 亿米 ,被破坏土地面U篏计超q?
2
1000 km ?
(
5) 矿业宏观调控能力较弱?在矿业经总量q、矿业区域政{、矿业结构调整、矿业生产和矿?
q出口秩序等斚w都存在不问题?矿业生的上中下游比例不协调,加工生能力明显大于冶炼能力,?
冶炼能力又大于矿山采掘能?下游生能力闲置?规模矿山及加工企业重复?产业集中度、规?
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化、集U化E度?矿品以原矿和初加工产品Z,_深加工能力?高附加值深加工产品比重?整体l?
效益差,矿资源优势未能充分转化为经优ѝ?部分地区凭借资源优?采富弃,盲目发展,冲击?
?不利于矿q持箋发展?
(
6) 矿业投资环境不佳,资金投入不?矿资源开发利用是建立在可靠的矿资源/ 储量的基?
对于国内~Z的矿?若有好的成矿条g和找矿潜?要增加胦政投入?目前,一些矿山面临资源枯竭或?
备储量不?其主要原因是地质勘探投入不,有的是投资环境不佟?
国内现有矿山的勘探深度和开采深度一般ؓ 600 ~ 700 m,而国外许多矿山开采深度超q千c?甚至?
3000 ~ 5000 m?我国现有矿山的深部有的还有潜力?特别是西部的地质工作E度很低,q有资源调查I白
区?除了国家财政加大矿业投资?也要采取各种有效措施,鼓励和吸引社会各斚w资金投向矿勘查与矿
业开发?
(
7) U技力量投入不?体制攚w以来,部分矿业U技单位,׃生计和自w经效?无力量或不愿
q行采矿技术前L课题的研究?矿山是采掘工?不同于加工工?矿山开采的隑ֺ越来越?应加?
矿业开发的U学技术力量?
(
8) 关键技术研I和U学技术不断创C够?U学技术是“第一生力冶,~解资源环境U束,实现l?
社会可持箋发展,必须q行U技创新,通过U技创新提高资源利用效率,保护生态环?ȝ环境污染,?
C资源消耗型l济向资源节U型l济的{?实现以生态环境ؓ代h的增长向Z自然和谐相处的增?
转变,促进l济C会全面、协调、可持箋发展?以实现资源的有效和@环利用、缓解资源短~和保护生态环?
为目?坚持开发与应用相结合、自dC引进技术相l合{原?围绕资源高效循环利用,U极开展替?
技术、减量技术、再利用技术、资源化技术、系l化技术等关键技术研I?H破制约循环l济发展的技术瓶?
开发大用量、高效益的资源综合利用技?努力实现l济增长方式的{变?加强资源节约U研d和技术改
?0
1?l摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
?建立q不断完善资源节U技术筛选评价体p?提高资源节约的整体技术水q?开发和利用新工艺、新技
术、新讑֤、新材料,不断提高资源d收率,扩大资源利用q度和深?l织l合回收利用研究,以提高资?
l合开发利用效?减少环境污染?
矿业作ؓ国民l济基础产业,与其他传l业一?在现代科学技术的推动?也应逐步走向C化?
1?2?3?矿山规模cd、装备水q_工作制度
1?2?3?1?矿山规模cd
(
1) 参照《关于基本徏N目和大中型划分标准的规定?q结合我国矿山徏讄实际情况,在原冉
工业部和中国有色金属工业d叔Rg,?5 个行业组l全?31 个设计研I单?共同~制的《采矿设?
手册?其矿山徏设规模类型划分及一般矿q服务q限见表 1-6?
(
(
2) 《露天采矿设计技术规定与定额》中矿山规模的划分见?1-7?
3) 《有色金属采矿设计规范》中采矿规模划分见表 1-8?
?1-6?矿山规模cd划分及一般矿q服务q限
矿山规模cd(kt/ a)
??c??
特大?
> 10000
> 3000
> 10000
> 2000
大摇
?
中摇
?
摇
?
露摇
地摇
露摇
地摇
h
?
?
?
?
?
10000 ~ 2000
3000 ~ 2000
10000 ~ 1000
2000 ~ 1000
> 1000
2000 ~ 600
2000 ~ 600
1000 ~ 300
1000 ~ 200
1000 ~ 300
1000 ~ 200
1000 ~ 500
< 600
黑色冉矿山
有色冉矿山
化工矿山
< 600
< 300
< 200
< 300
< 200
< 500
< 1
铁?
> 1000
石灰石矿
> 1000
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x?
矛_?
矌?
> 10
> 10
10 ~ 1
10 ~ 3
建材矿山
< 3
> 300
300 ~ 100
< 100
> 10
服务q限/ a
> 30
> 25
> 20
?1-7?黑色冉矿山规模cd划分
(kt/ a)
特大?
大摇
?
中摇
?
摇 ?
矿山cd
露天矿山
矿摇
?
矿摇
?
矿摇
?
矿摇
?
矿摇
?
矿摇
?
矿摇
?
矿摇 ?
< 3000
> 10000
> 30000
2000 ~ 10000 10000 ~ 30000
600 ~ 2000
3000 ~ 10000
< 600
?
?
?1?W合“矿矛_和“矿岩冶两项中Q一即?2?矿山规模指单个矿q规模;3?国土资源部《关于调整部分矿U矿q产规模标
准的通知》在黑色冉矿山设计中尚未全面执行?
?1-8?采矿规模cd
(kt/ a)
矿山cd和开采方?
一cȝ?
二类矿山
三类矿山
露天开?
> 1500
> 1000
300 ~ 1500
200 ~ 1000
< 300
< 200
铜钼镍矿?
铅锌矿山
脉锡矿山
C开?
露天开?
C开?
> 1000
> 1000
300 ~ 1000
200 ~ 1000
< 300
< 200
露天开?
C开?
> 650
> 500
100 ~ 650
100 ~ 500
< 100
< 100
C钨矿?
> 650
160 ~ 650
< 160
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 1?2?矿业开发现状、问题及规模
l表 1-8
矿山cd和开采方?
一cȝ?
二类矿山
三类矿山
采矿?
剥离?
> 500
> 2000000
200 ~ 500
500000 ~ 2000000
< 200
< 500000
露天铝矿?
砂矿水采和机?
> 2000
1000 ~ 2000
< 1000
?
??表中沉积型露天铝矿山的一、二cȝ山采矉K和剥量,应同时具备表中标?否则一c降Zc?二类降ؓ三类?
(
4) 《非金属矿工业手册》中矿山规模的划分见?1-9?
?1-9?非金属矿p模类?
(kt/ a)
矿山规模cd
中摇 ?
??c??
大摇 ?
> 1000
> 300
> 10
摇 ?
石灰?
1000 ~ 500
300 ~ 100
10 ~ 3
< 500
< 100
< 3
x:矿石?
?
?
_?
矛_鳞片:矿石?
_?
> 300
> 10
300 ~ 100
10 ~ 3
< 100
< 3
?
???
矌
高岭?矿石?
_?
滑石:矿石?
> 300
> 300
> 50
300 ~ 100
300 ~ 100
50 ~ 10
< 100
< 100
< 10
?
??
> 200
> 50
200 ~ 100
50 ~ 25
< 100
< 25
?
?
?
?
_??
_?不设?
> 100
> 200
100 ~ 50
200 ~ 100
< 50
膨润?矿石?
< 100
< 30
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?
?
?
_?
> 60
60 ~ 30
10000 ~ 3000 m / a
3
3
3
饰面x:荒料?
> 10000 m / a
< 3000 m / a
1?2?3?2?矿山装备水^
(
1) 一般露天矿q装备水^见表 1-10,C矿山的装备水q?1-11?
?1-10?一般露天矿q装备水^
???q?
装备
名称
特大?
大摇 ?
中摇 ?
摇 ?
?
I孔 ?;
?
?
(1) ?10 ~ 380 mm 牙轮? ?
?
?
?
(1) ?50 ~ 200 mm 潜孔?
(2) ?50 mm 牙轮?
(3) 凿岩台R
?
?
?
(1) ?50mm 以下潜孔?
(2) 凿岩台R;
(3) 手持式凿岩机
?
?
(1) ?50 ~ 310 mm 牙轮?
(2) ?50 ~ 200 mm 潜孔?
讑֤
(2) ?10 ~ 380 mm 牙轮? ?
3
3
装蝲
讑֤
?1 ~ 4 m 挖掘?
?0?5 ~ 1 m 挖掘?
3
3
?10 m 以上挖掘?
?4 ~ 10 m 挖掘?
3
3
?3 ~ 5 m 前装?
?3 m 以下前装?
?
( 1 ) ??q??? 100 t ??
汽R;
(2) 铁\q输?150 t 甉|?100
?
(1) 汽Rq输?50 ~ 100 t
汽R;
?
(2) 铁\q输?100 ~ 150 t 汽R;
?
(1) 汽Rq输?50 t 以下
?
(1) 汽Rq输?15 t ?
下汽?
?(2) 铁\q输?14 t ?
3
下电R,4 m 以下矿R
q输
讑֤ t 矿R;
?
甉|?60 ~ 100 t 矿R;
?
?
(2) 铁\q输?14 ~ 20 t
3
?
(3) 胶带q输 ?1?4 ~ 1?8 m
(3) 胶带q输?1?4 m ?甉|?4 ~ 6 m 矿R
胶带
下胶带机
?
?(2) 破碎 - 胶带 - 排土?
?(3) 铁\ - 挖掘?
(1) 推土机配合汽?
?
?
?
(1) 推土机配合汽?
(2) 破碎 - 胶带 - 推土?
(3) 铁\ - 挖掘?
排弃
讑֤
?
?
(1) 推土机配合汽?
(2) 铁\ - 推土?
?
?
(1) 推土机配合汽?
(2) 铁\ - 推土?
?2
1?l摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
l表 1-10
???q?
装备
名称
特大?
大摇 ?
中摇 ?
摇 ?
辅助
?
305 kW 履带推土?223?5 kW
?
238 ~ 305 kW 履带推土?
?
土机
89?4 ~ 238?4 kW ???
?89?4 kW 以下履带推土?
3
3
讑֤ 轮胎推土?9 m 前装?
5 m 以上前装?
?
(1) 700 ~ 500 mm 旋回?
机;
(2) 600 mm ?900 mm ~
00mm ?00mm 颚式破碎?
?
?
机
(1) 1500 mm 旋回破碎?
(2) 1500 mm ?2100 mm 颚式?
?
?
式破机
(1) 1200 mm 旋回破碎?
(2) 1200 mm ?1500 mm ?
?
?
破碎?
(1) 900 mm 旋回破碎?
(2) 900 mm ?1200 mm 颚式
_破?
讑֤
?
4
?1-11?一般地下矿p备水q?
???q?
装备
名称
特大?
大摇 ?
中摇 ?
摇 ?
?
?
?
?
?
(1) 单、双机采矿台?
(2) 2 ~ 3 机掘机台?
(3) ?65 潜孔L;
(4) ?20 以上牙轮L;
(5) ?000 以上天井L
?
?
?
?
?
(1) 各种凿岩?
(2) 单机或双机采矿台?
(3) 双机掘机台R;
(4) ?00 以上潜孔L;
(5) ?000 天井L
?
?
?
?
?
(1) 各种凿岩?
?
?
?
?
(1) 单、双机采矿台?
(2) 2 ~ 3 机掘机台?
(3) ?65 潜孔L;
(2) 单机采矿台R;
(3) 双机掘进台R;
(4) ?00mm 以上潜孔L;
(5) ?000 mm 天井L
凿岩
讑֤
(4) ?000 以上天井L
3
?
?
?
?
?
?
?
(1) 2 ~ 4 m 铲运?
3
?
?
?
?
?
?
(1) 4 m 以上铲运?
?
?
(1) 振动攄?
(2) 装运?
(3) 15 ~300kW??15 ~0?3m
3
?
?
?
?
?
(1) 4 m 以上铲运?
(2) 振动攄?
(2) 振动攄?
(3) 50kW 以上??5 ~1m 电?
(4) 4 ~ 6 m 矿R;
(5) 20 t 以下甉|?
(6) 胶带输送机
(2) 振动攄?
(3) 6 ~ 10 m 矿R
(4) 20 t 以下甉|?
(5) 胶带q输?
(3) 装运?
3
3
装运
讑֤
(4) 15 ~50kW??15 ~0?5m 电? 甉| ?
3
3
3
3
(5) 2 ~ 4 m 矿R
3
?
?
(4) 0?55 ~ 2 m 矿R;
(5) 7 ~ 10 t 甉|?
(6) 7 ~ 10 t 甉|?
(7) 胶带输送机
?
?
?
?
?
?
?
(1) 3 ~ 5 t 矿用甉|;
(2) 装药?
(3) 吊罐;
?
?
?
?
?
(1) 1 ~ 3 t 矿用甉|;
(2) 装药?
(3) 吊罐;
(4) 爬罐;
(5) 喷射混凝土R;
?
?
?
?
(1) 装药?
(2) 锚杆台R;
(3) 喷射混凝土R;
(4) R、材料R、维修R
?
?
?
(1) 装药?
(2) 喷射混凝土机;
(3) 吊罐;
(4) R、材料R、维修R{?
辅助
讑֤
(4) 爬罐;
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(5) 锚杆台R;
?
(6) 喷射混凝土R;
{服务R?
(7) R、材料R、维修R{服 ?
(6) R、材料R、维修R{服?服务车辆
车辆
务R?
(
2) 有色金属采矿设计规范规定,有色金属露天矿山装备水^见表 1-12,C矿山装备水^见表 1-13,?
矿装备水q?1-14?
?1-12?有色金属露天矿山装备水^
????
讑֤名称
>
1000 kt/ a
300 ~ 1000 kt/ a
< 300 kt/ a
?
潜孔L
逸准250 mm 牙轮L,逸准150 ~ 200 mm
?
200 mm 潜孔L
?50 ~ 250 mm 牙轮L,?50 ~
?
凿岩?
臆准150 mm 潜孔L,凿岩台R,手持?
I孔讑֤
装蝲讑֤
q输讑֤
3
3
3
3
3
3
?
? m 挖掘?? m 前装?
?2 ~ 4 m 挖掘?3 ~ 5 m 前装?
?
? m 挖掘?? m 前装?装岩?
?
矿R,带式输送机
?0 t 汽R,100 ~ 150 t 甉|?60 ~ 100 t ?20 ~ 30 t 汽R,14 ~ 20 t 甉|?6 ~
3
?20 t 汽R,?4 t 甉|?? m 矿R
3
10 m 矿R
?1-13?有色金属C矿山装备水^
????
讑֤名称
凿岩讑֤
>
1000 kt/ a
200 ~ 1000 kt/ a
< 200 kt/ a
单机或双机采矿台?
双机掘进台R
逸准100 mm 潜孔L
吊罐或爬|?
各种凿岩?
单机采矿台R
单机或双机掘q台?
逸准100 mm 潜孔L
吊罐或爬|?
单机或双机采矿台?
双机掘进台R
逸准165 mm 潜孔L
逸准1500 mm 天井L
臆准1500 mm 天井L
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 1?2?矿业开发现状、问题及规模
l表 1-13
????
讑֤名称
装运讑֤
>
1000 kt/ a
200 ~ 1000 kt/ a
< 200 kt/ a
3
3
? m 铲运?
?5 kW 电?
? m 矿R
?0 t 甉|?
带式输送机
振动攄?
2 ~ 4 m 铲运?
3
? m 铲运?
?5 kW 电?
?0 kW 电?
3
3
2 ~ 4 m 矿R
3
? m 矿R
?t 甉|?
带式输送机
振动攄?
? t 甉|?
振动攄?
?1-14?砂矿装备水^
????
开采方?
机械开?
???U?
备摇 ?
>
2000 kt/ a
1000 ~ 2000 kt/ a
162 ~ 228
< 1000 kt/ a
?32
推土? kW
?28
15 ~ 25
4 ~ 8
3
铲运?/ m
9 ~ 15
2 ~ 4?6
3 ~ 5
< 9
< 2
q斗容
额定斗容
3
挖掘?/ m
3
前装?/ m
?
1?5 ~ 3
7 ~ 15
?32
< 6
载重汽R/ t
推土? kW
20 ~ 32
?28
7 ~ 9
15 ~ 20
162 ~ 228
6 ~ 8
q斗容
额定斗容
3
铲运?/ m
3
前装?/ m
3 ~ 5
2 ~ 4
1?5 ~ 3
< 5
水力开?
载重汽R/ t
砂܇/ mm
水枪/ mm
7 ~ 15
4 ~ 7
?00 ~ 300
?50 ~ 500
?50 ~ 250
?50 ~ 250
?00 ~ 200
?00 ~ 150
出口径
q水径
(
3) 金属露天?
W
讑֤?
W
配方?
W
见表 1-
.
15,
K
讑֤l?
Y
合配
1
套实
1
例见
4
?1-
.
16。CN
?1-15?金属露天矿设备匹配方?
???U?
型露天?
?50
150
中型露天?
150 ~ 200
250
大型露天?
特大型露天矿
潜孔L(孔径) / mm
牙轮L(孔径) / mm
150 ~ 200
> 150 ~ 200
I孔讑֤
挖掘讑֤
250 ~ 310
4 ~ 10
310 ~ 380(岩);250 ~ 310(软岩)
3
单斗挖掘?斗容) / m
1 ~ 2
1 ~ 4
?0
8 ~ 13
3
前装?斗容) / m
?
3 ~ 5
5 ~ 8
自卸讑֤(载重) / t
甉|?黏重) / t
L?
?5 ~ 20
< 14
< 50 ~ 60
10 ~ 20
50 ~ 100
100 ~ 150
60 ~ 100 t
1400 ~ 1600
165 ~ 240
120
?00
150
q输讑֤
3
3
< 4 m
4 ~ 6 m
100 t
钢丝芯带式输送机(带宽) / mm
履带推土? kW
轮胎推土? kW
炸药淯? t
800 ~ 1000
1000 ~ 1200
135 ~ 165
75 ~ 120
8,12
1800 ~ 2000
240 ~ 308
120 ~ 165
15,24
75
75
8
12,15
q_? kW
75 ~ 100
10
75 ~ 135
10 ~ 14
25
75 ~ 150
14 ~ 19
165 ~ 240
14 ~ 19
辅助讑֤
振动式压路机 / t
汽R? t
< 25
4 ~ 8
40
100
z水? t
8 ~ 10
10,20,30
1200 ~ 1500
(1?5 ~ 3) ?10
10,20,30 ~ 60
1200 ~ 1500
破碎?旋回Ud) / mm
液压石?/ (N·m)
4
4
4
(1?5 ~ 3) ?10
(1?5 ~ 3) ?10
?4
1?l摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
?1-16?金属露天矿设备组合配套实?
矿山规模 Ҏ
配套M讑֤
配套辅助讑֤
主要使用条g
矿山实例
3
?
?0 ~ 120 潜孔L,0?6 m 柴a?
?
???{??????山铁矿
100 万吨左右露天?
采剥??50 ??
3
?
?1m 电铲,3 ~ 7 t 甉|车?10 t 以下
矿R、斜坡提升或 8 t 以下汽R
3
?
电铲,8 ~ 15 t 汽R
?50 潜孔??50 牙轮?1 ~ 2 m
?采剥总量 100 ?~
200 万吨露天?
?
?
?4 ~ 8 t z水?25 t 以下
75 kW 推土?8 t 装药
?可可托v一?
型
3
汽R?
?
业或?20 t 以下汽R
?50 潜孔?3 ~ 5 m 前装q作
?岩石q距?3 km ?
内露天矿
?
?
?
?p铝土?
?雅满苏铁?
3
?
1
?50 ~ 200 潜孔?2 ~ 4 m 电铲,
5 ~ 32 t 汽R
?采剥总量 300 ?~
500 万吨露天?
3
?
?00 潜孔L ?50 牙轮?4 m ?
铲或 5 m 前装?20 ~ 32 t 汽R
?一般开采深度中??金堆城钼ѝ密云铁ѝ?
露天?
3
姑山铁矿
?75 ~ 240 kW 推土?8 ~
3
?00 潜孔L ?50 牙轮?4 m ?
?100 t 甉|车或内燃R,60 t 侧卸
L?
?
1
2 t ??? 8 ~ 10 t z??深度不大的中型露
?
q甘井子石灰石矿
大冶铁矿上部扩帮、大
?
中型
水R,25 t ??? 10 ~
天矿
3
0 kN·m ??????
3
??8 ~ 2 m 电动破碎?
?
?50 牙轮?4 ~ 6 m 电铲,60 t 以下
?
汽R,破碎?1000 ~ 1200 mm 钢?
?深度较大的露天矿
带式输送机
?
?50 ~ 380 牙轮L ?50 潜孔?
?
天矿
?型??????南芬铁矿、水厂铁ѝ南
非阿斯旺铁矿
3
?
?
4 ~11?5m 电铲,32 ~ 60 t 汽R?108 ~
1
54t 电动轮汽?
?238 kW 以上履带式推?
?220 kW 以上轮式推土
? 12 t ?????
135 kW 以上 q??? 14 t
以上振动式压路机,40 t ?
上汽?10 t 以上z水? 天矿
15 ~ 30 kN·m 液压石?
3
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?50 以上牙轮?10 m 以上电铲,
?国襉K里塔铜钼ѝ?
??型?????
90 t 以上汽R,1200 mm ?2000 mm 破碎
司家营铁ѝ大孤山铁矿?
天矿
?1200 mm 以上钢芯带式输送机
德兴铜矿、齐大山铁矿
3
?
电铲,73?08?36?54 t 电动轮汽?
?10、准380、准410 牙轮?10 ~ 21 m
?特大型露天矿
?智利丘基卡马塔铜?
大型,
特大?
?
3
?
?50 ~ 380 牙轮?8 ~ 15 m 电铲,
100 ~ 150 t 甉|车或联动Rl?100 t
?
?型?????
?
马钢高村铁矿、和桥
铁矿、兰铁?
侧卸L?
?
?
(
4) 露天煤矿讑֤配套分Ҏ见表 1-17?
?1-17?露天煤矿讑֤配套分Ҏ
???U?
中型?q 300 ~ 900 kt)
大型?q 900 ~ 3000 kt)
特大型矿(q 3000 kt 以上)
牙轮L孔径 / mm
回{L孔径 / mm
120,150
120,150
16000
1?6
150,200
150,200
20000
150,200
150,200
I孔讑֤
挖掘讑֤
3
斗轮挖掘? (m / d)
46000
3
单斗挖掘机斗? m
4?8
12,16,20
3
索斗铌Ӏ液压铲斗容 / m
1?6
4
8
钢芯胶带机带宽/ mm
自卸汽R/ t
800,100
32
1000,1200,1400
32,60
1600,1800,2000,2200,2400
60,100,150
60,100
自翻? t
60
60
q输讑֤
甉|?黏重) / t
100
100,150
24000
100,150
3
排土? (m / d)
15000
15000
1500
60000,120000
40000,60000,120000
4000
3
堆料? (m / d)
24000
取样?/ (t/ h)
2000
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?1?3?有关矿资源开发的法律法规
l表 1-17
???U?
推土? kW
中型?q 300 ~ 900 kt)
大型?q 900 ~ 3000 kt)
132?3,235?2
132?3,183?75
15
特大型矿(q 3000 kt 以上)
73?5,88?2
132?3
15
132?3,253?2,301?4
q\? kW
推土? t
装药? t
183?75
15
辅助讑֤
8,10
8,10,12
15
3
z水?/ m
8,10
8,10,12
10,12,20
20,40,75
汽R? t
20,40
20,40,75
1?2?3?3?矿山工作制度
(
1) 黑色冉露天矉K矿工作制度?大中型露天矿一般采用连l工作制,采矿q工作日 330 ?剥离q?
工作?340 ?每天工作班数可根据具体情늡?一般ؓ每天 3 ?每班 8h?
型露天矿一般采用间断工作制,q工作日 300 ?每天工作班数可根据具体情늡?每班 8h?
高寒、高温、高h地区和有Ҏ要求的矿山工作制度应按有兌定执行?一般矿q工作制度也应?
单位(业主)共同商定?
(
2) 有色金属采矿工作制度?宜采用连l工作制,q工作天C应低?330 ?每天 3 ?每天 8h??
山、严寒、高温、多L,多雨、多雑֜区和扩散严重影响Z健康的粉、气体、放性物质的矿山,工作制度
应按国家有关规定执行?
(
3) 非金属露天矿工作制度?露天矿工作制度应Ҏ矿床开采工艺、规模、装备水q_当地的气候条?
{因素研I确定?
一般非金属矿山以采用每?6 天工作的间断工作制ؓ?每天的工作班数可Ҏ具体情况定,每班 8 h?
4) C矿山工作制度?一般可Ҏ具体条g分别采用q工作天Cؓ 330 天的q箋工作制或 306 天的
(
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间断工作制?
Z保证讑֤的检修维?一般特大型和大、中型地下矿宜采用每?6 天、每?3 班、每?8 h 的间断工
作制,q工作天C般ؓ 306 ?一些中型C矿也可采用每?2 ?每班 8 h 的间断工作制?对于采选联
合的C?为配合选矿q箋生,也可采用q工作日Cؓ 330 天的q箋工作制?
当矿中有毒或有毒矿物含量较高、矿石中含有攑ְ性物质、采场有大量滴水的矿?工作面的工h?
考虑适当减少每班的工作小时数?
对于水文地质条g复杂、地下涌水量大、矿山压力大和具有内因火灄C?为提高采矿强?也可?
虑采用连l工作制?
(
5) 矿山职工工作旉?矿山职工工作旉的计?
q工作日:365 - 104(休息? - 11(法定节假? = 250 天?
季工作日:62?5 ? 季?
月工作日:20?83 ? 月?
工作时数的计算:以月、季、年的工作日乘以每日 8 h?
1
?3?有关矿资源开发的法律法规
1?3?1?矿资源?
多年?我国矿资源理逐步得到加强,q走上法制化、规范化、科学化轨道?为适应l济体制攚w?
要求,国家对矿产资源管理体制进行了攚w,转变q加强政府职?实行政企分开?
996 q?1 ?成立了全国矿产资源委员会,以加强国家对矿资源的统一理,l护矿资源的国家所
1
?6
1?l摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
有权益?
1
998 q?3 ?10 ?九届人大一ơ会议表决通过关于国务院机构改革方案的军_?Ҏq个军_,由地
质矿产部、国家土地管理局、国家vz局和国家测l局共同l徏了国土资源部,原国家计委和煤炭、冶金等
有关工业部门的矿产资源管理职能{Ud国土资源?实现了全国矿产资源的l一理?
国土资源部的主要职能?土地资源、矿产资源、vz资源等自然资源的规划、管理、保护与合理?
用?在国务院机构攚wҎ?国务院机构被分ؓ四类:宏观调控部门,专业l济理部门,教育U技?
化、社会保障和资源理部门一cM,与教育科技文g、社会保障一起作为国民经发展的基础保障
部门?
目前已制定多部矿产资源方面的法律法规,形成了由矿资源法及相关法律法规构成的矿产资源法?
体系?
1
982 q以?我国立法机关陆箋颁布了《矿产资源法》、《土地管理法》、《煤炭法》、《矿山安全法》、《环
境保护法》、《vz环境保护法》、《v域用管理法?{法?我国政府q发布实施了《矿产资源法实施l?
则》、《对外合作开采vz石油资源条例》、《对外合作开采陆上石油资源条例》、《矿产资源勘查区块登记管
理办法》、《矿产资源开采登记管理办法》、《探矿权采矿权{让管理办法》、《矿产资源补偿费征收理?
定》、《矿产资源监督管理暂行办法》、《地质资料管理条例》等 20 多项配套法规和规?各省、自d、直辖市
也制定了相关的地Ҏ法规?q些法律法规定了中国矿产资源管理的基本法律制度,为实行依法行ѝ依
法管ѝ依法办矿提供了法律保障?
1
986 q?3 ?19 日全国h大会议通过了《中华h民共和国矿资源法》?1996 q?8 ?29 目第八届全国
人民代表大会常务委员会第二十一ơ会议通过了《全国h民代表大会常务委员会关于修改掖中华h民共?
国矿产资源法业的军_?修改后的矿资源法自 1997 q?1 ?1 日v施行?
新的矿资源法包括d、矿产资源勘查的登记和开采的审批、矿产资源的勘查、矿产资源的开采、集?
矿山企业和个体采ѝ法律责M及附?7 章共 53 ?主要内容如下?
1
?3?1?1?d
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矿资源法d中明规?矿资源属于国家所?由国务院行国家对矿产资源的所有权?地表?
者地下的矿资源的国家所有权,不因其所依附的土地的所有权或者用权的不同而改变?国家保障矿
资源的合理开发利?止Ml织或者个人用M手段占有或者破坏矿产资源?同时规定,勘查、开采矿
产资?必须依法分别甌,l批准取得探矿权、采矿权,q办理登记?国家保护探矿权和采矿权不受R?
保障矿区和勘查作业区的生产秩序、工作秩序不受媄响和破坏?从事矿资源勘查和开采的,必须W合规定
的资质条件?
d同时规定:国家实行探矿权、采矿权有偿取得的制?但是,国家Ҏ矿权、采矿权有偿取得的费?
可以Ҏ不同情况规定予以减缴、免~?开采矿产资?必须按照国家有关规定~纳资源E和资源补偿贏V?
同时规定了探矿权、采矿权合法转让的具体条??探矿权h有权在划定的勘查作业区内q行规定的勘?
作业,有权优先取得勘查作业区内矿资源的采矿权?探矿权h在完成规定的最低勘查投入后,l依法批
?可以探矿权转让他h?已取得采矿权的矿׃?因企业合q、分立、与他h合资、合作经?或者因?
业资产出售以及有其他变更企业资产权的情形而需要变更采矿权M?l依法批准可以将采矿权{?
他h采矿?
1?3?1?2?矿资源勘查的登记和开采的审批
国家对矿产资源勘查实行统一的区块登记制度?矿资源勘查登记工作由国务院地质矿ȝ部门?
?特定矿种的矿产资源勘查登记工作可以由国务院授权有关主部门负责?
国土资源部和省、自d、直辖市人民政府地质矿ȝ部门负责矿资源储量评审认定理?供矿?
设计使用的采矿权或取水许可证依据的矿产资源储?探矿权h或者采矿权人在转让探矿权或者采?
权时应核实的矿资源储量;以矿产资源勘查、开发项目分开发行股票及其他方式筹资、融资时依据的矿?
资源储量;停办或关闭矿山时提交的尚未采的和注销的矿产资源储?矿区内的矿资源储量发生重大
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?1?3?有关矿资源开发的法律法规
变化,需要重新评审认定的矿资源储量;矿资源储量评审机构和评审专家负责矿产资源储量的评审
工作?l评审的矿资源储量d国土资源部和省、自d、直辖市人民政府地质矿ȝ部门登记?
案和认定?
零星分散矿资源的储量评审认定办法由省、自d、直辖市人民政府地质矿ȝ部门制定;只能?
作普通徏{材料的砂、石、黏土的矿资源储量,由市(?、县(?负责地质矿理工作的部门管理评?
工作q负责认?具体办法q、自d、直辖市人民政府地质矿ȝ部门制定?
关闭矿山,必须提出矿山闭坑报告及有关采掘工E、不安全隐患、土地复垦利用、环境保护的资料,q按
照国家规定报请审查批准?
1
?3?1?3?矿资源的勘?
区域地质调查按照国家l一规划q行?区域地质调查的报告和图g按照国家规定验收,提供有关部门
使用?
矿资源普查在完成主要矿U普查Q务的同时,应当对工作区内包括共生成或者伴生矿产的成矿地质
条g和矿床工业远景做出初步综合评仗?
矿床勘探必须对矿区内h工业价值的q和伴生矿产进行综合评?q计其储量?未作l合评h
的勘探报告不予批准?但是,国务院计划部门另有规定的矿床勘探目除外?
矿资源勘查的原始地质编录和图g,岩矿芯、测试样品和其他实物标本资料,各种勘查标志,应当按照
有关规定保护和保存?矿床勘探报告及其他有价值的勘查资料,按照国务院规定实行有偿用?
1?3?1?4?矿资源的开?
对于矿资源的开?矿资源法规?开采矿产资?必须采取合理的开采顺序、开采方法和选矿?
艺?矿山企业的开采回采率、采矿化率和选矿回收率应当达到设计要求?
在开采主要矿产的同时,对具有工业h值的q和伴生矿产应当统一规划,l合开?l合利用,防止?
?Ҏ时不能综合开采或者必d旉暂时还不能l合利用的矿产以及含有有用组分的,应当?
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取有效的保护措施,防止损失破坏?
开采矿产资?必须遵守国家力_安全卫生规定,具备保障安全生的必要条件?
开采矿产资?必须遵守有关环境保护的法律规?防止污染环境?
在徏N路、工厂、水库、输油管道、输늺路和各种大型建筑物或者徏{群之间,单位必须向所?
省、自d、直辖市地质矿ȝ部门了解拟徏工程所在地区的矿资源分布和开采情c?非经国务院授?
的部门批?不得压覆重要矿床?
1?3?1?5?集体矿山企业和个体采?
国家寚w体矿׃业和个体采矿实行U极扶持、合理规划、正引对{加强管理的斚w,鼓励集体矿山?
业开采国家指定范围内的矿产资?允许个h采挖零星分散资源和只能用作普通徏{材料的砂、石、黏土以
及ؓ生活自用采挖量矿?同时规定,矿储量规模适宜q׃业开采的矿资源、国家规定实行保?
性开采的特定矿种和国家规定禁止个人开采的其他矿资源,个h不得开采?
矿资源法第 36 条规?国务院和国务院有关主部门批准开办的矿山企业矿区范围内已有的集体?
׃?应当关闭或者到指定的其他地点开?q山徏讑֍位给予合理的补偿,q妥善安|群众生z?也可
以按照该矿山企业的统{安?实行联合l营?
集体矿山企业和个体采矿应提高技术水q?提高矿资源回收率?止乱挖滥采,破坏矿资源?集体
矿山企业必须绘井上、井下工E对照图?
1
?3?1?6?法律责Q
对于q反矿资源法的行ؓ应依法追I其法律责Q?
1) q反矿资源法规?未取得采矿许可证擅自采矿?擅自q入国家规划矿区、对国民l济h?
要h值的矿区范围采矿?擅自开采国家规定实行保护性的特定矿种?责o停止开采、赔偿损?没收采出
(
?8
1?l摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
的矿产品和违法所?可以q处|?拒不停止开?造成矿资源破坏?依照刑法W一百五十六条的规定?
直接责Q人员q究刑事责Q?
(
2) 越批准的矿围采矿的,责o退回本矿区范围内开采、赔偿损?没收界开采的矿产品?
q法所?可以q处|款;拒不退回本矿区范围内开?造成矿资源破坏?吊销采矿许可?依照刑法W?
一百五十六条的规定对直接责Mh员追I刑事责仅R?
(
3) 盗窃、抢夺矿׃业和勘查单位的矿产品和其他胦物的,破坏采矿、勘查设施的,Cؕ矿区和勘查作
业区的生产秩序、工作秩序的,分别依照刑法有关规定q究刑事责Q;情节d?依照d理处罚条例?
兌定予以处|?
(
(
4) 买卖、出U或者以其他形式转让矿资源?没收q法所?处以|款?
5) q反本法规定收购和销售国家统一收购的矿产品?没收矿品和q法所?可以q处|款;情节
严重?依照刑法W一百一十七条、第一百一十八条的规定,q究刑事责Q?
6) q反本法规定,采取破坏性的开采方法开采矿产资源的,处以|款,可以吊销采矿许可?造成矿
资源严重破坏?依照刑法W一百五十六条的规定对直接责Mh员追I刑事责仅R?
7) 负责矿资源勘查、开采监督管理工作的国家工作人员和其他有兛_家工作h员徇U舞弊、滥用职
(
(
权或者玩忽职?q反本法规定批准勘查、开采矿产资源和颁发勘查许可证、采矿许可证,或者对q法采矿?
Z依法予以制止、处|?构成犯罪?依法q究刑事责Q;不构成犯|的,l予行政处分?q法颁发的勘?
许可证、采矿许可证,上人民政府地质矿ȝ部门有权予以撤销?
(
8) 以暴力、威胁方法阻从事矿产资源勘查、开采监督管理工作的国家工作人员依法执行职务??
照刑法第一百五十七条的规定q究刑事责Q;拒绝、阻从事矿产资源勘查、开采监督管理工作的国家工作
人员依法执行职务未用暴力、威胁方法的,由公安机关依照治安管理处|条例的规定处罚?
1?3?1?7?附则
本法施行之前,未办理批准手l、未划定矿区范围、未取得采矿许可证开采矿产资源的,应当依照本法?
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兌定申误办手l?
外商投资勘查、开采矿产资?法律、行政法规另有规定的,从其规定?
本法实施l则由国务院制定,已公布?
1?3?2?探矿权的取得及{?
1
?3?2?1?探矿权的取得
探矿权是指依法取得勘查许可证规定的范围内,勘查矿资源的权利?取得勘查许可证的单位或个?
UCؓ探矿权h?
取得探矿权首先应提出甌,q提交规定的甌材料,l有关部门审查批准后卛_取得指定区块的探?
权?按照不同情况,探矿权申请h应提交下面材料?
A?探矿权新立申请需要提交的材料
(
1) 《探矿权甌登记书?原g,一?3 ?每跨一个省U行政区增加一?3 ?;(2) 甌的区块范?
?原g,一?1 ?每跨一个省U行政区增加一?1 ?;(3) 探矿权申请h《法业执照?或涉外项?
探矿权申请h的《非法h营业执照?公民甌n份证,在有效期?复印?1 份下?;(4) 勘查单位《地
质勘查单位资D?在有效期内ƈ已经q检;(5) 勘查计划、合?(6) 资金证明文g;(7) 勘查工作实施?
案及附g;(8) 交通位|图;(9) 涉外目q应提交探矿权申请h的《企业批准证书?(10) 合作勘查目
甌q应提交合作合同?
B?探矿权变更申请需要提交的材料
(
1) 《探矿权变更、gl、保留申LC?原g,一?3 ?每跨一个省U行政区增加一?3 ?;(2) ?
L区块范围?原g,一?1 ?每跨一个省U行政区增加一?1 ?;(3) 勘查许可?(4) 勘查单位《地
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?1?3?有关矿资源开发的法律法规
质勘查单位资D?在有效期内ƈ已经q检?
按变更类型不?q应提交如下文g:
扩大或羃勘查范围的,应提交勘查工作实施方案及附g(1 ?;变更勘查主要矿种?应提交勘查年
度报告或勘查工作阶段性报?探矿权h改变名称(包括法h代表易h)或改变地址?应提?探矿权申?
业执照和变更前原探矿权h营业执照;转让探矿权的,应提?转让审批机关出具的探矿权转让批准书?
探矿权申请h营业执照、勘查计划、合同、资金证明文件以及勘查工作实施方案及附g?
C?探矿权gl申请需要提交的材料
(
1) 《探矿权变更、gl、保留申LC?原g,一?3 ?每跨一个省U行政区增加一?3 ?;(2) ?
L区块范围?原g,一?1 ?每跨一个省U行政区增加一?1 ?;(3) 勘查许可?(4) 勘查单位《地
质勘查单位资D?在有效期内ƈ已经q检;(5) 勘查工作q度报告;(6) 勘查目资金投入情况的会计报
?(7) 资金证明文g(原g或复Cg,1 ??
D?探矿权保留申请需要提交的材料
(
1) 《探矿权变更、gl、保留申LC?原g,一?3 ?每跨一个省U行政区增加一?3 ?;(2) ?
L区块范围?原g,一?1 ?每跨一个省U行政区增加一?1 ?;(3) 勘查许可?原g)?
首次甌保留?q应提交:勘查目完成报告或勘查项目终止报告以及勘查项目资金投入情늚会计
报表?
E?探矿权注销甌
(
1) 《探矿权注销甌书?原g,1 ?;(2) 勘查目完成报告或者勘查项目终止报?(3) 目成果
资料汇交的证明文?(4) 资金投入情况报表和有兌明文?(5) 勘查许可证原件?
?3?2?2?探矿权的转让
1
A?探矿权{让的条g
Z加强Ҏ矿权、采矿权转让的管?保护探矿权h、采矿权人的合法权益,促进矿业发展,《探矿权
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采矿权{让管理办法》规?
(
(
(
(
(
1) 自颁发勘查许可证之日x 2 q?或者在勘查作业区内发现可供q一步勘查或者开采的矿资源;
2) 完成规定的最低勘查投?
3) 探矿权属无争?
4) 按照国家有关规定已经~纳探矿权用费、探矿权h;
5) 国务院地质矿产主部门规定的其他条g?
探矿权{让的受让?应当W合《矿产资源勘查区块登记管理办法》或者《矿产资源开采登记管理办法?
规定的有x矿权甌人的条g?
B?探矿权{让需提交的资?
?
资料:
(
探矿权采矿权转让理办法?规定探矿权h在申误{让探矿权?应当向审批管理机x交下?
1) 转让甌?(2) 转让Z受让人签订的转让合同;(3) 受让质条件的证明文g;(4) 转让
人具备{让探矿权条g的证?(5) 矿资源勘查情况的报?(6) 审批理机关要求提交的其他有?
资料?
探矿权出?新立与变?审批E序如图 1-1 所C?
1?3?2?3?探矿权申请书的种cd内容
探矿甌书包括以?8 U?
地质调查甌登记?探矿权申LC;探矿权、采矿权使用费减免申请书;矿资源勘查登记目开
工报?探矿权{让申请书;探矿权注销甌?矿资源勘查q度报告;探矿权变更、gl、保留申L
C?
?0
1?l摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
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?1-1?探矿权出?新立与变?审批程?
以上每种甌书的格式及内定w不相?如果需要可从相关网站下载?
1
?3?2?4?探矿权h的权利和义务
中华人民共和国矿产资源法实施l则》对探矿权h的权利和义务做出如下规定?
A?探矿权h享有下列权利
?
(
(
1) 按照勘查许可证规定的区域、期限、工作对象进行勘?
2) 在勘查作业区及相d域架设供c供水、通讯线,但是不得影响或者损宛_有的供电、供水设?
和通讯线;
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?1?3?有关矿资源开发的法律法规
(
(
(
(
(
3) 在勘查作业区及相d域通行;
4) Ҏ工程需要时用土?
5) 优先取得勘查作业区内部发现矿U的探矿?
6) 优先取得勘查作业区内矿资源的采矿权;
7) 自行销售勘查中按照批准的工E设计施工回收的矿?但是国务院规定由指定单位l一收购?
矿品除外?
探矿权h行以上所列权利时,有关法律、法规规定应当经q批准或者行其他手l的,应当遵守有关
法律、法规的规定?
B?探矿权h应当履行下列义务
(
(
(
(
(
(
(
(
1) 在规定的期限内开始施?q在勘查许可证规定的期限内完成勘查工?
2) 向勘查登记管理机x告开工等情况;
3) 按照探矿工程设计施工,不得擅自q行采矿zd;
4) 在查明主要矿U的同时,对共生、伴生矿产资源进行综合勘查、综合评?
5) ~写矿资源勘查报告,提交有关部门审批;
6) 按照国务院有兌定汇交矿产资源勘查成果案资?
7) 遵守有关法律、法规关于劳动安全、土地复垦和环境保护的规?
8) 勘查作业完毕,及时、填探矿作业遗留的井、硐或者采取其他措?消除安全隐患?
探矿权h可以对符合国家边探边采规定要求的复杂cd矿床q行开?但是,应当向原颁发勘查许可?
的机兟뀁矿产储量审Ҏ构和勘查目ȝ部门提交材料,l审核同意后,按照国务院关于采矿登记管
理法规的规定,办理采矿登记?
1
?3?2?5?探矿权管理政{重大调?
国土资源?2009 q?12 ?31 日发布了《关于进一步规范探矿权理有关问题的通知》?在探矿权准入?
探矿权{让变更、探矿权新立延箋审批理 斚w作出了一pd新规定?主要内容如下:
1) 规范矿资源勘查准入?《通知》首ơ在全国矿业权管理政{中Ҏ矿权甌人的资金能力、主?
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{?
(
资格、勘查实施方案管理作出明的规定:其一,探矿权申请h的资金能力必M甌的勘查矿U、勘查面U?
和勘查工作阶D늛适应,以提供的银行资金证明或石油企业的q度目计划Z?不得低于甌目勘查
实施Ҏ安排的第一勘查q度资金投入?同时不得低于甌目勘查实施Ҏ安排的总资金的 1 / 3??
?探矿权申请h应是企业法h或事业单位法人?探矿权h和勘查单位均不得对勘查项目{包?其三,省
以上登记理机关应组l专家对探矿权申请h提交的勘查实施方案进行审查?登记理机关可依法以行政
合同方式与探矿权人就勘查工作法规规定及相关事宜作出约?明确双方的责仅R权利与义务,对勘查实?
Ҏ的实施实行合同管理?
(
2) 加强探矿权{让变更审批管理?《通知》在《矿产资源法》的基础上第一ơ细化明了探矿权{?
的条?Ҏ矿权变更的各c行Z以规范?
通知》明?以申请在先、招标、拍卖、挂牌方式取得的探矿?探矿权h甌探矿权{让的,应持有探
?
矿权?2 q?或持有探矿权?1 q且提交l评审备案的普查以上工作E度的地质报?或经原登记管理机?
l织审查q证实在勘查作业区内新发现可供进一步勘查或开采的矿资源;以协议方式取得的探矿?5 q?
内不得{让?
?
通知》对探矿权的各类变更行ؓ作出规定:其一,探矿权h甌扩大勘查范围,比照新立探矿权程序进
行审查?以招标、拍卖、挂牌和协议方式取得低风险类矿勘查的探矿权?不得甌扩大勘查范围?
其二,探矿权h甌变更勘查矿种,应提交勘查过E中新发现矿U的地质勘查报告?׃风险cȝU变更ؓ
高风险类矿种?或在低风险类矿种之间变更?可以依法甌办理变更登记手箋?由高风险cȝU变更ؓ
低风险类矿种?原则上不允许变更?铀矿探矿权人原则上不得甌变更勘查矿种?其三,探矿权h变更?
查单?应提交探矿权Z勘查单位{订的勘查合?勘查单位必须W合规定的资质条件?其四,探矿权h
?2
1?l摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
甌探矿权分?勘查目应达到普查以上工作程?分立ҎL交由省以上登记理机关l织的专?
,审查及论证通过?l登记管理机兛_意后准予变更登记?
(
3) 完善探矿权新立、gl?保留)审批理?对申请在先方式取得探矿权实行信息公开制度,探矿?
甌Z法按甌在先方式甌探矿权的,登记理机关应在受理甌时立卛_其申L区块范围、勘查矿
U等信息上网登记,依法保护甌人的“在先权冶?《通知》还Ҏ立gl探矿权的时间、如何gl、新立探?
权最区块面U、地质调查项目备案制度等作出明确规定?
(
4) 强化探矿权监督管理?《关于进一步规范探矿权理有关问题的通知》的出台,对进一步规范探?
权管?加快矿资源勘查q程、推q矿业权市场h十分重要的意义?
1?3?3?采矿权的取得及{?
1?3?3?1?采矿权的取得
采矿权是指在依法取得的采矿许可证规定的范围内,开采矿产资源和取得所开采的矿品的权利??
得采矿许可证的单位或者个人称为采矿权人?
Ҏ我国有关法律规定,企业必须依法取得采矿许可?拥有采矿权才能获得开采矿产资源的权利,?
采矿权才能得到法律的保护?W合规定资质条g的竞得h或申请h,l批准ƈ办理规定手箋,领取采矿许可
?成ؓ采矿权h?W合条g的采矿权,l批准可以{让?W合规定资质条g的受让h,l批准ƈ办理规定
手箋,领取采矿许可?成ؓ采矿权h?
A?采矿权设?
采用招标方式审批采矿权?
按照国土资源部《探矿权采矿权招标拍卖挂牌管理办?试行)》的规定,有下?5 U情形之一的新采矿
权设|?采矿权主部门应当通过招标拍卖挂牌的方式授予采矿权:
国家勘查q已探明可供开采的矿?采矿权灭q矿?探矿权灭q可供开采的矿??
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部门规定无d查即可直接开采的矿?国土资源部、省U主部门规定的其他情Ş?
B?批准甌方式采矿?
Ҏ《探矿权采矿权招标拍卖挂牌管理办?试行)》的规定,有下列情形之一?采矿权主部门不?
以招标拍卖挂牌的方式授予采矿?
探矿权h依法甌其勘查区块范围内的采矿权;W合矿资源规划或者矿区M规划的矿׃业的?
l矿区、已N矿权的矿围上下部需要统一开采的区域;为国安点基设施目提供建筑用矿
?探矿权采矿权权属有争?法律法规另有规定以及ȝ部门规定因特D情形不适于以招标拍卖挂牌方?
授予的?
我国实行采矿权有偿取得制度?甌国家勘查q已探明的矿产地的采矿权?采矿权申请h需~?
U经评估认的国家出资勘查Ş成的采矿权h?方可获得采矿权?
C?采矿权{让中的受让h获得采矿?
因企业合q、分?与他人合资、合作经?或者因企业资出售以及有其他变更企业资产权的情Ş?
需要变更采矿权M?l依法批?采矿权可以{?受让人办理变更登记手l?领取采矿许可?成ؓ?
矿权人?
1?3?3?2?采矿权的转让
Z加强Ҏ矿权、采矿权转让的管?保护探矿权h、采矿权人的合法权益,促进矿业发展,《探矿权
采矿权{让管理办法》规定采矿权转让的条件是:
矿山企业投入采矿生?1 q?采矿权属无争? 按照国家有关规定已经~纳采矿权用费、采矿权?
ƾ、矿产资源用费和资源税;国务院地质矿产主部门规定的其他条g?
国有矿山企业在申误{让采矿权?应当征得矿山企业ȝ部门的同意?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?1?3?有关矿资源开发的法律法规
采矿权{让的受让?应当W合《矿产资源勘查区块登记管理办法》或者《矿产资源开采登记管理办法?
规定的有关采矿权甌人的条g?
?
探矿权采矿权转让理办法?规定采矿权h在申误{让采矿权?应当向审批管理机x交下?
资料:
转让甌?转让Z受让人签订的转让合同;受让质条件的证明文g;转让人具备{让采矿权?
件的证明;矿资源开采情늚报告;审批理机关要求提交的其他有兌料?
国有矿山企业转让采矿权时,q应当提交有关主部门同意{让采矿权的批准文件?
1?3?3?3?采矿权h的权利和义务
采矿权h享有下列权利:
按照采矿许可证规定的开采范围和期限从事开采活?自行销售矿产品,但是国务院规定由指定的单?
l一收购的矿产品除外;在矿围内采矿所需的生产和生活设施;Ҏ生的需要依法取得土?
使用?法律、法规规定的其他权利?
采矿权h行上述权利?法律、法规规定应当经q批准或者行其他手l的,依照有关法律、法规和?
定办理?
采矿权h应当履行下列义务:
在批准的期限内进行矿山徏设或者开?有效保护、合理开采、综合利用矿产资?依法~纳资源E和?
产资源补偿费; 遵守国家有关力_安全、水土保持、土地复垦和环境保护的法律、法?接受地质矿ȝ?
门和有关ȝ部门的监督管?按照规定填报矿储量表和矿资源开发利用情늻计报告?
1?3?3?4?采矿甌书及采矿登记审批
采矿权申请书包括以下 6 U?即采矿权甌登记书、采矿权变更甌登记书、采矿权延箋甌登记书、采
矿权注销甌登记书、采矿权转让甌书和划定矿区范围甌登记?每种甌书的格式及内容均可从相关
|站下蝲?
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我国实行采矿登记审批制度,国土资源部对我国采矿登记审批收费目及收贚w额作Z明确规定?
1
?3?4?开办矿׃业的条g和矿产资源的开发利用及资源E?
1
?3?4?1?开办矿׃业的条g
A?开办国有矿׃业应具备的条?
中华人民共和国矿产资源法实施l则》规?开办国有矿׃?除应当具备有x律、法规规定的?
?
件外,q应当具备下列条?
有供矿山使用的矿产勘查报?有矿山徏N目的可行性研I报?含资源利用方案和矿山环境
影响报告);有确定的矿区范围和开采范?有矿p?有相应的生技术条件?
国务院、国务院有关ȝ部门和省、自d、直辖市人民政府,按照国家有关固定资投资理的规?
对申请开办的国有矿山企业审查合格?方予批准?
B?甌开办集体所有制矿山企业或私营矿׃业应具备的条?
甌开办集体所有制矿山企业或者私营矿׃?除应当具备有x律、法规规定的条g?q应当具
备下列条?
有供矿山使用的与开采规模相适应的矿产勘查资?有经q批准的无争议的开采范?有与所建矿
p模相适应的资金、设备和技术h?有与所建矿p模相适应?W合国家产业政策和技术规范的可行
性研I报告、矿p计或者开采方?矉Kh矿山生、安全管理和环境保护的基本知识?
C?甌个体采矿应当具备条g
?
中华人民共和国矿产资源法实施l则》规?甌个体采矿应当具备下列条g:
有经q批准的无争议的开采范?有与采矿规模盔R应的资金、设备和技术h?有相应的矿勘查?
?4
1?l摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
料和l批准的开采方?有必要的安全生条g和环境保护措施?
中华人民共和国矿产资源法》规?开采矿产资?应当节约用地?耕地、草原、林地因采矿受到破坏
?
?矿山企业应当因地制宜地采取复垦利用、植树种草或者其他利用措施?开采矿产资源给他h生、生z?
造成损失?应当负责赔偿,q取必要的补救措施?
D?集体所有制矿山企业、私营矿׃业和个体采矿者可以开采的矿资源
国家依法保护集体所有制矿山企业、私营矿׃业和个体采矿者的合法权益,依法对其q行监督理?
(
1) 集体所有制矿山企业可以开采下列矿产资?
不适于国家大、中型矿q矉K及矿?l国有矿׃业同?q经其上U主部门批?在其矿区
范围内划出的边缘零星矿;矿山闭坑?l原矿山企业ȝ部门认可以安全开采ƈ不会引v严重环境?
果的D留矿体;国家规划可以由集体所有制矿山企业开采的其他矿资源?
集体所有制矿山企业开采上q前两项所列矿产资源时,必须与国有矿׃业签定合理开发利用矿产资
源和矿山安全协议,不得费和破坏矿产资?q不得媄响国有矿׃业的生安全?
(
(
1
2) U营矿山企业开采矿产资源的范围参照集体所有制矿山企业的规定执行?
3) 个体采矿者可以采挖下列矿产资?
) 零星分散的小矿体或者矿?2) 只能用作普通徏{材料的砂、面、黏土?
1?3?4?2?矿资源的开发利?
Ҏ《中华h民共和国矿资源法实施细则?矿资源的开发利用必遵守以下规定?
A?矿资源勘查报告的审?
矿资源勘查报告按照下列规定审批:
(
1) 供矿山徏设用的重要大型矿床勘查报告和供大型水源地徏设用的C水勘查报?由国务院
矿储量审批机构审批;
(
2) 供矿山徏设用的一般大型、中型、小型矿床勘查报告和供中型、小型水源地使用的地下水?
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查报?q、自d、直辖市矿储量审批机构审批:矿储量审批机构和勘查单位的ȝ部门应当自收?
矿资源勘查报告之日?6 个月内作出批复?
B?矿资源勘查的损完?
?
中华人民共和国矿产资源法实施l则》第 21 条规?探矿权h取得临时使用土地权后,在勘查过E中
l他人造成财损害?按照下列规定l以补偿:
1) 对耕地造成损害?Ҏ受损害的耕地面积?3 q^均年产量,以补偿时当地市场q_h计算,
逐年l以补偿,q负责恢复耕地的生产条?及时归还;
(
(
(
2) 对牧场造成损害?按照前项规定逐年l以补偿,q负责恢复草场植?及时归还;
3) 对耕地上的农作物、经作物造成损害?Ҏ受损害的耕地面积?3 q^均年产量,以补偿时?
地市场^均hD?l以补偿;
(
(
4) 对竹木造成损害?Ҏ实际损害株数,以补偿时当地市场q_h逐株计算,l以补偿;
5) 对土C的附着物造成损害?Ҏ实际损害的程?以补偿时当地市场h,l以适当补偿?
对于矿资源勘查中的其他问题,实施l则中规?
探矿权h在没有农作物和其他附着物的荒岭、荒坡、荒地、荒漠、沙滩、河滩、湖滩、v滩上q行勘查??
予补?但是,勘查作业不得ȝ或者损完q、灌溉、防z等zd或者设?勘查作业l束后应当采取措,?
止水土流?保护生态环境?
C?矿资源的开?
?
(
中华人民共和国矿产资源法实施l则》对矿资源的开采作Z下规?
1) 全国矿资源的分配和开发利?应当兼顾当前和长q、中央和地方的利?实行l一规划,有效?
护、合理开采、综合利用?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?1?3?有关矿资源开发的法律法规
(
和社会发展中、长期规?l织国务院有关主部门和省、自d、直辖市人民政府~制,报国务院批准?
施行?
(
3) 矿资源开发规划是对矿区的开发徏讑ָ局q行l筹安排的规划?矿资源开发规划分业开
发规划和地区开发规划?
矿资源行业开发规划由国务院有关主部门根据全国矿产资源规划中分配l本部门的矿产资源编?
实施?
矿资源地区开发规划由省、自d、直辖市人民政府Ҏ全国矿资源规划中分配给本省、自?
区、直辖市的矿产资源编制实?q作出统{安?合理划定省、市、县Uh民政府审扏V开发矿产资源的
范围?
(
4) 讄、变更或者撤销国家规划矿区、对国民l济h重要价值的矿区,由国务院有关ȝ部门提出,
qL产资源详查报告及材料,l国务院计划行政ȝ部门和地质矿产主部门审?q联合书面?
知有兛_Uh民政府?县人民政府应当自收到通知之日起一个月内予以公?q报国务院计划行政主?
部门、地质矿产主部门备案?
(
5) 定或者撤销国家规定实行保护性开采的特定矿种,由国务院有关ȝ部门提出,q兯证材
?l国务院计划行政ȝ部门和地质矿产主部门审核同意后,报国务院批准?
6) 单位或者个人开采矿产资源前,应当委托持有相应矿山设计证书的单位进行可行性研I和设计?
(
开采零星分散矿产资源和用作建筑材料的砂、石、黏土的,可以不进行可行性研I和设计,但是应当有开采方
案和环境保护措施?
矿山设计必须依据设计d?采用合理的开采顺序、开采方法和选矿工艺?
矿山设计必须按照国家有关规定审批;未经批准,不得施工?
D?停办或关闭矿?
采矿权h在采矿许可证有效期满或者在有效期内,停办矿山而矿产资源尚未采完的,必须采取措施资
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源保持在能够l箋开采的状?q事先完成下列工?
(
(
(
1) ~制矿山开采现状报告及实测图g;
2) 按照有关规定报销所消耗的储量;
3) 按照原设计实际完成相应的有关力_安全、水土保持、土地复垦和环境保护工作,或者缴清土地复
垦和环境保护的有兌用?
采矿权h停办矿山的申?ȝ原批准开办矿qȝ部门批准、原颁发采矿许可证的机关验收合格
?方可办理有关证、照注销手箋?
矿山企业关闭矿山,应当按照下列E序办理审批手箋:
(
(
1) 开采活动结束的前一q?向原批准开办矿qȝ部门提出关闭矿山甌,q提交闭坑地质报?
2) 闭坑地质报告l原批准开办矿qȝ部门审核同意?报地质矿产主部门会同矿产储量审?
机构批准;
(
3) 闭坑地质报告批准?采矿权h应当~写关闭矿山报告,报请原批准开办矿qȝ部门会同同
地质矿ȝ部门和有关主部门按照有兌业规定批准?
关闭矿山报告批准?矿山企业应当完成下列工作:
(
1) 按照国家有关规定地质、测量、采矿资料整理归?q汇交闭坑地质报告、关闭矿山报告及其他?
兌?
(
2) 按照批准的关闭矿山报?完成有关力_安全、水土保持、土地复垦和环境保护工作,或者缴清土?
复垦和环境保护的有关费用?
矿山企业凭关闭矿山报告批准文件和有关部门对完成上q工作提供的证明,报请原颁发采矿许可证?
机关办理采矿许可证注销手箋?
?6
1?l摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
1?3?4?3?资源E?
A?资源E条?
中华人民共和国资源税暂行条例》规?在中华h民共和国境内开采本条例规定的矿产品或者生产盐
以下U开采或者生产应E?的单位和个h,源税的纳E义务h(以下U纳Eh),应当依照?
条例~纳资源E?
资源E的E目、税?依照条例所附的《资源税E目E额q度表》及财政部的有关规定执行?E目、税?
q度的调?由国务院军_?资源E税目税额见?1-18?
?
(
?1-18?资源E税目税额幅?
序摇
?
E摇
?
E??q??
备摇 ?
1
原a / (?/ t)
8 ~ 30
2 ~ 15
3
2
3
4
5
6
天然? (? km )
煤炭 / (?/ t)
0?3 ~ 5
0?5 ~ 20
2 ~ 30
3
?E额q度l常会调?地区?
也会??? ???????
标准
其他非金属原? (? t ?km )
黑色金属矿原? (? t)
有色金属矿原? (? t)
0?4 ~ 30
10 ~ 60
2 ~ 10
Z? (? t)
7
?
液体? (? t)
U税人开采或者生产不同税目应E品的,应当分别核算不同E目应税产品的课E数?未分别核或
者不能准提供不同税目应E品的评数量?从高适用E额?
资源E的应纳E额,按照应税产品的课E数量和规定的单位税额计?应纳E额计算公式:
应纳E额 = 评数量 ?单位E额
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资源E的评数量:U税人开采或者生产应E品销售的,以销售数量ؓ评数量;U税人开采或者生
产应E品自用的,以自用数量ؓ评数量?
有下列情形之一?减征或者免征资源税:
开采原油过E中用于加热、修井的原a,免税;U税人开采或者生产应E品过E中,因意外事故或者自
然灾害等原因遭受重大损失?q、自d、直辖市人民政府酌情军_减税或者免E?国务院规定的其他?
E、免E项目?
?
中华人民共和国资源税暂行条例》规定资源税q务机兛_收?
B?资源E的调整
a?黑色金属矿原?
财政部、国Ed财税[2005]168 h,《关于调整钼矿石{品目资源税政策的通知》中规定,2006 q?1
?1 日v,调整对冶金矿山铁矿石资源E减征政{?暂按规定E额标准?60% 征收;锰矿石资源E适用E?
额标准由 2 ? t 调整?6 ? t?
b?有色金属原矿
财政部、国Ed财税[2005]168 h,《关于调整钼矿石{品目资源税政策的通知》中规定,2006 q?1
?1 日v取消Ҏ色金属矿资源E减?30% 的优惠政{?恢复按全额征?调整钼矿矌源税适用E额?
?一{税额标准ؓ 8 ? t,二等E额标准?7 ? t,三等E额标准?6 ? t,四等E额标准?5 ? t,五等E?
额标准ؓ 4 ? t?
2
007 q?7 ?5 日胦攉K、国家税务d《关于调整铅锌矿石等E目资源E适用E额标准的通知?财税
2007]100 ?,寚w分有色金属矿矌源税q行了调整?具体如下:
1) 铅锌矿石单位E额标准:一{矿p整ؓ每吨 20 ?二等矿山调整为每?18 ?三等矿山调整?
[
(
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?1?3?有关矿资源开发的法律法规
每吨 16 ?四等矿山调整为每?13 ?五等矿山调整为每?10 元?
(
2) 铜矿矛_位税额标?一{矿p整ؓ每吨 7 ?二等矿山调整为每?6?5 ?三等矿山调整为每
?6 ?四等矿山调整为每?5?5 ?五等矿山调整为每?5 元?
3) 钨矿矛_位税额标?三等矿山调整为每?9 ?四等矿山调整为每?8 ?五等矿山调整为每?
(
17 元?
1?3?5?矿资源开发过E安全规?
1?3?5?1?矿山的安全保?
?
(
(
中华人民共和国矿山安全法》对矿山的安全保障作Z下主要规?
1) 矿山工程的安全设施必dM工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用?
2) 矿山工程的设计文件必ȝ合矿山安全规E和行业技术规?q按照国家规定经理矿山?
业的ȝ部门批准;不符合矿山安全规E和行业技术规范的,不得批准?
(
1
3) 矿山设计下列目必须W合矿山安全规程和行业技术规?
)矿井的通风pȝ和供风量、风质、风?2)露天矿的边坡角和台阶的宽度、高?3)供电pȝ;4)提升?
q输pȝ;5)防水、排水系l和防火、灭火系l?6)防瓦斯系l和防尘pȝ;7)有关矿山安全的其他项目?
4) 每个矿井必须有两个以上能行h的安全出?出口之间的直U水qdȝ合矿山安全规E和
行业技术规范?
(
(
(
5) 矿山必须有与外界盔R的、符合安全要求的q输和通讯设施?
6) 矿山工程必须按照理矿山企业的主部门批准的设计文g施工?
矿山工程安全设施竣工?q理矿׃业的ȝ部门验收?
?3?5?2?矿山开采的安全保障
1
?
中华人民共和国矿山安全法》规?矿山开采必d备保障安全生产的条g,执行开采不同矿U的?
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山安全规E和行业技术规范?
(
(
1) 矿山设计规定保留的矿柱、岩?在规定的期限?应当予以保护,不得开采或者毁坏?
2) 矿山使用的有Ҏ安全要求的设备、器材、防护用品和安全A?必须W合国家安全标准或?
行业安全标准;不符合国家安全标准或者行业安全标准的,不得使用?
(
(
(
1
3) 矿山企业必须Ҏ电设备及光护装|、安全检A?定期查、维?保证使用安全?
4) 矿山企业必须对作业场所中的有毒有害物质和井下空气含氧量q行?保证W合安全要求?
5) 矿山企业必须对下列危宛_全的事故隐患采取预防措施:
) 冒顶、片帮、边坡滑落和地表塌陷;2)瓦斯爆炸、煤爆?3)岩爆(冲击地压)、瓦斯突出、井?4)?
面和井下的火灾、水?5)爆破器材和爆破作业发生的危害;6)_尘、有毒有x体、放性物质和其他有害
物质引v的危?7)其他危害?
(
6) 矿山企业对用机械、电气设?排土场、矸矛_、尾矿库和矿山闭坑后可能引v的危?应当采取
预防措施?
1?3?5?3?矿山企业的安全管?
?
中华人民共和国矿山安全法》规?矿山企业必须建立、健全安全生产责d?矉KҎ企业的安?
生工作负责?
(
(
1) 矉K应当定期向职工代表大会或者职工大会报告安全生产工?发挥职工代表大会的监督作用?
2) 矿山企业职工必须遵守有关矿山安全的法律、法规和企业规章制度,有权对危宛_全的行ؓ提出?
评、检丑֒控告?
(
(
3) 矿山企业工会依法l护职工生安全的合法权?l织职工对矿山安全工作进行监督?
4) 矿山企业q反有关安全的法律、法?工会有权要求企业行政斚w或者有关部门认真处理?矿山?
?8
1?l摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
业召开讨论有关安全生的会?应当有工会代表参?工会有权提出意见和徏议?
5) 矿山企业工会发现企业行政斚wq章指挥、强令工人冒险作业或者生产过E中发现明显重大事故
(
隐患和职业危?有权提出解决的徏?发现危及职工生命安全的情冉|,有权向矿׃业行政方面徏议组
l职工撤d险现?矿山企业行政斚w必须及时做出处理军_?
(
(
6) 矿山企业必须对职工进行安全教肌Ӏ培?未经安全教育、培训的,不得上岗作业?
7) 矉K必须l过考核,具备安全专业知识,h领导安全生和处理矿׃故的能力;矿山企业安全
工作人员必须具备必要的安全专业知识和矿山安全工作l验?
(
(
8) 矿山企业必须向职工发放保障安全生产所需的劳动防护用品?
9) 矿山企业不得录用未成qh从事矿山井下力_?矿山企业对女职工按照国家规定实行Ҏ力_?
?不得分配奌工从事矿׃下劳动?
(
10) 矿山企业必须制定矿山事故防范措施,q组l落实?
(
药物?
(
11) 矿山企业应当建立׃职或者兼职h员组成的救护和医疗急救l织,配备必要的装备、器材和
12) 矿山企业必须从矿产品销售额中按照国家规定提取安全技术措施专费用?安全技术措施专?
费用必须全部用于改善矿山安全生条g,不得挪作他用?
真诏彻落实《国务院关于q一步加Z业安全生产工作的通知?国发[2010]23 ?_,国家?
全生产监督管理d发布《金属非金属C矿山安全遉K“六大系l冶安装使用和监督检查暂行规定?安监
ȝ[2010]168 h)?对安全避险六大系l?指监监控系l、井下h员定位系l、紧急避险系l、压风自
救系l、供水施救系l和通信联络pȝ),规定了安装标准、用管理、监督检查具体要?在矿p计、施
工、监理、竣工验收和生中要认真贯彻执行?
1
?3?5?4?矿山安全的监督和理
中华人民共和国矿山安全法》规?县以上各人民政府力_行政ȝ部门对矿山安全工作行使下
列监督职?
?
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(
(
(
(
(
(
(
?
1) 查矿׃业和理企业的主部门诏L行矿山安全法律、法规的情况?
2) 参加矿山工程安全设施的设计审查和竣工验收?
3) 查矿山劳动条件和安全状况?
4) 查矿׃业职工安全教肌Ӏ培训工作?
5) 监督矿山企业提取和用安全技术措施专费用的情况?
6) 参加q监督矿׃故的调查和处理?
7) 法律、行政法规规定的其他监督职责?
中华人民共和国矿山安全法》规?县以上人民政府理矿山企业的主部门对矿山安全工作行
下列理职责:
(
(
(
(
(
(
1) 查矿׃业诏L行矿山安全法律、法规的情况?
2) 审查批准矿山工程安全设施的设计?
3) 负责矿山工程安全设施的竣工验收?
4) l织矉K和矿׃业安全工作h员的培训工作?
5) 调查和处理重大矿׃故?
6) 法律、行政法规规定的其他理职责?
力_行政ȝ部门的矿山安全监督h员有权进入矿׃?在现场检查安全状?发现有危及职工安?
的紧急险情时,应当要求矿山企业立即处理?
1?3?5?5?矿山事故处理
?
(
中华人民共和国矿山安全法》对矿山事故处理做出以下规定:
1) 发生矿山事故,矿山企业必须立即l织抢救,防止事故扩大,减少人员伤亡和胦产损?对伤亡事?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?1?3?有关矿资源开发的法律法规
必须立即如实报告力_行政ȝ部门和管理矿׃业的ȝ部门?
(
2) 发生一般矿׃?q׃业负责调查和处理;发生重大矿山事故,由政府及其有关部门、工会和
矿山企业按照行政法规的规定进行调查和处理?
(
(
3) 矿山企业对矿׃故中伤亡的职工按照国家规定给予抚恤或者补ѝ?
4) 矿山事故发生?应当快消除现场危险,查明事故原因,提出防范措施?现场危险消除?方可?
复生产?
?
中华人民共和国矿山安全法》还对违反本法所应承担的法律责Qq行了规定?
l国务院批准,我国?1996 q?10 ?30 日发布施行了《中华h民共和国矿山安全法实施条例?条例?
对矿山安全法做出许多重要的补充规?详细内容请参阅《中华h民共和国矿山安全法实施条例》?
1?3?6?矿资源开发环境保?
1?3?6?1?《环境保护法》有兌?
(
1) 关于环境的定义?《中华h民共和国环境保护法》所U环?是指影响人类C会生存和发展的各种
天然的和l过人工攚w的自然因素M,包括大气、水、vz、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、自然古qVh
文遗qV自然保护区、风景名胜区、城市和乡村{?
(
2) 《环境保护法》第六条规定:一切单位和个h都有保护环境的义?q有权对污染和破坏环境单?
和个行检丑֒控告?
3) 《环境保护法》第十三条规?污染环境目,必须遵守国家有关目环境保护理的规
(
定?目的环境媄响报告书,必须对徏N目生的污染和对环境的媄响做?规定防治措施,l?
目ȝ部门预审q依照规定的E序报环境保护行政主部门批准?
(
(
4) 《环境保护法》第十九条规?开发利用自然资?必须采取措施保护生态环境?
5) 《环境保护法》第三十六条规定:目的防止污染设施没有徏成或者没有达到国家规定的?
?投入生或者用的,由批准该目的环境媄响报告书的环境保护行政主部门责令停止生产或?
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6) 《环境保护法》第三十七条规定:未经环境保护行政ȝ部门同意,擅自拆除或者闲|防L染的
使用,可以q处|款?
(
设施,污染物排放超q规定的排放标准?q境保护行政主部门责令重新安装?q处|款?
(
7) 《环境保护法》第三十八条规定:对违反本法规?造成环境污染事故的企业事业单?q境保?
行政ȝ部门或者其他依照法律规定行使环境监督管理权的部?Ҏ所造成的危宛_果处以罚?情节?
严重?Ҏ兌Mh员由其所在的单位或政府主机关给予行政处分?
1?3?6?2?对矿q境保护、污染防沅R土地复垦的有关规定
(
1) l箋坚持矿资源开发利用与生态环境保护ƈ重、预防ؓ丅R防ȝ合的斚w?严格执行矿山环境
影响评h报告书制度、土地复垦制度和排污收费制度;严格执行矿山与矿q境保护设施的设计、施?
与投产用的“三同时冶制?U极引导企业在矿产资源勘查、开采过E中实施清洁、安全生产?
(
2) 限制对生态环境有较大影响的矿产资源开发?在自然保护区和其他生态脆q地区,严格控制?
产资源勘查开发活动?止在自然保护区、重要风景区和重要地质遗q保护区内开采矿产资?严格控制?
生态功能保护区内开采矿产资源?限制在地质灾x发区开采矿产资?止在地质灾宛_险区开采矿?
资源?未经批准,不得在铁路、重要公路两侧一定距M内开采矿产资源?
(
3) 新徏矿资源开发项目应当论证其对生态环境的影响,采取生态环境保护措?避免或减对?
气、水、耕地、草原、森林、vz等的不利媄响和破坏?矿资源开发利用方案中应当包括水土保护Ҏ、土?
复垦实施Ҏ、矿山地质灾害防L案和地质环境影响评估报告,q按照规定报扏V?加强对矿山“三废冶?
理的监督理,严格按国家规定标准控制废气排?加大对矿山有毒有宛_水污染物的监督治理和查处
力度?
(
4) 加强矿山环境调查、监和灑֮防治?国家l织开展全国矿q态环境调查评仗?矿山企业应加
?0
1?l摇 ??詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
强在矿山开发过E中可能诱发灑֮的调查、监及预报预警,及时采取有效防治措施,q向当地政府ȝ?
门提交监报告?建立信息|络,做好防灾减灾预案,最大限度地避免H发性灾宛_生?
(
5) 建立多元化的矿山环境保护投资机制?建立矿山环境保护和土地复垦U保证金制度,实行政府
引导、市?保矿山环境能够得到有效恢复和治理?对废弃矿山和老矿?国家在C目的基
?加大生态环境恢复治理的力度,qq会资金投入?对生产矿?建立以矿׃业ؓȝ环境ȝ?
资机?Ҏ建矿?׃业负担治理资金?
1?3?7?有关矿资源开发的法规目录
我国有关矿资源开发的法规目录见表 1-19?
?1-19?我国有关矿资源开发的法规目录
序号
法律、法规名U?
发布日期
1994?7?5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
中华人民共和国劳动法
中华人民共和国矿产资源监督管理暂行办?
矿资源勘查、采矿登记收Ҏ准及其用范围的暂行规定
中华人民共和国水?
1987?4?29
1987?7?1
1988?1?21
全国地质资料汇交理办法
1988?5?20
中华人民共和国环境保护法
1989?12?26
1991?2?19
地质勘查市场理暂行办法
中华人民共和国水土保持法
1991?6?29
中华人民共和国矿山安全法
1992?11?7
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
取水许可制度实施办法
1993?6?11
中华人民共和国资源税暂行条例
1993?11?26
1994?3?26
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中华人民共和国矿产资源法实施l则
矿山闭坑地质报告审批办法
中华人民共和国矿产资源法
1995?3?11
1996?8?29(修改)
1996?8?29
中华人民共和国煤炭法
中华人民共和国矿山安全法实施条例
中华人民共和国矿产资源补偿费征收理规定
中华人民共和国矿产资源勘查区块登记管理办?
中华人民共和国矿产资源开采登记管理办?
中华人民共和国探矿权采矿权{让管理办?
中华人民共和国消防法
1996?10?30
1997?7?3(修改)
1998?2?12
1998?2?12
1998?2?12
1998?4?29
中华人民共和国森林法
1998?4?29(修改)
1999?6?7
中华人民共和国探矿权采矿权用费和hƄ理办?
矿资源储量评审认定办法
1999?7?15
矿资源规划理暂行办法
1999?10?12
1999?12?25
2000?4?29
中华人民共和国vz环境保护法
中华人民共和国大气污染防L
公益性地质资料提供利用暂行办?
探矿权采矿权评估资格理暂行办法
中华人民共和国防沙治沙法
2000?6?13
2000?10?31(修改)
2001?8?31
中华人民共和国对外合作开采vz石油资源条?
2001?9?23(修改)
W二章部分内定w?
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2
?矿山地质及水文地?
2
?1?矿山地质概述
矿山地质,一般是指矿床经q勘探之?在矿山基建和矿山生q程?在已建或拟徏矿山范围?Z
证矿山基Z生工作的顺利进?而对矿床所q行的一pd地质工作的ȝ?即从矿山到矿山投?
q进入正常生产的整个q程?一步了解与掌握矿床地质条g,更深入、细致地了解矿体的特炏V分布?
变化规律以及矿石的质量和储量、预可能发生的地质变化、地质灾害预报及预防{问题展开的地质工作?
矿山地质按其工作性质和Q务的不同,可分为基建地质、生产地质、闭坑地质和矿区深部、边?有时q?
包括矿区外围)隐伏矿体的勘查等四个l成部分?可见,矿山地质既是矿勘查在生产条件下的l与?
?又是矿山生的重要组成部?它诏I于矿资源开发的始终,是矿床开采中的基工作之一,对矿q
产的安全、合理、有序进行和持箋发展h重要意义?
矿山地质工作的主要Q务是:为矿p计、徏ѝ采掘进度计划编制、工E施工等提供可靠的地质资?
参与生技术的理工作,如储量计、矿矌量、矿xp化等理工作;开展专门性地质调查等?
2?1?1?矿山开发程序及矿山地质工作的作?
一个矿q开?一般分为四个阶D?卌计前期阶Dc设计阶Dc徏ND及生阶段?一般后两个?
D中的地质工作属矿山地质工作?
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?1?1?1?矿山设计前期阶段
2
本阶D主要进行普查找矿和矿床地质勘探工作?q些工作一般由专业地质队伍q行,不属于矿山地?
工作范畴,但生产矿区周围的扄勘探工作,有时也由矿山地质部门承担?
2?1?1?2?矿山设计阶段
本阶D늚主要工作?
(
(
1) 在可行性研I报告和设计d书批准ƈ取得采矿许可证后,~制初步设计;
2) Ҏ初步设计和技术设计编制施工图?
以上工作中的地质工作主要是配合采ѝ矿矛_工和技术经专?核查矿床勘探资料;Ҏ地质勘探
资料和设计工作要?~制设计地段的地质图?q计储量等?
q些地质工作一般由矿山设计部门中的地质U室q行,但是如果矿山扩徏设计qp己承?q些?
质工作也q山地质部门进行?
2
?1?1?3?矿山阶段
本阶D늚主要工作?Ҏ施工图进行施工准备和l织施工;订购q安装设?q行试生产、验收和交付
生?
本阶D늚地质工作主要是配合施工的q行,开展各工E中的地质工作?对于地质条g复杂的矿??
l织基徏勘探,提高设计开采区D늚勘探E度和储量?Z证基量和利投奠定地质基础??
?本阶D还要进行许多ؓ矿山投的地质准备工?如制定有x产后地质工作的规章制度等?
本阶D及以后的地质工作均属矿山地质范畴?
2?1?1?4?矿山生阶段
当矿山投入生产后,要开展更大量的矿山地质工作?一斚w要ؓ生提供更准、更可靠的地质资?
?4
2?矿山地质及水文地?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
包括矿石储量及规模、状、内部结构、矿体赋存因素等资料;另一斚w要保证和监督矿资源充分合理地开
发利用?
2?1?2?矿山地质工作的原?
2?1?2?1?l承与发展相l合的原?
矿山地质工作是地质勘探工作的l箋和深?hl承和发展两重?因此在工作中应注意分析、研I?
和充分利用已有的工作成果?Z便于l承利用已有地质资料,应尽可能地在原有勘探工程布置pȝ及勘
探网度的基础?布置和加密生产勘探工E?提高对矿体和地质构造的控制E度和研I程?提高储量U别
和深化对矿床成因、成矿规律等斚w的认识?
2?1?2?2?地质与生产密切结合的原则
矿山地质工作所依据的基是原始地质勘探工作的成果,它较之地质勘探更直接用于生,q受生l?
果的?因此,必须注意与生产密切结?特别应注意时IZ内容要求上的l合?在时间上,矿山地质工作
必须适当前生,及时为生产提供地质资料和相应的高U储?在空间上必须与生产工E的q度密切l?
?及时按工序要求进行相应的地质工作和ؓ生准备矉K提供相应U别的储量及地质资料;在资料内Ҏ
?必须紧密l合生,以满生产需要ؓ主要目的?
2?1?2?3?技术与理相结合的原则
矿山地质工作同时h技术服务和技术管理的职能?其工作内定w了大量技术工作之?q要参与?
产管?q是矿山地质工作有别于其他地质工作的特点?矿山地质工作部门,一斚w,利用其全部工作成?
为生产服?另一斚w,又利用所掌握的技术手D和对矿床地质条件的全面认识参与生理,Ҏ生?
理的需要又反过来进一步补充和改进技术工作的内容和方法?
2?1?2?4?l一性与灉|性相l合的原?
同一矿区的矿山地质工?一般应坚持严格的统一?如图U规根{比例尺、图例、岩矿石的命名、生产勘
探的布置原则及网度等应有l一的要求?而在局部地?׃地质情况的差?又应有一定的灉|?例如,
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?1?2?5?技术与l济相结合的原则
地质条g复杂的矿?局部地D往往有较大变?则应因地制宜地采用不同的工程布置、网度、工E手D及?
作方法?亦即矿山地质工作既要有全局的统一?又要注意局部的灉|性?
2
地质技术与l济分析相结合是矿山地质工作较之其他地质工作更ؓH出的一个重要方面?矿山企业?
l济属性决定了直接为矿山实物生产服务的矿山地质工作必须立于矿q有的资源和生产技术条??
保证矿山生的经?又尽可能充分合理地利用已查明的矿产资源?例如,矿山技术指标的优化、合理生
产勘探网?探采l合、取h法及规格的确定、矿石伴生有益组分的合理回收利用{?均属地质技术经范
畴的研究工作,相关的研I结果表?此类工作可以显著地提高矿׃业的l济效益和资源回收效益?
2?1?2?6?实践与认识密切结合的原则
实践与认识密切结合是地质工作各阶D均必须遵@的原?但在矿山地质工作阶段有着更深ȝ意义?
矿山地质工作既立于地质勘探的成?又是在其“认识冶的指gq行?从这个意义上?后者是前者的
实践(认识到实??矿山地质工作的成?认识) 又是其前一阶段(地质勘探) 的深化和提高(实践到认
?,而矿山地质工作本w所l历的基建勘探、生产勘探和生中的开拓、采准、回采的多次生地质工作?
是实践认识、再实践再认识的多次循环,其成?认识) 一ơ比一ơ更深刻?与此同时,全部地质工作成果
(
认识)又受采矿实践的检?直到开采结?提出闭坑(?地质ȝ报告?因此,整个q程是矿山地质由?
践到认识、再实践再认识的飞跃q程,它具有双重意义?一是对丰富、完善和提高地质认识的理论意?二是
直接服务和指导生产的实用意义?
2?1?3?矿山地质工作的主要内?
Ҏ其工作性质的不?矿山地质工作的主要内容可以分Z下几个方面?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?2?1?矿山地质概述
?1?3?1?l常性生产地质工?
2
l常性生产地质工作是指在矿山的开采过E中,Z保证矿山、生产的正常q行,每个矿山都应q?
行的地质工作?它主要包?
(
(
(
(
(
1) 生勘探工作;
2) 探采工程中及时进行的地质调查、取样及原始地质~录工作;
3) l合地质~录工作;
4) 资源储量计算及管理工?
5) 矿石质量均衡及损p化管理与监督工作?
2?1?3?2?专门性地质工?
专门性地质工作是指矿山开采过E中,Z解决某些与地质因素有关的Ҏ问题或关键问?q山地
质部门专门进行或配合其他部门q行的地质调查及研究工作?q种工作不是每个矿山都必进行的,仅在
必要时才专门q行?包括:
(
(
(
1) 价露天或C矿山开采过E中岩体的稳定性所q行的工E地质调查研I工?
2) 决矿坑防排水所q行的水文地质调查研I工?
3) 为改变或改进矿石加工工艺或开展矿p源的l合利用而进行的工艺矿物学、矿产经学{方?
的调查和评h工作;
4) Z护矿q产和生活环境而进行的爆破地质、环境地质、灾宛_质调查研I工作?
?1?3?3?地质技术管理及监督工作
(
2
地质技术管理及监督工作主要包括:
(
(
(
(
(
(
1) 矿资源储量理;
2) 矿石质量理及质量均?
3) 开采过E中矿石损失和化的理和监?
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4) 生准备矉K(三或二U矿?的管理和监督;
5) 参与开采设计、采??计划的编审工作和采掘(?工程施工及日常生产的理、监?
6) 闭坑及采掘单元的停采、报废的理和监督等?
2?1?3?4?l合地质研究工作
l合地质研究工作,诸如矿体形态的l合研究、矿床物质成分的l合研究、矿床地质构造的l合研究、成
矿规律的l合研究{?q些研究成果不仅可用于指导盲矿体的寻找、错q体的q烦、生产勘探工E的合理
布置以及采、选生产活?而且对于地质学的发展,特别是矿床成因理论的发展有重要意义?
2?1?3?5?矿区深部及外围找矿勘探及l合利用工作
׃生矿山在基建前q行的地质勘探工作的探矿工程有限,对矿床构造和成矿规律{的认识q不?
深入,不可能找到和探明矿区深部及外围的所有隐伏或错失矿体?此外,受地质勘探阶D느论、技术及认识
水^所?存在于矿围之内且在当时被认ؓ无用的矿物原?在当前的加工和利用技术水q下很有可能
变ؓ非常有用的矿产资源?为此,在矿山开发过E中,在矿床地质综合研I的基础?q一步地采用各种?
矿工E和技术手D?开展矿山深部及外围的找矿勘?加强矿资源的综合利用研I工?是挖掘矿床资?
潜力,廉矿山寿命的重要途径?
2?1?3?6?矿l济分析研究工作
矿山l济分析研究工作主要指与矿山地质工作有关的技术经参数的优化与经分析研I工作?例如
矿床工业品位指标、出矿截止品位、矿矛_选品位以及矿量管理、生产勘探工作的各项技术经参数的优化
与经分析研I工作?此类工作Ҏ高矿׃业的决策水^、保障矿׃业经效益和资源合理利用h
十分重大的意义?
?6
2?矿山地质及水文地?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
2
?2?矿床地质
矿床是地壛_部或表面由地?成矿)作用形成的、其所含有用矿物的质和量达到工业要求、在一定的
技术经条件下能被开采利用的地质?矿床q体和围岩两部分组成?
2?2?1?成矿作用和矿床的成因分类
所谓成矿作?是指D地壳和上地幔中一U或多种有用l分(元素或化合物)被分d来集中Ş成矿
床的地质作用?地壳中各U有用成分在q种作用之下局部富集的q程是极为复杂的,从成矿作用及成矿?
质的来源考虑,成矿作用可概括地归纳Z大类:内生成矿作用、外生成矿作用及变质成矿作用?
2?2?1?1?内生成矿作用
由地球内部各U能量导致矿床Ş成的所有地质作用称为内生成矿作用?Ҏ其所处物理化学条件及?
质作用的不同,可分ZR入岩、伟晶岩、气?- 热液和火q四种成矿作用cd,q分别Ş成相应的内生?
床?除与火山zd有关的成矿作用外,其他内生成矿作用都发生于地壳内部不同深度,是在较高温度和压?
条g下进行的?
2?2?1?2?外生成矿作用
外生成矿作用是指在外动力地质作用?在地壌面常温常压下所q行的各U成矿作用?其成矿物?
主要来源于出露或接近地表的岩矟뀁矿床、火山喷出物以及生物有机体等?外生成矿作用,是q些物质?
风化、剥蚀、搬q以及沉U等作用q程?成矿物质富集成ؓ矿床的作用?按其形成时作用的不同,q一步分
为风化成矿作用和沉积成矿作用?
2?2?1?3?变质成矿作用
地壳中原先Ş成的岩石或矿?如果所处的地质环境发生变化,其是在区域变质作用和岩R入引?
的接触变质作用下,׃温度和压力的增高,会原岩或原矿床的矿物成分、化学成分、结构构造等发生不同
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E度的变?或重新组合富集成为新的矿?q种作用x变质成矿作用?变质矿床虽然也是内动力地质作
用下的?但成矿作用的方式以及矿床的次生性质,昄和内生矿床有所不同,所以划归另一cd矿床?
变质成矿作用和变质作用一?可进一步划分ؓ接触变质、区域变质、合岩化等三种成矿作用cd,q各?
成相应的变质矿床?
2?2?1?4?矿床成因分类
Z以上成矿作用cd的不?相应的可以将矿床也分Z大类,见表 2-1?
?2-1?矿床成因分类
????
早期岩浆矿床
????
D积、坡U矿?
????
受变质矿?
变成矿床
岩浆矿床
晚期岩浆矿床
熔离矿床
风化矿床
D余矿床
淋积矿床
接触变质矿床
伟晶岩矿?
气液矿床
机械沉积矿床
真溶液沉U矿?
胶体化学沉积矿床
受变质矿?
变成矿床
矽卡岩矿?
热液矿床
区域变质矿床
沉积矿床
火山岩浆矿床
生物 - 生物化学
沉积矿床
火山成因矿床
火山 - ơ火山气液矿?
火山 - 沉积矿床
?
??该表未包括“层控矿床冶和“可燃有机矿床冶?
?2-1 所qC大类成矿作用和矿床ƈ不是截然分开?有很多矿床ƈ非单一成矿作用的?且近q?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 2?2?????
来“多源成矿论冶已为大量事实所证实?
2?2?2?矿床地质 - 工业cd
从矿床工业开发利用角度出发对矿床所划分的类型称矿床工业cd,每一矿种的矿床都可划分ؓ若干
个工业类型?׃矿床工业上开发利用条件与其成矿地质条件及矿床成因是有密切联系?所以在分类?
往往要综合考虑矿床的赋存条件、成因、开采技术条件以及矿石的加工工艺{特征?以下对各cȝ产按cd
对其矿床地质特征q行要介l?
2?2?3?黑色金属矿床
2?2?3?1?铁矿?
我国铁矿资源丰富,成矿cd、成矿地质条件复杂多?各个地质时期的各U岩pd有铁矿出?我国
铁矿资源的突出特Ҏ蕴藏量大,分布q泛,储量比较集中;贫矿?富矿?q、伴生组分多?
我国的铁矿按地质 - 工业cd划分,有沉U变质型、沉U变质碳酸盐型、接触交代型、岩钒钛磁铁矿
型、v相火山岩型、陆相火山岩型、沉U型{?7 U主要类型?其中以分布于东北、华北地区的沉积变质型磁?
矿最为重?该类型铁矿含铁量虽低(35% 左右),但储量大,U占全国d量的一?且可选性能良好,l?
矿后可以获得含铁 65% 以上的精ѝ?从成矿时代来?自元古宙x生代均有铁矿形成,但以元古宙最?
重要?
各类铁矿的矿床地质特征见?2-2?
?2-2?我国铁矿床地?- 工业cd及其特征
矿床cd
地质特点
矿体形态及产状 矿石cd 主要矿石矿物
矿石质量特点
矿床规模
相对重要?
矿床实例
?主要产于太古界中
到深变质火山沉积?
?
?????
?
?? ? ?
?
?状???
?
??ѝ??
铁矿?60% ,?
Fe20% ~ 40%, ?
14.CN
???国铁矿的 53% ?
???Fe45% ~
65%的富ѝ?有害
?
?? ?
铁石英岩
铁 ?
?
?宁弓
?? ?
北迁?
沉积
pM,为含?
W
矌?
W
状或 ??
W
? .K铁矿
Y
???
1
?
变质?即鞍山式铁矿?偶见 矿体长数癄
产于其中的变质热?x千米
成因富铁?
铁矿、镜铁矿?
褐铁?
至中型 其中 ????
?????
?13%
杂质含量?
?成分复杂,q
TR、Nb、Ta ?Cu?
Co ?Pb、Zn,以富 ?
矿ؓ ? ?Fe 一 ??? 4% , ????
?30% ~ 60% ,?数型 矿占 ????
?
??ѝ??
??蒙古
?
???????
沉积?古界 ??- ???
质碳???? ??E??状、透镜??? ??
?
大???????
?????
铁矿、褐铁矿?
菱铁 ѝ???
ѝ磁黄铁ѝ?
??ѝ??
铜矿
???
? ??
???
q东 ??
(石碌)
?
?状???
?
铁 ?
盐岩??一般不过l片 度变?
岩相
矿石
x?S、P、F {?
含量?
矿的 14?5%
?矿体怸中生代中
到酸性R入岩(花岗
岩、花岗闪长岩、石?状、透镜??
交代?闪长岩等)有关,多 ?????
在与酸岩岩层接??形态复?
带矽卡岩?
?
铁矿????
?铁矿石 铁矿、黄铁矿?
??ѝ??
锌矿
??ѝ??
??????
?
?状???
?较富,一般含 Fe
35% ~ 60% ,常含 ???
Cu?Co, ?Au ?? ??
?
?中?
??北大
?????
8% , ????
矿占 ????
矿的 40%
接触
冶???
??z{?
沛_邯邢
?可综合利?
大型
?
2
?Fe 一 ??
2% ~ 42% ,TiO2
?
???????
???状??
长岩 ?中??? ?状及 ???
岩有时绿泥石??走向?1000 ~
模与 ??????2000m,厚数c?
?
铁矿????
矟뀁钛铁?
??ѝ??
?
?
?14%
?????
??川攀
?花??
北大?
岩浆钒钛
铁矿型
?
铁矿石
钒??
6% ~ 15% , V2O5
??15% ~ 0?40%, 型ؓ?
P ?S ? ??
Pt、Ni
?
大??
?
?
?
异程度有?
x十米
?
火山喷发中心附近,
L?与中 ?- ????
山岩??岩?l?????
pR???????
???????
?
??ѝ??
?
Fe 一?30% ~
?
?????
铁矿、镜铁矿?60%, ???V????3?2% ,
?大、中?
菱铁 ѝ???Cu、Co,贫富兼有, 其中 ????U?山??
赤铁 ѝ???q有自熔性矿? ?????肃镜铁山
?8%
?
铁 ?
?
状、透镜??
Cؓ脉状
?状???
??南大
矟???
???
矿石
型
ѝ黄铜矿
?S ?
?一般已变质
?8
2?矿山地质及水文地?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
l表 2-2
矿床cd
地质特点
矿体形态及产状 矿石cd 主要矿石矿物
?状?
角砾 ??
矿石质量特点
矿床规模
相对重要?
矿床实例
?
????|?- ?
?
?
?????
?
???? ?
?30% ~ 50% ,
多伴 ???矟?型ؓ?
Co、V、S
垩纪 ??????
长玢 ??????
触的 ???内??
矛_兯砄
?
??ѝ??
???2?5% ,
其中 ????
?????
?11%
陆相火山
岩型
?
??状??
?
中??
?
??
??? 象赤 ?ѝ??
染 ??铁矿、菱铁矿
铁矿?
镜状及脉?
梅山
?
???????
?
?北庞
都有 ???{???
矿 出?????
和页岩构成含矿层,
矿石呈鲕?有的?
煤、铝 ?ѝ????
{相?
??????
?
??Fe 30% ~
50% , ???P 型
高难选矿?
?????
?堡??
???
坪???
?c??
川綦?
?
矟????ѝ??l?
矿石
赤铁 ?
?
??ѝ??
?12% ,开采量
只占 4% ?其中
富铁 ????
富铁矿的3?7%
沉积?
铁矿
?
较薄
?? ??
?
大??
泥石
2?2?3?2?锰矿?
中国锰矿资源较多,分布q泛,M有储量矿??66 亿吨,居世界第3 位?中国富锰矿较?在保有储量中
仅占 6?4% ?从地区分布看,以广ѝ湖南最Z?占全国d量的 55% ;贵州、云南、辽宁、四川等地次之?
从矿床成因类型来?以沉U型锰矿Z,如广西下雷锰ѝ贵州遵义锰ѝ湖南湘潭锰ѝ辽宁瓦房子
锰矿{?除此之外,依次为火?- 沉积矿床,如新疆莫托沙拉铁锰矿?受变质矿?如四川虎牙锰矿等;热液
攚w锰矿床,如湖南玛瑙山锰矿;表生风化锰矿?如广襉K州锰ѝ?从成矿时代来?自元古宙至第四纪?
有锰矿Ş?以震旦纪和惔盆纪为最重要?
锰矿石主要有氧化锰矿及碳酔R矿两c?目前所用锰矿石的绝大部分需l过选矿?我国对多l分锰矿
x益组分的回收利用已取得了显著成果,对含金、银锰矿?含钴、镍、铅锰矿?含铅、锌、银、砷锰矿石等,
已分别成功地回收了铜、铅、锌、镉、金、银、铁、钴、镍、锰{金属?
各类锰矿的矿床地质特征见?2-3?
?2-3?我国锰矿床地?- 工业cd?
WWW.KY114其特?CN
矿体形?
矿石cd 主要矿石矿物 矿石质量特点 矿床规模 相对重要?矿床实例
及?
矿床
cd
地质特点
?成矿时代为前寒武U?
至三 ?U? ?????
岩、惔质岩或碎屑岩与碳
酸盐岩过渡部位?含矿
岩系可分?泥质岩型?
泥质酸岩型、硅质岩?
?
菱锰ѝ锰?
?
?状??矛_ ???
?状???的氧 ???
状和矉K?矟뀁原生灰?
氧化锰矿?
????
?主要为碳酔R
?氧化锰矿?
之?Mn 16% ~
39?0% , ???
?S、P 较低
?
???
?矟????
矟???ѝ??
?ѝ???ѝ?
??ѝ???
ѝY锰矿
?
U?
?
?
潭、云南斗
南、广西下
雗贵州铜
锣井
?
型
大?中?
?
国锰?5%
储量占全
?
????
菱锰ѝ锰?
?
?矟????
矟???ѝ??
?ѝ???ѝ?
锰石榴石、锰?
矟?U???ѝ?
铁?
?沉积锰矿床受区域?
矟????
矟뀁硫?- ?
????
( ????
?
?
?????
~
~
?
???
?
?状???
状、透镜?
?状??
?
??? ????
个别大型 ?5%
中???储量不到
受变 质或接触变质作用??
质型 石的物质成本发生变化,
使持变质前的形态、?
? Mn11%
43% , Fe1%
21% ,S ?
甘山、四?
虎牙、陕?
黎家?
?
??ѝ???
?
?
?
?产在中酸性岩与围岩
接触 ????????
造中
扁豆状、脉 ?????ѝ黄铁矿?斚w ?矿物成分复杂,
?
?
国锰?1% 瑙山
?????湖南?
斚w矿石、氧 ѝ褐锰矿?锰 Mn10% ~27%,Fe??中、小?
状、不规则?
化锰矿石
ѝ???ѝ??1?0% ~29%
铁矿
?包括:(1) 含锰岩层及含
锰多金属矿床风化 锰帽;
(2) 含锰岩层风化壳中?
下伏岩层的裂隙和溶洞?
的淋滤型锰帽;(3)锰帽?
淋o型锰矿破坏后地?
U或短距Lq的堆积?
?矿石质量??
采易?Mn15% ~
?????
?
?
?
?????
ѝ硬水锰锰矿、矿软?褐锰 40% , ???
?
中??
???9% , ?q西?
?开 ???一木圭
的主要类?
?
似层状、??
???
~
个别大型
镜状、沙包状 x
50% ?Fe3%
锰矿
2
0% , ????
S、P ?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 2?2?????
?2?3?3?铬铁矿床
2
中国铬矿资源比较贫乏,按可满需求的E度?属短~源?M有储量矿?1078 万吨,其中富矿?
3?6% ?铬矿产地?56 ?分布于西藏、新疆、内蒙古、甘肃等 13 个省(?,以西藏ؓ最主要,保有储量U占
5
全国的一半?中国铬矿床是典型的与基性岩有关的岩型矿床,l大多数属蛇l岩?矿床赋存于蛇l岩
带中?西藏|布莎铬矿和新疆萨尔托v铬矿{皆属此cR?从成矿时代来?中国铬矿形成时代以中、新生代
Z?
铬铁矿矿石主要工业矿物是铬铁?镁铬铁矿)、铝铬铁?铬晶?、富铬尖晶石?前者铬铁比?
后二者则?通过选矿也难于根本改变铬铁比?
2?2?3?4?钒和钛矿?
中国钒矿资源较多,M有储?V2 O5 2596 万吨,居世界第 3 位?钒矿的分布范围较q??19 个省(?
有探明储?四川钒储量居全国之首,占d量的 49% ;湖南、安徽、广ѝ湖北、甘肃等??ơ之?钒矿?
要于岩岩型钒钛磁铁矿床之?作ؓ伴生矿??2-2)?作ؓ独立矿床产出的钒矿主要ؓ寒武U的
黑色岩型钒ѝ?钒钛铁矿主要分布于四川攀枝花 - 西昌地区,黑色岩型钒矿主要分布于湘、鄂、皖、
一带?钒矿成矿时代主要为古生代,其他地质时代也有量钒矿产出?
中国钛矿资源丰富,分布?10 多个省区?钛铁矿的保有储量 TiO2 ?3?57 亿吨,居世界首位?钛矿?
要ؓ钒钛铁矿中的钛??2-2)、金U石矿和钛铁矿砂矿等?钛矿矿床cd主要为岩型钒钛铁??
ơؓ砂矿?钒钛铁矿中的钛主要产于四川攀枝花地区;金红石矿主要产于湖北、河南、山西等?钛铁矿砂
矿主要于v南、云南、广东、广西等???从成矿时代来?原生钛矿主要形成于古生代,砂钛矿则于新
生代形成?
2?2?4?有色金属矿床
有色金属矿包括铝、镁、铜、铅、锌、钨、锡、钼、锑、汞、铋、钴{十余种?金属量消Ҏ多和产量最高的
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?2?4?1?铝矿?
为铝,其次为铜、锌、铅,四者合计常占有色金属M量的 95% 以上?其他金属的消费与生的数量较??
其h格则q较铝、铜、铅、锌为高?
2
铝土矿是铝矿石的主要来源?中国的铝土矿资源丰度属中{水q?产地 310 ?分布?19 个省(??
M有储量矿?22?7 亿吨,居世界第 7 位?p铝资源最?保有储量占全国储?41% ;贵州、广ѝ河?
ơ之,各占 17% 左右?
铝土矿的矿床cd主要为古风化壛_矿床和红土型铝土矿床,以前者ؓ最重要?古风化壳型铝土矿?
可分贵州修文式、遵义式、广西^果式和河南新安式 4 个亚cR?从成矿时代来?古风化壳型铝土矿主要?
于石炭纪和二叠纪地层之中,Z水型铝土ѝ?徏x式红土型铝土矿ؓq三系到第四系玄武岩受q?
代风化作用Ş成的D积U土型铝矿床,属三水型铝土ѝ?
各类铝矿床地?- 工业cd及其特征见表 2-4?
?2-4?铝矿床地?- 工业cd及其特征
矿床
cd
地质特点
矿体形态及规模
矿石cd
主要矿石矿物
矿石质量特点 矿床规模 相对重要?矿床实例
?
???????
?
?状???状?
?以一?铝
代至新生?以石?透镜 状????
C ?U????U?~? ?????
矟뀁高 ?矟?一
一 ???水Y铝石Z, 40% ~ 70% ,
?Al O 含量
2 3
?
沉积
一?
铝石?
?、中??我国??沛_?
大型及特 ? ??H?院??
Z????U??1 ~5 km, ????ѝ???有蒙脱矟뀁伊 铝硅?3% ~
??????? 0?5 ~ 1 km,?1 ~ 块状,时有?利石???矟?15% , ??
(
大型
ơ要
东田?
ơؓ酸盐岩) 古R 4 m, 有???状和斗状
??ѝ???Ga?Ti?V?
ѝ??矟??Ge、Li
U石
蚀???????镜体及特厚漏?
凹地?
状体
?0
2?矿山地质及水文地?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
l表 2-4
矿床
cd
地质特点
矿体形态及规模
矿石cd
主要矿石矿物
?以三水铝 ?
矿石质量特点 矿床规模 相对重要?矿床实例
?
???????
?似层状、不规则
状、斗L, 产状
q?~? ???U?
q? ??c???
十米
?
Al
2
O
3
含量
?
q???
????昌、几内亚
? ??桑加雯_?
??? ????
代????U???
的风化壳U土层中,
可有短距ȝ??
上ؓ疏松沉积物覆?
?
????
?ѝ???Z,时有一?
土状,l核?软铝矛_一 ?
U土
三水?
铝土?
30% ~ 61% , ??
中、大?
??6%
~
45% , ??Ga?及特大型 ơ要
????
韦帕
及半固结?
铝?
Ti、V、Ge
?
?????丅R??不规则状、透镜
产于W四pM,为沉 ?厚数c十几 ?ѝ??U?矟뀁高 ?矟??65% ~ 74% , ??
U型铝土矉K化、破 c?宽数十米x 块状、假豆鲕 水Y铝石Z, ??4%
?
一 ???
?
以一水硬 ?
?
Al O 含量
2 3
风化
堆积
一水型
铝土?
?中?
?
qx
q??
~
?ơ要
、短距离搬运堆积 ?c? ?500 ~
于岩溶或z地的?4500 m
状???状?量ơ生??20% , ??Ga?大型
Ti、V、Ge
_末?
铝石
?含霞?35% ~
5%,伴生 P、Ti?
5
?霞石、磷灰石
?
???U??丅R?
Zr?Nb?TR?Ga?
岩体辚w的??霞石ѝ块 ?矟????
Rb、V、K
镜状、夹层状体或 ???岩?矟뀁磷 ?矟??
?
?|??
?
霞石 产于 ??????
铝矿 的磷 ??- ???
床或霞岩矿?
希宾、俄|?
???-
沙尔特尔
?大、中??ơ要
?含霞?75% ~
90%,伴生 P、Ti?
Zr?Nb?TR?Ga?
Rb、V、K
岩?
块状
铁ѝ铁锂云
母、黄铁矿
?
?????
?矄ѝ?
?
明矾?丅R???????层状?????
铝矿 灰岩????岩???175 m,廉?
???????
?透镜状?脉状?
?
Al
O
??
2
3
?
?5% )
量黏土 ?
?
扎格利克
?|??
(
????
0% ~ 60%)?
矌Z
16% ~ 18% , ??、中??ơ要
?S、K、P
4
灰砂岩岩层中
1?5 ~ 2?6 m
2
?2?4?2?铜、铅、锌及镍矿床
中国是世界上铜矿较多的国家之一?M有储量铜 6243 万吨,居世界第 7 位?探明储量中富铜矿?
5% ?江西铜储量位居全国榜??20?8% ,西藏ơ之,?15% ?从矿床类 ?以斑岩型铜矿为最重要,?
3
?
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江西德兴特大型斑岩铜矿和西藏玉龙大型斑岩铜矿;其次为铜镍硫化物矿床(如甘肃自家嘴子铜镍矿),?
卡岩型铜?如湖北铜录山铜矿、安徽铜官山铜矿),火山岩型铜矿(如甘肃白银厂铜矿{?;沉积岩中层状?
?如山西中条山铜矿、云南东川式铜矿),陆相砂岩型铜?云南六直铜矿)以及量热液脉状铜矿{??
铜矿形成时代来看,从太古宙至第三纪皆有铜矿形成?但从储量规模和矿床数量来?则主要集中在中生?
和元古宙?中生代铜矿多与R位浅的中酸性岩活动有?如d兴铜?元古宙铜矿多与v相火山岩活?
有关,如甘肃白银厂铜矿;两者相?以中生代斑岩型铜矿ؓ重要?
中国铅锌矿资源比较丰?全国大部分省区均?产地?700 多处,保有铅d?3572 万吨,居世界第
4
?锌储?9384 万吨,居世界第 4 位?其中云南铅储量占全国d?17% ,位居全国榜首;q东、内蒙古?
甘肃、江ѝ湖南、四川次?探明储量均在 200 万吨以上?全国锌储量以云南为最,占全?21?8% ;内蒙?
ơ之,?13?5% ?从矿床类型来?有与花岗岩有关的花岗岩型(q东q^)、矽卡岩?湖南水口?、斑?
?云南姚安)矿床,有与L火山有关的矿?青v锡铁?,有于陆相火山岩中的矿床(江西h坑和?
江五部铅锌矿),有于v相碳酸盐(q东凡口)、惔?- 屑岩系中的铅锌?甘肃西成铅锌?,有于v
相或陆相砂岩和砾岩中的铅锌矿(云南金顶){?铅锌矿成矿时代从太古宙到新生代皆?以古生代铅锌?
资源最Z富?
中国镍矿资源不能满需要?M有储量镍 784 万吨,居世界第 9 位?其中以甘肃省为最,保有储量?
全国?61?9% ,新疆、吉林、四川等??ơ之?甘肃金川镍矿规模仅次于加拿大的萨德伯里镍?Z?
W二大镍ѝ?镍矿矿床cd主要为岩熔ȝ床和风化壳硅酸盐镍矿床两个大cR?后者以云南墨江镍矿?
代表;前者又分岩就地熔ȝ床与岩浆深部熔离贯入矿床两个亚类?从成矿时代分?从前寒武U到新生
代皆有镍矿出?岩浆型镍矿主要于前寒武U和晚古生代,早古生代、中生代也有镍矿产出?风化壛_?
矿则形成于新生代?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 2?2?????
铜、铅、锌及镍矿的矿床地质 - 工业cd及其特征见表 2-5 ~ ?2-7?
?2-5?铜矿床地?- 工业cd及其特征
矿床
cd
地质特点
矿体形态及规模
矿石cd
主要矿石矿物
矿石质量特点 矿床规模 相对重要?矿床实例
?
???????
?
?????镍黄铁矿、黄
?
川、加拿大
???
基性和
基?
岩铜
?似层状、透镜状?
脉状?沿走向可?
1?5km,們 0?8 ~
1km,??5 ~100m
??Cu 0?2% ~
前寒武纪及中生代,
古生 ??之???
U橄 ?岩???岩?
辉岩岩体中
ѝ??状???ѝ????
?状??l?ѝ偶见含钴黄 4C郾o7?S?P伴t 族生、ZNui、??中、大??较重?萨d伯里?
??状??铁矿代替??
?|???
里尔斯克
镍矿
Ag、Se、Te、Zn
砄
铁矿
?
l脉染透镜
??Cu 0?5% ~
1?5%, ??Fe?
Ti?V?P?Se??中、大?
Te、Pd
?
于含 ??????
岩中
????丅R??
?
?V、Ti ??斑铜ѝ黄?
铜硫化矿,l?ѝ钛 ??ѝ?
脉浸染状 含磷灰石
辉长?
铁铜?
?沿走向及們
???c? ??
十米
?巴西?
拉伊?
?ơ要
?黄铜ѝ斑???Cu 0?5% ~
ѝ磁 ?ѝ?q?
岩浆
?
????????{状|脉??
酸?武纪??????U达 0?5 km , ?? l???
?????
0P郾?U%、T,h伴、A生u、AFge、??中、大??ơ要
?南非?
拉博?
2
含磷灰石、斜?
矟뀁方钍石
铜矿 因碳酸岩岩体?
?300 m 以上
染状
Se、Te、TR、Zr
?
???????
?
??状???
?
??ѝ???
武纪 ???代??状、柱状及复杂?
矽卡?于中酸性岩( 矌??ѝ?宽数 十米
铜矿 长岩?????岩?到数癄,厚度?
花岗? 和碳酸盐c??? ???{?
ѝ黄铁矿、磁???Cu 0?8% ~
铁铜化? 矿矿)(,附或q磁黄I铁?5C郾u0?A,g伴?C生o?FSee、??中、大?? ??
???????
录山、河?
?
?Au?Ag
?
寿王坟、广
块状、浸染状
ơ要
U中偶见酸?Te、S
东阳春碌
岩石内外接触带中
轴Ş
或自焉
火山?
?
????????层状、透镜状和
?
????
???ѝ???
?
4
?Cu 1?0% ~
铜矿 - 代ؓ?ơؓ前寒?复杂的复合状,??????ѝ闪锌矿、其?
?
???
火山?U???????向及們长数?? ?状??有磁 ??ѝ??S郾?A%u?A伴g、C生d、ZSne、??中、大??较重?银厂、青?
黄铁????( ????x癄,?1 ~
?状???铜矿、砷黝铜ѝ?
状、脉?
U沟
Te、In、Tl、Ge
铜矿 岩、细_岩{??
200 m
斚w?
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??中、大??较重?
火山?
铜矿 -
火山?武纪、古生代?产于 向及們长数十至 或自焉,?
染 基性或酸性火山岩?数百c?? ~10m 染状
铜矿
?
???
?
????????层状、似层状,?
?
????
??Cu 0?8% ~
??ѝ???
?
U山、四?
拉拉山、山
西落家河
2?5%,
Ag、Co
?
ѝ自焉
?
???????
??? ????
之?产于花岗斑岩?
花岗闪长斑岩、二?
斑岩、闪长斑岩岩?
??????中?
围岩蚀变具分带?
发育N矛_、绢?
岩化??化????
化带????l??
状、浸染状及网脉状
?
环状?盆状??
?黄铜ѝ辉???Cu 0?4% ~
ѝ黄 ?ѝ??1?5%,伴生 Mo?
时见大量??Re?Au?Ag?Se?大型
?
? l???
染状
????
????
兴、智利丘
基卡马塔
斑岩
铜矿
状?{?? ?U?
0?2 ??q???
?p数百c?
?
大??
?重要
铜矿
Te、Co、S
?
???????
?脉状及脉??
向及們长数?
x癄,厚一?
十余c?
??Cu 1?5% ~
????
武纪 ???代??
于各 U??????
中的 ??????
物脉
?
铜硫化矿,?矿或斚w??
状、浸染状 锌矿q
?Au?Ag ?黄铜ѝ黄?
6?0%,伴生 Au??、中?
Ag?Se?Te?Pb?大型
Zn、Bi
脉状
铜矿
井、吉林二
道洋岔、美
国比特
?ơ要
沉积?
????????
?
似层状?层状,
????
质岩?武纪、古生代?产于
?- ??U????( ??
铁矿 岩、硅 ???岩??
铜矿 英岩)层中
?
铜硫化矿, ?黄铜ѝ黄???Cu 1?0% ~
?状???ѝ方 ?ѝ??3?2%,伴生 Pb?
状、条带状 锌矿 Zn、Ag、S
ѝ????1000
臛_千米,厚可?
数十?300 m
?
特大?
?型?
霍各乞、澳
????
特艾?
?较重?
?2
2?矿山地质及水文地?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
l表 2-5
矿床
cd
地质特点
矿体形态及规模
矿石cd
主要矿石矿物
矿石质量特点 矿床规模 相对重要?矿床实例
?
扁豆?长与宽ؓ
数百c数公? ?? ??
厚小?1 m ??状、条带状
十余c?
层状?透镜状?
????
沉积?
?
???????
?黄铜ѝ斑???Cu 1?0% ~
ѝ辉 ?? ?6?0%,伴生 Ag?
数矿床??Re?Se?Te?Pb?特大?
?
????
川??门?
???-
????
矿带
质岩?武纪Z,古生代次
?- ?之?产于白云岩、大
染铜?理岩、片岩、石英岩?
?
?型?
?重要
焉Z
Zn、Co
?
状、透镜状?矿层
厚小?1 m ????状??
余米,含矿层常?带状
数层臛_几层
??状???
?
???????
?辉铜矿ؓ?
量斑铜ѝ黄
铜矿???ѝ?
自然?
砂页
岩浸
?
铜硫化矿,
??Cu 1?0% ~ ?、中?
3?0%, ??S??型???较重?姚、俄|斯
????
生代 ???代??
于未 ??U????
色砂岩及页岩层?
染铜?
Pb、Ag、Mo、W
大型
杰兹卡兹?
?2-6?铅锌矿床地质 - 工业cd及其特征
相对?
要?
矿床cd
地质特点
矿体形态及规模
矿石cd
主要矿石矿物
矿石质量特点
矿床规模
矿床实例
???
?
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?????代?
?斚wѝ闪?
ѝ?????
? q????
ѝ磁??ѝ?
时有白钨ѝ辉
钼矿、辉铋矿
?
{?状???
?
?Pb 1?1% ~
6?1%,?Zn1?7% ~ ?中、大
6?3%,伴生 Cu、Au?型??
Ag、Bi、Se、Te、Cd、In?大型
Co、Au、Ge、Ga、Ti、Sb
状、脉?走向?
?
????
?
??
???
外次?
矽卡?产于 ?????
铅锌?岩与 ?????
??????
附近
?
200 ~ 800 m, ?ѝ????
口山
?100 ~ 600 m, 状、浸染状
??5 ~70m
?
???????似层状、透镜
?
山??|??
??鲁d内依 ?
??区??
????
布区
甘肃铁
?
?????ѝ闪锌矿、黄?7?4%,?Zn1?5% ~ ?中、大
?ѝ???ѝ有时有毒砂?11?9%,伴生 Cu、Au?型?
块状、条带状 辉铋ѝ辉银矿?Ag?Cd?Ba?Se?Te?大型
砷黝铜矿
黄铜 ѝ????
?
Pb0?4%
~
武纪 ?????状、扁?? ?
?量Z生代 向达 1500 m,?
???代???的达 3000 m,?
?????U?向达 900 m, ?
火山?
黄铁?
铅锌?
?
要摇
?
Hg、Sb、Bi、Ga、Ti、In
岩中
1 ~ 100 m
?
辽宁青城
?
?走向?20 ~
8
5
??脉??
?
ѝ????
????
?
?Pb 1?2%
~
?
脉状?寒武U至新生?
?????丅R?
产于各种岩石?
????
W
??WW.KY114.CN 子????
????
盖????
林???U?
达u
斚w ѝ???4?0%,?Zn1?9% ~
7?3%,伴生 Cu、Ag?
ѝ黄铁矿
?
?中、大
型摇
00 m, ??状???状?
0 ~ 500 m, ???状??
?ơ要
锌矿
Cd、Bi?Se?Te?Ga?
In、Ge
数米x十米
染状
?
??????
?
???
?似层状、透镜
?
????
武纪Z,古生?
?之????U?
沉积变质岩中,?
岩常 ?????
cd理石建?
?
?斚w ѝ???
?
Pb0?5%
~
坝????
??庙??
????
文????
亚茫特艾?
沉积变质
岩黄铁矿
铅锌?
状、筒? ???????
?1500 m,們 ??ѝ??ѝ黄铜矿、黄?79N 15%%,,伴含生Zn3C郾u7?Ag~?
?大型?
?重要
特大?
?1000 m, ?状???状??黄铁矿)
S、Cd、Au、Co、Bi
1
~ 50 m?
染?
?
6?0%,?Zn 0?9% ~ ?中、大
11%, ??Ag?Ba?型???重要
Cd?Se?Te?In?Ti?大型
Ge、Cu
?Pb 1?0%
~
?
q???
?
层状、?镜状,
?闪锌ѝ方?
?( ???
?,黄铁矿较
?时有黄铜?
酸?
?
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?
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染状
????
口????
????
厂????
西西比地?
走向可达2000 m,
們可达 1000 m,
? ~50m
岩层??代?????
铅锌?型碳酸盐岩层?
?2-7?镍矿床地?- 工业cd及其特征
矿床
规模
相对
重要?
矿床cd
地质特点
矿体形态及产状
矿石cd
主要矿石矿物
矿石质量特点
矿床实例
?
??????
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矿岩 ?????状?????
拉通或边缘,常受 ?矿体?
深断裂系l控? 岩体下部,一?
含矿 ??????????
岩???岩???一?
?
????
????川?
?
黄铁 ѝ?????Cu0?2% ~ 4?7%?Co???
ѝ黄铜矿、方?伴生 Co、贵金属、稀????
黄 铁矿????Ni0?5% ~ 2?2%, ?Ni、Cu?
基?- ?
基性岩
镍铜?
???丅R?
染状、vl?
??状??
状、角砄
吉林 U??岭?
加拿大萨德伯
里、俄 |???
里尔斯克
重要
铜矿
元素
辑֤?
辉石岩、橄榄岩{?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 2?2?????
l表 2-7
矿床
规模
相对
重要?
矿床cd
地质特点
矿体形态及产状
矿石cd
主要矿石矿物
矿石质量特点
矿床实例
?
状、??状??
状及 ?状?一 ??丅R??
般面型矿??状???状?
状^~?U型???状?l?的高 ?矟?l???Co
?状???
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重要 ( U?
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镍铝镍铁铁绿矿惔及石含?镍 含摇 含CuN0i ?2?5%左~?郾?%? ?
???U?矟?
代、新生代?产于
热带、亚热带基
性岩发育?受岩
体风 ?????
带控?
扎湾,以及
?喀 ??
????
????
多矿?
?????
U土
镍矿
???
大型?
?70% ,
???
?0% )
??? ??核状
复杂
矛_褐铁?
2?2?4?3?钨、锡及钼矿床
中国是世界上钨矿资源最丰富的国?M有储?2529 万吨,居世界第 1 ?产量也居世界首位,是我
国传l出口的矿品?q(?来看,以湖?白钨矿ؓ?、江?黑钨矿ؓ? 为多,储量分别占全国?
储量?33?8% ?20?7% ;沛_、广ѝ福建、广东等??ơ之?在钨矿床cd斚w,以层控叠加矿床和x
攚w花岗岩型矿床ؓ最重要;壛_源同熔花?闪长)岩型矿床、层控再造型矿床和表生型钨矿床次之??
成矿时代来看,最早ؓ早古生代,晚古生代较少,中生代Ş成钨矿最?新生代钨矿则属罕见?
中国是世界上锡矿资源丰富的国家之一?M有储量锡 407 万吨,居世界第 2 位?矿地分布于 15 ?
??,以广ѝ云南两??储量最?分别占全国的 32?9% ?31?4% ,湖南、广东、内蒙古、江西次??
?6 ??共占全国?93% ?锡矿矿床cd主要有与花岗岩类有关的矿床、与中、酸性火?- 潜火山岩?
关的矿床、与沉积再造变质作用有关的矿床和沉U?- 热液再造型矿床,以第一cȝ床ؓ最重要,云南个旧?
q西大厂{世界大型锡矿皆属此cR?q两个锡矿储量占全国锡d量的 33% ?从成矿时代来?锡矿
成矿时代比较q泛,以中生代锡矿为最重要,前寒武纪ơ之?
中国钼矿资源丰富,M有储量钼 840 万吨,居世界第 2 位?以河南省钼矿资源为最丰富,钼储量占?
国d量的 30?1% ,陕西、吉林次?以上 3 省钼储量占全?56?5% 以上?钼矿大型矿床?是一个重要特
?如陕襉K堆城、河南栾川、辽宁杨家杖子、吉林大黑山钼矿均属世界U规模的大矿?矿床cd以斑岩型?
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矿和斑岩 - 矽卡岩型钼矿为最重要,前者如陕西金堆城、江西d?后者如沛_南惔湖钼?矽卡岩型、碳?
盐脉、石p型次?沉积型钼 - 铀 - ?- 镍矿床有较大的潜在h?伟晶岩脉型钼矿无独立工业意义??
钼矿形成时代来看,除少数钼矿Ş成于晚古生代和新生代之外,l大多数钼矿床均形成于中生代,为燕山期
构造岩活动的产物?
钨、锡、钼矿的矿床地质特征见表 2-8 ~ ?2-10?
?2-8?钨矿床地?- 工业cd及其特征
矿床
规模
相对
重要?
矿床cd
地质特点
矿体形态及规模
矿石cd
主要矿石矿物
矿石质量特点
矿床实例
?
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?湖南瑶岗
仙????
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|斯特尔?
?兏V???
利亚金岛
代至新生?以新
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花岗 ?c????
沉积 ?????
光q?常在矽卡
岩中
?
?????白钨 ѝ????
WO
3
0?2%
~
矽卡?
钨矿
状???c??矟??状??辉钼ѝ黄铜矿?2?5% , ??Mo?大摇 型?中时?
??c? ??砄?l??状?斚wѝ闪锌矿?Pb、Zn?Cu?Bi?Au?有特大型
重要
可达 1 ~ 2 km, 染?
們?1 km
锡石及铍矿物
Ag、Sn
?
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Uؓ?ơؓ白垩
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岩????岩??
岗斑? 岩体上部
或顶 ?????
?? ??化?l?
??化??化??
盘岩?
?白钨矿或黑钨
?
WO
0?2%
~
3
?
??状??
?
??????伴生辉钼ѝ?
?q东莲花
山????
储岭
斑岩
钨矿
状?????或黑钨矿矿石?锡石、辉铋矿、闪 0?6% ,伴生 Cu、Sn??、中?
ơ要
Mo?Pb?Zn?Fe?S?大型
Bi、Au、Ag
癄,厚数十米 |脉?
锌矿、黄铁矿、方
铅矿、方钴矿
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W三章部分内定w?
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3
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3
?1?概述
矿山量是采矿企业的一基技术工作?其主要工作内Ҏ在矿山徏讑֒生q程中进行地上、地
下各U工E的施工量,绘各种采掘(?工程囑֒专用?q行采掘区围岩、地表及边坡的移动观研I?
和参加地表各U徏{物、构{物和水体下的开采试?l制矿体几何?寚w掘工E的数量和质量、采矉K?
矿石损失贫化q行验收、统计和监督;有时要测l矿区大比例地形图?矿山量部门q要参加全矿采掘?
划的制定,及时可靠Cؓ生服务,对生产的正常q行及安全作业v到指g监督作用?
我国《矿产资源监督管理暂行办法?(1987 q?规定,矿山企业的地质测量机构是本企业矿产资源开发利?
与保护工作的监督理机构?因此矿山量部门必须深入了解采矿许可证所规定的矿围?对埋讑֥的界
桩或者地面标志的坐标要精测?妥善存;q以明显标记l制在基本地形图和矿区d?划上矿区境界
Uѝ?要定期检查界桩或者地面标志的位置及完好程?同时负责保护矿区境界范围内的矿资源不受侵占?
矿山量的理论和Ҏ以及所使用的A器和工具与相Ll学U有许多共同?本章内容以矿山徏讑֒
生q程中的有关量工作为限,有关控制量、地形测量及地面U\量的具体方法请另参阅有关书c?
3
?2?矿山量的工作内容和要求
矿山量是开发矿业过E中不可~少的一w要的基础技术工作?在勘探、设计、徏设、生产各个阶D?
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直到矿井报废为止,都要q行矿山量工作?
在矿床勘探阶D?要徏立勘探区域的地面控制|?绘 1?5000 比例的地Ş?标定设计好的勘探?
E?例如d、探槽及探井、探L,q将它们绘到^面图上?q要与地质h员共同测l、编制图U资料和
q行储量计算?
在矿p计阶D?需要测l比例尺?1?1000??2000 的地形图,供工业广场、徏(?{物、线路等设计
用?q应q行土方量计等工作?
在矿山徏ND?主要是进行一pd施工量?例如标设井筒或露天矿开挖沟道位|?工业与民用徏
(
?{物放样,凿井开h?讑֤安装量及线路测量等?
在矿q产阶D?需要进行道标定与绘,储量理,开采监?岩层与地表移动观与研究,露天?
边坡E_性的观测与研I?参加采矿计划~制和环境保护与土地复垦的工作?
当矿山报废时,q须全套矿山测量图U、测量手及计算资料转交l有兛_位长期保存?
lg所q?管煤矿和金属矿、地下开采与露天开采的具体工作d各有特点,但按其工作性质,可将?
山测量Q务归Uؓ以下几项:
(
(
(
(
(
1) 建立矿区地面和井?露天?量控制pȝ,绘大比例尺地Ş?
2) 矿山基本中的施工量;
3) 绘各种采掘工程图、矿׃用图及矿体几何图;
4) 对资源利用及生情况q行查和监督;
5) 观测和研I由于开采所引v的地表及岩层Ud的基本规律以及露天矿边坡的稳定?l织开?
?
三下?建筑物下、铁路下、水体下)采矿和矿q讄实施Ҏ;
6) q行矿区土地复垦及环境综合治理研I?
(
?40
3?????詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
(
7) q行矿区范围内的地籍量;
(
8) 参与本矿??月度、季度、年度生产计划和长远发展规划的编制工作?
在诏L行安全、经、合理地最大限度采出有用矿物的基本斚w的过E中,矿山量部门在采矿企?
中v下列主要作用:
(
1) 在均衡进行生产方面v保证作用?在这一斚w主要是通过及时提供反映生状况的各U图U资
?准确掌握各种工业储量变动情况,参与采矿计划的编制和查其执行情况来实现的?
2) 在充分开采地下资源和采掘工程质量斚wL督作用?矿山量人员应依据有x令和规定,l常?
各种已完成的采掘工程质量,对充分合理地采出有用矿物执行监督,以减各U浪?特别是地下资源的费?
3) 在安全生产方面v指导作用?充分利用绘的各U矿山测量图,发挥较全面的熟悉采掘工程的特
(
(
?及时正确地指?佉K矿道不掘入危险区内?同时,要尽量准地预测׃C采空后所引v的岩?
与地表移动的范围,以避免徏{物的破坏和n安全事故的发生?
lg可知,矿山量常被誉ؓ矿山的“眼睛冶是有一定道理的?
3
?3?矿区地表控制量
3?3?1?矿区地表q面控制量
3?3?1?1?一般规?
(
(
1) q面控制|的布设,可采用卫星定位测量控制网、导U及导线|、三角Ş|等形式?
2) q面控制|精度等U的划分:卫星定位量控制|依ơؓ二、三、四{和一、二U?导线及导U网?
ơؓ三、四{和一、二、三U?三角形网依次Z、三、四{和一、二U?
(
1
2
3
(
1
2
3) q面控制|的布设,应遵循下列原?
) 首控制|的布设,应因地制?且适当考虑发展?当与国家坐标pȝ联测?应同时考虑联测Ҏ?
) 首控制|的{,应根据工E规模、控制网的用途和_ֺ要求合理选择?
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) 加密控制|?可越U布设或同等U扩展?
4) q面控制|的坐标pȝ,应在满区内投影长度变形不大于 2?5 cm/ km 的要求下,做下列选择:
) 采用l一的高斯正形投?3毅带q面直角坐标pȝ?
) 采用高斯正Ş投媄 3毅带,投媄面ؓ区抵偿高程面或区q_高程面的q面直角坐标pȝ;或投?
L?投媄面ؓ 1985 国家高程基准面^面直角坐标系l?
3
4
5
3
) 测区或有特D精度要求的控制|?可采用独立坐标系l?
) 在已有^面控制网的地?可沿用原有的坐标pȝ?
) 厂区内可采用建筑坐标pȝ?
?3?1?2?卫星定位量
A?卫星定位量的主要技术要?
各等U卫星定位测量控制网的主要技术指?应符合表 3-1 的规定?
?3-1?卫星定位量控制|的主要技术要?
{
二等
三等
四等
一U?
二
q_辚w/ km 固定误差 A/ mm
比例误差pL B / (mm/ km)
U束炚w的边长相对中误差
? / 250000
U束q_后最p相对中误?
? / 120000
9
4?5
2
?0
?0
?0
?0
?0
?
?
? / 150000
? / 70000
?0
?0
?0
? / 100000
? / 40000
1
? / 40000
? / 20000
0?5
? / 20000
? / 10000
各等U控制网盔R炚w的基U精?可用?3-1)表示?
2
?= A + (B·d)
2
(3-1)
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?3?3?矿区地表控制量
式中?滓———基UK度中误差,mm;
A———固定误?mm;
B———比例误差系?mm/ km;
d———^均边?km?
GPS |观精度的评定,应满下列要?
(
1)GPS |的量中误?按式(3-2)计算:
1
N
WW
]
m =
(3-2)
(3-3)
[
3n
2
2
2
W = Wx + Wy + Wz
式中??m———GPS |测量中误差;
N———GPS |中异步环的个数;
n———异步环的边?
W———异步环的环闭合?
Wx ,Wy ,Wz ———异步环的各坐标分量闭合差?
(
2)控制|的量中误?应满相应等U控制网的基U精度要?q符合式(3-4)的规定?
m ??
(3-4)
B?卫星定位量控制|的设计、选点与埋?
卫星定位量控制|的布设,应符合下列要?
(
1) 应根据测区的实际情况、精度要求、卫星状c接收机的类型和数量以及区已有的测量资料进?
l合设计?
(
2) 首|布设时,宜联?2 个以上高{国家控制Ҏ地方坐标pȝ高等U控制点;Ҏ制网内的?
?宜构成大地四边Ş或中点多边Ş?
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(
3) 控制|应q立观边构成一个或若干个闭合环或附合\U?各等U控制网中构成闭合环或附?
路线的边C宜多?6 条?
(
(
(
4) 各等U控制网中独立基U的观测L,不宜于必要观测量的 1?5 倍?
5)加密|应Ҏ工程需?在满x规范_ֺ要求的前提下,可采用比较灵zȝ布网方式?
6)对于采用 GPS - RTK 图的测?在控制网的设计中应顾及参考站点的分布及位|?
C?GPS 观测
GPS 控制量作业的基本技术要?应符合表 3-2 的规定?
?3-2?GPS 控制量作业的基本技术要?
{摇 U?
接收机类?
仪器标称_ֺ
观测?
二等
三等
四等
一U?
二
双频或单?
双频或单?
双频或单?
双频或单?
双频或单?
-
6
-6
-6
-6
-6
10mm +2 ?0 ?D 10mm +5 ?0 ?D 10mm +5 ?0 ?D 10mm +5 ?0 ?D 10mm +5 ?0 ?D
载L怽
?5
?
载L怽
?5
?
载L怽
?5
?
载L怽
?5
载L怽
?5
静摇 ?
卫星高度? (?
有效观测卫星?
观测时段长度/ min
数据采样间隔 / s
快速静?
静摇 ?
?5
?5
?
?
?
?
?
快速静?
静摇 ?
?
?
?
?
?
?0
?
?0
?
?5
?
?0
?0
快速静?
静摇 ?
?5
?5
10 ~ 30
?
10 ~ 30
?
10 ~ 30
?
10 ~ 30
5 ~ 15
?
10 ~ 30
5 ~ 15
?
快速静?
点位几何囑Ş强度因子 PDOP
?
?
?
?当采用双频接收机q行快速静态测量时,观测时段长度可羃短ؓ 10 min?
?42
3?????詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
3?3?1?3?导线量
A?导线量的主要技术要?
各等U导U测量的主要技术要?应符合表 3-3 的规定?
?3-3?导线量的主要技术要?
???
导线长度
q_辚w 角中误?距中误?距相对
方位角闭合差 导线全长
{
/
km
/ km
/ (?
/ mm
中误?
/ (?
相对闭合?
1
义仪器
2义仪器
6义仪器
三等
四等
一U?
二
三
14
9
3
1?8
2?5
5
20
18
15
15
15
1 / 150000
1 / 80000
1 / 30000
1 / 14000
1 / 7000
6
10
6
?
?
4
3?6
n
? / 55000
? / 35000
? / 15000
? / 10000
? / 5000
1?5
0?5
0?25
0?1
4
5 n
10 n
16 n
24 n
4
?
?
?
2
2?4
1?2
8
1
3
12
1
2
?1?表中 n 为测站数?
2
3
?当测区测囄最大比例尺?1?1000 ?一、二、三U导U的q_辚w及总长可适当N,但最大长度不应大于表中规定长度的 2 倍?
?角?1义?义?义仪器分别包括全站仪、电子经UA和光学经UA?
当导U^均边长较短时,应控制导U边?但不得超q表 3-3 相应{导线长度和^均边长算得的?
?当导UK度小于表 3-3 规定长度?1 / 3 ?导线全长的绝寚w合差不应大于 13 cm?
导线|中,l点与结炏V结点与高点之间的导线长度不应大于?3-3 中相应等U规定长度的 0?7 倍?
B?水^角观?
水^角观宜采用方向观测法?方向观测法的技术要?不应过?3-4 的规定?
?3-4?水^角方向观法的技术要?
{摇 U?
仪器型号 光学微器两ơ重合读C? (?
半测回归零差/ (?
一回?2C 互差/ (? 同一方向值各回较差/ (?
1
2
2
6
义仪器
义仪器
1
3
6
8
9
6
9
四等及以?
13
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义仪器
义仪器
?
?
12
18
12
24
一U及以下
18
?
?1?全站仪、电子经UA水^角观时不受光学微器两ơ重合读C差指标的限制?
2
3
4
?当观方向的垂直角超q??3毅的范围?该方?2C 互差可按盔R回同方向进行比?其值应满表中一回?2C 互差的限倹{?
?观测的方向数不多?3 个时,可不归零?
?观测的方向数多于 6 个时,可进行分l观?分组观测应包括两个共同方?其中一个ؓ共同零方??其两l观角之差,不应
大于同等U测角中误差?2 倍?分组观测的最后结?应按{权分组观测q行站q_?
?各测回间应配|度盘?
5
6
?水^角的观测值应取各回的^均数作ؓ站成果?
C?距离量
1) 一U及以上{控制|的距?应采用全站A或电L距仪进行测?一U以下也可采用普?
钢尺q行量距?
(
(
2) 本书距的各Ҏ标适用于电L距仪和全站仪等中、短E测距A器?中、短E的划分:短程?
3
km 以下,中程?3 ~ 15 km?
(
3) 距仪器的标U精?按式(3-5)表示?
mD = a + b ?D
(3-5)
式中?mD ———测距中误差,mm;
a———标U精度中的固定误?mm;
b———标U精度中的比例误差系?mm/ km;
D———测距长?km?
(
4) 距仪器及相关的气象仪表应定期进行检验?当在高v拔地Z用空盒气压计?宜送当地气?
??校准?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?3?3?矿区地表控制量
(
5)各等U边长测距的主要技术要?应符合表 3-5 的规定?
?3-5?距的主要技术要?
观测ơ数
一回L较差 单程各测回较?
往q较?
/ mm
q面控制|等U?
三等
仪器型号
L回数
/
mm
/ mm
往
q?
?5 mm UA?
?0 mm UA?
? mm UA?
?0 mm UA?
?0 mm UA?
?0 mm UA?
6
8
4
6
2
1
?
?0
?
?
?5
?
1
1
?2(a + b ?D)
四等
1
1
?0
?0
?0
?5
?5
?5
一U?
1
1
?
?
?
二、三U?
?1?距?5 mm UA器和 10 mm UA?是指当测距长度ؓ 1 km ?仪器的标U精?mD 分别?5 mm ?10 mm 的电L距仪器
mD = a + b ?D)?
(
2
3
4
?回是指照准目标一?L 2 ~ 4 ơ的q程?
?Ҏ具体情况,辚w距可采取不同时间段量代替往q观?
?计算距往q较差的限差?a 、b 分别为相应等U所使用仪器标称的固定误差和比例误差?
(
1
2
3
4
6) 距作业,应符合下列规?
) 站对中误差和反光镜对中误差不应大于 2 mm?
) 当观数据超限时,应重整个测?如观数据出现分时,应分析原?采取相应措施重新观测?
) 四等及以上等U控制网的边长测?应分别量取两端点观测始末的气象数?计算时应取^均倹{?
) 量气象元素的温度计宜采用通风q湿温度?气压表宜选用高原型空气盒气压?L前应温
度计悬挂在离开地面和h?1?5 m 以外的地?L_?0?2?气压表应|^,指针不应滞阻,L_
?50 Pa?
5
) 当测距边用三角高E测定的高差q行修正?垂直角的观测和对向观高差较差要?可按?3-16
和表 3-17 中五{三角高E测量的有关规定攑֮ 1 倍执行?
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(
7) 每日观测l束,应对外业记录q行查?当用电子记录时,应保存原始观数?Ҏ需要打?
输出相关数据和预先设|的各项限差?
(
8) 普通钢量距的主要技术要?应符合表 3-6 的规定?
?3-6?普通钢量距的主要技术要?
辚w量距?
差相对误?
定线最大偏?
/ mm
段高差
较差
估读D
/ mm
温度L?同尺各次或同D?
{
作业数 量距L?
dơ数
?/ ?
各尺的较?/ mm
二
三
1 / 20000
1 / 10000
1 ~ 2
1 ~ 2
2
2
50
70
?0
?0
3
2
0?5
0?5
0?5
?
?
0?5
?
??当检定钢时,其丈量的相对误差不应大于 1 / 100000?
3?3?1?4?三角形网量
A?三角形网量的主要技术要?
各等U三角Ş|测量的主要技术要?应符合表 3-7 的规定?
?3-7?三角形网量的主要技术要?
回?
q_辚w
角中误?
/ (?
三角形最大闭合差
/ (?
{
边相对中误?最p辚w相对中误?
1
/
km
义仪器
2义仪器
6义仪器
二等
三等
四等
一U?
二
9
1
? / 250000
? / 150000
? / 100000
? / 40000
? / 20000
? / 120000
? / 70000
? / 40000
? / 20000
? / 10000
12
6
?
9
?
?
?
4
3?5
7
4?5
2
1?8
2?5
5
4
6
9
1
?
?
2
15
30
0?5
10
1
2
?
?? 当测区测囄最大比例尺?1?1000 ?一、二U的辚w可适当N,但最大长度不应大于表中规定的 2 倍?
?44
3?????詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
B?图根q面控制
(
(
1) 图根q面控制,可采用图根导Uѝ极坐标、边角交会和 GPS 定位{测量方法?
2) 图根导线量应符?1 图根导线量,宜采?6义仪器 1 回定水^角?其主要技术要??
应超q表 3-8 的规定?
?3-8?图根导线量的主要技术要?
角中误? (?
方位角闭合差 / (?
首控制
40 n
导线长度/ m
相对闭合?
?1 / (2000 ??
一?
首控制
一?
臆琢 ?M
30
20
60 n
? 1??为比例系?取值宜?1,当采?1?500??1000 比例测图时,其值可?1 ~ 2 之间选用?
2
3
4
5
6
?M 为测图比例尺的分? 但对于工矿区现状图测?不论图比例大?M 均应取gؓ 500?
?隐蔽或施困隑֜区导U相寚w合差可放?但不应大?1 / (1000 ?? ?
?在等U点下加密图Ҏ制时,不宜过 2 ơ附合?
?图根导线的边?宜采用电L距仪器单向施测,也可采用钢尺单向丈量?
?图根量距导线,q应W合下列规定:
1
2
3
) 对于首控制,辚w应进行往q丈?其较差的相对误差不应大于 1 / 4000;
) 量距?当坡度大?2% 、温度超q钢检定温度范??10?或尺长修正大?1 / 10000 ?应分别进行坡度、温度、尺长的修正;
) 对于采用钢尺量距的附合导U?当长度小于规定导UK度的 1 / 3 ?其绝寚w合差不应大于图上 0?3 mm;对于定l部坐标?
的图根导U?当长度小?200 m ?其绝寚w合差不应大于 13 cm?
(
3) 对于难以布设附合导线的困隑֜?可布设成支导Uѝ?支导U的水^角观可?6义l纬仪施?
左、右角各一回,其圆周角闭合差不应超q?40义?辚w应往q测?其较差的相对误差不应大于 1 / 3000?
导线q_辚w及边?不应过?3-9 的规定?
?3-9?导线q_辚w及边?
图比例?
q_辚w / m
导线Ҏ
W
1?500 WW.KY1100 14.CN
3
3
4
4
1
1
1
?1000
?2000
?5000
150
250
350
(
1
2
4) 极坐标法图根Ҏ?应符合下列规?
) 采用 6义全站仪或 6义l纬仪加늣波测距A,角度、距?1 回定?
) 量限差,不应过?3-10 的规定?
?3-10?极坐标法图根Ҏ量限?
半测回归零差/ (?
两半回角度较差/ (?
距L较差/ mm
正倒镜高程较差/ m
?0
?0
?0
臆H / 10
d
?Hd 为基本等高距?
3
) 设?可与图根导线或二U导U一q测?也可在等U控制点上独立测设?独立设的后视点,?
为等U控制点?
4
) 在等U控制点上独立测设时,也可直接定图根点的坐标和高E?q将上、下两半回的观值取q_
g为最l观成?其点位中误差不应大于图上 0?1 mm,高程中误差不应大于基本等高距?1 / 10?
5
) 极坐标法图根Ҏ量的辚w,不应大于?3-11 的规定?
?3-11?极坐标法图根Ҏ量的最大边?
???
1?500
300
1?1000
500
1?2000
700
1?5000
1000
最大边? m
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?3?3?矿区地表控制量
6
) 使用?应对观测成果q行充分校核?
(
5) 图根解析补点,可采用有校核条g的测边交会、测角交会、边角交会或内外分点{方法?当采用测
边交会和角交会?其交会角应在 30?~ 150?观测限差应满 3-10 的要求?分组计算所得坐标较?
不应大于图上 0?2 mm?
(
6) GPS 图根控制量,宜采?GPS - RTK Ҏ直接定图根点的坐标和高E?GPS鄄RTK Ҏ的作业半
径不宜超q?5 km,Ҏ个图根点均应q行同一参考站或不同参考站下的两次独立量,其点位较差不应大于图
?0?1 mm,高程较差不应大于基本{高距的 1 / 10?其他技术要求应按表 3-10 ~ ?3-17 的有兌定执行?
3?3?2?矿区地表高程控制量
3
?3?2?1?一般规?
1) 高程控制量_ֺ{的划?依次Z、三、四、五{?各等U高E控制宜采用水准量,四等?
以下{可采用电L距三角高程量,五等也可采用 GPS 拟合高程量?
2) 首高程控制|的{,应根据工E规模、控制网的用途和_ֺ要求合理选择?首|应布设成环
形网,加密|宜布设成附合\U或l点|?
3) 区的高E系l? 宜采?1985 国家高程基准?在已有高E控制网的地区测量时,可沿用原有的?
E系l?当小区联测有困难时,也可采用假定高程pȝ?
4) 高程控制炚w的距?一般地区应?1 ~ 3km,工业厂区、城镇徏{区宜小?1km?但一个测区及?
围至应?3 个高E控制点?
?3?2?2?水准量
(
(
(
(
3
水准量的主要技术要?应符合表 3-12 和表 3-13 的规定?
?3-12?水准量的主要技术要?
观测ơ数
往q较差、附合或环线闭合?
每千c高差全中误?
路线长度
/ km
{
二等
三等
WWW水准?
.
型号
K
水准
Y
?
114.CN
/
mm
与已知点联测
附合或环U?
往q各一?
往一?
q_/ mm
4 L
山地/ mm
2
?
DS
1
因瓦
往q各一?
?
DS
因瓦
双面
双面
单面
1
6
?0
往q各一?
12 L
4 n
DS3
往q各一?
四等
五等
10
15
?6
?
DS
DS
3
3
往q各一?
往q各一?
往一?
20 L
30 L
6 n
往一?
?
?1?l点之间或结点与高点之?其\U的长度不应大于表中规定?0?7 ?
2
3
?L 为往q测Dc附合或环线的水准\UK?km;n 为测站数;
?数字水准仪测量的技术要求和同等U的光学水准仪相同?
?3-13?水准观测的主要技术要?
基、辅分划或黑?
U面L较差
基、辅分划或黑、红?
所高差较?
/ mm
视线长度 前后视较?
前后视篏U差
/ m
视线d面最低高?
/ m
{ 水准仪型?
/
m
/ m
/
mm
二等
三等
DS
1
50
100
75
1
3
6
0?5
0?3
0?5
1?0
2?0
3?0
?
0?7
1?5
3?0
5?0
?
DS1
DS3
3
四等
五等
DS
DS
3
3
100
100
5
10
?
0?2
?
q似相等
?1?二等水准视线长度于 20m ?其视UK度不应低?0?3 m;
2
3
?三、四{水准采用变动A器高度观单面水准尺?所两ơ高差较?应与黑面、红面所高差之差的要求相同;
?数字水准仪观?不受基、辅分划或黑、红面读数较差指标的限制,但测站两ơ观的高差较差,应满中相应等U基、辅分划?
黑、红面所高差较差的限倹{?
?46
3?????詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
3?3?2?3?늣波测距三角高E测?
(
(
1) 늣波测距三角高E控制测?宜在q面控制点的基础上布设成三角高程|或高程导线?
2) 늣波测距三角高E测量的主要技术要?应符合表 3-14 的规定?
?3-14?늣波测距三角高E测量的主要技术要?
{摇 U?
四摇 {?
五摇 {?
每千c高差中误差 / mm
辚w/ km
?1
观测ơ数
对向观测
对向观测
对向观测高差较差/ mm
附合或环形闭合差/ mm
20 撞D
10
15
40
60
D
D
?1
30 撞D
?1 ?D 为电L距辚w?km;
2
?赯点的_ֺ{,四等应vq于不低于三{水准的高程点上,五等应vq于不低于四{的高程点上;
?路线长度不应过相应{水准路线的总长度?
3
(
1
3) 늣波测距三角高E观的技术要?应符合下列规?
) 늣波测距三角高E观的主要技术要?应符合表 3-15 的规定?
?3-15?늣波测距三角高E观的主要技术要?
垂直角观?
辚w量
仪器_ֺ 观测ơ数
{摇 U?
仪器_ֺ
2义
回?
指标差较?/ (?
??
回较差/ (?
??
四摇 {?
五摇 {?
3
2
?0mm UA?
?0mm UA?
往q各一?
往一?
2义
?0?
?0?
2
3
3
) 垂直角的对向观测,当直觇完成后应即刻进行返觇测量?
) 仪器、反光镜或觇牌的高度,应在观测前后各量一ơƈ_?1mm,取其q_g为最l高度?
?3?2?4?GPS 拟合高程量
(
(
(
1
1) GPS 拟合高程量,仅适用于^原或丘陵地区的五{及以下{高程量?
2) GPS 拟合高程量宜与 GPS q面控制量一赯行?
3) GPS 拟合高程量的主要技术要?应符合下列规?
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) GPS |应与四{或四等以上的水准点联测?联测?GPS 点应均匀分布在测区四周和区中心??
区为带状地?则应分布于测Z端及中部?
2
3
4
5
) 联测Ҏ,宜大于选用计算模型中未知参C数的 1?5 ?炚w距宜于 10 km?
) 地Ş高差变化较大的地?应适当增加联测Ҏ?
) 地Ş势变化明显的大面积区,宜采取分区拟合的Ҏ?
) GPS 观测的技术要?应按本手?3?3?1?2 节的有关规定执行;其天UK应在观测前后各量一?
取其q_g为最l高度?
4) ?GPS 点的拟合高程成果,应进行检验?点C于全部高程点的 10% ,且不于 3 个点;
高差?可采用相应等U的水准量Ҏ或电L距三角高程量Ҏq行,光差较差不应大?
0 Dmm(D 为参考站到检查点的距?单位?km)?
?3?2?5?图根高程控制
(
3
3
(
(
1
2
1) 图根高程控制,可采用图Ҏ准、电L距三角高程{测量方法?
2) 图根水准量,应符合下列规?
) L点的_ֺ,不应低于四等水准高程炏V?
) 图根水准量的主要技术要?应符合表 3-16 的规定?
?3-16?图根水准量的主要技术要?
每千c高差中误差 附合路线长度
视线长度
/ m
观测ơ数
往q较差、附合或环线闭合? mm
仪器cd
/
mm
/ km
附合或闭合\U?
往一?
支水准\U?
往q各一?
q_
山地
2
0
?
DS10
?00
40 L
12 n
?1?L 为往q测Dc附合或环线的水准\U的长度,km;
2?当水准线路布设成支线?其线路长度不应大?2?5 km?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 3?4?露天矿测?
(
1
2
3) 图根늣波测距三角高E测?应符合下列规?
) L点的_ֺ,不应低于四等水准高程炏V?
) 图根늣波测距三角高E的主要技术要?应符合表 3-17 的规定?
?3-17?图根늣波测距三角高E的主要技术要?
每千c高差中误差 附合路线长度
指标差较?
/ (?
垂直角较?
/ (?
对向观测高差较差 附合或环形闭合差
仪器cd 中丝法测回数
6义
/
mm
/ km
/ mm
/ mm
2
0
5
2
25
25
80
D
40 撞D
?D 为电L距边的长度,单位?km?
3
) 仪器高和觇标高的量取,应精至 1 mm?
3
?4?露天矿测?
3?4?1?露天矿测量的主要工作
露天矿测量所用的仪器和测量方法与地Ş量有许多共同之处?
露天矿测量的主要工作?建立矿区量控网,矿区地Ş量,U\量,露天矿工作控制测?露天?
生量,边坡Ud观测,l制各种矿山量图?本节只针寚w天矿开采的特点,介绍露天矿开采所Ҏ?
工作控制量和生产测量?
3?4?2?露天矿^面工作控制测?
露天矿区范围内布设有?3-1 所C的基本q面控制|点,q些点应均匀分布在矿坑四周边帮上q标
埋石,但其密度一般满不了露天矿量工作的需要?因此,应在其基上加密布讑ַ作控制网(?作ؓ
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露天矿生产测量工作的基础?工作控制点相对于附近的基本控制点的点位中误差和高E中误差不应大于
?3-18 的要求?
?3-18?工作控制点点位中误差和高E中误差
点位中误? m
高程中误? m
{摇 U?
采、剥?
0?07
排土场等
0?15
采、剥?
0?05
排土?
0?10
?
?
0?10
0?20
0?07
0?15
工作控制|??一般分ZU?在矿区基本控制网基础上加密布讄为玉U工作控制网,在矿区基
本控制网和玉U工作控制网基础上再加密布设的ؓ域工作控制|?工作控制点要均匀布设在露天采
区工作^盘上,必要时也应布讑֜矿坑边帮?而且要根据测图比例尺的要?保证一定的密度?
建立露天矿工作控制网(?的方法主要根据露天矿地Ş、矿坑轮廓、开采深度、开采方向和所采用的碎
部测量方法来定?一般可用三角网、三边网、电L距导线、经UA导线和交会法{方法徏立?下面?
l几U常用的Ҏ?
3?4?2?1?l纬仪导U法
l纬仪导U法适用于地形比较^?便于量边的情c?如图 3-1 所C?在每个工作^盘的两端先用?
会法定两个已知?A1 、B1 ,A2 、B2 ,A3 、B3 ,然后?A、B 间敷N合导Uѝ??3-2 则是?A、G 两个基本控制
炚w,通过每个工作q盘敯玉l纬仪导U?A—B—C—D—E—F—G?然后在每个工作^盘上的玉U经
UA导线炚w敯域附合导线?
?48
3?????詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
???
?3-1?交会法和导线法徏立工作控制网
?3-2?导线法徏立工作控制网
玉、域 U经UA导线的技术要求见?3-19?
?3-19?设工作控制导线主要技术要?
地摇 ?U别
附合条g
基本控制?
导线总长/ m 相对闭合?
辚w/ m
往q较差相对误?
角中误? (? 方位角闭合差/ (?
?
采、剥?
?
1000
1
1
3000
150
?30
?30
?60 n
?60 n
2
000
玉工作控制?
基本控制?
700
2000
1500
?
排土?
?
1
000
1
3000
150
2
玉工作控制?
?n 为测站数?
在有条g的矿?可采用电L距导线?此时可用玉、域U测距A,量边旉用两回Lq行?
向观?
?4?2?2?交会?
3
露天矿Ş状复?开采深度较?实地丈量辚w有困难时,可采用交会法建立工作控制炏V?角交会?
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又有前方交会、侧方交会和后方交会?利用距仪时,可用边交会?采用前、侧方交会法设工作控制??
?3 个已知点构成交会囑Ş,交会角应?30?~ 120?当交会边长大?800 m ?交会角应?40?~ 110毅??
用侧方交会只解算一l坐标时,必须利用多余观测方向q行核?
后方交会法在露天矿用得比较多,因ؓ后方交会法比前、侧
方交会法灉|、方ѝ省时省力?后方交会应在待定?P 上观?
4
个已知点 A、B、C、D 的方?得出交会?? ?? ?? ,其中W四
个方向作查之?见图 3-3)?
后方交会点一般应独立解算两组坐标,两组坐标值的?
?寚wZ应大?0?2m,Ҏ土场不应大于 0?4m,取^均?
或图形强度较高的一l坐标g为最后结果?
?3-3?后方交会法徏立工作控制网
如果后方交会在待定点上只观测 3 个已知点的方向时,
应尽量将待定炚w在 3 个已知点所构成的三角Ş内?
交会法测讑ַ作控制点的水q角观采用方向观法,回数和观测限差见表 3-20?
?3-20?交会法测讑ַ作控制点时水q方向观测的技术要?
{ 仪器cd 回?半测回归零差 / (? 一回中两倍照准差变动范围/ (? 各测回互? (? 角中误? (? 仪器对中误差 / mm
DJ2
DJ5
DJ5
DJ15
1
2
1
2
8
13
30
30
70
9
10
10
20
20
3
3
3
3
?
?
24
24
60
24
?
60
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 3?4?露天矿测?
采用边交会时,计算出待定点坐标后应反算辚w以资核?各种交会计算公式见表 3-21?侧方交会?
计算公式与前方交会相同?边交会公式只适用于已知点不在同一直线上?利用 PC - 1500 行各U交?
计算可在野外x出特定点坐标?
?3-21?各种交会计算公式
囑Ş及观元?
????
说摇 ??
DAB sin?
= sin(?+ ?
DAB sin?
DAP
, DBP
= sin(?+ ?
xP1 = xA + DAP cos琢AP , yP1 = yA + DAP sin琢AP
?
DAB ?AB 边已知边?琢AP ?AP Ҏ位角,?
xP2 = xB + DBP cos琢BP , yP2 = yB + DBP sin琢BP
cL
xP1 + xP2
yP1 + yP2
xP
=
, yP
=
2
2
1
2
1
2
(
?+ ? = 180?-
DAC sin?
(琢CA - 琢CB + ?+ ?
tan?= DCB sin?tan ?- ?= cot(?+ 45?tan ?+ ?
?
???????? ???????蚁ACP,
2
2
蚁BCP,q用正u公式计算 DAP 、DBP 辚w,然后计算
1
2
1
2
1
2
1
2
?=
?=
(?+ ? +
(?- ?
(?- ?
P 点坐?
(?+ ? -
H1 驻yBC - H2 驻yBA
xP = xB
+ 驻xBA 驻yBC - 驻yBA 驻xBC
?
驻yBC = yC - yB ,余类?
H1 - 驻xBA + 驻xBP
??
y
= y
+
B
P
WWW.K驻yBA Y114.CN
1
2
2
2
2
1
2
2 2 2
(D + b - c )
BC
H
=
(D + b - a ),H
=
1
BA
2
3?4?2?3?三角|法
当露天矿坑的走向比较?或其内部有排土场,可用三角|或UŞ锁法建立工作控制|?三角|和UŞ
锁的布设规格和要求见?3-22?
?3-22?三角|和UŞ锁工作控制测量的主要技术要?
U摇 ?
?
辚w/ m
200
角中误? (?
?10?
回?
三角形最大闭合差/ (? 方位角闭合差/ (?
锁的三角形最多个?
2
1
?30?
?60?
?20 n
?40 n
12
10
?
150
?20?
?n 为所l线路角数?
Z保证囑Ş强度,三角|和UŞ锁的M角度一般不应小?30毅?
此外,利用늣波测距A用极坐标法测讑ַ作控制点也是非常方便省力的?水^角观中误差应不?
q??10?距_ֺ不应低于 5 cm?如采用竖角化水q长及距三角高程?竖角观测中误差应不大
?10义?
3?4?3?工作控制点的高程量
工作控制点的高程采用几何水准量和三角高E测量方法测定?四等以上水准点可作ؓ采场水准?
?水准点距采场较远?按四{水准测量要求引采场水准基炏V?采场水准基点应设在采场附q不易受?
?50
3?????詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
坏的地方,埋设怹性或半永久性标矟?工作控制点的高程由采场水准基点开始用{外水准定?
用三角高E测量独立交会工作控制点的高E时,其已知控制点高程应有四等水准点的_ֺ?单觇方向
应不于三个,个别困难条g,才允总两个方向定?竖直角观应W合?3-23 规定?
?3-23?工作控制点三角高E测量竖直角观测的技术要?
DJ2
DJ6
地摇 ?
最大边? m
1000
角中误? (?
回?中丝?
最大边? m
1000
角中误? (?
回?中丝?
采摇 ?
10
10
1
1
10
10
2
2
排土?
1600
1600
׃同方?或对?观测求得的高差互差对采场工作控制点应不大?0?15 m,Ҏ土场应不大于 0?3 m,
不超q限差规定时,取^均g为最后结果?三角高程单向观测,距离过 400 m ?应进行地球曲率和折光?
正?仪器高和觇标高用钢尺量至 0?5 cm,两次丈量之差应不大于 1 cm,取^均g为最后结果?
3?4?4?露天矿工作控制测量实?
武汉钢铁公司大冶铁矿东露天采场长U?3km,?0?3 ~ 1?0km?坑顶最高点高程 276m,最l坑底设计高
Eؓ - 168 m,72 m 以下为凹形露天开采?该矿主要采用后方交会法作玉工作控制量,Z满后方?
会测量的需?在不同开采时期采用了不同Ҏ设玉工作控制炏V?
在上部水q_采时?视野开?与采场附q的矿区郁等控制炚w视良好,直接利用矿区控制|作采场
的工作控制网,用后方交会法建立采场内各水^的域U工作控制点,光E用三角高程量Ҏ定?后方
交会点至矿区控制点距d 1 km 左右,采用 DJ2 U经UA一回?DJ6 U经UA二测?观测四个方向,?
验角核测量成果的正确性?随着采场的g?采场内与部分矿区郁等三角点不能通视,于是,以郁{三
角点 1480 和矿 2 为已知边,设一中点多边?在矿坑周围徏立矿 3、狮南、尖南、尖北四个玉U工作控制点
(
见图 3-4)??DJ2 U经UA四个回角,角中误?mc?= ?3?2?׃囑Ş强度较差,最p相对中误
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差ؓ 1 / 17600?
?3-4?大冶东露天采场工作控制网
采场向深部开采Ş成深凚w天坑以后,采矿坑越来越H?视野来受限制,而玉U工作控制点必须往
下敷设?采用UŞ锁在采场两侧的固定边帮上建立玉工作控制|?见图 3-4)?UŞ锁用 DJ2 U经UA?
个测回测?竖直角用三丝法测一个测回?采用严密q_法^差计该|?水^角测角中误差 mc?= ?3?2?
最p相对中误差ؓ 1 / 49000?工作控制炚wE用三角高程量定?
所有玉U工作控制点都埋讑֜基岩?q徏 2?5m 高的易觇?每年对简易觇标检查一ơ?工作q盘
上的域工作控制点则用红Ҏ直接在岩石上标出?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 3?4?露天矿测?
应当指出的是,所采用的玉U工作控制网施测_ֺ偏高?
3?4?5?露天矿生产测?
露天矿生产测量包括采剥工作、爆破工作、地质勘探工作所需要的量以及机械讑֤和地面徏{?包括
q输U\的位|?的测?有时q要q行一些局部的地Ş量?
3?4?5?1?采剥工作量
量Ҏ有经UA视距量法、^板A量法、剖面线量法、支距测量法、激光地形A法和摄媄量?
{?各矿山应Ҏ自己的特点和条g选用某一U方法?目前我国露天矿广泛用的主要是经UA视距量
?此外,有些矿山也采用剖面线法或支距量法?
A?l纬仪视距测量法
l纬仪视距测量法是在工作控制点上摆经UA,用视距法出坡顶、坡底线上特征点的位|?按极坐标
法绘出^面图?它与地Ş量中碎部测量方法相同?
B?支距量?
对于露天采矿作业条g比较正规的中型矿山可采用支距测量法,该方法如?3-5 所C?A、B 为工?
盘上的工作控制点,?AB 为基准线,定台阶坡顶U和坡底U的特征?1 ~ 12 相对于基准线的垂?q
出各垂臛_作控制点的距?如图?Aa、Ab、…、Bi、Bj、…等?当两控制炚w距离较大?可用仪器定线?
D丈量支距?当测图比例尺?1?2000 ?支距长度不应大于 15 m;比例Zؓ 1?1000 ?不应大于 10 m??
M量取?0?1 m,各碎部点高程用几何水准测量方法测?L取到厘米?
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?3-5?支距法测步?
C?摄媄量?
露天矿应用地面立体摄影测量方法验收具有省时、外业工作量、工作效率高、节省成本和量资料?
于保存和理{优炏V?q种Ҏ在国外应用较?在我国矿山则处于试验研ID?量Ҏ与测量成?
的处理、测量精度等许多问题需q一步试验?
a?摄媄基线的选择与测?
摄媄基线的选择,一是便于?二要保证图_ֺ?为此,摄媄基线可设|在固定帮上且与开采台?
大致q?Z证最大竖?Ymax 处的点位_ֺ,要合理确定摄q?Y 与摄影基U?b 的比倹{?Ҏ各矿?
摄媄竖距的不?可按下列公式定基线长度:
1
4
bmin ?21
0Ymax
bmax
?
Ymin
(3-6)
(3-7)
当最大竖?Ymax 处的交会_ֺ能满x囄最低精度要求时,其余部分的精度就可得C证?Z?
m
b
1
1
图_ֺ,摄媄基线的丈量精度必M证达?b ?2000 ~ 3000 ?
?52
3?????詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
b?像控点的设
一般每一像对的有效像q内不得于 3 个像控点?像控点的量Ҏ?在摄影基U端点上|A??
用极坐标法用U外距仪测?DJ2 U经UA水q来测定?其点位精度不得低?0?1 m?摄媄时在像控
点上|专用觇牌?
c?摄媄
摄媄方式采用水^正直摄媄及水q等偏摄?最偏?10?最大偏?25?用摄qUA按常规方?
摄媄?
d?内业成图与矿量计?
Ҏ每月验收时所摄取的立体像对的底板(q板)在自动成图A??TECHNOCART)成图?成图?
按照选定的成图比例尺,按像Ҏ成的立体模型l出每月所验收台阶的坡线和坡底线,每隔 1?5cm( ?
1
/ 1000 图上)取一高程炏V?用机械法求相M月坡线所围面U及盔R两月坡底U所围面U?求其q_
面积,再根据坡线及坡底线所取的高E点计算q_D高,由此可求得验收矿量的体积?实践证明:?
影测量法验收_ֺ高于l纬仪视距法?应用此方法验收矿量特别适合于凹形露天矿,一ơ可摄媄多个?
?在精度、效率及力_强度{方面均优于普通测量法?
3?4?5?2?技术境界及采掘界限的测?
露天开采的最l境界、滑坡处理境界及采掘计划q度U应Ҏ设计,以解析法或图解法求得坐标(或设
计直接给定的坐标),用经UA配合量距或视距极坐标法在实地标出,?10 ~ 30 m 设一标志?采用图解法求
坐标?囄比例Z应小?1?1000?技术境界线和掘沟中心线的标定精度要求见?3-24?
?3-24?技术境界和采掘界限的标定精?
Ҏ ??
q面位置中误? m
高程中误? m
露天开采的最l境界线
采掘计划q度U?
0?3
0?2
0?7
0?5
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固定坑线
0?3
0?2
0?2
掘沟中心U?
Ud坑线
0?5
3
?4?5?3?爆破工程量
爆破工程量的主要工作有:
(
(
1) 提供爆破区段的地形图(比例?1?200 ~ 1?500)?
2) 设计图上的炮孔位置或硐室开口位|标定于现场?标定所需的数据用图解法在设计图上求得,
一般用极坐标法q行标定?同时爆破的一排炮孔只需标定一?该排的其他炮孔位|可依炮孔中心距d
炮孔距坡线的垂距来定?
(
3) 凿岩工程完工后实爆破硐室位|、规g及爆破区D늚现状?深孔爆破工程I孔完毕?应以l?
UA视距极坐标法出实际孔位和高E?用皮Z量孔间距,同时出坡顶Uѝ坡底线、下q盘标高和地质界
Uѝ?爆破?Ҏ需要测量实际后冲线、爆堆Ş状和地质界线{?此外,量新台阶的剖面,以便验收量?
计算爆破量时使用,也可供爆破h员分析研I爆破效果?
(
4) 爆破量的内业工作有:l制爆破地区的^面图、剖面图,计算爆破量等?在剖面图上可以确定最
抵抗线及下盘抵抗线的大、炮孔的深情况?q些均是研究提高爆破效率的主要资料?
3?4?6?露天矿量统?
露天矿剥dE量的统计方?一般以从台阶运出岩土的矿RC以矿车的q_容积计算?
矿石回采量的l计Ҏ?矿R计数l计法、地U计量法和验收测量计法{?一般矿p定量统?
工作以地部门验收数据ؓ准?计算矿石回采?主要是计已采矿岩的体积?计算体积的方法有水^?
面法和垂直断面法两种?当采剥工作^盘比较规?高度变化不大?宜采用水qx面法?它是在测l出?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 3?5?????
q面图上量测盔R两个月䆾的坡线所围成的面U和盔R两月坡底U所围成的面U?求其q_面积,再乘?
q_D高,卛_出验收矿量的体积?当采剥工作^盘不规则,高度变化比较大时,则采用垂直断面法,做出?
直断面后量测断面面积,再乘以断面间距得验收矉K体积,体积乘矿石体重得矿石回采量?量部门每月?
收一ơƈq行产量计算与统计?矿岩量验收允许误?5 万吨以下?5% ,10 万吨?4% ,10 ?~ 20 万吨?
3
% ,20 万吨以上?2% ?
验收量?q应定l存的爆区矿岩量?可以直接在实地进行剖面测?也可用经UA视距极坐
标法出爆堆边线,线、底Uѝ阶D下q盘的高E和爆堆表面的高E?Ҏ爆堆表面的变化情?一?
2
?50 ~ 100 m 应测一高程炏V?
除按月验收外,每年度采剥范围内的采出矿、岩量应按图U做一ơ复核性的总计?总计结果与按月
计算累计数相差应不超q下q限? 100 万吨以上?1?5% ,30 ?~ 100 万吨?2% ,30 万吨以下?3% ?
3
?5?矿井量
3?5?1?矿井联系量
3?5?1?1?作用及分c?
C开采时,必须准确知道C巷道和采I区相对于地表各U徏{物及水?x,湖泊{?间的位置
关系,才能正确解决岩层和地表移动、相ȝ井间C采矿以及井筒和相ȝ井间巷道的诏通等重大问题?
为此,必须使井下测量采用与地表相同的坐标系l?用适当的测量方法将地面的坐标系l传递到井下巷道
?q种量工作UCؓ矿井联系量?它的d是确?
(
(
(
1) 井下l纬仪导U中L边的坐标方位?
2) 井下l纬仪导U中L点的q面坐标 x ?y;
3) 井下高程量起始点的高程 H?
前两Q务属于^面联pL?U矿井定向?W三Q务属于高E联pL?U导入高E?
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矿井联系量是矿山测量中一特别重要的工作,对矿山安全生产关pd大?其是井下v边的坐
标方位角,它的误差使导U各点的点位误差随导Ug伔R增大,因而造成井下巷道d向的井筒远,和地
面的对照误差p大?设v边坐标方位角的误差??3?则在距离起始边ؓ 3 km 的导U点的位|误差将
??2?6 m?但v始点坐标 x、y 及高E?H 的误差不随距L的距d大而增大?
矿井定向Ҏ可分?
(
(
(
(
1) 通过q硐或斜井的几何定向,q一工作实际上是通过设相应U别的经UA导线来进?
2) 通过一个竖井的几何定向(一井定?;
3) 通过两个竖井的几何定?两井定向);
4) 陀螺经UA定向?
3?5?1?2?地面q井点的讄
Z把地面坐标系l中的^面坐标和方向传递到井下,必须在井口设立安|经UAq直接观井中垂
U的点,UCؓq接炏V?通常因连接点不能直接与地面控制点通视,故不设永久点,因此,要求在定向井{附
q埋䏀近井点冶?q井点应讑֜便于观测,能长期保存的地点,q埋设永久标?埋设Ҏ可参照地表基?
控制点的要求q行?
q井点要量靠近井筒,至井口连接点的连接导U边C应超q?3
?它可在三、四{三角点的基上用插网、插Ҏl纬仪导U等Ҏ
设(见图 3-6),其相对于四等三角点的点位中误差应不超q??7 cm,
后视边的坐标方位角的中误差应不超q??10义?位置W合上述要求?
三、四{三角点及同U导U点,均可作ؓq井炏V?重新设?量?
法可?5义小三角|或 5义导U的要求q行?导线要闭合或复测?
?3-6?插点设的近井点及连接点
?54
3?????詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
?5义或 10义小三角|作为首U控制的矿?可用其中的点作ؓq井?也可?10义三角网?10义导U来
设?
p井点臌接点的测量可?5义导U要求进?导线要闭合或复测?而在 5??10义小三角|作首?
制的矿区,可按 10义导U连?
Z向井下导入高E?应在地表井口讄两个以上的水准基?q按四等水准要求定高程?q井点可
同时作水准基炏V?
3?5?1?3?竖井几何定向
定向?应在井下定向水^的井底R场内讄一l或两组怹导线?每组不少?3 个点,作ؓ井下控制量
的v始点和始点边?所谓定?是从地面近井点起将地面q面坐标pȝ的坐标和方位角传递到q些点上?
A?一井定?
在井{内从地表自由悬挂两栚wU至定向水^处?在地表测出
两锤U的坐标及其q线的坐标方位角,在井下定向水q行锤U与?
久导U点的连?从而达到定向目的?定向包括两部分工?一是由?
面锤U向定向水^投点,二是在定向水q上与锤U进行连接测量?
a?投点
投点所需讑֤及其布置如图 3-7 所C?图中l钢丝的手摇lR,一
般固定在出矿q_或井口水q之上?钢丝通过滑轮攑օ井内?在专设架
上固定定Ҏ,q钢丝通过其楔口下放?钢丝下端挂重?它由多个?
~口的圆盘套在中心u上组?每个圆盘?10 ~20 kg?重锤的质量在?
?100 m 以内时用 30 ~50 kg;井深大于 100 m,?50 ~100 kg?6 为盛有稳
定液(水或废机?q有盖的桶?重锤x吊在E_液中??3-8 所C?
为定Ҏ,?3-9 所CZؓ重锤?
下放钢丝?先挂 5 kg 的小砂袋,攑ֈ井底后把钢丝卡入定点板内
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再换上重?查钢丝是否自由悬挂可用信号圈法、比距法及钟摆法?
当井{不?气流滴水的媄响不?锤线摆幅于 0?4 mm ?可直
接对钢丝q行q接量?q种投点UCؓ单重E_投点?
?3-7?单重投点
1
—中lR;2—滑?3—定Ҏ;
4
—定Ҏ固定?5—重?6—桶
???????????
?3-8?定点?
?3-9?重锤
当井{深度较?采取减小和阻隔风和滴水影响的措施后仍不能稳定锤U时,应采用单重摆动投炏V?
本法是让锤线自由摆动,q对摆动q行观测,扑և光止位|后固定下来,然后q行q接量,因此,定向?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 3?5?????
q上要安讑֮点盘(见图 3-10)?它由I底圆盘、对点块、螺杆和两根在毛ȝ上刻有毫c_度的标尺l成?
定点盘设|在专门讄的工作台木板?见图 3-11)?
??
?3-10?定点?
?3-11?定点盘的安设
1—工作台;2—定点盘
1
—圆?2—缝?3—对点块;4—钢?5—螺?
摆动观测可用两架l纬仪同时观?见图 3-12(a)),也可用一架经UA观测(见图 3-12(b))?当钢丝自由摆
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动时,在望q镜中以钢丝的内~或外缘在标Zq箋d 13 个以上的L,相应于钢丝静止位|的L Np ?
撞li 撞r
L + R
j
p
p
N =
+
=
(3-8)
p
2
n
2m
2
式中?li ,rj ———左边和双L;
n,m———左边和双Lơ数;
Lp ,Rp ———左边和双L的^均倹{?
静止位置求两?互差应小?1 mm,最后取q_倹{?然后经U?
仪视U对准该L,对点块安放到空底圆盘上,钢丝卡入对点块
内?利用螺杆Ud对点?把钢丝对准在两架l纬仪的视线上ƈ固紧
(
见图 3-10)?
用一架经UA观测?应在q于视U的标尺寚w安设一q面
?镜面与标成45毅角(见图3-12(b)),q于视U的摆动L可从
q面镜中d?
b?q接量
井上下连接测量通常用连接三角Ş?也有用连接四边Ş法和
瞄直法的?
q接三角形法如图 3-13 所C?A、B 表示井筒内两锤线在水q?
面上的投?C、C忆分别ؓ地面和井下的q接?D、D忆ؓ地面和井?
的导U点?井上p接点 C 及两锤线 A、B 构成地面q接三角?
吟ABC,井下?C忆及两锤U构成井下连接三角Ş吟ABC忆?A、B 两锤
?3-12?锤线摆动观测
(
a)两架l纬仪同时观?(b)一架经UA观测
?56
3?????詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
U的位置对定向精度媄响很?应尽量增大其间距q AB q线方向和马头门处风方向一致??C ?C?
Ҏ,应满下列要?
(
(
1) CD ?C忆D忆边的长度大?20 m;
2) C ?C忆尽可能靠近 AB 廉U?卌?????酌忆?茁忆不应大于 2?q样的三角Ş_ֺ最?UCؓ
延三角?
(
3) C ?C忆应适当靠近锤线,?a / c ?b / c 的边长比g过 1?5?
?3-13?q接三角形法C意?
外业观测的内容如?
(
(
1) 角度:?啄忆)、酌 ??酌忆?渍忆),用复法时加??准忆);
2) 辚w:CD(C忆D?,a、b、c(a忆、b忆、c??
观测要求如下:角度 ? 啄忆) 及边?CD、C忆D忆按地面q接导线及井下控制导U要求施?在连接点
C(C? 上测角要求见?3-25?
?3-25?q接点上水^角的观测技术要?
同一斚w同互差/ (?
回?
或复数
归零?
/ (?
验角与最l角之差
/ (?
角中误?
/ (?
仪器cd 观测Ҏ
一ơ对中各回互差 两次以上对中各测回互?
DJ2
DJ5
DJ6
全圆?
全圆?
复测?
3
6
15
30
7
7
15
45
60
30
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6
40
7
?CD(C忆D?边小?20m,在连接点水q时A器应对中三次,每次对中时将照准?或基?位置?
?120毅?
量边要求:?a、b、c(a忆?b忆、c??应施定时的拉力ƈ记温度?锤线E_?每边丈量 4 ?每次钢
移?2 ~ 3 cm,辚w互差不大?2 mm?若锤U有摆动,沿边长方向固定钢?用摆动观的Ҏ(可连l读
6
~ 20 ?,求出钢丝在钢Z的稳定位|ƈ求得辚w,丈量两次,辚w互差于 3 mm?
内业计算:包括解算 琢、茁(琢忆、茁? q检总及计井下v始坐标和方位?
??< 20??> 160毅时,可按?3-26 解算 琢、茁(琢忆、茁??如用复测法测?首先q应分配闭合??- ?+
?= f, f 不应过 ?25义?琢、茁 由正弦公式求?然后q行两项核?一是三角Ş内角??+ ?+ ?光合差
可^均分配给 琢、茁;表中 ? 、茁0 为分配后的角倹{?此检核只能检查计的正确?不能查测量的正确性?
另一核是丈量的两锤UK Cc 和由余u公式计算?Cj q行比较:其差值在地面不应过 ?2 mm,井下?
应超q??4 mm?此差值反映了量边的精度?此外q可计算?琢、茁 的误?m??m??表中 m???角的?
?按规定的Ҏ观测,可取 m?= ?7义???> 20?可用?3-9)和式(3-10)解算:
tan 2?
tan 2?
=
=
(p - b)(p - c)
p(p - a)
(3-9)
(p - a)(p - c)
p(p - b)
(3-10)
其中???????????
?
?
?p = a + b + c
2
最?选一U\?D - C - B - A - C?- D义进行导U计?求得井下起始点坐标及起始边坐标方位角?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 3?5?????
?3-26?q接三角形解??< 20??> 160?
a
b
c
?
7
?157
3?675
3?483
0?5?5?
?
179?8?6?
179?8?6?
0?6?8?
0?6?9?
179?8?9?
3?482
sin?
sin?
0?01510
?
a
sin?=
c sin?
?
0?00775
?
三内角和?
辚w?
?+ ?+ ?
2
2
Cc
=
a
+ b - 2abcos?
a = Cj - Cc
- 0?001
?14?
a
m?
m?
=
=
c m?
误差计算
m
?
= ?7?
b
c m?
?7?
c?一井定向的_ֺ要求
按规E要?两次独立定向的较差不应超q??2?条g困难?在满采矿工E需要的前提?或井C
长度不过 700 m ?较差可放宽至 ?4忆?井田一长度不过 400 m 的小矿井,较差攑֮??8忆?
按较差的 ?2忆要?一ơ定向的中误差是:
2
?
m? = ?
= ?42?
2
2
此项误差包括井上、下q接误差 m?、m?,以及投向误差 ?
2
2
2
m? = ?
m
?+ m?+ ?
(3-11)
如o投向误差和井上、下q接误差相等,则得各项误差不应大于下列?
m
?
42 = ?30?
2
114.CN
??
= ?
WWW.K
= ?
?2
2
Y
m
?
0
42 = ?21?
2
m
= m
?
?
?
2
投向误差 ?是由钢丝投点误差 e 所引v?如锤UK距ؓ c,?
?= ?cc
(3-12)
式中,c?= 206265义?
要 ?不超q??30?,?c {于 3 m ?5 m ?e 不应大于 0?43 mm ?0?73 mm?投点?要 e 不超q上
q限值是很困隄d?l验表明,q接量不超q限值容易做?投向误差不超q限值就困难得多,特别
当井{深度大时?
一井定向的总误?m? ?
2
?
2
C忆D?
2
2
2
2
2
2
m
= m
= mDC + m?+ m?+ m茁忆 + m渍忆 + ?
(3-13)
式中???mDC ———地面连接边的误?p井点v);
兹———投向误?
m?,m?m茁忆,m渍忆———分别ؓ各相应角度的误差?
q行一井定向时,必须严密的工作组l?保证工作人员nl对安全?井上下必ȝ一指挥,q保
持良好的通信联系?上下水^的井口要用木板盖?l对保证井筒内不掉下M东西?井底有h工作??
边井口不得有Z业?对井{深、风大且多阶段开拓的竖井,可分D逐向下q行阶段定向,直至井底?
此时,应和从地面进行定向的Ҏ做方案比?以论证其是否合理?
B?两井定向
一个矿如有两个竖井,且两井间在定向水q上有道相通又便于q行q接量?可进行两井定向??
?58
3?????詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
法是在两井中各挂一栚wU?在地面通过q接量定二锤U的坐标q算出其方位?在地下通过二锤UK
敯导线的连接测量及相应计算,以求Z下导U各点在地面坐标pȝ中的坐标??3-14 Z井定向示
意图?它也包括投点、地面连接和井下q接?但投Ҏ在两井中各挂一栚wU?故锤UK?c 比一井定向时
大得?从而大大减了投向误差 兏V?因此投点?只用单重E_投点,q也是两井定向的主要优点?
地面q接可只设一个近井点(见图 3-14),再从q井Ҏ讑֯
U至二锤Uѝ?也可在两井筒分别讄q井?q连到各自井筒?
锤线上?
井下q接是指由锤U?A 经UA导线至锤U?B 的测量工?q?
按井?10义导线要求施测?与锤U有关的元素在投Ҏ观测,?
他可在此前、后q行观测?
内业计算:
(
1) 由地面连接测量计二锤线坐标 xA、yA、xB 、yB 及连U坐?
?3-14?两井定向C意?
方位?AB)和边?c:
B
tan(AB) = yB - yA = 驻yA
(3-14)
(3-15)
B
xB - xA
驻xA
yB - yA
xB - xA
B
2
B
2
?= sin(AB) = cos(AB) =
(驻yA ) + (驻xA )
(
2) ?A 为原?A1 边ؓ X忆u,?x忆B = y忆B = 0,(A1)?= 0?0?0??用此假定坐标pȝ出 B 点的假定?
?x忆B 、y忆B ,及假定方位角(AB)忆和辚w c忆?在考虑了到起始高程面的投媄Ҏ?c忆应{于地面?c ?其差
?驻c 不应过井上下连接测量引L中误差的 2 ?如忽略地面连接误??
2
?
2
çæmi ÷ö 撞ly
2
撞Rxi +
؈ l ø
m
2
驻c = c - c??2
(3-16)
2
c?
式中?m?———井下连接导U测角中误差;
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Rxi ———井下各点到锤线 B 的距d AB q线垂直方向U上的投?
mi
l 摇———边长相对中误差;
ly ———各边在 AB q线方向上的投媄?
(
3) Ҏ地面坐标pȝ计算井下导线?W一?A1 的坐标方位角?
(
A1) = (AB) - (AB)?
(3-17)
Ҏ A 点的地面坐标 xA、yA ?A1),计算井下q接导线各点的坐?直至 B 炏V?所?B 点坐标应和地
面的值相{?其差值可看做井下导线的闭合差,不应过该导线的限倹{?如不限,此坐标闭合差以?
下导U边长ؓ比例,反号加以分配?
两井定向比一井定向可?_ֺ?故规E要?当有两个或两个以上竖井且井下盔R时,必须用两井定
向的Ҏq行联系量?如矿井未做过一井定?则独立做两次两井定向,所得v始边方向差不应超q?
?1忆?如已做过一井定?应再做一ơ两井定向?两者成果相差小?2忆时,取两井定向成果ؓ最l倹{?
3?5?1?4?陀螺经UA定向
A?概述
陀螺经UA是将陀ZA和经UAl合的A器?׃它不受时间和环境的限?同时观测单方ѝ效?
?而且能保证较高的定向_ֺ,因此是一U先q的定向仪器?qp言,它完全可以取代国内矿山测?
沿用癑ֹ之久的几何定向法,克服了几何定向法要占用井{而造成停、耗费大量人力、物力和旉{缺炏V?
陀螺经UA在矿山测量中可用?
(
(
1) Z下每一水^q行定向?
2) 控制导线量方向误差的积累?在导U测量工作中可以在适当地点加测一陀螺方位边,既可发现
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 3?5?????
量水^角的_差,又可有效地减方向误差的U篏?
(
(
(
3) 矿山及地下工E大型道诏通定向?
4) 在荫蔽地?U\、管道、隧道等工程的定向?
5) 与光甉|距A配套使用,可用极坐标法设新点和敷N_ֺ的光甉|距———陀螺定向导Uѝ?
1
852 q?法国物理学家傅科(J?B. L. Foucalt)提出地球的自转会在陀ZA上生效应的设想:“无需q行
M天文观测或地观?只要由陀ZA观测可以得ZQ何地点的子午U位|冶?׃受当时技术条?
的限?傅科的实验未能获得预期效果?20 世纪?研制成功陀螺罗盘作导航A器?50 q代,研制?
功液式矿用陀螺罗盘A?60 q代,在矿用陀螺罗盘A的基上发展成陀螺经UA,其中较大的改q是?
用金属悬挂带把陀螺灵敏部|于I气中?在发展的初期,陀ZA悬挂在经UAI心竖u之下,悬挂带固?
端与l纬仪的壳体相固?UCؓ下架式陀螺经UA?70 q代,发展成将陀ZA用专用桥式支架跨放、连接在
l纬仪支架上,UCؓ上架式陀螺经UA?陀ZA的电源由蓄电池和逆变器组成?上架式陀ZA的特Ҏ?
U小,重量?观测旉?便于操作和携?适应煤矿井下作业条g,而且陀ZA取下?l纬仪还可单独作
为测角A使用?如瑞士威?WILD)厂的 GAK - 1、匈牙利莫姆(MOM)厂的 Gi - C11 、d国芬?Fennel)厂的
TK - 4、中国矿业大学和徐州光学仪器d联合研制?JT15 {?均属于这一cd?
2
0 世纪 70 q代后期,德国、瑞士、匈牙利、苏联等国家把自动控制技术和电子计算机引q陀螺经UA,
研制动化陀螺经UA,如d国的 MW - 77 - Gyromat,瑞士?GG1 ?匈牙利的 Gi - B3 、Gi - C11 ?苏联
?MBII4 型等?80 q代,研制成数字化陀螺全站A,它的特点是可以直接测定测U的方位角和待定点的?
?敯光电距———陀螺定向导U?满高精度工E测量的要求?如日本烦佳的 GP1 型就是这cMA器?
我国研制陀螺经UAh较晚,中国矿业大学?1956 ~ 1960 q研制成l构、重量与苏联?M1 、M2 怼?
仪器,1964 q与某部队合作研制成与苏?MB 怼的Q子陀螺经UA?但它们都未能用于生定向?中国?
炭科学研I总院唐山分院矿山量研究所?1971 ~ 1972 q间在研制成 KJD - 60 型陀螺经UA初样机的基础
??1973 ~1974 q与西安光学量仪器厂合?改进研制?DJ6 - T60 型陀螺经UA;1978 q又研制成功
DJ2 鄄T20 型陀螺经UA;1992 q又研制?FT 防爆陀螺经UA?中国矿业大学与徐州光学A器d协作,?
WWW.90 KY114.CN
980 q研制成?JT 型陀螺经UA,陀螺方位角一ơ测定中误差??5?基本辑ֈ国际同类型A器水q?JT15
15
1
型陀螺经UA曾被我国南极考察队选中,在南极长城站天文点进行定向测?取得了很好的成果?
B?自由陀ZA的特?
没有M外力作用,q具?3 个自由度的陀ZAUCؓ自由陀ZA??3-15 由陀ZA的模型及原理
C意图?
?3-15?自由陀ZA模型及原理示意图
转子 1 安置在内?2 ?内环 2 又安|在外环 3 上?内环和外环保证了陀ZA围绕在相互垂直的 3 ?
旋{轴的 3 个自由度:转子l其对称?x 在u?4 中旋?转子和内环一L水^?y 在u?5 中旋?陀
?60
3?????詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
ZA转子和内外两环一L竖直?z 在u?6 中旋转?其中转子?x 叫做陀ZA自{轴或主u,通常UCؓ
陀ZA轴?从u端看,转子按逆时针方向旋转时,该uZ轴的正端?内、外两环叫做万向l构?所?y ?
?x 轴叫做万向结构u?陀ZA主ul?y 轴旋?改变其与水^面之间的夹角,通常叫做高度的变化?陀?
仪主轴绕 z 轴旋?改变其与地物在^面内的相对位|?通常UCؓ方位的变?见图 3-16)?3 个u的交?
叫做陀ZA的中心?陀ZA的灵敏部(包括转子和内外两?的重心与陀ZA中心炚w合?
自由陀ZA有两个特?
(
(
1) 陀u在不受外力作用时,它的方向始终指向初始恒定方位,x谓定轴性?
2) 陀u在受外力作用?生非帔R要的效应———“进动冶,x谓进动性?
陀螺的Ҏ可以通过实验来加以说明??3-17 Z实验用杠杆陀ZA?当衡?P 使杠杆达到静q
?陀?D 转动后就能轴的方向保持不变,q是陀ZA的特性之一?如果?P 向左边移动一段距离?
在陀Z转动的情况下,杠杆在重力生的力矩作用下左端下?右端上升,在竖直面上生逆时针方向的
转动;但在陀{动的情况?杠杆不发生上下倾斜的运动而能保持水^,却在水^面上做逆时针方向的?
?从上往下看),q个q动是陀螺的q动?如果?P 向右Ud一段距离,则陀{动时产生的进动方
向和上述方向相反,卛_水^面上杠杆做顺旉方向的{动?
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??
?3-16?陀Z轴的高度与方?
?3-17?实验用杠杆陀ZA
通过实验q可以得?q动的角速度 P 的大与外加力矩 MB 成正?与陀ZA的动量矩 H 成反??
P = M
(3-18)
B
H
通常用右手定则来表示它们之间的方向关pR?即出右手的?
指、食指和中指,使它们互成直?食指指向动量矩的方?中指指向
外力矩矢量方?那么拇指的方向就是进动角速度矢量的方向?在式
(
3-18)?P ?z 轴方向上,MB ?y 轴方向上,H ?x 轴方向上?
Ҏ研究表明,׃轴承间摩擦力矩所引v的主轴的q动是没有规
律的?目前用于定向的陀ZA是采用两个完全的自由度和一个不完全?
自由?也称Z个半自由度的所谓钟摆式陀ZA?
如果把自由陀ZA的重心从中心下移(见图 3-18),卛_自由陀ZA
轴上加以悬重 Q,则陀ZA灉|部的重心׃?O 下移?O1 ?l果?
限制了自由陀ZAl?x 轴旋转的自由?亦即 x 轴因悬重 Q 的作?而永
q趋于和水^面^行的状态?此时它具有两个完全的自由度和一个不?
全的自由度?因ؓ它的灉|部和钟摆怼(重心位于q中心的铅垂U上,
?3-18?钟摆式陀ZA原理C意?
且低于中?,所以称为钟摆式陀ZA?如果用悬挂带悬挂h,陀螺既能绕自n轴高速旋?又能l悬?
轴摆?q动)?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 3?5?????
C?陀螺经UA的工作原?
a?地球自{及其寚wZA的作?
众所周知,地球以角速度 E (E =1 ? 昼夜
5
7?25 ?0 rad/ s)l其自{轴旋?所以地球上
=
的一切东襉K随着地球转动?如从宇宙I间来看
地u的北?地球是在做逆时针方向旋?见图 3
-
19(a)),其旋转角速度的矢?E 沿其自{轴指
向北端?对纬度ؓ ?的地面点 P 而言,地球自{
角速度矢量 E 和当地的水^面成 ??且位于过
当地的子午面内?E 可分解ؓ垂直分量 ? (沉K
垂方?和水q_??(沿子午线方向)?
?3-19?地球自{角速度分量C意?
?3-19(b)表示辅助天球在地q面以上的部分?O 点ؓ地球的中?因ؓ对天体而言地球可看做是一
个点,故可设想,陀ZA与观者均位于?O 点上,且陀ZA主u呈水q位|?在方位上处于真子午面之东,
与真子午面呈夹角 琢?图中 NPN ZN S 者真子午?NWSE 为真地^?OPN 为地球旋转u,OZN 为铅?
U?NS 为子午线方向,?为纬度?
q时角速度矢量 E 应位?OPN ?且向着北极 PN 那一端??E 分解成互相正交的两个分量 ? ?
? ?? 叫做地球旋{的水q_?表示地^面在I间l子午线旋{的角速度,且地q面的东半面降落,西半
面升?在地球上的观者感到就像太阛_其他星体的高度变化一栗?地球水^分量 ? 的大ؓ:
? = E cos?
(3-19)
分量 ? 表示子午面在I间l铅垂线亦即可向l构 z 轴旋转的角速度,q且表示子午U的北段向西U?
动?q个分量UCؓ地球旋{的垂直分量?观测者在地球上感到的正如太阳和其他星体的方位变化一栗??
?? 的大ؓ:
WWW.K? =
Y
?s
1
in?14.CN
(3-20)
E
Z说明钟摆式陀ZA受到地球旋{角速度的媄?把地球旋转水q_??再分解成Z个互相垂?
1
的分?? (?y ???(?x ?,如图 3-19(b)所C?
4
分量 ? 表示地^面绕陀ZA主u旋{的角速度,其大ؓ:
? = E cos渍cos?
此分量对陀ZA轴在I间的方位没有媄?所以不加考虑?
分量 ? 表示地^面绕 y 轴旋转的角速度,其大ؓ:
? = E cos渍sin?
(3-21)
(3-22)
分量 ? 寚wZA?x 的进动有影响,所?? 叫做地球自{有效分量?该分量陀ZA轴发生高度的
变化,向东的一端Ԓ?因东半部地^面下?,向西的一端N?
由此不难理解,当地球旋转时,钟摆式陀ZA上的悬重 Q (见图 3-20)主u x 产生回到子午面内?
q动,其关p表CZ?3-20 中?其情况与?3-17 的实验相cM?当陀ZA主u x q于地q面的时?
(
见图 3-20(a)),则悬?Q 不引起重力力?所以对?x 轴的方位没有影响?但在下一时刻,地^面依角?
?? l?y 轴旋?所以地q面不再q?x ?而与之呈某一夹角??x 轴的正端偏离子午面之?那么?
地^面降落后,观测者感到的?x 轴的正端仰v臛_q面之上,q与地^面呈夹角 ?见图 3-20(b))?因?
悬重 Q 产生力矩?x 轴的正端q动q回到子午面方向,反之亦然?若陀ZA灉|部质量ؓ P,且认为是集中
作用于重?Q1 ,重心 Q1 x挂点 O 的距Mؓ l,则此时因地^面绕 y 轴旋转而引L力矩?
MB = Plsin?= Msin?
考虑?3-18),可知q时 x 轴进动的角速度?
(3-23)
P
=
MH sin?
(3-24)
?62
3?????詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
因此钟摆式陀ZA在地转有效分?? 的媄响下其主?x L向子午面方向q动的?
b?陀ZA轴对地球的相对运?
׃与地球{动的同时,子午面也在按地球自{铅垂分量 ? 不断地变换位|?所以即使某一时刻陀?
仪u与地q面q且位于子午面?但下一时刻陀ZA轴便不再位于子午面内,因此陀ZA轴与子午面之?
h相对q动的Ş式?当陀ZA轴的q动角速度 P 与角速度分量 ? 相等?则陀ZA轴与仪器所在地?
的子午面保持相对静止,因而有:
HE
sin?= E sin渍摇 ?sin?= M sin?
M
H
??角较?故可写成:
兹义 = c义 E Hsin?
(3-25)
M
也就是说,陀ZA轴正端自地^面Ԓ??角时,陀ZA x 轴便与子午面保持相对静止,此时??角称?
补偿?q以 ? 表示?
陀ZA轴对子午面所做的相对q动q程如图 3-21 所C?通过陀ZA的中?O 作水q面 ESWN 和子?
?SZN PN N,竖直投媄?H 垂直于子午面,Uu M—M 为子午面的投?横u为地q面的投?陀ZA轴正?
偏离子午面的角度 ?用水q线D表C?x 轴对地^面的倾角 ?用垂直线D表C?
?
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?3-20?陀ZA轴与重力力矩的关p?
?3-21?陀ZA轴对子午面做的相对运动过E?
(
a)陀ZAq于地q面;(b)陀ZA轴与地^面不q
假设开始时陀ZA轴正端向东偏d午面 ?角位于玉?q位于过 O 点的水^面内,??=0,一般称q个
1
位置为陀ZA轴的初始位置?但由于地球自转有效分?? 的作?q?O Ҏq面的东半部要不断下降,?
半部不断上升?Ҏ陀螺定轴性的特点,陀ZA x 轴正端将相对于水q面抬高而出CԒ角?q就产生作用?
灉|部上的重力矩?此重力矩便引起陀ZA轴向西进?力图?x 轴回到子午面内?但此旉力矩很小,q动
角速度 P 于地球自{角速度分量 ? ,?P < ? )?因此 x 轴仍l箋相对于子午面向东偏离,同时对于水^
面的倾角也l增?一直到 x 轴相对于水^面的仰角?? ,卛_辑֟Ҏ,q动角速度 P ?? 大小相等,?
向相?此时 x 轴不再向东运动?但是׃ ? 的作??角将l箋增大,以致q动角速度 P 大于 ? ,此时 x ?
向子午面进??x 轴未回到子午面之??角L增加?q动角速度 P 也越来越大??x 轴回到子午面
?卛_达芋Ҏ,?角达到最大?重力矩和q动角速度也达到最大?x 轴将l箋前子午面向西进动?但此
时由于陀ZA轴正端偏向子午面以西,׃ ? 的作?西边地^面相对于陀ZA轴正端抬???角逐渐?
?当到NҎ,仰角又减?? ,q时 x 轴进动角速度 P 的大和方向均等于地球自转垂直分?? ,x 轴与
子午面保持相寚w?x 轴处于子午面以西,偏离子午面最q?再过片刻,因ؓ x 轴位于地q面的西半部,地^
面以最大速度仰v,?x 轴以最大速度N,x 轴的仰角卛_始小于补偿角 ? ?由悬重而引L轴进动的角?
?P 开始小于地转垂直分?? ,x 轴的q动落后于子午面的{?所?x 轴向东旋转逐渐向子午面靠近??
到达吁点?x 轴^行于地^??{于?没有引vq动?但由于地q面的西半部不断上升,?角逐渐减小,?
?x 轴正端低于水q面,重力矩出现负?x 轴向东进?从而加速了向子午面方向的运动?׃??角的l对
D来越?x 轴又回到子午面内,卛_N?此时 x 轴正端处于最低点,׃最大负重力矩的作用,x 轴又?
最大进动角速度向东偏离子午?往后就是l原来的q程?
W四章部分内定w?
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4
?矿山地面M布置
4
?1?概述
4?1?1?矿山地面M布置的Q?
矿山地面d^面布|是矿山开发过E中的一设计工?在矿山徏设中居于重要C?无论是新建矿
?q是改徏、扩建矿?均需要有完善的地面M布置,为矿山徏讑֒生奠定良好的基?因此,如何?
虑地面M布置在徏设过E中能够W合要求、节U基建投资、便于施工、加快徏N度,以及在投产后,
能ؓ矿山生、管理和生活创造良好的条g,以最合理的生产流E、最量的劳?取得最大的效益,辑ֈ?
׃业所要求的ȝ?是矿山地面M布置的主要目标?
矿山M布置不仅要实?能满生产的需?而且要与环境相协?W合观和环境卫生的要求,以有
利于Z的工作和生活;同时矿山q应有良好的体建筑艺术,外观整洁的矿?形成一个安全、卫生和优美
的环?Ҏ发工人生产情l?提供工作效率,丰富_生活h重要意义?
矿山地面M布置其实质是对矿山地面设施进行规划与设计?设施规划与设计是l合考虑相关因素
?Ҏ建、改建或扩徏的生产系l或服务pȝ,q行分析、构思、规划、论证、设?作出全面安排,使资源得
到合理配|?pȝ能够得到有效q行,以达到预期目标?矿山企业d^面布|要W合《工业企业d^面设?
规范 GB50187?993》、《工业企业设计卫生标准》GBZ 2?1?007 ?GBZ 2?2?007 的相兌求?
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?1?1?1?M规划的目?
4
设施规划ȝ目标是人力、胦力、物力和人流、物、信息流得到合理、经、有效的配置和安排?q行
设施规划通常的目标是:
(
(
(
(
(
(
1) 化加工过E?
2) 有效地利用h员、设备、空间和能源;
3) 最大限度地减少物料搬运;
4) ~短生周期;
5) 力求投资最?
6) 工提供方ѝ舒适、安全和职业卫生的条件?
4?1?1?2?矿山地面d^面布|的d
矿山地面d^面布|是Ҏ采矿工艺、矿岩运输和地面加工{用要?l合地Ş、地质、水文和气象{?
自然条g,按照卫生安全和环境保护等有关规定,对矿山地面各个组成部分进行全面规划与布置,使各个组
成部分之间互相联pR互怽?形成彼此协调的综合有机M?其主要Q务是:
(
1) 选择场地,q行M布置,解决矿山地面M布局问题?矿山主要场地包括:采矿工业场地、选矿?
业场地、行政办公场地、地面炸药库位置、尾矿库场地、排土场场地{?
(
(
(
(
2) ҎM布置规划的场?q行场地d^面布|?解决地面设施的具体位|问?
3) M解决矿山地面的内外运输系l的布置问题;
4) 解决场地内各U管UK|及l化问题;
5) l制d^面布|图?
矿山M布置是一综合性工?所涉及的因素很多?~制时要做好调查研究,弄清矿床分布、矿区地
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 4?1?概摇 ?q?
形、工E地质、水文地质、气象、地震等多方面的自然因素?地面M布置与矿区的水、电、交通、城镇规划等
斚w的外部条件也密切相关?q些因素与条件从不同E度、不同范围ƈ以不同方式对矿山生各种影响?
如果M布置工作做得l致,各种因素调查清楚,各种条g考虑周到,_ֿ设计,可以做到利用有利的?
?避免不利的媄?使地面M布置更ؓ合理,从而可以达到徏设投资省、生产费用低、生产环境优的?
果?反之,如果布置p或者忽视地面M布置,盲目地徏?必然会造成布置得不合理,d对徏设、生?
和生z造成不便;重则要改造和重徏,甚至造成严重的后?无法挽回的损失?q样的经验教训较?应该?
起重视?例如,矛_子铜矿的“新大井?位置在地面移动范围以?距离矿体太近,因岩石位UM井筒到破
?湖北鸡笼山金矿的居住区和选矿厂徏{在C有矿的地?q去建矿时未查明,现在开采该C矿床,?
地面已有的宿舍、住宅和厂房因受到媄响而要搬迁;易门铜矿的工业场地靠q狮子山矿的山麓,山高坡陡,?
形高差千余米,C用高分段崩落法开?岩移zd频繁,1971 q开始地面大量垮山滚?埃飞扬,冲毁?
公\、输늺与部分房?场地上有 40000 多^方米的工业和民用建筑受到危害;易门铜矿的河东居民区?
于凤q陡崖下方的河?1984 q因陡崖自然垮落,大量岩石垮落到居民区,造成严重的灾?M数十?
破坏了万余^方米的住?湖北盐池河磷矿的工业场地位置选择在陡ȝ山坡下方,因ؓ׃大滑?整个
场地被摧?造成重大的损失和伤亡;攀枝花铁矿的主q硐口位于露天矿排土场的下方,׃沉K滑?q硐
被堵?造成生q输中断;因民铜矿地面的工业和民用建筑在狭H的山沟地带,1984 q发生一ơ特大暴?
泥石?造成了最严重的矿山惔x灑֮,冲毁了大量房屋ƈ造成很多Z亡?
4?1?2?矿山场地与地面设?
矿山地面讄有各cd?在每个场地内建筑有不同功能的地面设施,包括:各种建筑物、构{物和设
备等?
4?1?2?1?矿山场地
不同矿山׃生性质、规模、开采方法、品种cM及徏设条件的不同,场地的设|亦各不相同?一?
矿山场地包括:
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1) 生工业场地?
(
1
2
3
(
1
2
3
4
5
6
(
1
2
3
) 采矿作业工业场地,如地下开采矿q(车场)Z区、露天开采的露天坑等;
) 矿物加工工业场地,如矿石破工业场地、矿石选别工业场地;
) 矿石堆场或排土场?
2) 辅助生工业场地?
) 总降压变늫;
) 水源?
) 修理?如采掘机械、汽车、机车等修理?
) M库、La库厂{场?
) 炸药库场?
) q输设施场地?
3) 生活服务场地?
) 办公?
) 公共建筑?
) 职工生活区?
4?1?2?2?矿山地面设施
Ҏ矿山生、管理和生活的需?在地面修建的各类建筑物以及其他设?一般称为地面设施?地面
设施包括:生建筑物和构筑?行政利建筑,q输、供c供水、排水、供热、通讯、仓库等设施,矿山住宅?
公用建筑{?
各矿山地面设?׃矿山生规模、品种cR开采方法和场地分布不同而有不同的组成?Ҏ各种
?24
4?矿山地面M布置 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
地面设施的性质与用?一般分Z下几c?
1) 主要生设施?Ҏ需?C开采的生设施主要有竖井、斜井、^、通风井、充填井、斜坡道{?
(
以及支护设施和充填设施等?矿山地面的其他生产工施有:矿石q输、装卸、储存和选冶的徏{物和构
{物,废石q输装卸、储存的建筑物和构筑物?
(
1
2
3
4
5
6
2) 辅助生设施?矿山地面的辅助生产设施有以下建筑物和构筑?
) 电力设施,有变늫、配甉|;
) 压气设施;
) 供热设施,有锅炉房、水池、供应冬季取暖及室;
) 采矿机械修理设施,包括锻钎、钻机、电铌Ӏ推土机{设备的保养和维修R?
) 汽R修理设施,包括讑֤的保dl修车间{徏{?
) 仓库设施,有材料仓库、液体燃料和润滑油库、汽车库、凝土支护预制件厂、木材加工厂以及炸药?
{?仓库有露天的、室内的和地下或半地下的?液体燃料库有讑֜C或半C的?炸药库要单独讄?
7
) 供水、排水设?有给水、排水系l、水泉|、水塔和水池、供水管道、排水管道和污水处理设施{?
) 地面q输pȝ,有铁路、公路、架I烦道、带式输送机{线路以及各U运输线路附属徏{物和构{?
8
物等?
(
3) 生活服务设施
1
建筑;
2
) 行政利建筑设施,有行政办公室、食堂、ʎ室、洗室、医疗室{徏{物?矿山救护站、消防R库等
) 住宅与公用设施?矿山企业的住宅公用设施?
4?1?3?矿山地面M布置依据的基资料
4?1?3?1?地理位置、地形资?
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1) 矿山企业所在地的政区及交?主要包括矿山企业所在地的名U、地理位|、交通情c?
(
x;
(
2) 矿山企业所在地区的地Ş、地貌以及与地Ş地貌相关的图U?一般采?1 ?25000 ~ 1 ?50000 ?
地Ş图表C矿山地理位|关p?研究和选择场地与线??1 ?5000 ~ 1 ?10000 的地形图表示矿山M规划,
~制场地与线路方??1 ?1000 ~ 1 ?2000 的地形图表示场地d^面布|和U\布置?
4?1?3?2?C会l济情况资料
(
(
(
1) 当地工业生情况,发展规划和企业协作的可能?
2) 矿山企业所在地区的农业生、土C用情况和居民分布{概?
3) 当地地区规划和市政徏设情c?
4?1?3?3?交通运输资?
(
(
1) 矿山企业q出各种主要货物的来源、用戗地点和距离;
2) 矿山企业附近现有的或拟徏的铁路、公路情?如运输能力、设备配|、线路技术条件、等U、桥隧的
界限、修理养护、装卸设施及q输装卸成本、运L资料;
(
(
3) 矿山企业对外q输U\的资?如接轨点的技术条?厂外U\的地形图及地质资?
4) 矿山企业附近的航q条件、通航旉及运?通航的船只吨位及吃水深度,当地使用的各U船只规
格及性能;
5) 现有码头q输装卸能力及情?可能企业码头地点的地形图及地质资料?
?1?3?4?气象资料
(
4
(
(
1) 气象台站的位|、标高、资料记载的q数;
2) 矿山地区的小气候特?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 4?1?概摇 ?q?
(
(
3) 风向频率及风玫瑰?最大和q_风?地区风的规律及特?
4) 历年来最高、^均降雨量及降雪量,日最大降雨量及暴雨持l时?一ơ最大暴雨降雨量及持l时
?雨季旉及年降雨天数,最大积雪厚?
5) q绝Ҏ高、最低及q_气温、冰L及土壤冻l深?q日照时间?
?1?3?5?工程地质及水文地质资?
(
4
(
(
(
(
(
(
1) 地质构造、地层的E_性及影响场地E_性的不良地质现象,如断层、滑坡、崩塌、惔x、岩溶等;
2) 土壤U类、性质及地质容许承载力{?
3) C水酸度、深度及其升降情?
4) 历史上最高洪水位,汛期z水位、洪水v始日期及持箋旉,山洪情况;
5) 汇水面积、暴雨流量计资料及原有排水设施;
6) 当地的地震基本烈度地震情况及对徏{物的破坏程度?
4?1?3?6?矿床地质资料
(
(
1) 矿床地Ş地质?比例?1 ?2000,该图标出矿体分布界限,地质构造特?
2) 矿床开采综合^面图,1?1000 ~ 1?2000,图上应标出地下开采的q硐、竖井、斜井、通风井、充填井{?
位置,塌落界限,露天开采的d沟口和开采境界?
?1?3?7?矿山企业改徏、扩建的补充资料
4
对于改徏、扩建矿׃?除上q基资料外尚应有原企业的M布置?d^面实图,原有线实测
?原有铁\、公路实图,原企业的q输U\技术条件、运输和装卸讑֤的数量、规根{性能、生产能力以?
修理设施{技术经资料?
4?1?4?矿山地面M布置Ҏ及其新发?
企业d^面设计的目的是ؓ了获得最佳的q面布置pȝ,使系l的基徏投资和运行效益最?而不仅仅
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是谋求某个单体徏{物、构{物或其他设施的最佳位|?因此,在确定^面布|系l时,不能只凭l验,应进
行定量和定性分析所有媄响^面布|系l的因素,妥善处理他们之间的相互关p?q行pȝ而科学的详细?
计?d设计Ҏ随着工业企业的应用而?在数学、运{学、物和pȝ理论{的支持下逐步形成了一
pdU学而严谨的设计Ҏ?目前,主要有三c设计方?摆样块设计法和圆圈布|法、数学分析法和系l?
布置法?其中pȝ布置法最为先q、科??Petri |布|分析中,会用到其中一部分思想的精?在这?
Ҏ做重点介l?
4?1?4?1?摆样块设计法和圆圈布|法
A?摆样块设计法
q面布置h至今,Z仍常用摆样块的设计方?q行工业与民用徏{的q面布置?即用U样块代?
建、构{物、R间、生产装|、堆场的设施,设计工厂、R间、居住区{的d^面布|图?
q种设计Ҏ是根据功能流E示意图、物图、h图、物表作ؓ布置的主要依?运输费用减到
最低限度作为布|的目标,凭实늻验或反复试验q行布置?其方法是Ҏ工艺专业或土Z业提供的建?
构筑物^面图,q将q些q面布置图按一定的比例做成样块(常用 1?500??1000??2000),在已定的厂址
地Ş?与方块图的比例相??Ҏ最佛_能流E或物流程,按照d^面布|的要求,来回Ud样块q?
行试布置,反复多次,直至满规定的各U防护间距、运输线路、管U及l化{布|要求时,方算完成了d^
面布|方案?
采用q种Ҏ,应多做一些方?q进行技术经比较后择优定布置Ҏ?
B?圆圈布置?
q种Ҏ是将主要车间(部门)或生产装|布|在圆圈上或多角形的角点?q用头或连U表CZ?
之间的关p?然后在圆?对他们的位置q行调整,量相互间有密切运输关pȝ部门(车间)或生产装|?
?26
4?矿山地面M布置 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
靠得q一?数量关系重要的部?车间)或生产装|不要横I圆?而要沿圆圈的同一侧布|?见图 4-1?
?4-2),该方法也初步证实了优化布|的可行性?所有的传统布置Ҏ都缺系l化的操作过E?只能?
q试验或设计l验使d^面布|接q最佛_布置,对设计经验的依赖比较强?
?4-1?I越圆圈的布|?
?4-2?沿圆圈的布置
4?1?4?2?数学分析?
摆样块设计法和圆圈位|法存在一定的~陷,要求设计者具有较丰富的设计经?受设计者主观的影响
因素较多,隑օ存在一些不合理的因?使d^面设计方案难以达到最佛_,针对其缺?Z研究Z多种
数学布置Ҏ,与传l布|方法不?数学布置法是在给定比例值的情况?建立了目标函?
m
m
Zmin = ?鄱qi,j li,j
(4-1)
i = 1
j = 1
式中?Zmin ———最总运输费;
qi,j ———R?i 与R?j 之间的运输量;
li,,j ———R?i 与R?j 之间单位q输费用?
目前主要采用的数学分析法有结构布|法和交换法两种?
A?l构布置?
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l构布置法对于R间数量不多的d^面布|很适合?
人工计算,有很大的优点,在设计中l常使用?但是׃?
照结构布|法设计的d^面往往外Ş轮廓不规?需要根?
实际地Ş、徏构筑物的外Ş{进行调整?具体操作程?
?4-3 所C?
l构布置法的步骤如下:
(
1) 在一张干净的白U怸,dҎ相等的方格网或三
角Ş|?
(
2) 按照一定的~号规则,寚w要布|的建筑物进行编
?使每个徏{物都有~号,且号码不凌ؕ;
(
3) Ҏ物流表提供的物流信息,运量最大的车间?
|在Ҏ|或三角形网的中心点?
4) 与之有联系,q量大的车间布置在它的周??
?4-3?l构布置法操作流E?
(
后以此类?所有R间布|完?
(
5) 用线D将各徏构筑物根据彼此关p?用不同粗l或不同数量的线条将他们q接h,表示建筑物之
间的密切E度?
B?交换?
交换法是在现有或单经qh工制定的设计Ҏ基础?q行单元交换,逐步改变设计Ҏ,q求Z
换后Ҏ的目标?当目标g能再降低时或者完成预先的交换数量?停止交换?目标值取决于布置的方
?因此,该设计方法在建构{物设计Ҏ定的情况下,h较大的优?能达到最优的设计Ҏ?具体?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 4?1?概摇 ?q?
作方法如?
(
1) 攉设计基础资料?基础资料的收集是设计的首要环?资料攉的准、完整与?会在很?
E度上媄响设计的质量?攉的资料主要包?车间的组成、各车间的用地面U、各车间的物料运输状cR
间之间的工艺程{?
(
2) 明确车间之间的相互关pR?车间之间的相互关pd怺作用有定量和定性两U关p?定量关系?
要指物理量关系,卛_料、燃料、半成品、成品等的物数?定性关pd比较复杂,主要包含车间之间的相
互媄响关pR环境因素、管理方便与否等因素,受hZ观的判断影响较大?
(
3) d入出表?入出表是一个方D,表的左边栏和上边栏是各个车间的编h名称,序
一致?左边是物的起始车间,上边是物的l止车间?Ҏ入出?按照?4-1)求出目标函数?
?Zmin
?
(
(
4) 在确定的厂址范围内进行第一Ҏ的布|?
5) 评hW一布置Ҏ?计算出第一布置Ҏ中各车间的距?代入目标函数,求出目标?Zmin ,q绘
出第一布置Ҏ的物图,R间之间的物流量和车间之间的距L注在物流图上?
6) 计算W一布置Ҏ的效?E?理论上的最xd^面布|方?首先R间之间物量大、联pd?
(
的R间布|在一?其次再考虑其他因素的媄?对设计的d^面布|方案做适当的调整?׃最佳的d^
面布|是以物关pMؓ基础,因此?Z g为效?E 的评价基,效率 E 的计式如下:
E = (理论上最x案的 Z ? 设计Ҏ?Z ? ?100%
(4-2)
(
7) 选择交换车间?Z得到较高效率的设计方?需要对W一设计Ҏ怺L的各个R间的位置
q行交换,q计出 Z 值是增加q是减少?把有效度高的且 Z 值减的车间q行交换?无论怎样交换 Z
值都不减时的布|方案即为最佳的布置Ҏ?
(
8) 交换法是以物量关系为基,没有考虑车间之间的定性关pR?因此,得到的最佛_^面布|方案不
一定最适合实际场地的要?需要结合环境、地形、h、环保、安全、管理和力_条g{做适当的调?得到
在满非物流U束条g下的最?Z 值布|方案?
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4
?1?4?3?pȝ化布|设计法
pȝ化布|设计法(systematic layout planning)是由国学?Riehard Muther ?20 世纪 60 q代提出?
U?SLP 法?SLP 法是对设计项目进行布|的一套有理的、@序渐q的、对各种布置都适用的方法?q种?
本的E序模式不仅适合各类各种规模的工厂新建、改建或扩徏中各作业单位的布|或调整,也适用于医院?
商店{服务业设施的布|设计?
SLP 法是一个完整的、系l的、条理的工业企业q面设计Ҏ,包含了从定位置到实施的四个阶段,?
个阶D늚具体操作内容如下:
(
1) W一阶段是确定位|?位置可以是一个新址,也可以是?
址,或者是一个厂?或者是一个仓库等;
2) W二阶段是M区划,军_布置范围内的基本物流模式,?
标明每个主要作业区、作业单位、R间或工厂的大和怺关系;
(
(
(
3) W三阶段是详l布|?包括每台讑֤或每设施的位置;
4) W四阶段是实施?
SLP 法四阶段操作程和内容如?4-4 所C?
?4-4?SLP 法四阶段操作程和内?
SLP 法是一U全面的pȝ设计Ҏ,本节只对W二阶段、第三阶
D늚内容做简要介l?
A?作业单位怺关系分析
各作业单位之间除了通过物流关系?q有人际、工作事务、行政事务等zd,q些联系都可以表CZؓ?
作业单位之间的关p?也可以称为非物流关系?通过单位之间zd的频J程度可以说明单位之间关pL?
?28
4?矿山地面M布置 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
切或者疏q?q种对各个单位之间密切程度的分析UCؓ作业单位怺关系分析?当布|的pȝ以物ؓ?
?׃物流Z来考虑其相互关p?当不存在重大的物时,如电子工业、Y件业等高新产业,׃各作
业单位之间的怺关系Z据进行布|设?而制造业的很多企业中,各生产作业单位之间存在大量物关
p?而各辅助部门都ؓ非物关p?则需要将物流关系和相互关pȝ合在一L一考虑?
Muther 提出的作业单位相互关pdq一分析工具,可以表示各个行业中部门间关系的密切程度?各部
门间的关p采用“密切程度冶代码来表C?“密切程度冶~码见表 4-1?
?4-1?“密切程度冶~码
密切E度代码
实际含义
A
E
I
O
U
X
l对重要
特别重要
重摇 ?
一??
不重?
不要靠近
另外,q有一U理׃码说明达到此U“密切程度冶的理?“密切程度冶理由代码见表 4-2?
?4-2?“密切程度冶理由代码
理由代码
1
2
3
4
5
6
7
8
理摇 ?
用同一场地或站?
物摇 ?
服摇 ?
Ҏ ?
库存控制
联摇 p?
零g动
清摇 z?
作业单位怺关系如图 4-5 所C??4-5 的左方ؓ需要进行设施布|的各作业单?囑֏方的每个?
形框表示和左方相对应的两个作业单位之间的关系?菱Ş框上半部为密切程度代?下半部ؓ理由代码?
B?pȝd^面设计?
SLP 法d^面设计的程如图 4-6 所C?首先,研究产品和?其次研究Z完成生所需要的各种
生作业单位和非生作业单位;再分析各作业单位间的物流和非物流的相互关p?然后物和非物的
怺关系囄一张相互关pd表示,可据此画出初步的布置?再加上用l验数据或计所得的各单位面
U?得C个布|方?再考虑影响Ҏ的各U因?Ҏ案做修正调整,同时要注意各U实际限制条?
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各U修改因素和限制条gq行l合q调整后,得出几个W合实际的可供比较选择的方?最后对q些Ҏ
用经或l合比较选出最W合实际的方案?
?4-5?作业单位怺关系
?4-6?SLP 法d^面设计流E?
分Ş几何也应用于厂址选点的权重计中?
4?1?4?4?Petri |络Ҏ
Petri |v源于 1962 q?Carl Adam Petri 的博士论?它是一U可用网状图形表C的pȝ模型?Petri |不
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 4?2????|?
仅仅是一U可用图形表C的数学对象,同时q是一U物理对?它以重自然规律为第一要义,能更好地?
拟自然系l?另外q具有强大系l分析能?分析pȝ的性能?Petri |经q几十年的理论研I?在理论方?
已经得到了一定的发展?׃ Petri |研Iv源于通信领域,以信息流为研I对?其研I方法适合于物?
领域的研究,因此 Petri |很快地应用到矿׃业M布置中?
4
?2?M布置
4?2?1?M布置的主要内?
矿山M布置是矿山各个组成部分的d局,卛_矿区范围内对矿山的工业场地、居住区以及q输、供
c供水排水和通讯{进行全面规划布|?
1) Ҏ矿资源分布、开采规模和采矿工艺布置,l合矿区周围交通运输条件、自然条?布置矿山?
要生产工业场?q以工业场地Z心确定各场地之间的联p?
2) Ҏ矿山q输及当C通运输条?定企业的内部、外部运输方式?采用公\?布置公\U\,
(
(
定与地区公路干U连接的地点;采用铁\?定接轨站位|?布置铁\U\及站?采用水运?定?
头位|?布置码头至矿区的q输U\;采用其他q输方式?相应地确定线路位|及U\走向;
(
3) Ҏ主要生工业场地位置及运输线?l合地Ş布置辅助生工业场地、排土场、居住区及其?
设施{?
(
(
(
(
(
4) Ҏ甉|、水源、污水排攄{位|确定输늺路及供、排水线路位|和U\走向;
5) 考虑留有l合利用和多U经营场?
6) 定施工场地的位|及临时施工道\;
7) 定必须的卫生防护林地及苗圃用地;
8) 定矿山用地规划?
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1) 矿资源条g是决定矿山M布置的自然基,矿山各个场地的布局与矿床分布有密切关系??
4
?2?2?矿山M布置的特?
矿山M布置的特点如?
(
多数情况?矿场分布面积大而分?从而矿山M布置一般具有分散性特炏V?同时矿储量有一定的开
采年限限?所以矿山M布置q应与开采年限、规模以及矿区的开发阶D늛适应?
(
2) 矿山的矿矟뀁废矌输量?生需要的用电量大,q输线及地面设施占地面U大,矿区q需要有
大面U的用地堆积废石、废渣以及表外矿{?矿区地Ş复杂,排水防洪工程?q些多方面的布置因素,反映
了矿山各个方面的特点,都要全面考虑,l合处理,怺协调,l一布置?
(
3) 矿资源分散和分布面U大,往往影响居住区的布局,但居住区q于分散,不便于组l生z?应做?
集中与分片集中相l合?一般可选择条g较好、位|适中的地点作为整个矿区的中心居民?生zL务与
文化设施集中在一?作ؓ全矿区的行政理与公共服务的中心,q与其他的居民区有方便的交通联p??
步发?形成以矿Zؓ中心的矿业城镇?例如:金川镍矿,是我国的镍矿生基地,资源丰富分布面积很广,
有四个矿?东西?5 km,׃戈壁滩地形^?有集中徏讑ֱ住区的条?l过 20 q来规划与徏?现已?
为我国新兴的镍矿?城市与矿区均有方便的交通联pR?
在矿区特别分散情况下,要发展中心居住区,集中各矿区公用的附属设施、服务性设施和理机构,同时
在矿区地形条件的限制?q应特别主要保留发展余地?
(
4) 矿区大多分布在山?是地形、地质构造比较复杂的地方,因此矿山的M布置要很好地考虑场地
的稳定和安全问题?矿区范围?但可供徏{的用地往往q不很多,排土场、尾矿库和居住区l常占用低^
地带,需要占用的面积?q些地方又往往是量较高的农田,因此,合理用地,占耕地特别重要?矿区?
用地的布置q要考虑到矿产分布的范围,避免压矿,以及防止在地下有矿尚未查清的地带?
?30
4?矿山地面M布置 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
(
5) 矿区与农村的联系较ؓ密切,在进行矿区M布置的同?应尽可能l合矿山所在地区的村镇规划,
在道路、供c居住区、公共服务设施等斚w互相分工,l筹考虑,使矿区和村镇或城乡能互相促进,协调发展?
6) 随着我国l济的发?全国中小城市蓬勃兴v,矿山的M布置应与城镇密切l合,一切住?
和福利设施在有条件的地方应徏讑֜城镇,以及利用城镇的设施问题?
(
4?2?3?d^面布|原?
矿山地面建筑物的布置,首先应按照生产过E的最大方ѝ职工生zȝ方便、安全、经来考虑?l成?
下矿山d^面骨q的建筑物和构筑?主要的是d井或d^的位置,破碎车间、选矿厂、废矛_的位|及
内部q输pȝ{?l成露天矿山d^面骨q的建筑物和构筑?主要的是露天坑的q输U\、矿矛_内破?
站、矿矛_运站的位置,破碎车间、选矿厂、排土场的位|及外部q输pȝ{?其他厂房可根据骨q设施的?
|来配置,配置时应注意既不要分?又避免过度集中?建筑q度分散,会造成基本投资的增?如占?
面积增加,线及运输线路长?材料q距增加;高度集中,对矿山防火不?也不利于矿山环境,特别是润?
材料、燃料库、汽油库、贮木库、炸药库应和其他厂房有一定的安全距离?对于有噪声干扰的厂房,也不宜过
于接q?
d^面布|原则如?
(
1) q期和远期发展相l合?q面布局,首先要处理好q期工程与远期发展的关系?有的建筑?
目只有一ơ徏成的d,即ɘq样的徏N目也要ؓ来产量提高,质量攚w创造些有利条g?对于已明?
有W二期甚至第三期工程发展要求的徏N?应本着q期工程布置集中,工艺合理又能与远期目标结
合?对不易分建的工程,应一ơ徏成?q期发展应在单侧或外围预留场?q样,q期可以减少占用?
地面U?
(
2) 必须有够的场地面积,以布置必要的徏{物,但选择场地必须考虑支援农业,节约用地的方??
量少占农田或不占农田?我国耕地面积U占全国总面U的 11?2% ,可开荒地不到 4 亿亩都集中在东北,耕地?
U不宽裕,加之人口众多,因此矿山企业应尽可能做到不占或少占农?利用荒地、低产田、山地等建厂?
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3) 厂房布置可能满生产工?一般要以中心统一安排?露天矿山的办公及利设施位置?
(
避开d风向的下风流方向?C矿山,当主、副井相距较q时,应在丅R副井分别设|工业场地?对于动力
设施应位于负L中心,易燃易爆物资应远ȝ产生zd?
住宅区、生zȝ利、办公楼及校区实验室{应q离噪声场所,Ҏ落物及有x体的车间,应布|在矿区
d风向的下风流或最风频的上风?
(
4) 矿山大部分处在山区或丘陵地带,必须注意利用地Ş,以减土x工程?量使挖填方q,?
节约投资及劳动力,有利于排?例如选矿?当采用重选时,应选择坡度 15?~ 20毅的山坡地带布置厂房,?
便矿自?如用?则选择 5?~ 10毅的山坡也可以?
(
5) 保安全可靠?所有工业场?不应布置在地表移动范围以?临时性徏{除?,不应布置在工
E地质和水文地质条g不好的区域中,避免场地位置讑֜山坡崩塌、有滑坡危险及山z危险区?同时亦应
q距大爆破媄响区?以保证安全?
(
6) 矿区内外交通运输方ѝ?矿山提升井或q硐口到选厂的内部运输量很大,应利用地?~短矿石q?
输距?避免多次转运?对运出或q入吞吐量较大的仓库、堆?应靠q铁路或公\,或设专用铁\或公?
U?以减运输距?方便q输?
4?2?4?主要场地位置的选择
4
?2?4?1?场地一般要?
A?用地要求
1) 场地面积和外形应满生需?q应有适当的发展余?但不可过多预留用?q期用地要布|?
(
紧凑;
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 4?2????|?
(
(
(
(
(
2) 场地用地应尽量利用山地、坡地及其他不宜耕种的荒?要少占或不占耕地;
3) 减少用地,采取场地l合,建筑合ƈ的措?
4) 选择地Ş坡度、标高应满生工艺程和物料运输要?
5) 选择适宜的地?以求qx场地的土x工程量少q便于排?
6) 场地的地形地势要有良好的通风、日照条?严寒地区应避开阴湿地段,炎热地区应尽量避免日?
山坡地段的居住区宜向队?
B?场地地基的要?
(
(
1) 避开断层、滑坡、岩溶、惔x、Y土等不良地质地段;
2) 选择场地的徏{地有满求的承蝲?Ҏ重大讑֤和高大徏、构{物的场地尽量布|在?
Ҏ岩石的地Z;
(
(
(
3) 在湿h黄土地?量选在湉K量小、土层薄的地D?
4) C水要?q注意其对徏、构{物有无侵蚀?
5) 工业及民用场地应不受z水Ҏ,山区应注意山z危実?场地标高应高洪水位?
C?卫生防护的要?
(
(
(
(
1) 场地布置必须防止因矿山废水的排放和废石的排弃所产生的污?
2) 矿石、废矛_|场地应不致影响附近地区的农业生产和居住区及其他建、构{物的安?
3) 易燃、易爆及有放物质的储存场地,或放性废料堆?要与其他场地保持W合安全规定的距?
4) 产生有害因素的矿׃居住Z?应设|一定的卫生防护距离?卫生防护距离的宽度应由徏?
ȝ部门会同环境保护ȝ部门Ҏ具体情况定,在卫生防护距d不得讄l常居住的房?q应
l化?
4?2?4?2?采矿工业场地
C开采的工业场地的位|?大多数情况都军_与主矿井(?口的位置,所以工业场地常位于??
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附近,Ҏ开拓确定?
竖井、斜井或q硐口一般应选择在矿体的下盘地段?地Şq缓,岩性稳?矿石和废矌输方ѝ?场地
应以井口Z?q满_|各徏、构{物及堆场的要求?
工业场地为几个矿??或露天矿服务,则最佳的位置宜在一个适宜的中心地?或者是物料q出、运
q的q输功最的地点?通风设施与充填设施的位置应分别选定在通风井及充填井附q?
露天开采的工业场地一般宜选择在堑沟附q?应在露天矿最l开采境界以外及爆破危险围以外?
其他要求与地下开采基本相同?
4?2?4?3?炸药?
位置选择在比较隐蔽的p?有可利用的山岭冈峦作为天然屏障的地方,以便量~小对外安全影响
范围?在满_全的条g?距离采矿场比较近,q输方便?
炸药库与工业场地、居住区、铁路、公路等的距?应符合《爆破安全规E?GB6722?003)的规定?
4?2?4?4?排土?
排土场选址应符合《金属非金属矿山排土场安全生产规则》要求?
排土场应在不影响矿床q期、远期开采和保证边坡E_的条件下,量选择在位于露天采场、井口、硐?
附近的沟h山坡、荒C?有条件时,宜尽量利用采矿区作排土场,以羃短运输距?节约土地?
集中或分散的排土场的d?应与矿山采掘的岩土总量盔R应?凡具有将来尚可利用的表外矿或?
他矿物的排土?除具备分别堆|的定w?q应考虑回收时装q方ѝ?堆置含有有害物质(如含岩?
的排土场址,应选择位于工厂、居住区的最风频的上风侧和水源地的下游,q考虑留有增加处理措施?
场地?
排土场应量避免选择在易被山z或x冲刷的河?以免淤塞河道或生惔x而造成危害?在不
?32
4?矿山地面M布置 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
可避免时,应严格采取截z、排水、防冲刷的措施?
1) 排土Z|的选择,应保证排弃土岩时不致因大块滚矟뀁滑坡、塌方等威胁采矿场、工业场??
?、居民点、铁路、道路、输电及通讯q线、耕种区、水域、隧z等设施的安?
(
(
措施;
(
2) 排土Z宜设在工E地质或水文地质条g不良的地?如因地基不良而媄响安?必须采取有效
3) 排土场选址时应避免成ؓ矿山泥石重大危险源,无法避开时要采取切实有效的措施防止惔x
灑֮的发?
(
4) 排土场址不应讑֜居民区或工业建筑的主导风向的上风向和生活水源的上?废石中的污染物要
按照《一般工业固体废物贮存、处|场污染控制标准》堆放、处|?
排土Z|选定?应进行专门的工程、水文地质勘?q行地Ş绘,q分析确定排土参数?内部排土
Z得媄响矿山正常开采和边坡E_,排土场坡脚与矿体开采点和其他构{物之间应有一定的安全距离,?
要时应徏设滚x泥石拦挡设施?
在矿山徏设过E中,修徏公\和工业场地的废石应选择地点集中排放,不能p排弃在公路边和工业场
地边,以避免Ş成惔x?排土场的阶段高度、d|高度、安全^台宽度、总边坡角、相邻阶D同时作业的
前堆置高度{参?应满_全生产的要求在设计中明确规定?
4?2?4?5?选矿?
选矿厂的位置应根据矿矌输、尾矿运输、精矿运输、供水、供c地形等多种因素和条?l合比较?
?一般常靠近采矿?以羃短矿矌输距?降低q输成本,特别在确定出矿井(?口或堑沟口的位置?
应充分考虑选矿场可能的厂址位置?在大多数的情况下,金属和非金属的选矿厂选择在矿区附q?但应保持
必须的安全距R?选矿厂一般都利用山坡地Ş,坡度?10?~ 25毅之间?历来认ؓ山坡上徏厂利用重力运
?可以节省提升矿石费用?但也有h认ؓ?2?~ 4毅接q水q_度的厂址为理?比山坡厂址更具有优?
厂区通行方便,利于人员作业、材料运输和讑֤l修?׃q_机械的改q?认ؓ厂址挖^虽然增加q_
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基土x工程?但在建筑l构以及来攏V扩建方面比山坡建厂更ؓl济?
4?2?4?6??
库设计要W合《尾矿库安全技术规E》和《金属非金属矿山安全标准化规?库实施指南?AQ
007?4?006)?库应靠近选矿?量利用地Ş,实现自流输?库址的标高应低于选矿?如需
2
要用动力扬?应力求扬E最?库址即需要有_容积,又要占耕地?应避免选择在村镇或居民区的?
?q与居民Z持必要的安全及卫生防护距R?Ҏ地Ş条g库也可以分散讄?从安全要?库址
下游在一定范围内不能有居民区和城镇?
(
(
(
(
(
(
(
(
1) 不宜位于工矿企业、大型水源地、水产基地和大型居民Z?
2) 不应位于全国和省重点保护名胜古迹的上?
3) 应避开地质构造复杂、不良地质现象严重区?
4) 不占或少占农?不迁或少q村?
5) 不宜位于有开采h值的矿床上面;
6) 汇水面积?有够的库容和初、终期库?
7) {坝工程量小,生理方便;
8) 输送距ȝ,能自或扬程?
4?2?4?7?居住?
居住Z|的选择,应符合有利生?方便生活的原则?当矿Z͘q城镇时,居住区宜与城镇紧d|?
便于q文化、生zȝ利设施?如在矿区居住?在符合防爆、卫生的要求?居住区宜量l合矿区?
|?可选择在工业场地附q的山坡、荒C?居住区应避开露天采场、排土场和有烟尘、生有x体的车间
{场所d风向的下风侧?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 4?2????|?
4?2?5?影响M布置的自然因?
对矿山徏设有较大影响主要自然因素包括:地质、地貌、气象和水文{因素?
4?2?5?1?地质因素
地质因素包括工程地质、水文地质和地震{三部分,是矿山徏讑֏展的基础条g之一?主要体现在矿?
用地以及各项建筑物地基的E_性和工程设施的经性上?具体内容包括地层性质、地下水、地震和不良?
质现象等?
(
1) 自然地基作ؓ建筑地基?其地层地质构造和地表物质的组成状늛接媄响徏{物的稳定程度、徏
{高度、施工难易和造h高低?地表l成对徏{物影响通常用地承蝲能力表示?各种地表l成物质承蝲?
见表 4-3?
?4-3?各种地表l成物质承蝲?
cL ?
摇 ?
黏摇 ?
_、中?
l摇 ?
大孔?
淤摇 ?
承蝲? MPa
0?4 ~ 0?7
0?25 ~ 0?5
0?24 ~ 0?34
0?12 ~ 0?22
0?15 ~ 0?25
0?04 ~ 0?1
(
2) C水对矿山和徏{物的稳定性媄响很?主要反映在水量、水质和埋深{方面?C水的?
量和水质可作为矿山水源的取舍标准,往往在山区地表水取用困难?C水将成ؓ工业与民用的主要?
源?C水的埋藏深度对徏{物的媄?一般要求见?4-4?
?4-4?C水的埋藏深度对徏{物的媄?
建筑物特?
C水埋? m
1?0 ~ 1?5
建筑物特?
低层建筑
道摇 ?
C水埋? m
0?8 ~ 1?0
1?0
3
层以上徏{?
有地下室的徏{?
2?5 ~ 3?0
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3) 地震是一U灾x地质现象?矿山主要了解当地是否属于地震区及其烈度和频率,定
(
目及防L施??7 度以上地震区,对强烈褶皱带、活动断裂带、矿山采I区、洪水没区、尾矿库下游、^
原与山地l合部等地区,一般不宜用作徏讄地或布置重要建、构{物,特别不宜布置油库、炸药库?
(
4) 注意工程地质灑֮?矿山多位于山?地质构造较复杂,要特别注意滑坡、惔x{不良工E地?
现象?一般应量避免在这些地区徏?如无法避免时,应采取各U有效措?保证场地的安全?滑坡
与惔x的一般防L施见?4-5、表 4-6?
?4-5?滑坡的一般防L?
防治措施
地表排水
C排水
减摇 ?
????
滑体外地表水应拦截或旁行,滑体内地表水应防渗、引?
修筑支撑渗沟、截水渗沟或边坡渗沟水排出,也可以用隧洞或垂直孔、砂井与q硐{引走地下水
一般适用于滑坡床上陡下缓,且滑坡后壁及两侧有稳定岩?
一般用抗滑桩支撑可能滑坡的岩土?
抗滑支撑
?4-6?泥石的一般防L?
????
上游:水土保持
中游:拦截
下游:排泄
避摇 开
????
在上游流域范围内,植树造林,修徏地面排水pȝ,E_山坡
在中游和支沟处设|拦截坝?使惔x速降?Z物质沉积下来
在下游设|导堤、急流槽、渡槽等排泄措施,使惔沙迅速排?
l常发生泥石地D|q几十年来虽未发?但有再次发生条g地段,一般应予避开
U\应避免穿q惔x分布?如必ȝq时,可在沟口设桥跨越,或以隧道I越?
跨越、穿?
?34
4?矿山地面M布置 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
4?2?5?2?地貌因素
地貌是矿山徏讄重要影响因素,不同的地貌类型、地表Ş态以及各U地貌特征及其对矿山的媄?
见表 4-7?
?4-7?地貌特征及其对矿山徏讄影响
地貌cd
一 ???
(
1) 在断层前~徏设时,应查明断层的位置、状、破带宽度、断层的zd性以及滑坡、崩塌、危岩等不良地质现象;
山摇 ?
(2) 在山区徏设时,应查明岩石的风化E度和边坡的E_?
(
3) 在沟槽地形或沟口?应注意山z、惔x的危?
(
1) 地Ş起伏大的场地q行开拓时,土石斚w较大;
丘摇 ?
z积?
坡积?
(2) 挖方地段岩石出露,填方地段土的含水量大,承蝲力低,有时q有淤惔出现;
(
3) 地层随地形v伏而变?注意地基不均匀下沉对徏、构{物的媄?
(
1) 场地宜徏在洪U扇的中部、上?
(2) z积扇上部地形狭H?易受山洪泥石的袭击;靠山太近时应注意边坡的稳定?
(
3) z积扇的下部颗粒l?C水位?土的承蝲力低?有时q存在淤泥、沼?
(
1) 应注意地基土的不均匀?
(2) 应注意边坡的E_性和滚石;
(3) 应注意有无滑坡特?
山前q_
山间凹地
(1)与洪U扇要求相同;
(2)应注意两盔Rz积扇的边缘地带,局部可能出现淤?
(
1) 应考虑最大洪水流量以及因改变沛_断面后的最高洪水位和冲h?同时也要考虑x对岸边及构筑物的冲刷,
以及岸边本n的稳定?
2) 沛_中大块碎矟뀁卵矛_地基中可能有软土存在?靠山坡一侧还应考虑边坡的稳定性及新近堆积l构强度低等特点
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(
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l常受洪水?一般不宜徏?
(
(
(
(
1) 阶地是徏N宜地区;
2) 场地不应靠近阶地前缘、后~?
阶摇 ?
3) 高阶地较有利,但应注意山坡E_、山z袭凅R坡角堆U物承蝲力低{问?
4) 低阶地应注意土的承蝲力较?底下水位较低{特?
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冲积q_
湖泊q_
沼泽?
冲积q_是徏N宜地区,但应位于地ŞE高地段,q考虑z水Ҏ问题
主要是Y土地基问?
不宜
山区的山间盆地和一般的q缓丘陵是理想的地点,而岭岗连l늚山区则将极大增加场地的工
E费用?地表形态媄响各徏{物的用地布局和工E难易?地面坡度q大,需q行大量开?增加土石方工
E量,q缓则又不利于排水?地表q于破碎、切割密度过?影响地基强度和场地^?增加基础工程量和
费用?
4?2?5?3?气象因素
工业场地布置、徏{物的结构、朝向、间距、排列方式以及道路走向、公用设施等都与气候条件密切相兟?
矿山M布置要ؓ职工创造良好的生、生zȝ?必须十分重视气候条?其中主要是风象、气温和降水?
风象包括风向和风速两个方?可按当地一q中最大风频确定其盛行风向,q据此布|功能用地?一?
把污染源布置在盛行风的下斏V?风速对产生污染源的场地布置有很大媄?一般是风速越?污染物越易扩
?污染E度低?风速越?污染物越易聚?污染E度高?在风速小?1 m/ s 的静风时,风速已失去了扩
散烟气的作用,甚至可能造成逆温,因而相对地增加了污染程?ҎM布置非常不利?山区地Ş变化??
形成当地的方向和风速不能完全套用城市气象站台的资料,要根据当地小气候的特征q行分析?
我国q员辽阔,南方夏季炎热,北方冰冻期又较长,山区气候Ş成的辐射热和山坡低冷气流下沉的情
冉|Z?M布置中应采取一定措施调节气?改善生和生zL?如控制徏{密度、调整空地面U?
合理布置工业场地、发挥绿地及水面调节作用{?日照条g对确定徏{物的朝向、间距基Z权的l织和布
局,定道\的方位和宽度都有一定的影响,在矿q境条件较差的情况?更应充分利用日照以改善生?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 4?2????|?
和生zL件?建筑物布|一般以南和偏南为宜?
气候学把某地各风向中频率远q高于其他风向的风称Z导风?Schmauss 最早考虑风向对环境的?
?提出了“按d风把工业区布|在城市下风侧冶 的城市工业布局原则?在欧z许多城市全q皆盛行?
?因此,Ƨ洲许多国家城市的规划都采用了“主导风原则?从而得欧z城市污染得C有效的控制?q?
一原则后来被引入我?C工业区布讑֒环境影响评h要求工业生区应讑֜城市d风向的下风向,?
乎所有的城市M规划Ҏ中都标有d风向,q据此布|城市各功能区?但由于我国位于中低纬度的?
Ƨ大陆东?东部季风区全q一般都有两个盛行风?而且方向大体相反?
(
1) 按“主导风向冶的传l布局原则,城市生活Z般位于该风向的上风侧,工业区则布置在下风地?
但在季风气候区,׃几个盛行风向大体相反,因此,某盛行风向的上风侧恰好位于另一个盛行风向的下风
?反之亦然,所以在城市规划中通常q用的“主导风向法冶就失去了实际意义?
(
2) 最风频原则?在气候学?往往某地风频最高的风称为盛行风?但如果出C个或三个方向
不同,但风频均较大的风?都可视ؓ盛行风向,也即,以往的主导风原则可看成是h单一优势风向的盛?
风向的特例?由此,国内部分学者提Z下徏?
1
2
) 在城市M规划设计中应以盛行风向的概念代替d风向的概c?
) 鉴于大多数类g季风区地区的城市一般拥有两个风频高的盛行风?两者风频相q?方向大致?
反?因此,在这U情况下,通常应以最风频的方向作ؓ规划布局的原则?
) 有些城市盛行风向往往随季节变化逐渐转动角度,由偏北逐步q渡到偏南风,再由偏南风逐步q渡
3
到偏北风?对于q样一些盛行风逐步q渡的城?工业与生zd住区的布局除应避开两个盛行风的影响?
q应注意盛行风向的旋转?
4?2?5?4?水文因素
降水直接影响地表径流和引L?q而媄响矿区的防洪和排水设?也会影响企业用水,对矿ql?
排水规划、道路规划和防排z规划都有直接媄响?
A?防洪标准www.thescmfund.com
在靠q河川湖L矿山应注意水文条g对场地的影响,设计z水频率一般应按表 4-8 的规?定
场地的标高?
?4-8?工矿企业的等U和防洪标准
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工矿企业规模
特大?
防洪标准(重现? / a
200 ~ 100
?
大摇 ?
100 ~ 50
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中摇 ?
50 ~ 20
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摇 ?
20 ~ 10
?
??各类工矿企业的规模按国家现行规定划分,如辅助厂区或车间和生zd单独q行防护的其防洪标准可适当降低?
C采矿业的坑口井口{重要部位应按表 4-9 规定的防z标准提高一{进行校核或采取专门的防?
措施?
?4-9?坝或库的{和防z标?
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防洪标准(重现? / a
{摇 U?
3
库容/ m
坝高/ m
设摇 ?
校摇 ?
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具备提高{条g的域、芋{工程
2000 ~ 1000
1000 ~ 500
500 ~ 200
200 ~ 100
100 ~ 50
8
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60 ~ 30
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200 ~ 100
100 ~ 50
50 ~ 30
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1 ?10 ~ 0?10 ?10
8
8
0?10 ?10 ~ 0?01 ?10
8
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30 ~ 20
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4?矿山地面M布置 詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
工矿企业的尾矿坝或尾矿库应根据库Ҏ坝高的规模分Z个等U?各等U的防洪标准按表 4-9 的规
定确定?
当尾矿坝或尾矿库一旦失?对下游的城镇、工矿企业、交通运输等设施会造成严重危害,或有害物质会
大量扩散?应按?4-8 的规定确定的防洪标准提高一{或二等;对于特别重要的尾矿坝或尾矿库,除采?
?4-9 中等的最高防z标准外,应采取专门的防护措施?
B?条g
影响M布置的另一主要因素是徏设条?包括:当地的地?工业协作条g,交通运输条?供水
条g、供甉|件、用地条件以及环境保护等?
(
1) 矿区规划?矿山企业M布置应以局部服从全局,要满_地地划要求?很多矿山地处偏僻
山区,没有地区规划,则应以矿׃ؓM,l合当地条g~制一个完整的矿区规划,征得当地政府同意??
可在规划指导下进行徏设?
(
2) 工业协作条g?当地的工业基和协作条?对矿q也有较大的媄?矿山应最大限度地?
q企业间的协作关p?以求节约本企业的基徏投资,增加收益?协作目包括Z、汽修、动力供应、给排水
设施、交通运输、消防设施、公q利设施等?
(
3) 交通运输条件?交通运输是矿山M布置中极为重要的影响因素之一,特别是外部运输是军_?
山开发的先决条g?我国边远地区的一些矿?׃交通运输条件困难暂时不能开发?所以常常是选择一
些交通运输条件方便的矿山优先开发?交通运输条件方便不仅有利于企业的徏讑֒对外联系,也利于企?
内部q输的连?降低生成本,提高企业l济效益?
(
4) 供水条g?水资源是矿山条g之一,应考虑矿区的地面水、地下水的供水能?在水量、水质方
面能否满矿q产和生活用水的需?以及水源开发与利用的经性与可靠性等问题?此外,q需要考虑
矿山用水与工业、农业用水分配方面的矛盾?
(
5) 供电条g?矿山的能源主要是电能,在经发辄地区,一般徏设输늽l?取得比较方便的供?
条g?没有外部供电来源的矿?往往需要投资徏立新的电?U_区域输电|内,供给矿山用电?电厂?
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位置、规模以及高压输늺路和变电站对矿山起决定作用?
(
6) 用地条g?矿山需要较多的土地?矿山生性质不同,所需要的土地数量不同? 10000 t
2
规模的矿q需?133 ~ 333 hm 用地?C开采矿q地少,露天开采用地多?我国土地是全民所??
用土地按国家土地法规定付l补偿费?征收耕地的土地补偿费耕地被征收前三年q_q值的 6 ~
10 倍?征收耕地的安|补助费,按照需要安|的农业人口数计?需要安|的农业人口?按照被征收的
耕地数量除以征地前被征收单位q_每h占有耕地的数量计?每一个需要安|的农业人口的安|补助费
标准,耕地被征收前三年q_q值的 4 ~ 6 倍?但是,每公寂征收耕地的安|补助费,最高不得超q?
被征收前三年q_q值的 15 倍?土地费用在矿山徏设费用中所占的比例?5% ~ 10% ?解决土地问题,
各地具体情况不同,需要矿׃地方商议解决?׃矿山引v的居民、城镇、公路、铁路、厂房等的搬q?
必需要按规定赔偿?
(
7) 施工条g?矿山企业必须考虑施工条g,当地的施工力?施工用地的安?施工道\与现?
道\的结合等问题?q些都直接媄响企业的基徏投资、徏N度和施工质量?
C?环境因素
矿山开采会对当地环境所产生影响,因此M布置需要考虑环境问题,特别是在选择场地与布|地面设
施时应仔l考虑以下因素:
(
1) 水体污染?矿山对环境生的影响?水所受媄响范围最大?采矿、选矿、废矛_会生大?
废水,其中酸性水和重金属Ҏ的污染最Z重?酸性水和重金属不仅在矿q产期?而且在闭坑以?
长期存在,q是需要治理的大问题?矿山开采对当地水流q有其他影响,如惔沙淤U、阻塞河道、破坏天然水
pdC水等?
(
2) 土地破坏与复垦?废石与尾矿库占用大量土地,随着可采矿床品位的降?被破坏土地的数量?
W五章部分内定w?
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?露天矿穿孔设?
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?1?牙轮L
6?1?1?现状与发展趋?
6
?1?1?1?国内现状与发展趋?
A?我国牙轮L发展q程
露天矿用牙轮L是采用电力或内燃驱动,履带行走、顶部回转、连l加压、压~空气排渣、装备干式或
湿式除尘pȝ,以牙轮钻头ؓ凿岩工具的自行式L?
我国?20 世纪 60 q代L制牙轮钻机?1970 q研制成功了我国W一台型号ؓ HYZ - 250、孔?230 ~
250 mm、顶部回转连l加压的滑架式牙轮钻?1971 q又设计刉出?HYZ - 250A 型钻机?q两台钻机在
大孤山铁矿进行工业试??1972 q通过了原冉部和一机部的联合鉴定?后经多次修改,1977 q改型ؓ
KY - 250 型??1974 qv我国陆箋引进一批美?B - I 公司?45 - R ?60 - R(?型牙轮钻?推动了我
国自行研制牙轮钻机的发展q程?
Zq一步完善和提高 KY - 250 型钻机的技术性能,z阳矿山机械设计研究所(现洛阳矿山机械工E?
研究?以下U洛矉K)和当时的江西采矿机械?现重lؓ南昌凯马有限采矿机械分公??1983 q完
成了 KY - 250A 型钻机的设计,1984 q由当时的江襉K矿机械厂试制,1985 q在白云鄂博铁矿q行工业?
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?1986 q?5 月通过部鉴定?
在研?KY250 中型牙轮L的同?z矿院、沈阳链条厂和东北工学院(C北大?、鞍钢集团矿qI?
所、大孤山铁矿、长沙矿qI{单位从 1975 qv联合设计研制了孔?310 mm ?KY - 310 型牙轮钻??
后在鞍钢弓长岭铁矿和马钢南山铁矿q行工业试验?1980 q?z矿院根据试验中暴露的问??KY - 310 ?
Lq行了全面的修改设计,由原江西采矿机械厂制?q在大冶铁矿q行工业试验,1982 q?4 月通过部
鉴定?
Z适应我国中小型露天矿的需?又完成了 KY 型牙轮钻机的pd化?z矿院于 1982 q设计了 KY -
200 型钻?孔径 150 ~200 mm,江西采矿机械厂于 1983 q完成试?随后在铜l山铜矿q行工业试验,1986 q?
通过部鉴定?此外,江西采矿机械厂和吉林重型机器厂还分别研制了不同结构Ş式的 KY -150 型牙轮钻?
其孔径分别ؓ 100 ~150 mm ?150 ~170 mm?
YZ pd牙轮L是在我国大批引进国牙轮L以后着手研制的?1980 q初,由原冉部组l鞍?
矿山研究所、中钢集团衡阳重机有限公?原衡阛_金机械厂,以下U衡冉?、长沙矿qI、东?
工学院和北京钢铁学院(现北京科技大学){单位共同研制的 YZ - 35 型牙轮钻机孔?170 ~ 270mm,最大u
?35 t?该钻机是?45 - R 型牙轮钻机的基础?针对引进L在我国多q用中暴露的问?吸收国外?
他钻机的优点,以及我国同类L的经?q行设计研制的?该钻机由衡冶重机负责刉?在南芬露天铁?
q行工业试验,q于 1985 q?10 月通过部鉴定?
1
984 q?衡冶重机在有兛_位的协助和指g,自行研制?YZ - 12 型牙轮钻??1987 q?6 月通过?
U鉴定?q样,在不?8 q的旉?已Ş成孔?150 mm?50 mm?10 mm ?380 mm ?YZ pd牙轮L?
国牙轮L?20 世纪末Ş成了比较完整的两大系列?KY pd?YZ pd,其中 KY pd牙轮?
机机型有 KY - 150、KY - 200、KY - 250、KY - 310 ?d直径 120 ~ 310 mm;YZ pd牙轮L机型?YZ -
?48
6?露天矿穿孔设?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
12、YZ - 35、YZ - 55、YZ - 55A ?d直径 95 ~ 380 mm?
国内生刉牙轮钻机的主要厂家有南昌凯马有限采矿机械分公司、中信重型机械公司的 KY pd?
衡冶重机生?YZ pd牙轮L?
国内生的牙轮钻机的d不但已全部自l?而且质量Ex上升,q先后出口到利比里亚、澳大利亚和
加拿大等国?
2
0 世纪某些曑ֈ造或参加刉牙轮钻机的其他厂家,׃各种原因,现已不再生牙轮L?
B?国内牙轮L基本特征
1) 电力驱动,剙回{,闭链条 - 齿轮齿条加压提升的滑架型l构,一ơ连l钻孔的高钻架和接杆
d的标准钻架?
(
(
2) 加压提升方式?电力快速提升和液压马达加压及慢速提?电力快速提升和电动机加?油 - ?
条加压提升?
(
3) 传动方式?集中传动 - 提升加压和行C一体的M动机?独立传动 - 提升加压电力传动,双电
动机分别驱动履带行走;双液压马辑ֈ别驱动带行走?
(
(
(
(
4) 回{方式?电力单电动机或双电动机驱动回转减速机,滚轮导向齿轮齿条无间隙传动的回{机构?
5) 排渣方式?采用低风压大风量排渣,螺杆I压Z?滑片式空压机供选用?
6) 除尘方式?湿式除尘、干式除供选用?
7) 电动机及调控方式?直流电动机驱动回?放大器,可控供甉|U调?直流电动机或滑差?
动机提升加压?
C?国内最新技术状?
?20 世纪 90 q代以来,国内牙轮L技术不断进步?驱动电动机及调控方式、钻机结构和技术性能?
有较大发展?
1) 新的直流电动控方式和交流变频电动机的应用?在直电动机可控供电调速的模拟pȝ?
(
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2) 向加大功率、u压、回转速度及排渣风量发展?钻进基本参数的合理匹配和适当加大,可提高钻q?
?又应用全数字可控供电调速数字控制系l?d回{和提升加压电动机q几q推Z变频电?
?可控变频调速交传动系l?
(
效率降低d成本,YZ - 55A 型钻机回转ؓ 2 ?75 kW 的双直流电动机、u压力?588 kN;KY - 250B 型钻?
3
回{及行走电动机均ؓ 100 kW 直流电动?轴压?450 kN;YZ - 35 型钻机排渣空压机风量?40 m / min,?
渣回风速度?50 m/ s,回{速度?0 ~ 90 r/ min 提高?0 ~ 120 r/ min?
(
3) Ll构不断改进?司机室设计符合h机工E学,安全舒?操作方便,便于观察dq程和各?
C参?l合机棚的改q增加了司机在各方向的视??YZ - 35D ?KY - 250B 型钻机?
(
(
4) 液压操作,有手动拉杆滑阀及按钮电液滑阀??YZ - 35D ?YZ - 55A 型钻机?
5) 排渣I压机的配置,Ҏ不同矿山用户实际情况配有不同风量和风?I压机类型有螺杆式或滑片
式可任选?
(
6) 回{机构断链防坠装置,原气~R带式Z,最q又推出新式?- 液增压盘式制动装|?增加断链
防坠的可靠性?
(
7) 增设늼L,减轻力_强度和增加安全性能?
D?国内牙轮L的发展趋?
国内牙轮L与国外相比有较大差距:I孔直径范围?95 ~ 380 mm,但常用的?200 ~ 310 mm;自动?
控制技术不全面;未开发柴ҎL、全液压型钻机、无铑֊压钻机和轮胎式钻机?q来国内L技术水q?
不断提高,q泛采用国外先进技术和元器?L性能效率提高较快,逐步向国外先q技术靠拢?国内L
的发展趋?
(
1) 完善人机工程学设计司机室,W合防倄保护pȝ标准,佉K机更加安全、舒适、防、减振、低噪声
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 6?1?????
和视野开阔?
(
(
2) 开发无铑֊压牙轮钻?克服因加压链条破断所增加的停机故?q简化传动机构?
3) 大中型钻机实现无铑֏反{的液压马N动行走装|?减少链传动故?佉K走{弯动作灵
z?且便于微机控制?
(
4) 提高L自动化程度?完善直流电动机和交流变频电动机控制性能,提高调控水^;实现自动钻进
参数调节、钻机故障诊断、检分析和预防l修;实现可编E序控制器和昄器组成的 PLC 视屏pȝ?
(
5) 开发中型柴a机驱动全液压牙轮L?
6?1?1?2?国外牙轮L的发展与l构
A?现状
国外牙轮L的主要生产公司见?6-1?
?6-1?国外牙轮L主要生公司
序号
???U?
所 ??
所属母公司
??|?址
1
2
3
4
5
6
7
8
比塞z斯公司(Bucyrus International,Inc?U?B鄄I 公司)
哈尼施菲?Harnischfeger 采矿讑֤公司(U?P&H 公司)
英格索兰公司(Ingersoll鄄Rand,U?IR)
REICHdrill 公司
国威斯庯?
国威斯庯?
国新泽西州
www?bucyrus?com
www?phmining?com
www?irco?com
Joy Global
Atlas Copco
国宑֤法尼亚州
国得克萨斯?
国佛罗里达?
俄罗斯圣彼得?
德国马纳
www?reichdrill?com
www?reedrill?com
www?driltech?sandvik?com
www?mineq?com
里d钻进讑֤(Reedrill)公司
TEREX
钻进技?Driltech)公司
ql克
矿山技术设备公?
OMZ 联合公司
豪斯赫尔(Hausherr)公司
www?hausherr?de
国外目前能批量制造牙轮钻机的国家主要是美国和俄罗斯?国设计刉的牙轮L技术水q?
性能较好,几乎行销全球;而俄|斯产牙轮钻机数量虽然不?但由于其l合技术水q不及美?l大部分?
在其国内使用,只有极少数出?德国主要生型多功?牙轮、潜孔、旋?L,但在 20 世纪 70 q代?
已研制出大型牙轮L,印度q年来也生孔径 310 mm 以下的中型牙轮L?
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lg所q?在众多牙轮钻机生产国?国是研制最早、制造厂最多、生产数量最多、水qx高的国家,?
国外牙轮L市场?一直是国比塞z斯(B鄄I) 公司、钻q技术公?Driltech)、英格烦兰公?IR)、P&H
公司和里?Reedrill)钻进讑֤公司占据dC?
在钻头方?瑞典 Sandvik 公司最C代钢齿和镉矿用牙轮d,可以代表该领域的国际领先水^??
于Y?单u抗压强度 滓c ?00 MPa)的钢齿牙轮钻头有 4 U类型可供选择:(1)TSS - 特Y?滓c <35 MPa;(2)
TS - 中Y?滓c =20 ~40MPa;(3)TM - 中硬?滓c =30 ~60MPa;(4)较硬?滓c =50 ~100MPa?其直径范围ؓ:
73 ~311 mm,p 86 个品U?用于岩的锒齿牙轮钻头有 5 U类型可供选择:(1)CSS - 特Y?滓c ?00 MPa;
(
(
2)CS - 软岩?滓c =50 ~150 MPa;(3)CM - 中硬?滓c =100 ~200MPa;(4)CMH - 较硬?滓c =150 ~250MPa;
5)CH - 坚硬?滓c >200 MPa?其直径范围ؓ:75 ~406 mm,p 92 个品U?
B?牙轮L的发展趋?
牙轮Lȝ发展势是规格向大型化、高效化,pȝ向全自动化、智能化,l构向Ş式多栗结构简?
和高可靠性、高适应性发?操作上向提高舒适性和易维修性方向发?在发展大型牙轮钻机的同时也注?
中小型牙轮钻机的发展?
(
1) 规格的大型化、高效化?规格大型化、高效化的主要表现是大孔径、高轴压、大排渣风量、大功率?
转和提高d数?
) 提高d直径?大型露天矿牙轮钻机直径由310mm?80mm 已趋?06mm?45mm,目前已发展到559mm?
9 - R芋钻机钻孔直径达 406mm,59 - R 型钻机钻孔直径达 445mm;P&H 公司?120A 型钻机钻孔直径达 559mm;
) 提高轴压力?P&H 公司?120A 型牙轮钻机的轴压?680?38kN,而美?B鄄I 公司?59 - R 型钻机的
轴压力则?748?44kN;
) 加大排渣风量??59 - R 型的排渣风量?97?6m / min,?Atlas Copco 公司 Pit Viper351 型的排渣?
1
4
2
3
3
?50
6?露天矿穿孔设?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
3
量则?107?6 m / min;
4
) 改进dC提高I孔效率?提高回{转?增加回{功率??49 - R 的回转{速ؓ 0 ~ 150 r/
min;65(67) - R ?0 ~ 145 r/ min;提高提升速度,?65(67) - R 的提升速度?41 m/ min;加大行走速度,?
4
9 - R 的行走速度已达 1?8 km/ h;
) 螺杆式空气压~机基本取代滑片式I气压羃?q且加大排渣风量和风?以提高排渣效?廉
d寿命?
5
(
2) pȝ向全自动化、智能化方向发展?
) 采用包括计算机、通信|络、彩色显C|和数据输入盘在内的集成|络控制pȝ?q样,很容易
1
L辑ֈ最优的钻进性能?
计算机化控制装置能感知岩层条件变?q可相应地调节推q和冲击速度?操纵杆控制装|可使得q?
c钻机更易于使用,而且L的接拆和更换、推q方向的扑և和炮孔深度的自动控制功能可改善炮孔直度和
岩石破碎效果?
利用计算机或可编E序控制器对Ld数进行自动控制?寚wq过E进行监控、诊断各U故障等?
来广泛?特别是可~程序控制器更适合牙轮L的应?因ؓq种控制器编写程序简单?只用l电?
语言,对环境要求不?高温、潮ѝ噪声、振动和늣q扰都不影响其性能,不需要空调和保护,不但性能?
可靠性提高了,而且成本也大大降低?
以计机为基的屏q显C监视器取代了传lA表盘,除监视设备作业状态外q有多种监测和故障诊
断功?通过各种传感器可随时向司机提供作业参数和各种信息,保证L无故障作?由可~程逻辑控制
器和昄器组成的 PLC 视屏pȝ使牙轮钻机的I孔钻进深度、穿孔速度、钻q参数、故障、空压机风压和a
温等在司机室内显C屏上显C?q可通过通信U\数据传输到控制中心?
2
) 采用整套高技术电子设?q箋控制轴压力、回转速度和排渣风?选择最佳钻机工作制?以最?
d损辑ֈ最大的d速度;L作业自动化由局部自动化如自动定位、找q?自动化安協R杆等逐步?
全自动化发展,E序自动钻进和调节、自动调q_润滑、炮孔定位、故障诊断、检和预防l修可完全监控?
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) 能在最作业成本的基础上钻进参数最佛_;为露天矿C化管理提供信?矿石品位的精分
3
布、矿岩可L、可爆性和可挖性等),d时能识别矿岩Ҏ?能记录炮孔的方位、倾角{参C于以后对
每个炮孔q行爆破分析?接杆钻进时自动控制和更换L;L自动调^、GPS 卫星定位pȝ寚w机现场定
位导航及障碍探测,为带行走装|编制控制程?从而实现炮孔精定位和调整L位置?
4
) 能够q箋监测昄所有钻孔参?以便为采矿和爆破设计提供有关信息;能够监测d方向,随时?
变u压力修正偏移,能够监测、诊断和报警各工作系l的故障;可进行设备完好状态的监视,如故障诊断、检
、趋势分析和预防性维修等?hq些功能的牙轮钻机司Z用全部时间在L?仅在自动pȝ出现?
障时再进行操作?
5
) 操作?实现包括物质、品信息流在内的控制过E中体力和脑力劳动的自动?q样把?
从繁重的、危险的力_中解攑և?q带来巨大的C会与经效益?
) 采用电力的钻机已开始采用一U新的供电调速方式———静态交变频调?它能适应质量较差的矿
6
q|?电动机数字控制调?提高直流电动机抗冲击振动能力,采用全数字控制方?采用交流变频电动?
变频调?在宽范围内实现无U调速?
(
1
3) l构向Ş式多栗结构简化和高可靠性、高适应性发展?
) 牙轮L回{和提升加压系l用静态直电动机驱动可控调速代替了电动发电机组,扩大了调?
范围,增加了提升加压力?新型直流电动机具有抗冲击振动能力,整流子有较大导电表面,甉|密度?实现
无火花换向?电动机寿命长?采用数字式控?改善了电动机控制Ҏ?扩大了保护功能?但直电动机?
D?l修复杂,因而发展趋势是静态交电动机驱动变频调速?
2
) 新型无链齿条加压提升pȝ和无链液压推q行走系l、封闭式齿轮轮等新结?不仅化了l构,
提高了传动效?而且佉K头负药于^E?提高了钻头寿?减少l修和停机次?h较高的作业率?由液
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 6?1?????
压马辄立驱动两条带的行走装置可实现原地{?机动性好,~短辅助作业旉,提高I孔效率和可靠性?
4
9 - R pd?P&H 100A、P&H 120A 的新式电动无N轮条加?克服了顶部回转封闭链条加压断
链故?提高d寿命和钻q效率?L无链行走可反转液压马N动行星轮独立带行?故障低、动
作灵zR原地拐弯、羃短辅助作业时?便于微机控制?
目前,牙轮L一般均采用闭N轮条式的加压方式?q种方式断链频繁,虽然增加链条安全pL
可以减少断链事故,但不能彻底消除?国 B鄄I 公司?49 - R L采用一U全新的无链推压pȝ?取消?
加压链条和行走链?d消除了断N?工作q稳,d载荷E_,提高了钻头寿?减小了回转小车的
振动和漂UR?预计q种Ҏ逐步取代传统的封闭链齿条加压方式?
3
) 可控的螺杆式I压机排渣装|?Ҏ不同作业条g提供合适的风量,两次大修间隔可达 25000 ~
30000 h,提高了用寿命?
4
5
) 集中传动的全液压L,电动柴a机集中传?实现L全液压机?
) 新型Ll构L,国 B鄄I 公司 39 - R 型?9HR 型ؓ三角形钢品格钻?回{机构位于L?
L开口正寚w?在钻孔过E中可接q采场台阶边坡?
4) 操作向提高舒适性和易维护方向发展?以h为本,改善工作环境,加强安全防护,q用C设计?
(
和h机工E学原理设计L,以改善司机工作条?提高设计工作效率和钻机可靠?用h机工E学设计?
机室,W合防倄保护pȝ标准(ROPS),L安全、舒适、防及减振效果?噪声?视野开阔?不但?
?而且舒适、防、减振、降低噪声ƈ有利于空调设?使室内色彩协调、温度适宜、视野开阔、空气新鲜?q?
在外观和功能斚wl司好感觉?坐在可调的气垫坐椅上心情舒畅,能发挥最大能动?提高生效率?
Ll构不断?集中润滑{增加了讑֤易维修性?
(
5) 在发展大型牙轮钻机的同时注意中小型钻机的发展?中小型牙轮钻机多用交电动机变频调?
L直径于 150 mm,机动灉|的带和轮胎行走牙轮L,爬坡能力?可在各种地Ş条g行驶作业;?
适应大型露天矿生产徏讄需要??Ingersoll鄄Rand 公司?CM - 345 型牙轮钻机孔径ؓ 64 ~ 140 mm?讑֤
行驶q稳,爬坡能力 30?行走装置有永久密的履带辊、易于调节带的张紧轮和液压摆动油,可在M
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地Ş条g下行驶作?从而增Z潜孔L的竞争能力?
lg所q?牙轮L发展势:采用计算助设计方?以提高设计工作效率?L本n则围l着?
强生产能力和作业效率、提高可靠性和安全性、改善操作环境和工作条g,不断改进l构,推出新机型?其
是在大型L?使用随机计算机来自动控制L主要工作参数以及寚wZ要工作过E进行监?以提?
d效率,降低故障率和生成本?
6?1?2?分类与特点及适用范围
6?1?2?1?分类
牙轮L分类Ҏ较多,按作业场地分为露天矿牙轮L和地下矿牙轮L?露天矿牙轮机按其回{
和加压方式、动力源、行走方式、钻载等q行分类,具体分类和主要特点及适用范围见表 6-2?
?6-2?露天矿牙轮钻机的分类和主要特点及适用范围
分摇 c?
????
底部回{间断加压:l构?效率?
底部回{q箋加压:l构单可?L刉困?
剙回{q箋加压:传动pȝ?l构坚固,效率?
pȝ?便于调控,l护方便
适应地域q?效率?能力?
????
卡盘?
转盘?
滑架?
甉| ?
柴a?
履带?
轮胎?
已淘?
按回转和加压方式
已被滑架式取?
大中型钻机均为滑架式,qؓ使用
大中型矿?
按动力源
多用于新建矿山和型L
大中型矿山露天采Z?
多ؓ型L
l构坚固
按行走方?
Ud方便,灉|,能力?
?52
6?露天矿穿孔设?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
l表 6-2
分摇 c?
????
d直径?50 mm,轴压力臆200kN
d直径?80 mm,轴压力臆400kN
d直径?80 mm,轴压力臆550kN
d直径 > 445 mm,轴压?> 650kN
????
摇 ?
中摇 ?
大摇 ?
特大?
型矿山
中、大型矿?
大型矿山
按钻?
特大型矿?
6
?1?2?2?优缺?
1) 优点?牙轮Lhd效率?生能力?作业成本?机械化、自动化E度?适应各种度
矿岩d作业{优?是当今世界露天矿q泛使用的最先进d讑֤?
2) ~点?牙轮Lh?讑֤质量?初期投资?要求有较高的技术管理水q_l护能力?
?1?2?3?适用范围
(
(
6
牙轮L适用矿岩 f =4 ~20 的钻孔作?q泛适用于矿山及其他d?
所?目前,国内、外牙轮L一般在中硬及中以上的矿岩中钻?光孔直
径ؓ 130 ~380 mm,d深度?14 ~18 m,d倾角多ؓ 60?~90毅?
6
?1?3?基本原理与结构特?
?1?3?1?基本原理
牙轮Ld?依靠加压、回转机构通过L,寚w头提供够大?
6
轴压力和回{扭矩,牙轮d在岩石上同时钻进和回?对岩石生静压力
和冲d压力作用?牙轮在孔底滚动中q箋地挤压、切削冲ȝ岩??
一定压力和量速的压羃I气,l钻杆内腔从d喷嘴喷出,岩渣从?
底沿L和孔壁的环ŞI间不断地吹臛_?直至形成所需孔深的钻孔?
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牙轮Ld工作原理如图 6-1 所C?
?6-1?牙轮Ld工作原理
6
?1?3?2?牙轮L的Ml成
1
—加压、回转机?2—钻?
3—钻?4—牙?
Ҏ牙轮L的特点及工作需?剙回{滑架式的各类型牙轮钻?
Ml构l成怼,如图 6-2 ~ ?6-7 所C?
?6-3?YZ - 35 型牙轮钻机结构示意图
—司机室;2—回转机?3—钻?4—主传动机构;
?6-2?YZ - 35D 牙轮L外Ş
1
5
—机?6—行走机?7—捕装|?8—主q_
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 6?1?????
?6-4?YZ - 35 型和 45 - R 型牙轮钻Z要部?
(
a) YZ - 35 L;(b) 45R L
—钻h?2—主传动机构;3—司机室;4—支承千斤顶;5—干式除系l?6—右走台;7—左走台;8—^?
—湿式除系l?10—a늫;11—a?12—辅助空压机;13—主I压?14—主I压机冷却水?15—干Ҏ܇?
1
9
1
6—增压净化装|?17—电控柜(可控?;18—变压器;19—柴Ҏ;20—电动机;21—钻杆架;22—钻?
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?6-5?KY - 310 型牙轮钻机M构?
(
a) L外Ş;(b) q面布置
—钻架装|?2—回转机?3—加压提升系l?4—钻?5—空气增压净化调节装|?6—司机室;7—^?
,10—后、前千斤?9—带行走机?11—机械间;12—v落钻架a~?13—主传动机构;14—干Ҏ滑系l?
5—右走台;16—液压系l?17—直发甉|l?18—高压开x;19—变压器;20—压气控制系l?
1—空气增压净化装|?22—压气排渣系l?23—湿式除装|?24—左走台;25—干式除装|?
1
8
1
2
6?1?3?3?主要l构特征
A?d
牙轮Ld主要有牙轮钻头、钻杆和Ex器?
a?牙轮d
(
1) 牙轮d工作原理?L通过Ll钻头施加够大的u压力和回转扭?牙轮d转动
?54
6?露天矿穿孔设?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
?各牙轮又l自wu滚动,滚动的方向与d转动方向相反?牙轮齿在加压滚动q程?对岩?
产生֎作用;׃牙轮齿以单和双齿交替地接触岩石,当单齿着地时牙轮轴心?而双齿着?
时u心低,如此反复q行,使岩矛_到周期性冲M?又由于牙轮的顶、退? 3 个牙轮的锥顶
与钻头中心不重合) 、移?3 个牙轮的轴线不交于钻头中心线) 和牙轮的复锥形状,使牙轮在孔底
工作时还产生一定的滑动,对岩石生切削作用?因此,牙轮d破碎岩石实际上是冲击、碾压和
切削的复合作用?
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?6-6?YZ - 35 型牙轮钻Z动系l?
1
—回转电动机;2—辅助卷?3—提升行走电动机;4—行走抱?5—气?6—液压马?7—提升抱?8—主传动?
—回转减速器;10—顶部链?11—顶部滑?12—防坠抱?13—加压?14—钻枉?15—张紧链?
6—玉U链;17—域U链;18—芋U链;19—吊具钢l?20—卷扬抱?
9
1
(
2) 牙轮d的分cM基本l构?牙轮d按牙轮的数目?有单牙轮、双牙轮、三牙轮及多牙轮?
d?单牙轮及双牙轮钻头多用于炮孔直径于 150 mm 的Y岩钻q?多牙轮钻头多用于炮孔直径
80 mm 以上岩芯钻进,矿山主要使用三牙轮钻?三牙轮钻头又可分为压~空气排渣风冷式及储油密?
1
式两U?压气排渣风冷式牙轮钻?U压气式d) 是用压羃I气排除岩渣的?此种d使用于露?
矿的d作业?通常d炮孔直径?150 ~ 445 mm,孔深?20 m 以下?压气式矿用牙轮钻头的l构如图
6
-8 所C?
压气式钻头由 3 片牙?2 及在其u颈上通过轴承(滚柱 7、钢?8、滑动衬?9)装配 3 个互盔R合的?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 6?1?????
?4 所l成?牙爪N螺纹与钻杆相q接?牙轮上镶嵌硬质合金柱?L直接破碎岩石的作用?牙爪?
助滚柱、钢球和料套l爪轴口?L的钻压通过轴承传递给牙q作用于岩石?径向负荷主要pu颈滚?
轴承和衬套承受?滚珠轴承用以支持牙轮,在某些情况下用以承受径向和u向负荗?钢球由塞销孔装?q?
由塞销 3 支持,牙轮衬套两端设有止推?牙轮内端镶嵌有止推块 10,q面止推轴承镶嵌有减柱 11 用以
减少q面止推轴承的磨损?
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?6-7?KY - 310 型牙轮钻Z动系l?
1
~ 8—加压提升机构?9 ~ 11,18 ~ 21,23—加压提升机构链?12 ~ 17—行走机构链?22—加压小齿轮;
2
4 ~ 27—回转机构?28—提升电动机;29—加压电动机;30—回转电动机;31—牙嵌离合器;32—行走气胎离合器;
3
3—主d?34—辅助卷?35—主制动?36—辅助卷扬制动器;37—行走制动器;
?~ Ɯy传动u
Z减轻牙爪爪尖的磨?牙爪部镶嵌有^硬质合金柱或堆焊碳化钨耐磨合金?d内腔有气?
分配pȝ?压气通过L输入牙轮d体内?其中大部分压气由牙爪侧边 3 个或更换的喷?12 吹至炮孔
?岩渣由孔壁与钻杆之间的环ŞI间排至孔外?喷嘴 12 用固定螺?14 固定在钻头体上?当压气突?
中断供应?为防止孔底岩渣或水R入u?在喷嘴处设有逆止阀?另一部分压气通过挡渣?1、冷却气?
q入轴承各部冷却轴承?
储a密封式牙轮钻头是用清水或泥浆排除炮孔内岩渣的,如图 6-9 所C?此种d使用于石沚w孔?
地质勘探d及地下矿山钻孔或配套用于C天井牙轮L?
?56
6?露天矿穿孔设?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
?6-8?压气式矿用牙轮钻头的l构
?6-9?储a密封式石油牙轮钻?
1—牙?2—喷?3—传压孔;4—泄压阀;5—储油囊;
6—固定a囊筒;7—长油孔;8—滚?9—钢?
10—衬?11—径向密装|?12—牙?
1
—挡渣管;2—牙?3—塞销;4—牙?
—^头硬质合金柱?6—硬质合金柱?7—滚?8—钢?
—衬?10—止推块;11—减柱;12—喷?
3—逆止阀;14—固定螺?
5
9
1
储a密封d与压气式d的主要不同之处是:为防止岩渣、惔屑进入钻头u承内?在u承端部设?
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径向密封装置 11?为储存ƈ向u承腔补充润滑?在爪牙上端设有储油囊 5,润滑脂经由长油孔 7 q入轴承
内腔?牙轮d钻进?d内的水或泥浆压力l由压盖上的传压?3 作用于储油囊上?油囊中润滑脂?
断流入u承内腔?d轴承长时间工作后,其内腔压力增大?为防止因内压q大而破坏密圈和a?在钻
头上设有泄压阀 4?z井液通过喷嘴 2 形成高速射?冲刷孔底,排出岩屑?
储a密封轴承有滚动及滑动轴承两种形式?两者不同之处是:密封滑动轴承的大轴承部位用滑动u?
代替了滚珠u?增大了u承工作面,承压面积?接触疲劳应力?轴承寿命ѝ?
(
3) 矿用牙轮dpd及其适用岩石?矿用压气式牙轮钻头可分ؓ钢及镶?质合金?两种?
钢牙轮d主要用楔形?Ҏ岩石Y不同,楔Ş齿的高度、数、圈越?齿圈距等都不同??
矌?楔Ş齿的高度低,齿数多,齿圈密?反之则相反?牙轮外排齉K用“T冶Ş齿或“乇冶Şѝ?
镉d的形有球Şѝ楔形和锥球ɽ{?如图 6-10 所C?在Y岩中使用楔Ş?在中岩中
用锥形及锥球,在硬岩中使用球Şѝ?随岩石硬度的增加,质合金齿的露高度减少,齿数增多,齿圈
数增多?反之则相反?
?6-10?质合金齿Ş
(
a),(b) 楔Ş?(c) 锥Ş?(d) 弹头?(e) 半球?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 6?1?????
Ҏ岩石U类及物理力学性质不同,研制出各U结构的牙轮d及牙齿Ş状?矿用压气式牙轮钻头和
储a密封式牙轮钻头系列及适用矿岩列于?6-3 ~ ?6-5?
?6-3?矿用压气式牙轮钻头系?
cL ?
pL ?
????
????
1
2
3
4
5
6
7
8
?
l?
?
低抗压强度、可L好的Y?如页岩、疏杄岩、Y石灰岩等
较高抗压强度的中岩?如硬岩、砂岩、石灰岩、白云岩{?
半腐蚀性硬?如石灰岩、石q岩、硬白云岩等
待发展系?
钢d
?
l?
?
U?
低抗压强度的软至中硬矿岩,如砂岩、石灰岩、白云岩、褐铁矿{?
较高抗压强度的中矿?如硬石页岩、硬白云岩、花岗岩{?
腐蚀性硬?如花岗岩、玄武岩、磁铁矿、赤铁矿{?
极硬矿岩,如石p岗岩、致密磁铁矿、铁 石等
镶硬质合金d
?6-4?储a密封式牙轮钻头系?
pd代号
JR
R
L
ZR
M
Z
C
ZY
T
Y
pd代号(?
d体颜?
适用地层
TK
U?
乳白
?
淡蓝
?
墨绿
极Y
< 1?5
3?5
?
中Y
< 2
?
中硬
2?5 ~ 3
?
史氏度/ GPa
塑性指?
1 ~ 2
2 ~ 2?5
3 ~ 3?5
0 ~ 1?5
岩石力学性质
2?5 ~ 3?5
1?5 ~ 2?5
中Y岩
中硬矌
中Y石灰?
中Y砂岩
1?5 ~ 2?5
中硬岩
石?
1?0 ~ 2?0
泥岩
矌
岩盐
质岩
石灰岩
白云岩
适用岩石
中硬石灰?
中硬白云?
软页?软石灰岩,白垩
砂岩、石英岩
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?6-5?牙轮齿Ş和岩石种cȝ匚w
齿摇 ?
楔Ş?
锥球?
球摇 ?
适用岩石
砂质岩、砂岩、石灰岩、白云岩 硅质页岩、石q岩、硅质石灰岩、硬白云?
花岗岩、磨蚀性石q岩、黄铁矿、玄武岩
(
4) 矿用牙轮d主要规格型号?矿山常用牙轮d主要规格型号见表 6-6?
?6-6?矿山常用牙轮d主要规格型号举例
p???
WY150
WY158
WY165
WY170
WY200
WY250
WY310
d直径 D/ mm
q????
????
KY - 150
150
158
165
170
200
250
310
API 3 - 1 / 2Reg
API 3 - 1 / 2Reg
API 3 - 1 / 2Reg
API 3 - 1 / 2Reg
API 4 - 1 / 2Reg
API 6 - 5 / 8Reg
API 6 - 5 / 8Reg
KY - 250A
KY - 250B
KY - 310
45 - R(?
GD - 130(?
各种牙轮L
WY380
380
API 7 - 5 / 8Reg
b?L和稳杆器
与牙轮钻头配套的L(又称ȝ),规格见表 6-7?
?6-7?L技术规?
d直径/ mm
18
L直径/ mm
97
L壁厚/ mm
L质量/ (kg/ m)
1
9?5
20?4
?58
6?露天矿穿孔设?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
l表 6-7
d直径/ mm
L直径/ mm
L壁厚/ mm
L质量/ (kg/ m)
1
18
102
12?7
12?7
19?7
19?1
19?1
19?1
19?1
19?1
25?4
25?4
38?1
25?4
25?4
38?1
38?1
28?3
32?7
1
1
14
21
1
50
34?2
1
1
70
90
140
159
59?5
65?5
1
1
59
68
65?5
2
15
71?4
2
2
3
3
25
50
10
50
194
219
273
273
83?3
122?0
154?8
220?2
187?5
190?5
273?8
290?3
3
3
3
3
24
30
30
49
3
80
Ex器是牙轮钻进旉止钻杆及d摆动、炮孔歪斜、保护钻机工作构件少出故障和廉d寿命的有
效工兗?国内I孔实践表明,牙轮钻进必须配备Ex器?
Ex器有两种形式:辐条式及滚轮?如图 6-11 所C?
辐条式稳杆器由四根用耐磨材料做成辐条焊在Ex器上?有时在辐条上镶有质合金柱?辐条式稳
杆器适用于矿岩坚固性系?f < 16 的中{磨蚀性的矿岩?不宜用于d倾斜炮孔?
滚轮式稳杆器上装?3 个滚?滚轮表面镶有质合金柱?׃滚轮摩擦d?故滚轮式Ex器
用寿命长?适用于岩石硬度高和磨蚀性强的矿?特别适用于斜炮孔钻进?
Ex器技术规D?6-8?
WWW.?6
K
-8?E?
Y
杆器
1
技术规
1
?
4.CN
d直径
mm
Ex器长?
/ mm
Ex器本?
直径/ mm
Ex器质?
/ kg
d直径
Ex器长?
/ mm
Ex器本?
直径/ mm
Ex器质?
/ kg
/
/ mm
1
52
71
00
29
50
673
673
376
724
780
150
169
198
226
246
59
270
280
310
350
380
780
780
266
276
307
347
376
209
230
295
454
590
1
75
2
2
2
100
132
181
780
1040
1040
B?L
L横断面多为敞口“A冶Şl构?4 Ҏ钢管l成 4 个立?
前立柱内面上焊有齿条,供回转机构提升和加压,外面为回转机构滚
轮滑道?L内有L储存和链条张紧等装置?
L安装在主q_ A 型架轴孔?由液压a~怋Ll该轴孔?
?实现L立v和放倒?
L有标准钻架和高钻架两U?高钻枉孔时,不用接卸L?
一ơ连l钻孔达到炮孔深度要求?
C?回{机构
回{机构带动d回{,׃传动通过闭链条 - 齿轮齿条实现
提升和加?如图 6-12、图 6-13 所C?采用偏心滚轮装置,如图 6-14
所C?使回转机构沿L的运动ؓ无间隙滚?且齿轮与钻枉?
正常啮合?
?6-11?Ex?
(
a) 辐条?(b) 滚轮?
1
—辐?2—滚?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 6?1?????
?6-12?YZ - 35D 型牙轮钻机的回{机构
1
—电动机;2—小?3—滚轮装|?4—气液盘式防坠装|?5—减速器
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?6-13?KY - 310 型牙轮钻机的回{机构
1
—导向滑?2—调整螺?3—蝶形弹?4,8—u?5—小齿轮;
—小车驱动u;7—加压?9—大链轮;10—左立板;11—右立板;
2—导向轮?13—导向轮;14—u?15—防松架;
6—螺?17—切向键装置;18—防坠制动装|?
9,21—连接u;20—导向轮架
6
1
1
1
?60
6?露天矿穿孔设?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
为防止因链条断裂引vR坠落设有防坠装置,防坠装置有气~R带式(?6-15)和气液增压盘式制?
??6-16)?
?6-14?偏心调节滚轮装置
?6-15?气闸带式防坠装|?
1—大链轮;2—加压u;3—闸?4—制动轮;
5—气~?6—加压?7—小车架
1
—钻架方钢管;2—加压?3—钻枉?4—滚?
5
—滚轮架;6—偏心套
回{机构与钻杆连接采用钻杆连接器,如图 6-17 ~ ?6-19 所C?现多采用减振??6-20),可以吸收
d旉杆的轴向和径向振?佉K机工作^?提高d寿命?
回{减速器如图 6-21 所C?均ؓ二齿传?W一轴有悬臂式和支式l构,支式改善了u的受
力和齿轮接触情况W,减少故W障?IW心主?上下K部推Y力u1承分?承受4提升.时C的提升N力和加压时u压力,?
轴承的空心主轴增加了径向定心,q承受由于钻杆的冲击和偏摆引赯大的径向载荷,改善了推力u?
的受力?双电动机传动的回转减速器,两个二u齿对U地与空心主轴轮啮?加强了空心主轴的径向
E_和受力状c?
?6-16?气液增压盘式防坠装置
?6-17?Lq接?一)
1—下对轮;2—橡胶垫;3—中Iu;
4—上对轮;5—钢?
1
—制动盘;2—加压u;3—盘式制动器;
4
—支承架;5—气液增压器
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 6?1?????
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?6-18?Lq接??
1
—下对轮;2—接?3—销?4—气~?5—卡?6,10—橡胶垫;
7
—压?8—上对轮;9—中IZ?
D?M动机?
M动机构如?6-22 所C?作用是驱动钻L提升 - 加压及钻?提升与行走由同一台电动机?
?加压有液压马辑֒直流或交电动机两种方式,各动作间实现安全q锁?
M动机构的安装有固定和悬挂?如图 6-23 所CZؓ YZ - 55 型牙轮钻Z传动减速机悬挂在主q_
A 型架?悬挂中心与钻架v落{动中心在同一轴线上?
E?行走机构
行走机构完成Lq距行走和转换孔位,׃传动机构减速后,通过三链条传动驱动履带行走;?
机直行和拐弯,通过控制左右气胎d器完成?
行走机构与主q_的连接是通过刚性后轴上两点及均衡梁上一炚w?成ؓ三点铰接式连??
?6-24 所C?佉K机在不^地面行走旉Z部始l处于水q状态?
?62
6?露天矿穿孔设?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
F?排渣pȝ
牙轮L采用压气排渣,压羃I气通过主风、回转中Iu、钻杆、稳杆器、钻头向孔底喷射,岩渣沿?
杆与炮孔壁间的环形空间吹出孔外?
?6-19?Lq接??
?6-20?减振器结构示意图
1—上接头;2—防松法?3—上q接?
1
—上对轮;2—橡胶垫;3—中IZ?4—下对轮;
5
—Q动接?6—风动卡?7—卡?8—压?
4—主胶弹簧;5—螺?6—中间连接板;
7—副胶弹簧;8—下q接?9—下接头;10—销?
9
,10—螺栓、螺?11—密圈
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?6-21?L回{机构减速器展开?
(
a) KY - 310 型钻机回转机?(b) KY - 250 型钻机回转机?
—回转电动机;2 ~ 5—?6—中IZ?7—钻杆连接器;8—进风接?9—风卡头;
0—双列向心球面滚子u?11—推力向心球面滚子u?12—单列圆锥滚子u?
3—单列向心短圆柱滚子轴承;14—调整螺?15—弹?
1
1
1
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 6?1?????
?6-22?YZ - 35 型牙轮钻Z传动机构
1
—轮箱;2—提升加压u;3—辅助卷?4—提升加压链;5—主q_ A 型架;6—电动机;
—气?8—行走抱?9—行CU链;10—垂直弹?11—水q_?12—止动块;
3—液压马?14—钻架回转及提升轴中?15—提升制?16—主q_
7
1
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?6-23?YZ - 55 型牙轮钻Z机构布置
?6-24?YZ 型牙轮钻机带装|?
1—均衡梁q接销;2—均衡梁;3—带装|?
4—后?5—连接螺?
1
—钻?2—钻架主提升轴中?3—主机构;4—水q_?
5
—垂直弹?6—A 型架;7—主q_
I气压羃机有两种形式:螺杆??6-25)和滑片式(?6-26)?
G?除尘pȝ
用于处理d排出的含空气?
?64
6?露天矿穿孔设?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
?6-25?LGF31 - 40 / 4 型螺杆空压机pȝ
1
—电动机;2—减荷阀;3—主?4—a气分d;5—安全阀;6—最压力阀;7—自动放I阀;
8
—压力控制器;9—电阀;10—a冷却?
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?6-26?12 - L 型滑片式I压机系l?
1
—旁通阀(弹簧关闭,压气打开);2—安全阀;3—高风温开?4—?5—{?6—叶?7—水温计;
8
—高水温开?9—空气过滤器;10—进气阀(压气关闭,弹簧打开);11—主压气操作阀
a?q式除尘
利用孔口沉降、旋风除和脉冲布袋除尘,三除尘如图 6-27 所C?
b?湿式除尘
通常利用辅助I气压羃机压气进入水q双筒水罐内压气排?如图 6-28,与主风管排渣压气混合?
成水雑֎?岩渣中灰尘润湿?随大颗粒排出孔外?也可用水׃潜水泵向主风排水方?辑ֈ除尘
目的?
为满_底排渣除条?湿度要求辑ֈ 45% ~ 60% 以上?推荐除尘耗水量计?1 m 炮孔耗水?
Q忆ؓ:
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 6?1?????
?6-27?q式除尘器原?
1
—孔口沉降室;2—旋风除器;3—灰?4—中心管;5—脉冲布袋除器;6—布?7—中?8—喇叭管;
9
—上?10—脉冲阀;11—喷吹管;12—离心通风?13—电动机
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?6-28?YZ - 35 型牙轮钻机水除尘原理
1
—水?2—进水单向阀;3—水位阀;4—静压筒;5—清z阀;6—吹扫阀;
7
—水量调节阀;8—水计;9—排渣主风管
G(?- ? )
Q?=
(6-1)
1
00
式中?Q忆———钻 1 m 炮孔耗水?kg / m;
G———钻 1 m q孔的岩石质量,kg / m;
渍———粉必ȝ湿度,% ;
? ———岩石的自然湿度,% ?
每小旉宜的耗水?
Q = 60KQ忆v
(6-2)
式中?Q———适宜的耗水?kg / h;
v———钻孔速度,m/ min;
K———冲z炮孔耗水pL,K = 1?2 ~ 1?3?
?66
6?露天矿穿孔设?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
H?液压pȝ
液压pȝ操作油和液压马?完成L赯、接協R杆、液压加压、收放调q_斤顶{动?如图 6-29
所C?液压pȝ有手动拉杆滑阀和电液控制滑阀两种,前者手感性强,后者动作反应快?
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?6-29?YZ 型牙轮钻机液压系l原?
I?气控pȝ
用于操作控制回{机构提升制动、提?- 加压d、行走气胎离合、钻杆架钩锁、压气除、自动润滑等
3
作用,如图6-30所C?它由一?0?8 m / min??1 MPa 的活塞式I气压羃Z气?
J?qa润滑pȝ
L集中自动润滑pȝ由܇站、供油管路和注a器组?如图 6-31 所C?润滑旉和润滑周期可自动
控制,q设有手动强制润滑按钮?
K?动力及配|?
牙轮L动力与机构配|有多种形式,见表 6-9?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 6?1?????
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?6-30?YZ 型牙轮钻机气控系l原?
?6-31?YZ 型牙轮钻机干Ҏ滑系l?
?68
6?露天矿穿孔设?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪?
?6-9?动力与机构配|Ş?
机摇 ?
甉| ?
回摇 ?
提摇 ?
加摇 ?
直流电动?
交流电动?
液压马达
Ҏ ~?
行摇 ?
直流电动?
直流电动?
交流电动?
交流电动?
液压马达
液压马达
液压马达
柴a?
液压马达
Ҏ ~?
集中驱动的电动或柴a机全液压牙轮L,需带动I气压羃机和分配齿轮a?Ҏ܇驱动液压马达?
油、控刉{?
牙轮L自带变压?一般ؓ 3 kV? kV ?10 kV 供电,型L也可?380 V 甉|直接供电,L可配
带电~卷{?
直流电动机多采用可控供甉|U调?交流电动机变频无U调速?
L自动化控?如微机控制自动参数调节、自动润滑、故障显C等?
6?1?3?4?牙轮L的设计与l构特点
A?牙轮L的现代化设计与优?
a?C化设计方法的应用
国外已把C设计法用于钻?q且一般都有专门的试验室和试验场地,U研试手段齐全?每种
C品都l过模型实验和样机生产性模拟试?从而设计和制造者了解品是否达到设计要求以及能?
满现场使用要求?
q用C设计法和人机工程学原理设计钻?以改善司机工作条?提高设计工作效率和钻机可靠性?
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随着U学技术的发展,国外的牙轮钻机制造厂安开始采用计机辅助设计Ҏ,以提高设计工作效率??
机本w则围绕着增强生能力,改善工作条g,不断改进l构,推出新机型?其是在大型L?使用计算
机来自动控制L主要工作参数以及寚wZ要工作过E进行监?以提高穿孔效?降低故障率和生
成本?
制定了专用设计标?包括:(1)L在各U定位条件下的钻机稳定?(2) L调^能力;(3) 加压?
提升?L和?- 齿条加压机构的计方?(4)辅助提升能力;(5)回{减速器齿轮和u承Ş?(6)
履带ѝ带u和带的长度;(7)爬坡能力和{向方?(8)d倾角;(9)梯子、围栏和q_的设计规范等?
应用计算助设计方法提高了L的设计质量和设计效率?~制了计机E序,可以快速计各U?
机械布置的变化对LE_性的影响,q得出每个装配组件在三维坐标pM的重心位|?寚w架、^台、千
斤顶套筒、带、回转减速箱、加压提升减速箱建立了精的有限元模?可按设计寿命目标q行强度校核,
也可改变l构以满_命目?利用计算助绘囄l设计复杂的液压和气动原理图?在零件设计中,?
用图U复制机,库存的有关囄q行“剪裁和拼接?设计成新的零件图,使制图效率明显提高?
设计手段更加先进,如借助汽RM设计模型法用于钻机整体设计?Ҏq维修量最、原始成本最
低、质量最三原?建造整机模块式构型,q在此基上计各单个构g的设计参数?为满h机工E?
学要?在徏造全泡沫材料的操作室实体模型之后,又徏造了胶合板实体模?从而对操作室的各种性能?
求作出全面、科学的评h?
同时在钻架设计中q参考了汽R设计的测试技术方?使用应变仪监钻机钻?采集有关设计数据,
据此设计新钻机钻?以便定L疲劳寿命和各U工作条件对此生的影响?
国外在钻计中多采用模块式l构,因而稍加改动就能满_U用L要求,如各U钻机都备有多种
孔深的钻架供用户选用?q样既羃短了设计周期,又避免了大量的重复劳动?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 6?1?????
b?设计参数的优化与匚w
俄罗斯国立莫斯科矿业大学Ҏ以上基本原则完成了可取代目前仍在生?200 ~ 320 mm U钻机的?
轮钻机的设计工作?设计的这U?M?型钻Z是用电力或柴沚w动的履带自行式全液压L,可在北极
圈的严寒条g下和热带条g下用于钻凿孔?200 ~ 320 mm 和深 20 ~ 30 m(不接镉K?以及p 60 m 以上
(
接长L)的垂直炮孔和倾斜 60毅的炮孔?
q种L的特Ҏ旋{推进和行走系l及其传动装|的基本机构、钻架和一pd部g都采用全新的技
术方?保证了钻机处于世界领先地位和在国际市Z受专利保?L的用水q_过同类最优品已
辑ֈ的水q??6-10 pdLl过优化后匹配计的参数倹{?
?6-10?匚w计算的参数?
3
I压机的排量/ (m / min)
d的最优直? mm
L外径 / mm
25
250
32
270
40
320
50
350
65
400
219
219?235
6 ~ 17
273
273?311
6 ~ 18
349
岩石坚固性系?f
6 ~ 14
100 ~ 60
1?93 ~ 0?3
280
6 ~ 18
90 ~ 50
1?95 ~ 0?22
400
6 ~ 20
70 ~ 30
1?66 ~ 0?13
550
d的合理{? (r/ min)
d的钻q速度/ (m/ min)
d许用的最大u? kN
理论凿岩速度/ (m/ h)
95 ~ 55
2 ~ 0?24
325
80 ~ 40
1?8 ~ 0?18
455
116 ~ 18
112 ~ 14?6
110 ~ 13
108 ~ 10?8
100 ~ 7?8
在用液压机C动的基础上实现钻机各主要传动装置的全液压化是其设计中的一大特炏V?采用液压
机械传动能将电动机功率向各工作机构的传输效率提高 0?5 ~ 1 ?其是有些工作机构如行走机构、钻?
赯机构、稳车千斤顶{?在其工作制度很不协调的情况下,传输效率的提高将会更?在保持电动机的装?
定w{于或低于市场同cL优品多电动Z动装|总装机容量的情况?可L各主要机l的使用?
命提高?
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主要液压讑֤(c液压马?及其技术方案的完全标准?可保证其大修和更换前的?可与L?
使用期大致相?保证L各主要机l的主要传动装置的备用功率比同类产品?0?5 ~ 1 ?而无需加大?
机的总装机容量和需用功率?
L的所有液压传动装|和机组(L的推q和旋{、行走、钻架的赯、液压、稳车千斤顶{?均由
液压늫和旋转头的液压机C动装|提供动力?
Ҏ要完成的作业工序在各个系l间重新分配늫的功率时,凭借各个机l传动装|的合理转换可达
到同L效果?q样在不增加液压讑֤装机定w的情况下,依靠各主要机l在低于光定功率下工作时就
可提高各pȝ的效能?
L优化设计的一个很关键的环节是I压机容量与排渣速度匚w设计?在钻孔作业中排渣的顺畅与?
与钻机的生效率有着直接的关p?而排渣的畅与否又与排渣风量、排渣速度和钻杆与孔壁之间的环形空
间的间隙密切相关?q年来国外牙轮钻机普遍加大风量、提高排渣速度和风?但排渣风量和排渣速度也不
应过?否则不但费能量,且可能生喷砂作?佉K头和L表面加快损?因此,在钻机的优化设计
?应根据不同的I孔直径和钻杆的外径来选择匚wI压机的定w与排渣速度?国 B - I 公司Ҏ多年?
设计研制l验提出I压机的定w与排渣速度,其结果见?6-11?
?6-11?I压机容量与排渣速度
3
I压机标准额定? (m / min)
I孔直径 / mm
L外径/ mm
7
3?6
84?9
?
101?9
?
2
29
29
152
178
3292
3000
2
3450
?
W七章部分内定w?
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7
????E?
7
?1?概述
7?1?1?爆破技术的发展?
矿山爆破技术是利用炸药爆炸释放的能量进行岩矛_挖或介质破碎的专门技术?炸药的始是黑火
?Z界公认的中国对hcL明作Z重要贡献的四大发明之一?最先发明黑火药的记载可q溯?6 ~ 7
世纪?早在唐代孙思邈所著的《丹l内伏硫黄注》中已出现硫、硝、炭三种成分的黑火药?郑思远在《真q妙
道要略》中描述了硝、炭的化学反应?9 世纪出C完整的黑火药的配?直到南宋时期黑火药才用于?
事目的?黑火药传入欧z是?13 世纪,1627 q匈牙利人首先将黑火药用于采矿过E的爆破工序,从此开?
了爆破技术的萌芽?
爆破技术是伴随着各种爆破器材的发明而发展的,爆破技术的q步又促q了爆破器材的发展?1799 q?
英国人高瓦尔德发明了h炸药?1831 q?W?Bickford 发明了导火烦?A?Nobel ?1876 q发明了火雷?
同年又发明了以硅d为吸收剂的硝化甘油炸?Dynamite),1875 q研制成功胶质硝化甘油炸药?化?
油炸药后来逐渐取代了黑火药,从此开始了黄色炸药的新U元?
1
9 世纪随着许多工业炸药新品U的发明及凿岩机械和L技术的出现,爆破技术得C很大的发展?
?1831 q?Richard Treuitck 研制成功蒸汽式钻?1862 q?Sommeiller 研制出压气冲d凿岩?l束了h?
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925 q以酸铵ؓ主要成分的粉状硝酔R炸药问世,使爆破工E技术朝着安全、经的方向q出了决
掌钎抡锤打孔的历?1895 q出现的Ug期雷?解决了大规模爆破同时L多个药包的难?qؓ延时?
爆技术发展创造了条g?
1
定性的一大步?在此前后出现的以太安芯的导爆?1919 q?和毫Ug期电L(1946 q?,加上大型
凿岩讑֤的出?使大规模土石方开挖工E出C深孔爆破,L形式也从齐发爆破发展到毫Ug时爆破?
1956 q迈文·库克发明的浆状炸?以及 20 世纪 70 q代乛_炸药的研制成?d解决了硝늱炸药
的防水问题?1967 q瑞典诺贝尔公司研制发明的导爆管Lpȝ,克服了电LLpȝ易受外来电干?
的弊?q一步提高v爆的安全?成ؓ爆破工程的主v爆器材?
爆破技术的不断发展,新技术不断涌?使一些过时的技术逐渐被淘汰?室爆破是以专用室或?
作ؓ装药I间的一U爆破技?׃该技术爆破规模大、成本低、效率高,不需大型机械讑֤,曑֜我国露天
矿剥R\堑开挖、基建^场和堤坝堆筑{工E中发挥出重要作用?室爆破药室的容量最大可达数千吨,
我国曾成功进行过多次千吨和万吨的硐室大爆破?随着机械化程度的提高和工E投资状늚改善,大规
模硐室爆破的应用日益萎羃,加之室爆破副作用大和二ơ破工E量J重,发达国家和地区已不再使用q?
U爆破技术?q年?随着L规模的增加和L器材品种的更?火雷v爆已被淘?电雷的使用?
围也逐渐萎羃;乛_炸药的兴起和普及,使固体防水硝늱炸药卛_退出爆破市场?
长期以来,使用爆破技术几乎是破碎坚硬岩石的唯一手段?在逐渐与隧道掘q机和液压冲击锤{重?
机械竞争的今?爆破技术在较硬岩石、凝土介质破碎和开挖工E中,仍然没有失去其不可替代的优势?
我国的爆破技术在攚w开放以来取得了H飞猛进的发?如今不仅在爆破技术开发应用上成果显赫,?
药技术输出和理论研究斚w也取得了令世人瞩目的成就,21 世纪更是一跃跨q世界爆破技术先q国?
行列?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 7?1?概摇 ?q?
7?1?2?爆破工程在国民经徏设中的作?
爆破工程是以工程为目的的爆破技?它作为工E施工的一U手D?直接为国民经徏设服务??
破工E与其他爆破(如军用爆?不同,它是以破坏的形式辑ֈ新的目的,例如,一ơ定向爆破破坏了?
有山地的地Ş,却徏成了新的可以蓄水灌溉和发늚水库或可以通过车辆的\?一ơ土x大爆破炸掉了
一座或半山头,却徏成了铁\或公路的路堑;水下爆破则能炔RC石或加深河?有利于船舶的航行;房屋
或其他徏{物的拆除爆?也是Z要在原有地面新的厂房或居民徏{?
C国成立以?在我国进行过装药量在万吨以上的土x大量爆破三次;千吨U的爆破十余?癑
U的爆破达数百次之多?用定向爆破技术筑成的水利坝、尾矿坝、拦灰坝和交通\堤有五六十,其中千吨
U的大坝有两座?创造出许多爆破新技术和新工?解决了许多工E徏设中的技术难?为国民经徏设作
Z重大贡献?
据中国爆破器材行业协会的_略估计,世界爆破器材(不含孔器材)的消耗量,每年?90 ~ 100 亿美
?其中国 20 亿美元、澳大利?15 亿美元、南?10 亿美元、中?8 亿美元、俄|斯及东Ƨ国?20 亿美?
以秘鲁和智利Z表的南非地区U?5 亿美元?我国工程爆破每年消耗的炸药U?120 ~ 130 万吨,消耗工业雷
?20 余亿发?在我国“十五冶计划?十分重视交通、能源等基础设施,q把加速西部大开发作为重?
d,可以预料,我国爆破器材的消耗量持l占C界M额的 10% 左右?爆破工程在推动我国矿业?
交通、水利、电力和城市{发展方?起到不可替代的重要作用?
我国“十一五冶规划期间q_q采煤约 25 ~ 28 亿吨,其中除少量用水力或机械开采外,l大部分都是
用爆破开采的;冉矿山,q_q?4?5 ~ 5 亿吨,消耗矿石量?40 亿吨以上,除去q口铁矿矛_,q消?
国矿石量在 20 亿吨以上;非金属矿?如水泥^均年?7 亿吨,消耗石灰石?15 亿吨以上?q有每年?
路、公路、水늫的徏?都要采用爆破Ҏ作ؓ施工手段?由此可见,爆破工程在我国国民经徏设中的重
要地位和作用?
上面所q?只是几个主要工业部门使用爆破工程的规模和比重,q仅仅是问题的一个方面?在国民经?
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的其他部门也在进行经常性的爆破作业,特别是近q来׃爆破器材和施工机L新发?爆破技术得
Cq速的提高,不断地扩大应用范?深入到工E应用的各个领域,为国民经徏设作Z新的贡献?
可以认ؓ,C爆破技术已深入应用到我国国民经的各个部门q取得了喜h的成?诸如矿山部门
用以揭开矿石覆盖?变地下采矿ؓ露天开采的大量爆破;C巷道的掘q和矿石开采的爆破;水利部门?
以筑坝的定向爆破和打开水库引水隧洞的岩塞爆?铁道交通部门的路堑爆破,填筑路堤和Y土、冻土地?
的爆?xa化工部门埋设C道和过江管道以及处理a井卡M故的爆破;q有水下炸礁、疏河道和
为压实Y土的水下码头、堤坝地基处理的水下爆破{?都是l常使用的爆破方法?此外,q年来利用炸药爆
炸原理在机械工业部门加工处理机械雉件的爆炸加工Ҏ,面硬化的金属淬火处理,不同材质的金?
爆炸焊接{新技?在理论和l验斚w都取得了很大的成?至于d上用爆炸Ҏ破碎膀q石的报道,
十几q前已见诸报端了?
7?1?3?爆破Ҏ
爆破Ҏ通常Ҏ药包形状、装药方式与装药I间形式、按爆破技术的不同分ؓ三大cR?
7
?1?3?1?按药包Ş状分c?
按药包Ş状分cd按炸药包的爆怽用及其特性进行分cR?按此法又可分为四U?
1) 廉药包法?廉药包法也UCؓq药包?x炸药包做成长条Ş,可以是圆q也可以是Ҏ
(
状?从爆怽用来?廉药包的爆轰L是柱状Ş?即以柱面波向四周传播q作用到周围介质上?习惯?
把药包长度大于最短边或直?4 倍的药包UCؓ廉药包?实践表明,真正起g长药包爆破作用的药包,光
度要大于 17 ~ 18 倍药包直径?在实际应用中,深孔法、炮孔法和药室爆破中的条形药包爆破法都属于g?
药包法?
?68
7????E?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
(
2) 集中药包法?从理Z?q种药包的Ş状应是球形体,L点从球体的中心开?爆蘪波按辐射
状以球面形式向外扩张,即爆怽用以均匀的分布状态作用到周围的介质上?习惯上是把药包做成正立方
体或长方体Ş?长方体最长边不超q最短边 4 倍的药包UCؓ集中药包?通常把集中药包的爆破UCؓ药室
法和药壶法?
(
3) 形状药包法?q是炸药做成特定Ş状的药包,用以辑ֈ某种特定的爆破作用?应用最q的是聚
能爆破法,把药包外壳的一端加工成圆锥形或抛物面Ş的凹I?使爆轰L按圆锥或抛物U凹I的表面聚集?
它的焦点或uU上,形成高能流,ȝ与它接触的介质某一特定部位?q种药包在军事上用作I甲弹以I?
透坦克的甲板或其他军事目?在工E上用来切割金属板材、大块的二次破碎以及在冻土中I孔{?
(
4) q面药包法?q种药包的爆破不同于前三U方?它不需d也不需开挖硐?而是药包做成厚
度约为直?1 / 4 ~ 1 / 3 的圆饼状,直接敯在介质表?因此爆炸作用只是在介质接触药包的表面上?如果
炸药预先做成a毛毡或地毯Ş?应用时将其切割成?包覆在介质表?q就是加工机械零部g时的所
谓爆炸加工法?
7
?1?3?2?按装药方式与装药I间形状不同的分c?
按装药方式与装药I间形状的不同又可分为四U爆破方?
1) 炮孔法?通常Ҏd孔径和深度的不同,把孔深大?4 m,孔径大于 50 mm 的炮孔称为深孔爆?
(
反之UCؓ孔爆破?从装药结构看,q是属于廉药包一c?是工E爆破中应用最qѝ数量最大的一U爆?
Ҏ?
(
2) 药室法?q是大量土石Ҏ掘工E中常用的爆破方法?它的优点?需要的施工机具比较??
受地理和气候条件的限制,工程数量大能昄出高工效?一般来?药室法爆破根据在岩体内开挖药?
体积的大?q可分ؓ大型药室法、小型药室法和条形药室法 3 U?每个药室装入的炸药的定w,到几百?
?大到几百?条Ş药室的容量可大到几千吨?我国曾进行过几次千吨和万吨的大爆破?
(
3) 药壶法?卛_普通炮孔的底部,装入量炸药q行不堵塞的爆破,使孔底逐步扩大成圆壶Ş,以求
辑ֈ装入较多药量的爆破方法?药壶法属于集中药包类,适用于中{硬度的岩石爆破,能在工程数量不大,
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4) 裔R药包法?q是一U最单最方便的爆破施工方法?q行裔R药包法爆破作业不需d,直接
d机具不的施工条件下,以较的炮孔爆破,获得较多的土x量?随着C机械化施工水q的提高,
药壶爆破的运用面有所~小,但仍为某些特D条件的工程所采用?
(
炸药敷讑֜被爆破物体表面ƈ加简单覆盖即可?q样的爆破方法对于清除危险物、交通障物以及破碎
大块石的二次爆破是简便而有效的,虽然它的炸药爆炸能量利用率低,应用数量不大,使用的机会也不多,?
至今仍不失其使用价倹{?
以上几种爆破Ҏ在国民经徏设中所占比?可以参考苏?1970 q全苏爆破工业d司的l计数字
(
?7-1)?
?7-1?苏联 1970 q全苏爆破工业d司的l计数字(按完成土x量计)
序摇 ?
????
炮孔法爆?
在国民经徏设中所占比? %
1
2
3
4
85?8
5?3
8?7
0?2
药室法爆?
药壶法爆?
裔R药包法爆?
?7-1 表明,炮孔?包括深孔和浅?爆破占了 85?8% ,占绝对多数的比重?与我国情늛比较,可能
各种爆破Ҏ所占的癑ֈC相?但ȝ势是一致的?
?1?3?3?按爆破技术分c?
按爆破技术大体可分ؓ四种爆破Ҏ:
1) 预裂、光面爆破?预裂、光面爆破的爆破作用机理基本相同,其目的都是ؓ了在爆破后获得^整的
7
(
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 7?2???技 ?
岩面,以保护围岩不受破坏?两者的不同在于预裂爆破是要在完整的岩体q行爆破开挖之?施行预先的爆
?使沿着开挖部分和不需要开挖的保留部分的分界线裂开一道裂~?用于隔断爆破作用对保留岩体的?
?q在预裂爆破后Ş成新的^整岩?光面爆破则是在主爆体爆破之后,利用密集d和减p药进行的
爆破,以求得到qx的坡面或轮廓面?
(
2) 微差爆破?微差爆破是在盔R炮孔或排孔间以及深孔内以毫秒U的旉间隔序L的一Uv?
Ҏ?׃盔R炮孔L的间隔时间很?先爆孔ؓ盔R的后爆孔增加了新的自由面,以及׃爆破应力?
在岩体中的相互叠加作用和岩块之间的碰?使爆破的岩体破碎质量、爆堆成形质量均较好,从而可以降?
大块?降低炸药单?降低地震效应,减少后冲,提高施工效率?
(
3) 定向爆破?使爆破后土石方碎块按预定的方向飞散、抛掷和堆积,或被爆破的建筑物按设计方向
倒塌和堆U的爆破,都属于定向爆破范畴?它的技术关键是要准地控制爆破所要破坏的范围以及抛掷?
堆积的方向与位置?对大量土x爆破,通常采用药室法或条Ş药室法?
(
4) 其他Ҏ条g下的爆破技术?爆破工作者有时会遇到某种不常见的Ҏ情况,用常规方法难以解
?或因旉紧迫以及工作条g恶劣而不能进行正常施?q时需要我们根据所掌握的爆破作用原理与工程
爆破的基本知?大胆设想采用新的爆破Ҏ,仔细地进行设计计?解决工程N?例如,林灭火、抢?
z水和惔x、疏通河道、水下压~淤泥地基等?
7
?2?爆破技?
7?2?1?岩石爆破破坏基本理论
7
?2?1?1?岩石爆破破坏机理的几U假?
岩石爆破破坏机理的假?依据其基本观?可归lؓ 3 U?
1) 爆生气体膨胀作用理论?爆生气体膨胀作用理论认ؓ炸药爆炸引v岩石破坏,主要是高温高压气
(
体物对岩石膨胀做功的结果?爆生气体膨胀推力造成岩石质点的径向位U?׃药包距自由面的距d
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各个方向上不一?质点位移所受的d׃?最抵抗线方向d最?岩石质点位移速度最高?正是
׃盔R岩石质点Ud速度不同,造成了岩石中的剪切应?一旦剪切应力大于岩石的抗剪强度,岩石卛_
生剪切破坏?破碎的岩矛_在爆生气体膨胀推动下沿径向抛出,形成一倒锥形的爆破漏斗??7-1)??
理论的实验基是早期用黑火药对岩石q行爆破漏斗试验中所发现的均匀分布的、朝向自由面方向发展?
辐射裂隙?q种理论UCؓ静作用理论?
(
2) 爆炸应力波反拉怽用理论?爆炸应力波反拉怽用理为岩石的破坏主要是由于岩
体中爆炸应力波在自由面反后形成反射拉波的作用,岩石的破坏Ş式是拉应力大于岩石的抗拉强度
而生的,岩石是被拉断的?其实验基是岩x件的爆破试验(亦称为霍普金杆件试?和板件爆?
试验?杆g爆破试验是用长条岩石杆g,在一端安|炸药爆?则靠炸药一端的岩石被炸?而另一端岩
石也被拉断成许多?杆g中间部分没有明显的破?如图 7-2 所C?板g爆破试验是在Nqx模型
的中心钻一孔,插入L引爆,除^板中心Ş成和装药的内部作用相同的破坏,在^板的边缘部分形成
?p由面向中心发展的拉断?如图 7-3 所C?q些试验说明了拉伸L对岩石的破坏作用,q种理论U?
为动作用理论?
???
?7-1?爆炸生成气体的膨胀作用
?7-2?不同药量的岩x件爆破试?
?70
7????E?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
3) 爆生气体和应力Ll合作用理论?爆生气体和应力Ll合?
(
用理?实际爆破?爆生气体膨胀和爆炸应力L都对岩石起作
?不能l对分开,而应是两U作用综合的l果,加强了岩石的破碎?
果?比如冲击波对岩石的破?作用旉?而爆生气体的作用旉
?爆生气体的膨胀,促进了裂隙的发展;同样,反射拉波也同样加强
了径向裂隙的扩展?
至于哪一U作用是主要作用,应根据不同的情况来确定?黑火?
爆破岩石,几乎不存在动作用?而猛炸药爆破时又很难说是气体膨胀
起主要作?因ؓ往往猛炸药的爆容比硝늱混合炸药的爆容要低?
岩石性质不同,情况也不同?Ҏ软的塑性土?波阻抗很?应力?
衰减很大,q类岩土的破坏主要靠爆生气体的膨胀作用?而对致密?
的高LL岩石,应主要靠爆炸应力波的作用,才能获得较好的爆?
效果?
?7-3?板g爆破试验
1
—小?2—破区;3—拉断区;4—震动区
q种理论的实?可以认ؓ是岩体内最初裂隙的形成是由冲击?
或应力L造成?随后爆生气体渗入裂隙q在准静态压力作用下,使应力L形成的裂隙进一步扩展?是?
药爆炸的动作用和静作用在爆破q程中的体现?
爆生气体膨胀的准静态能?是破岩石的主要能源?冲击波或应力波的动态能量与介质Ҏ和装药
条g{因素有兟?哈努卡耶夫认ؓ,岩石波阻抗不?破坏时所需应力波峰g?岩石波阻抗高?要求?
的应力L峰?此时冲击波或应力波的作用显得重要?哈努卡耶夫把岩x波阻抗值分Zc?
5
5
2
(
1) W一cd矛_于高L岩石,其LL?15 ?10 ~ 25 ?10 g / (cm ·s)?q类岩石的破坏主要取
决于应力?包括入射波和反射波?
2) W二cd矛_于低L岩石,其LL于 5 ?10 g / (cm ·s)?q类岩石的破?是以爆生气体
形成的破坏ؓ丅R?
5
2
(
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5
5
2
(
3) W三cd矛_中阻抗岩?其LL?5 ?10 ~ 15 ?10 g / (cm ·s)?q类岩石的破?主要是入
应力L和爆生气体综合作用的l果?
?2?1?2?爆破的内部作用和外部作用
7
A?有限岩石介质中的爆破作用———爆破的内部作用
为分析问题方?在炸药类型一定的前提?以单个药包爆破作用ؓ例进行分析?岩石内装药中心距?
由面的垂直距ȝ药的最抵抗线?对于一定量的装?
来说,若最抵抗线过某一临界?UCؓ临界抉|U???
认ؓ药包处在无限岩石介质中?此时药包爆炸?在自由面
上不会看到爆破的q象,也就是说,爆破作用只发生在岩石?
?未能辑ֈ自由面?装药的这U爆破作用称为爆破的内部
作用?发生内部作用?Ҏ岩石的破坏情?除了在装药处
形成扩大的空腔外,q将自爆源向外生压区、破裂区和震
动区,如图 7-4 所C?
a?压碎?
炸药爆炸瞬间,产生几千摄氏度的高温和几万兆帕的?
?形成每秒数千c的爆炸冲击?最靠近装药的岩矛_此冲
LL和高温高压爆生气体的作用?产生很高的径向和切向
压应?q样大的压应力远q大于岩石的动态抗压强度??
药空间岩壁受到强烈压~而Ş成一个空?x大的爆腔),
周围岩石产生_碎性破?形成压碎?或粉区)?可见,?
?7-4?球Ş装药在岩体内的爆破作?
Rk —空腔半?Rc —压区半径;Rp —裂隙区半径;
1—压区;2—破裂区;3—震动区
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 7?2???技 ?
区岩石主要受冲LL压羃作用破坏,压碎区的范围即ؓ岩石中爆炸冲LL的冲d~作用范围?
压碎区的半径可按?7-1)估算:
2
P
Rc = Rk çæcmc ö
÷
(7-1)
؈ 5?
ø
c
式中?Rc ———压区半径;
Rk ———空腔半径的极限?
滓c ———岩矛_轴抗压强?
cm———岩矛_?
cP———岩石纵波L速?
I半径可按?7-2)计算:
1
4
æç pw ö÷
Rk =
rb
؈?
ø
0
(7-2)
(7-3)
pw = 18 ce De ?
2
1
4
æç cmcP ö÷
? = 滓c
(7-4)
؈ ?
ø
c
式中?rb ———炮孔半?
pw ———炸药的q_爆炸压力;
? ———多向应力条件下岩石的强?
ce ———炸药密?
De ———炸药爆速?
压碎区内冲击波衰减很?因而压区的半径较?通常只有 2 ~ 3 倍的装药半径,破坏范围虽然不大,
但破程度大,能量消耗多?因此,爆破破岩时应量减小压碎区的形成范围?
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b?破裂?
׃冲击波能量的大量消?压碎区外冲击波衰变ؓ压羃应力?ql沿径向在岩石中传播?当应力L
的径向压应力g于岩石的抗压强度?岩石不会被压?但仍能引起岩矌点的径向位移?׃岩石受到?
向压应力的同时在切线方向上受到拉应力,而岩x脆性介?其抗拉强度很低?因此,当切向拉应力值大?
岩石的抗拉强度时,岩石卌拉断,由此产生与压区盔R的径向裂隙?l应力L之后,爆生气体充满爆腔,?
准静压力的Ş式作用在I壁上和冲入由应力波Ş成的径向裂隙?在此高温高压爆生气体的膨胀、挤压及?
楔作用下径向裂隙l箋扩展和g伸?裂隙端处气体压力造成的应力集中也起到了加速裂隙扩展的作用?
受冲LL、应力L的强烈压~作?岩石内积蓄了一部分Ҏ变形能?当压区形成、径向裂隙展开、爆
腔内爆生气体压力下降C定程度时,原先U蓄的这部分能量׃释放出来,q{变ؓ卸蝲波向爆源中心?
?产生了与压应力L方向相反的向心拉应力?使岩矌点生向心运?当此拉应力波的拉应力值大
于岩石的抗拉强度?岩石׃被拉?形成了爆腔周围岩石中的环状裂隙?
径向裂隙和环状裂隙的交错生成,形成了压区外的破裂?破裂区内径向裂隙起主g用?岩石的爆
破破坏主要靠的就是破裂区?
破裂区半径可按爆炸应力L作用求算,岩石中切向拉应力峰值随距离的衰减规律ؓ:
bPr
滓兹max = ra
(7-5)
式中?b———侧应力pL;
Pr ———孔壁初始冲d力峰?
ra ———炮孔半径?
因径向裂隙是由拉应力引v?因此以岩x拉强度取代式(7 - 5)中的切向拉应力峰?Pr 卛_求得
?72
7????E?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
炮孔周围径向裂隙区的半径?
1
a
Rp = çæbPr ÷ö
rb
؈ ?
ø
t
(7-6)
式中?Rp ———破坏区半径;
Pr ———孔壁初始冲d力峰?
滓t ———岩x拉强度?
c?震动?
在破裂区?应力波已大大衰减,q渐于h周期性的正u?此时应力值已不能造成岩石的破??
能引起岩矌点做Ҏ振?形成地震波?地震波可以传播到很远的距?直至爆炸能量完全被岩矛_?
为止?
震动区半径可按式(7-7)估算:
3
Rs = (1?5 ~ 2?8) Q
(7-7)
式中?Rs ———震动区半径;
Q———装药量?
B?无限岩石介质中的爆破作用———爆破的外部作用
当最抵抗线于临界抉|U时,即不是在无限岩石?而是在半无限岩石中装药爆破时,炸药爆炸?
除发生内部的破坏作用?自由面附q也发生破坏?也就是说,爆破作用不仅发生在岩矛_?q将引v
自由面附q岩石的破碎、移动和抛掷,形成爆破漏斗?通常把这U装药接q自由面时的爆破作用UCؓ爆破?
外部作用?仍以单个药包Z分析爆破的外部作用?
a?反射拉应力波造成自由面岩石片?
药包爆炸?岩石中生的径向压羃应力波由爆源向外传播,遇到自由面时,׃自由面处两种介质
(
岩石和空?的LL不同,应力波将发生反射,形成与入压~应力L性质相反的拉伸应力L,q由自由
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面向爆源传播?自由面附q岩x受拉应力?׃岩石的抗拉强度很?一旦此拉应力波的峰值拉应力
大于岩石的抗拉强?岩石被拉断,与母岩体分离?随着反射拉应力波的传播,岩石从自由面向药包
方向形成片落破坏?
b?反射拉应力波引起径向裂隙g?
׃爆炸能量的不断消?入射压羃应力波的强度逐渐降低,反射拉应力波的波强也随之降?其峰
值拉应力低于岩石的抗拉强度后׃以引v岩石的破坏片落?但它仍能同原径向裂隙端处的应力
行叠?拉应力得到加?使径向裂隙进一步扩展g?如图 7-5 所C?
?7-5?反射拉应力在半无限岩体介质中的爆怽?
a—入压力L波前;b—反拉应力波L?
c?自由面改变了岩石中的准静态应力场
自由面的存在改变了岩石由爆生气体膨胀压力形成的准静态应力场中的应力分布和应力值的大小,?
岩石更容易在自由面方向受到剪切破坏?爆破的外部作用和内部作用l合h,造成了自由面附近岩石?
漏斗状破坏?
由此可见,自由面在爆破破坏q程中v着重要作用,它是形成爆破漏斗的重要因素之一?自由面既可以
形成片落漏斗,又可以促q径向裂隙的延,q且q可以大大地减少岩石的夹制性?有了自由?爆破后的
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 7?2???技 ?
岩石才能从自由面方向破碎、移动和抛出?自由面越大、越?有利于爆破的破坏作用?因此,爆破工程?
要充分利用岩体的自由?或者h为地创造新的自由面(如井hq中的掏槽爆破、露天深孔爆破时?V ?
L序或LŞ掏槽{?,以此提高炸药能量的利用率,改善爆破效果?׃自由面的增多,岩石的夹?
作用减弱,有利于岩石爆破破?从而可减小单位耗药量?
此外,自由面与药包的相对位|对爆破效果的媄响也很大?当其他条件相同时,炮孔与自由面夹角?
?爆破效果好?炮孔q于自由面?爆破效果最?反之,炮孔垂直于自由面?爆破效果最差?
通过以上对岩石爆破破机理的分析可知,岩石的爆破破、破裂是爆炸应力波的压羃、拉伸、剪切和?
生气体的膨胀、挤压、致裂、抛L共同作用的结果?
7?2?2?爆破漏斗理论
7?2?2?1?爆破漏斗
实际爆破工程?往往是将药包埋置在自由面附近一定深度内实施?爆破的外部作用乃是爆破破岩的
主要形式,爆破漏斗成ؓ岩石爆破理论中的基本研究对象?
A?爆破漏斗的Ş成过E?
设一球Ş药包,埋置在^整地表面下一定深度的坚固均质岩石中爆破?如果埋深相同、药量不?或?
药量相同、埋׃?爆炸后则可能产生压碎区、破裂区,或者还产生片落Z及爆破漏斗??7-6 所CZؓ
药量和埋׃定的情况下爆破漏斗Ş成的q程?
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?7-6?爆破漏斗形成q程C意?
(
a) 炸药爆炸形成的应力场;(b) _碎压羃?(c) 破裂?径向裂隙和环向裂?;
(
d) 破裂区和片落?自由面处);(e) 地表隆v、位U?(f) 形成漏斗
爆破漏斗是受应力波和爆生气体共同作用的结?其一般过E如?在均质坚固的岩体?当有_?
炸药能量,且炸药与岩体可爆性相匚w?在相应的最抵抗线{爆破条件下,炸药爆炸产生两三千摄氏度
以上的高温和几万兆帕的高?形成每秒几千c速度的冲LL和应力场,瞬间作用在药包周围的岩壁??
药包附近的岩x被挤?或被ȝ成粉_?形成了压区(q区)?此后冲击波衰减ؓ压应力L,l箋在岩
体内自爆源向四周传播,使岩矌点生径向位U?构成径向压应力和切向拉应力的应力场?׃岩石抗拉
强度仅是抗压强度?3% ~ 30% ,当切向应力大于岩石的抗拉强度?该处岩石被拉?形成与粉区贯?
的径向裂隙?高压爆生气体膨胀的气楔作用助长了径向裂隙的扩展?׃能量的消?爆生气体l箋膨胀,
但压力迅速下降?当爆源的压力下降C定程度时,原先在药包周围岩矌压羃q程中积蓄的Ҏ变形能
释放出来,q{变ؓ卸蝲?形成朝向爆源的径向拉应力?当此拉应力大于岩石的抗拉强度?岩石被拉?
形成环向裂隙?在径向裂隙与环向裂隙出现的同?׃径向应力和切向应力共同作用的l果,又Ş成剪?
裂隙?U|交错的裂?岩矛_剌Ӏ破?构成了破裂区(中区)?当应力L向外传播到达自由面时产生?
拉伸应力L?该拉应力大于岩石的抗拉强度时,地表面的岩石被拉断Ş成片落区?在径向裂隙的控制?
破裂区可能一直扩展到地表?或者破裂区和片落区相连接Ş成连l性破坏?与此同时,大量的爆生气体
l膨胀,最抵抗线方向的岩矌面鼓赗破、抛?最lŞ成倒锥形的凹坑,此凹坑即UCؓ爆破漏斗?
B?爆破漏斗的几何参?
设一球状药包在单自由面条件下爆破形成爆破漏斗的几何尺寸如?7-7 所C?其中最主要的几何参
?74
7????E?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
?7-7?爆破漏斗四种基本形式
(
a) 村֊爆破漏斗;(b) 减弱抛掷爆破漏斗;(c) 标准抛掷爆破漏斗;(d) 加强抛掷爆破漏斗
?或几何要??3 ?它们?
(
(
(
1) 最抵抗抗U?W?装药中心到自由面的垂直距?卌包的埋置深度,也就是倒圆锥的高度?
2) 爆破漏斗半径 r?爆破漏斗底圆中心到该圆边上Q意点的距?x斗倒圆锥底圆半径?
3) 爆破作用半径 R?药包中心到爆破漏斗底圆边~上L一点距?卛_圆锥顶臛_圆的长度?
从图 7-7 可见,三个寸中只有两个是独立?常用最抵抗线 W 和爆破漏斗半?r 表示爆破漏斗?
形状和大?
在爆破工E中,l常应用爆破作用指数 n,它是爆破漏斗半径 r 与最抵抗线 W 的比??n = Wr ,而爆
2
破作用半径也可表C成 R = W 1 + n ?
最抵抗线方向是岩石爆破阻力最的方向,也是爆破作用和破后岩块q动、抛Ld方向?当装
药量一定时,从界抵抗线开?随着最抵抗线的减?或最抵抗线一?增加装药?,爆破漏斗半径
增大,被破的岩石块一部分被抛出爆破漏斗外形成爆堆,另一部分被抛出后又回落到爆破漏斗坑内??
落后爆破漏斗坑的最大可见深?H UCؓ爆破漏斗可见深度,其值可用式(7-8)估算:
H = CW(2n - 1)
(7-8)
式中?C———爆破介质媄响系?对于岩石,?C = 0?33;对于黏土,?C = 0?45?
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C?爆破漏斗的基本Ş?
Ҏ爆破作用指数 n 值的大小,爆破漏斗有如?4 U基本Ş??7-7):
(
1) 村֊爆破漏斗?爆破漏斗内的岩石被破坏、松?但ƈ不抛出坑?不Ş成可见的爆破漏斗坑??
?n??75?它是控制爆破常用的Ş式??n < 0?75 ?不Ş成从药包中心到地表面的连l破?即不形成
爆破漏斗?例如,工程爆破中采用的扩孔(扩药?爆破?
(
2) 减弱抛掷爆破(加强村֊)漏斗?r < W,即爆破作用指?n 大于 1,但大?0?75,?0?75 < n < 1,?
为减弱抛h?又称加强村֊漏斗),它是井掘进常用的爆破漏斗Ş式?
3) 标准抛掷爆破漏斗?r = W,即爆破作用指?n = 1,此时漏斗展开??= 90?形成标准抛掷漏斗?
(
在确定不同种cd石的单位炸药消耗量?或者确定和比较不同炸药的爆炸性能?往往用标准爆破漏斗的
容积作ؓ查的依据?
(
4) 加强抛掷爆破漏斗?r > W,即爆破作用指?n > 1,漏斗展开??> 90毅??n > 3 ?爆破漏斗的有
效破坏范围ƈ不随炸药量的增加而明昑֢大?实际?q时炸药的能量主要消耗在岩块的抛掷上,因此,n
3 已无实际意义?所?爆破工程中加强抛L破漏斗的作用指数?1 < n < 3?q是露天抛掷大爆破或?
>
向抛L破常用的形式?Ҏ爆破具体要求,一般情况下,n = 1?2 ~ 2?5?
D?q装药的爆破漏?
球状装药属集中装药?当装药长度大于装药直径的 6 倍时,UCؓ条Ş装药或g长装?q装药是?
长装药?一般炮孔装药都属于q装药?
(
1) q装药垂直于自由面?׃炸药爆炸对岩石的施压方向和冲LL的传播方向与球状装药不同,
爆破时受到岩石的夹制作用较强,形成爆破漏斗要困难些,但一般仍能Ş成倒圆锥Ş的漏斗?为分析此U装
药条件下爆破漏斗的Ş?可把q装药看作是若q个的球状集中药包?如图 7-8 所C?最接近孔口?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 7?2???技 ?
几段,׃抉|U小,h加强抛掷的作?接近孔底的几D?׃抉|U大,可能只有村֊作用;炮孔最底部
的几D는至不能Ş成爆破漏斗?ȝ漏斗坑Ş状就是这些漏斗的外部轮廓U?大致是喇叭Ş?孔底破坏?
爆后留有D孔?
(
2) q装药q于自由面?通常存在两个自由?应力波在两个自由面上都能产生反射,也都能
生从自由面向药包中心的拉断破?因此爆破效果要比垂直自由面时好得?如图 7-8、图 7-9 所C?图中?
L0 为炮孔深??
?????
?7-8?装药垂直自由面的爆破漏斗
?7-9?装药q自由面的爆破漏斗
井掘进爆破多属于装药垂直于自由面的爆破,只需要将岩石从原岩体上破下?不要求生大量的
抛掷,只要求松动爆破?此种装药条g形成的松动爆破漏斗体Uؓ:
2
VL = rLWLb = nLW Lb
3
式中?VL———松动爆破漏斗体U?m ;
rL———松动爆破漏斗半?m;
W———最抵抗线,m;
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nL———松动爆破漏斗指?
Lb ———药心距爆破面的距离,m?
最抵抗线 W 与界抵抗线 W (此时临界抉|U等于松动爆破作用半?的关pMؓ:
c
Wc
W =
(7-9)
2
L
1
+ n
nL
2
VL = Wc Lb
(7-10)
2
L
1
+ n
???7-10)表明,当装药一定时(?Wc 、Lb 一?,q装药形成村֊漏斗的体U?VL 是松动爆破作用指?
nL 的函?q用数学函数求极值的Ҏ求得村֊漏斗体积最大时的松动爆破作用指Cؓ nL = 1?其代入
?7-9)可求得松动漏斗体U最大时的装药最优抵抗线?
W0 = 22 Wc ??7Wc
(7-11)
E?多个装药同时爆破时的爆破漏斗
a?两个盔R装药同时爆破时中心连U上的受力特?
当两个相邻装药同时爆炸时,在中心连U上受到的应力将叠加而增?岩石Ҏ沿中心连U被切断?
1) 准静应力场的叠加?当爆生气体较长时间保持在炮孔中时,膨胀压力使两炮孔q线上各点生切
(
向拉应力,如图 7-10 所C?׃炮孔的应力集?产生的拉应力最大处在炮孔壁与连U相交点,因此裂缝
首先产生在炮孔壁,然后向炮孔连U上发展,使岩x两炮孔中心连U断裂?
中心q线中点的外部则׃应力叠加产生抉|作用,形成应力降低?从而增大了爆破块度,如图 7-11
所C?
?76
7????E?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
??????
?7-10?盔R炮孔同时爆破时中心连U上
?7-11?盔R炮孔同时爆破?
拉应力集中区分布C意?
应力降低区示意图
(
2) 应力波的叠加情Ş?如果按应力L叠加来考虑,那么当两孔的爆炸压羃应力波在炮孔q线中点?
遇时,在连U方向的压应力叠?而其切向的拉应力也将叠加,沿连U生裂?如图 7-12 所C?
当压~应力L遇自由面反射?反射拉波的叠加,也将使两装药q线上的拉应力增?使得两装药连
U处Ҏ被拉断?如图 7-13 所C的条g,若横波L速与U|L波速之比ؓ 0?6 ??A 点叠加后的拉应力?
是单一装药爆炸时反拉伸L拉应力值的 1?88 ?图中 B ?C 分别Z盔R装药,该图Z装药同时?
炸时反射波L阵面上应力场计算C意图?
?????
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?7-12?盔R炮孔同时爆破?
?7-13?盔R炮孔同时爆破?
压应力叠加示意图
反射拉波叠加示意图
从模拟爆破实验的高速摄p可以清楚地看到盔R炮孔沿中心连U断裂的情况,通常都是裂损从两
炮孔处开?向连U中间发展?
b?盔R装药的装药密集系数对爆破漏斗的媄?
盔R两装药的间距 a 与最抵抗线 W 的比值称药密集系?m,从实늻验中得出(?7-14):
(
(
(
(
(
1) ?m > 2 ??a > 2W),炮孔间距 a q大,两装药孔各自形成单独的爆破漏?
2) ?m = 2 ?两装药孔各自形成的爆破漏斗刚好相q?假设为标准漏?;
3) ?2 > m > 1 ?两装药孔合成一个爆破漏?但往往两装药孔之间底部破碎不够充分;
4) ?1逸m??8 ?两装药孔爆破后合成一个爆破漏?底部q_,此时漏斗体积最?
5) ?m < 0?8 ?两装药孔距离q近,大部分能量用于抛掷岩?漏斗体积反而减?
?7-14?装药密集pL m 对爆破漏斗Ş成的影响C意?
(
a) m > 2;(b) m = 2;(c) 2 > m > 1;(d) 1逸m??8;(e) m < 0?8
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 7?2???技 ?
?2?2?2?利文斯顿爆破漏斗理论
7
A?利文斯顿爆破漏斗理论的实?
利文斯顿在各U岩矟뀁不同炸药量、不同埋q爆破漏斗试验的基?了炸药爆炸能量分配给?
包周围岩石以及地表外I气的几U方?提出以能量^衡ؓ准则的岩石爆破破的爆破漏斗理论?所??
破漏斗理论又U能量^衡理论?
利文斯顿认ؓ,炸药在岩体内爆破?传递给岩石爆破能量的多和速度的快?取决于岩x质、炸?
性能、药包重量、炸药埋|深度、位|和L方式{因素?当岩x件一定时,爆破能量的多取决于炸药?
?爆炸能量的释N度与炸药v爆的速度密切相关?炸药能量释放?主要消耗在以下 4 个方? (1)?
石的Ҏ变?(2)岩石的破和破裂;(3)岩石的抛?(4)I气冲击波和Ҏ体做功?而炸药能量在以上
4
个方面的分配比例,又取决于炸药的埋|深度?
当埋|深?W 比较大时,炸药的能量被岩石完全吸收,消耗于岩石的弹性变形和破碎两项;若减埋|?
深度 W,岩石此两Ҏ吸收的能量将辑ֈ饱和状?q时岩体地面开始隆?甚至破裂的岩矌抛掷出去?
岩石中弹性变形能和破能辑ֈ饱和状态时的埋|深度称Z界埋|深?Wc ,此时炸药量与埋置深度有如
下关p?
1
3
Wc = Eb Q
(7-12)
1
/ 3
;
式中?Eb ———变形能pL,m/ kg
Q———装药量,kg?
利文斯顿从能量的观点出发,阐明了岩矛_形能pL Eb 的物理意义?他认?Eb 的意义ؓ在一定炸?
?Q 的条件下,地表岩石开始破裂时,岩石可能吸收的最大能量?过其能量限?岩石由Ҏ变形变?
破裂,因此 Eb 的大是衡量岩石可爆性难易的一个指标?
若l减埋|深?W,q时炸药爆炸释放的能量传l岩石的比例减少,而传l空气的比例相对增加,
卛_有一部分能量用于抛掷岩石和Ş成空气冲LL或对I气做功,在自由面处Ş成爆破漏斗?当埋|深?
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减小到某一深度?形成的爆破漏斗体U最?此时的埋|深度称为最佛_|深?W ?此时,炸药爆炸能量
0
消耗于岩石的比例最?破碎率最?而消耗于岩石抛掷及Ş成空气冲LL的比例较?因此,爆破能量的有
效利用率最高?
如果药包埋置深度不变,而改变炸药量,则爆破效果与上述能量释放和吸收的q关系是一致的?Z
W ÷ö,最x度比??
æ
W0 ÷ö,因此
æ
؈
于比较和计算,把埋|深?W 与界深?Wc 之比UCؓ深度??
ç
?= W
ç
? =
W ø
c
ø
؈
c
1
3
?Wc = ? Eb Q ?
在实际的岩石爆破?可以通过改变埋置深度,也就是改变最抵抗线,来调整或q炸药爆炸能量?
分配比例,实现最佳的爆破效果?
实际应用?只要通过实验求出岩石的变形能pL E0 和最x度比 ? ,可做出合理装药量和埋置?
度的计算?
Z于分?帔R用比例爆破漏斗体U?QV (单位药量的爆破漏斗体U?、比例埋|深?、比例爆破漏?
W
1
3
Q
半径 r 和深度比 ?为研I对象?
1
3
Q
利文斯顿爆破漏斗理论不仅表明了装药量和爆破漏斗的关系,q能定不同岩石的可爆?比较不同?
药品U的爆破性能?
B?爆破漏斗Ҏ?
利文斯顿提出了以能量q为准则的爆破漏斗理论之后,国外一些学者做了大量的工作?他们从实?
室到生现场的试验和应用,对不同性能炸药、药量、药包Ş式、埋深和隄易爆岩石{不同条件进行了Ҏ
?78
7????E?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
试验,用爆破漏斗特性曲U进一步确定了爆破漏斗的理论性和U学?q证明了不同条g下爆破漏斗特性比
较一致的爆破规律?
3
?7-15 岗岩中用不同炸药时得到的爆破漏斗试验曲线,U坐标ؓ V/ Q(m / kg),横坐标ؓ炸药?
1
3
3
|深?W(m)??7-16 Z同岩石的爆破漏斗试验曲线,U坐标ؓ比例药包、埋?W/ Q(m/ kg ),横坐?
1
3
3
为比例药包半?r/ Q(m/ kg ),所采用炸药为浆状炸?从曲U中可以看出最x度比?0?58?
???
?7-15?不同炸药的花岗岩爆破漏斗Ҏ曲U示意图
?7-16?不同岩石的爆破漏斗特性曲U示意图
1—花岗岩;2—砂?3—惔土岩
1
—铵油炸?2—浆状炸?3—含铝浆状炸?
C?利文斯顿爆破漏斗理论的实际应?
爆破漏斗试验是利文斯爆破理论的基础?首先,Ҏ爆破漏斗试验的有x据可以合理选择爆破?
?提高爆破效率;其次,对不同成分的炸药q行爆破漏斗试验和对比分?可ؓ选用炸药提供依据,?
?7-15所C?另外,利文斯顿的变形能pLq可以作为岩矛_爆性分U的参考判?如图 7-16 所C?
(
1) Ҏ炸药的性能?用爆破漏斗试验可代替习惯沿用的铅 定爆力法?Ҏ利文斯顿爆破漏斗?
论的基本公式,在同一U岩石中,炸药量一?但炸药品U不?q行爆破漏斗试验?炸药威力大?传给?
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石的能量?则其临界埋深 W D?反之,炸药威力?其界埋׃?׃ W 值的不同,Eb g?
c
c
不一?因此可以Ҏ各种不同品种炸药的爆炸性能?
(
2) 评h岩石的可爆性?Ҏ?7-12),在选定炸药品种、炸药量为常数时,据炸药的临界埋深 W0 ?
求出不同岩石U类中该U岩矛_形能pL Eb ,卛_ Q = 1 ?可认为单位重量的炸药(?1 kg)的弹性变形能
pL Eb 在数gq于界埋?Wc ?爆破坚韧性岩?1 kg 炸药爆破?Wc 值必然小,Ҏ变形能pL Eb
也较?说明消耗能量大,岩石隄;爆破非坚韧性岩?单位药量的界埋?W,必然较大,Ҏ变形能pL
Eb g较大,表明吸收的能量小,故岩x爆?所?可以用岩矛_性变形能pL Eb 作ؓҎ岩石可爆?
的判据?
(
3) 爆破漏斗理论在工E爆破中的应用?爆破漏斗理论被广泛应用在露天台阶深孔爆破、露天开沟药
室爆破、地?VCR 法采矿爆破及深孔爆破掘进天井{?
7?2?3?孔爆破
7
?2?3?1?概述
孔爆破俗称眼爆破、炮眼爆?所用炮孔直径小?50 mm,孔深?5 m 以内,用浅孔进行爆破的Ҏ
UCؓ孔爆破法?
孔爆破法适用范围q泛,讑֤?方便灉|,工艺?只要严格掌握药量计算,q根据岩x质?
整爆破参?能容易达到目的要求?孔爆破法是爆破工程中较早发展v来的爆破Ҏ,在现代爆破技?
?它依然有着q泛的应用范围?无论是露天还是在C开挖工E中,孔爆破仍占有较大比重?如探矿
道掘q、开拓和采准巷道的掘q、隧道掘q或C室的开挖、露天小台阶爆破,几乎全部采用孔爆破?
露天深孔爆破旉孔^台的qx和清?大块岩、矿石的二次破碎,沟、渠及桥涵基开挖中的石方爆??
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 7?2???技 ?
刷岩矌坡和处理孤石、危石等{?也都要用孔爆破法?
孔爆破法之所以能在爆破工E领域中得到q泛、长期的应用,是因为它h以下很多H出的优??
所使用的钻孔机C要是手持式或气腿式凿岩机以及凿岩台R?q些机械,操作技术简?使用灉|方便,
在没有凿岩机的条件下,q可以用人工打钎凿岩,增加了它的适应?对于不同的爆破目的和工程需?易于
通过调整炮孔位置和装药量的方?控制爆破岩石的块?限制围岩的破坏范围?帔R?YT?0、YT?4?
7655、YSP?5 型等,它们以压~空气ؓ动力,q行湿式凿岩?炸药一般多采用铵炸药,有水的炮孔常用含
水硝늂?或水胶炸药、^化炸?,或采取防水措施进行爆破?药卷直径?32 ~ 35 mm,数情况下采?
25 ~ 30 mm 的小直径炸药?38 ~ 45 mm 的大直径药卷?
孔爆破的爆破参?W、a、q、Q、L {?应根据矿(?石特性、用条件和爆破材料{因素来定?
孔爆破在施工前,应清理工作面,如查清炮孔数目、清除炮孔内U水或惔渣等,方能q行装填?每个?
孔的装药量应严格按设计要求装?装药pL?渍?
L
z
?= L
(7-13)
k
式中?渍———装药系?xc_q装药长度;
Lz ———装药长?mm;
Lk ———炮孔深?mm?
炮孔装药后剩余部分炮孔填塞炮泥ƈ加以捣固?L药包一般放|于孔底W二个药卷位|?L聚能
I朝向孔?q行反向爆破;或将L药包|于孔口W二个药卷位|?L聚能I朝向孔?正向爆破?实践
l验证明反向爆破比正向爆破的效果好得多?
孔爆破可采用导爆管L?但要求必Mơv爆?用电LL法时,一定要防止杂散甉|的危
実?装药前电L脚线必须短\,q接时裸露接头不允许接触岩石、管?接头不能怺接触?
孔爆破法的主要~点?机械化程度还不够?工h力_强度?力_生率低,爆破作业频繁,大大
地增加了爆破安全理的工作量?
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?2?3?2?井掘进中的孔爆破
7
孔爆破法是井掘进中用的基本爆破Ҏ?爆破效果的好坏直接媄响井h工的质量、速度和成
本?合理地布|工作面上的炮孔和正确定爆破参?是取得良好爆破效果和加快掘进速度的重要保证?
A?井掘进中的炮孔排列
井掘进中的炮孔,按其作用的不?可分为掏槽孔、辅助孔和周边孔?掏槽孔是助孔创造第二个
自由?辅助孔是Zq一步扩大掏槽的体积,而周边孔是ؓ形成正确的井h面Ş状?对于q_和斜井?
a,周边孔又可分为顶孔、底孔和帮孔?各类炮孔位置及其作用范围如图 7-17 所C?
井掘进爆破?一般只有一个自由面,爆破条g困难?
Z创造第二个自由?可以在掘q工作面的某一适当位置
布置量炮孔,爆破旉先v?在工作面形成一个槽??
其余的炮孔爆破创造有利条?q些首先L的少量炮孔就
UCؓ掏槽孔?
Z提高其他炮孔的爆破效?掏槽孔应比其他炮孔加
?150 ~ 200 mm,装药量增?15% ~ 20% ?
Ҏ巷道断面、岩x质和地质构造等条g,掏槽孔的
排列形式有很多种c?归纳h可分成倾斜孔掏槽和垂直?
掏槽两大c?此外q有两者结合的混合式掏槽?
a?倾斜孔掏?
?7-17?各类炮孔位置及其作用范围C意?
a—掏?b—扩?c—Ş成道规格断?
1
—顶?2—帮?3—底?
倾斜孔掏槽是指掏槽孔方向与工作面斜交的掏槽方法?通常有单向掏槽、锥形掏槽和楔Ş掏槽几种
形式?
?80
7????E?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
(
1) 单向掏槽?掏槽孔排列成一?q朝一个方向倾斜?此类掏槽主要是根据工作面不同的岩层条??
择薄弱部位布|炮?按炮孔部位和倾斜方向,可分为顶部掏槽、底部掏槽、侧向掏槽和扇Ş掏槽(?7-18)?
?7-18?单向掏槽
(
a) 剙掏槽;(b) 底部掏槽;(c) 侧向掏槽;(d) 扇Ş掏槽
当道顶部有软夹层或巷道板正好是岩层的自然接触面或岩层层理与裂隙背向工作面倾斜?采用
剙掏槽?当道底部有软夹层或巷道底板正好是岩层的自然接触面或岩层层理与裂隙向着工作面倾斜
?采用底部掏槽?当道一侧有软夹层或层理、裂隙向侧帮倾斜?采用侧向掏槽?当工作面遇到夹层?
于道中部或斜交?帔R用扇形掏槽?
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2) 锥Ş掏槽?各掏槽孔以相{或q似相等的角度向工作面中心uU倾斜,孔底于集中,但互相ƈ?
单向掏槽法可Ҏ巷道断面大小或Y夹层的厚度不?布置一排或两排掏槽孔?掏槽孔的倾斜角度一
般ؓ 50?~ 70?岩石坚固E度?角度取小倹{?
(
贯?爆破后Ş成锥形槽?孔数?3 ~ 6 ?通常呈三角锥形、正锥Ş和圆锥Ş(?7-19)?
?7-19?锥Ş掏槽
(
a) 三角锥Ş;(b) 正角锥Ş;(c) 圆锥?
正锥形掏槽在q_掘进中用较?圆锥形掏槽多用于竖井掘进?锥Ş掏槽孔有兛_数视岩石性质?
?施工中可参考表 7-2 所列数据选取?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 7?2???技 ?
?7-2?锥Ş掏槽孔要?
盔R炮孔间距/ m
岩石坚固性系?f
炮孔倾角/ (?
孔口距离
1?00 ~ 0?90
0?90 ~ 0?85
0?85 ~ 0?80
0?80 ~ 0?70
0?70 ~ 0?60
0?60 ~ 0?50
0?50 ~ 0?40
孔底距离
0?40
2
6
~ 6
~ 8
75 ~ 70
70 ~ 68
68 ~ 65
65 ~ 63
63 ~ 60
60 ~ 58
58 ~ 55
0?30
8
~ 10
0?20
1
1
1
1
0 ~ 13
3 ~ 16
6 ~ 18
8 ~ 20
0?20
0?15
0?10
0?10
(
3) 楔Ş掏槽?通常׃排相对称的倾斜炮孔l成,爆破后Ş成楔形槽?楔Ş掏槽可分为垂直楔形掏
槽和水^楔Ş掏槽两种(?7-20)?
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?7-20?楔Ş掏槽
(
a) 垂直楔Ş掏槽;(b) 水^楔Ş掏槽
2
楔Ş掏槽常用于中以上的均质岩石,且道断面大?4 m 的工作面中?当道岩层有水^层理?
宜采用水qx形掏?以利于钻孔和爆破?
每对掏槽孔间距ؓ 0?2 ~ 0?6 m,掏槽孔与工作面交角ؓ 55?~ 75?孔底距离?10 ~ 20 cm?
楔Ş掏槽炮孔参数Ҏ岩石性质而定,参见?7-3?
?7-3?楔Ş掏槽的主要参?
岩石坚固性系?f
炮孔与工作面夹角/ (?
75 ~ 70
两排炮孔孔口距离/ m
0?6 ~ 0?5
炮孔数目
2
6
~ 6
~ 8
4
4 ~ 6
6
70 ~ 65
0?5 ~ 0?4
8
~ 10
65 ~ 63
0?4 ~ 0?35
0?35 ~ 0?30
0?30 ~ 0?20
0?20
1
1
1
0 ~ 12
2 ~ 16
6 ~ 20
63 ~ 60
6
60 ~ 58
6
58 ~ 55
6 ~ 8
倾斜掏槽的优Ҏ:所需掏槽孔数量较?掏槽体积?易将岩石抛出,有利于其他炮孔的爆破,~点??
槽孔深度受到巷道断面限制,因而媄响到每个掘进循环的进?岩石抛掷距离q?岩堆分散,影响装岩效率?
b?垂直孔掏?
垂直孔掏槽也U直U掏?所有掏槽孔均垂直于工作?炮孔之间相距较近且保持互相^?其中有一
?82
7????E?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
个或C不装药的I孔,作ؓ装药炮孔爆破时的辅助自由面?垂直孔掏槽有龟裂掏槽、桶形掏槽和螺旋形掏
槽三U类型?
(
1) 龟裂掏槽?掏槽孔布|在一条直U上,彼此间严格^?装药孔与I孔间隔布置,爆破后Ş成一?
槽缝,故又U缝形掏??7-21(a))?掏槽孔数目与巷道断面大小及岩矛_固性成正比,通常?3 ~ 7 个?
眼间距离一般取 8 ~ 15 cm,龟裂掏槽体积较小,故常被桶形掏槽所代替(?7-21(b))?
?7-21?龟裂掏槽和桶形掏?
(
a) 龟裂掏槽;(b) 桶Ş掏槽
(
2) 桶Ş掏槽?桶Ş掏槽又称柱Ş掏槽,各掏槽孔互相q且呈对称形式?I孔直径可与装药?
相同,也可采用 75 ~ 100 mm 大直径空?以便增强自由面的作用??7-22 所CZؓ大直径空孔角柱Ş掏槽,
?7-23 所CZؓ普通直径空孔桶形掏?其中有些掏槽孔呈非对U排列?桶Ş掏槽较龟裂掏槽Ş成的槽子
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体积?在中岩石中使用较ؓ普遍?
?7-22?大直径空孔角柱Ş掏槽
荫—装药孔;〇—空?1 ~ 4—v爆顺?
?7-23?桶Ş掏槽的几U变?
1
~ 6—v爆顺?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 7?2???技 ?
(
螺旋U布|?q由q及q顺序v?能充分利用自由面,扩大掏槽效果,其扩槽原理如?7-24 所C?
直径空孔螺旋Ş掏槽的典型布孔方案如?7-25 所C?I孔一般只用一?遇到坚韧隄的岩x,
可以增加 1 ~ 2 个空?如图 7-25 中虚U所C?螺旋形掏槽孔爆破后往往在槽中存留下被压实的岩渣,影响
辅助孔的爆破效果,Z克服q一~点,常将I孔比装药孔加长 300 ~ 500 mm,q在孔底装入 200 ~ 300 g ?
?然后用充填物堵塞U?100 mm,待所有掏槽孔爆破之后,紧接着反向L,以利抛渣?各装药孔与空孔之
间的距离,可根据炮孔直?d,参考下式确?L1 = (1 ~ 1?8) d;L2 = (2 ~ 3?5) d;L3 = (3 ~ 4?5) d;L4 = (4 ~
5?5)d?
???
?7-24?螺旋掏槽原理C意?
?7-25?直径空孔螺旋掏?
1 ~ 4—v爆顺?
(
a) 直径空?(b) 大直径空?
0
—空?1 ~ 4—v爆顺?
大直径空孔螺旋Ş掏槽炮孔布置如图 7-26 所C?
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垂直掏槽与倾斜掏槽相比,其优Ҏ:孔深不受巷道断面限制,可进行较q孔的爆破,加大一个掘q@
环的q尺;掏槽体积里外大小较一?因而相ȝ孔的最抵抗线里外也较一?爆落矿岩的块度均匀,不会
抛掷太远,爆堆集中在工作面附近,有利于装岩?其缺Ҏ:掏槽孔数较多,掏槽体积?装药孔和I孔的间
距不能太大且需怺q,要求要有较高的钻孔技术?
c?混合掏槽
混合掏槽是指两种以上的掏槽方式合用?在遇到岩石特别坚或巷道断面较大?可以采用?
?7-27所C的混合掏槽?
??????
?7-26?大直径空孔螺旋掏?
?7-27?混合掏槽
(
a) 桶Ş与锥形?(b) 复式楔Ş掏槽
?84
7????E?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
B?井掘进中爆破参数的定
a?炮孔直径
炮孔直径的大直接媄响钻孔速度、炮孔数目、单位炸药消耗量、爆落岩石的块度和井巯廓的qx性?
炮孔直径增加,意味着药卷直径加大,有利于提高爆炸反应的E_性、增加爆?但是炮孔直径q大,不仅?
d速度下降,而且因炮孔数目减媄响炸药的均匀分布,使岩石的破碎质量变差?我国C矿山井掘进
2
?一般采?36 ~ 43 mm 的炮孔直?在小断面巷道(S?m )掘进?采用 25 ~ 30 mm 直径炮?配合?
用轻型高频凿岩机、压气装药和高威力炸?也可获得良好的爆破效果?
b?炮孔深度
炮孔深度是指炮孔底到工作面的垂直距离,而沿炮孔方向的实际深度称为炮孔长度?炮孔深度的大
?不仅影响着每个掘进工序的工作量和完成各工序的时?而且影响爆破效果和掘q速度?它是军_
每班中掘q@环次数的主要因素?Z实现快速掘q?在提高机械化E度、改q掘q技术和改善工作l?
l的前提?应力求加大孔深ƈ增多循环ơ数?Ҏ我国快速掘q的l验,采用深孔多@?能工时?
到充分利?增加凿岩和装岩时?减少装药、爆破、通风和准备工作的旉?但是,孔深和@环次数又?
矛盾的两个方?必须正确分析和处?随着掘进机械化程度的提高和掘q技术的改进,当达C定@?
指标?适当地控制@环次?逐步增加孔深是适宜的?但道断面愈?随着孔深增加,爆破受到的夹
制作用更大?目前,在我国道掘q中孔深?1?5 ~ 2?5 m 用得最多?随着新型高效率凿岩机和先q的
装运讑֤的出?以及爆破器材质量的提?在中{断面以上的巷道掘进?采用凿岩台R凿岩,孔?
增至 3 ~ 3?5 m,q在技术经上是合理的?在竖井掘q中,若井{直径ؓ D(m),Ҏl验,炮孔深度 L ?
按式(7-14)关系选取:
L = (0?3 ~ 0?5)D
(7-14)
c?单位炸药消耗量
3
3
爆破 1 m 原岩所需的炸药重量称为单位炸药消耗量(kg / m ),其大对爆破效果、凿岩和装岩工作量?
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炮孔利用率、道轮廓的qx性和围岩的稳定性都有较大的影响?单位炸药消耗量偏低?则可能巷道?
面达不到设计要求,岩石破碎不均匀,甚至崩落不下来?当单位炸药消耗量偏高?不仅会增加炸药的用量,
而且可能造成巷道挖、降低围岩的E_?甚至q会损坏支架和设备?
单位炸药消耗量取决于岩石的性质、道断面、炮孔直径和炮孔深度{多U因?关系复杂,无完善?
理论计算Ҏ?在掘q爆破工作中,常根据国家定额选取或用l验公式计算?
d?炮孔间距
炮孔间距的确定一般是Ҏ一个掘q@环所需要的总装药量计算出ȝ孔数目后,再按巷道断面的大
及形状均匀地布|炮孔?q_掘进?掏槽孔有多种不同的Ş?其孔间距也有所不同,可参考表 7-2、表
7
-3 的有x?以及?7 - 22、图 7 - 25、图 7 - 26 所标数据?周边孔的孔口臌廓线的距M般ؓ
00 ~ 250 mm,在坚岩石中取小?周边孔的孔口间距则ؓ 500 ~ 800 mm,底孔的间距取倹{?辅助孔的?
1
距ؓ 400 ~ 600 mm?
7?2?3?3?回采落矿孔爆破
井下孔落矿爆破,也称井下眼落矿爆破?与井hq爆破相比较,它具有下列一些特?h两个
以上的自由面,爆破面积和爆破量都比较大?通常井下孔落矿要求爆破作业安全,每米炮孔落矿量大,?
采强度高,大块?二次破碎量要?矿石损失、化低,材料消耗少?
A?炮孔排列
井下孔落矿的炮孔排列方?有上向倾斜和近似水q_斜两种,如图 7-28 所C?前者应用广泛??
孔在工作面的排列形式有^行排列和交错排列之分,如图 7-29 所C?q排列适用于矿矛_、矿体与?
岩接触界U不明显,采幅较宽的矿脉?交错排列使炸药在矿体内部分布均匀,崩落矿石也较均匀,在矿q
产中,使用非常q泛,当采q宽度较H时,其效果更为显著?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 7?2???技 ?
????
?7-28?孔排列方向
?7-29?崩矿的炮孔排?
(
a) q排列;(b) 交错排列
B?爆破参数
a?炮孔直径和深?
炮孔直径除了与井hq中谈到的一些媄响因素有兛_,q与矿体的赋存条件有兟?我国孔落矿q?
泛用的药包直径?32mm,其相应的炮孔直径 38 ~ 42mm?q些q来,不少有色金属矿山曾试?25 ~ 28mm
的小直径药卷爆破,控制采幅、降低损p化率斚w取得了比较显著的效果?同时,使用直径炮孔还可以
提高凿岩效率和矿矛_收率?当开采薄矿脉?其是开采稀有金属和贵重金属矿床?特别适宜使用直
径炮孔爆破?
炮孔深度与矿体、围岩的性质、矿体厚度及其规则性等因素有关?井下落矿常用孔深?1?5 ~ 2?5 m,?
时达 3 ~ 4 m?当矿体较?矿岩不稳固和形状不规则时,应选取?相反旉取较大倹{?
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b?最抵抗线和炮孔间?
井下孔落矿,若^行布孔时,最抵抗线与炮孔排距通常用同倹{?而炮孔间?a(指同排炮孔之间的
距离)值的大小对爆破效果媄响很?一般地?最抵抗线和炮孔间距取用值偏大时,会媄响爆破质??
块增?相反,如果取值偏时,则矿石会被过分破?既浪费爆破材?又给易氧化、易黏结、易自燃的矿?
装运和放矿工作带来困难?
通常,最抵抗线 W 和炮孔间?a 的取值可按下列经验公式选取?
W = (25 ~ 30)d
a = (1 ~ 1?5)W
(7-15)
(7-16)
式中?d———炮孔直?mm?
c?单位炸药消耗量
单位炸药消耗量的大除与所崩落的矿x质、所使用炸药的性能、炮孔直径、孔深有兛_,q与矿床?
赋存条g有关?一般说?矿体厚度、孔深大?单位炸药消耗量大?目前,单位耗药量的选取,除与井
掘进单位炸药消耗量的方法一样外,q可Ҏl验来确定??7-4 所列经验数据适用于硝늱炸药,可供
参考?
?7-4?井下孔落矿单位耗药?
矿石坚固性系?f
单位炸药消耗量 q/ (kg/ m )
< 8
8 ~ 10
10 ~ 15
> 15
3
0?26 ~ 1?0
1?0 ~ 1?6
1?6 ~ 2?6
2?8 以上
采场一ơ落矿装药量 Q 与采矿方法、矿体赋存条件、爆破范围等因素有关?׃影响因素较多,难以?
一个统一公式来计?一般常用一ơ爆破矿石的原体U估?
?86
7????E?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
Q = qmL忆Lcp (7-17)
3
式中?q———单位炸药消耗量,kg / m ;
m———矿体厚?m;
L忆———一ơ落矿总长?m;
Lcp ———炮孔^均深?m?
C?装药和堵?
装药和堵塞是爆破工作的一道重要工?其质量的优劣直接影响爆破效果?
国内外实践证?反向L能提高炮孔利用率,能充分利用炸药的爆炸能量,改善爆破质量,增大抛渣?
d降低炸药消耗量?此外,只要q行一定堵?冲炮现象大大减少,同时处理盲炮较安?因ؓ可掏出炮?
后重新装入v爆药包v爆?
Z么反向v爆时爆破效果会好? q是׃反向L?爆蘪波的传播方向与岩x掯动方向一
?q就使得在自由面反射后能形成强烈拉应力,从而提高了自由面附q岩石的破碎效果;同时孔底L,
L药包距自由面有一定距?爆生气体不会立即从孔口冲?因而爆炸能量得到充分利?q且增大了孔
底的爆炸作用力和作用旉,有利于提高爆破效果?另外在Y岩和裂隙较发育的岩石?孔底反向L可以
避免盔R炮孔怺间的带炮和孔底留有残药之现象?目前,反向和中部双向v爆用得较q泛,而正向v爆多
用于采石{?
炮孔装药后孔口堵塞与?对于爆破效果有较大的影响?堵塞是ؓ了提高炸药的密闭效果和爆轰气?
压力的有效利用?良好的堵塞可以提高炸药的爆蘪性能,主要是阻止爆轰气体过早地从装药空间冲?保证
炸药在炮孔内反应完全和Ş成较高的爆压,充分发挥炸药的能?从而提高爆破效果?
提高和保证堵塞效果的办法,主要是选择堵塞材料和必需的堵塞长?以达到堵塞物与孔壁之间有一?
的摩擦阻力?常用的堵塞材料有沙子、黏土等?炮孔爆破常用沙子与黏土以 3 ?1 的比例合配制成炮惔?
堵塞长度应视装药量的多少、炸药性能、岩x质和炮孔直径等因素l合考虑?堵塞长度与抵抗线 W 有关,
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一般取堵塞长度 lg 可用l验公式(7-18)计算:
l = (1?0 ~ 1?2)W
(7-18)
g
通常情况下若炮孔直径?25 ~ 50 ~ 70 mm ?堵塞长度相应Cؓ 18 ~ 45 ~ 50 cm?采场孔崩矿爆破?
爆操作与掘进时基本相?主要问题在于合理安排L序?一般v爆顺序安排的原则?q自由面先爆,
一排炮孔最好同D雷v爆?
7?2?4?C矿山深孔爆破
随着我国采矿工业的发?深孔爆破在大型地下矿山得到广泛地应用,爆破规模也日增?爆破Ҏ
也逐步得到完善?
深孔爆破可应用在不同的采矿方法中,其在空场采矿法、崩落采矿法、矿柱回采和采空区的处理{方
面都获得良好的效果?
国内一般将深孔q一步分Z深孔和深?把炮孔直径ؓ 50 ~ 75 mm、孔?5 ~ 15 m 的接杆凿岩机d
的炮孔称Z深孔;而炮孔直径大?75 mm、孔׃ؓ 15 m 以上的炮孔称为深孔?实际?随着凿岩讑֤和凿
岩工L改进,两者之间的界限有时q不明显,Z单v?炮孔深度大于 5 m 的采场崩矿爆破统UCؓ?
孔爆破?深孔爆破崩矿工艺的特Ҏ:效率高、速度快、作业安?可矿床开采强度和落矿力_生率大?
提高,因而获得广泛的应用?
深孔的排列和爆破参数的确定是爆破设计工作中一w要的内容?选择的基本原则是Ҏ矿体的轮
廓、所使用的采矿方法、采场结构、采切布|等条g,炸药均匀地分布在需要崩落范围的矿体?使爆破后
的矿矌完全崩落下来,量减少矿石的损失和贫化,而且矿石破碎要均匀,_矿和大块要?崩矿效率高和
回采成本低?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 7?2???技 ?
?2?4?1?扇Ş孔回采爆?
7
A?布孔形式
深孔的排列Ş式基本上分成两大c?卛_^行排列和扇Ş排列?
q排列卛_炮孔怺q,孔间距在炮孔全长上均相等?Ҏ深孔的方向不?q深孔又分Z
向、下向和水^三种,如图 7-30 所C?一般^行排列的深孔适用于边界较规则的厚大矿体崩ѝ?
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?7-30?q深孔排列方式
(
a) 上向q深孔;(b) 下向q深孔;(c) 水^q深孔
1
—凿岩?2—深?
扇Ş排列卛_同一排面上深孔成攑ְ?炮孔间距自孔口到孔底逐渐增大,孔口?孔底E,如图 7-31
所C?扇Ş深孔也有 3 UŞ?即上向扇形深孔、下向扇形深孔和水^扇Ş深孔?
扇Ş排列与^行排列相比较,其优Ҏ:
(
(
(
(
1) 每凿完一排炮孔才Ud一ơ凿岩设?辅助旉相对较少,可提高凿岩效?
2) 对不规则矿体布置深孔十分灉|;
3) 所需凿岩巷道?准备旉?
4) 装药和爆破作业集?节省旉,在道中作业条g
?也较安全?
其缺Ҏ:
(
1) 炸药在矿体内分布不均匀,孔口密、孔底稀,爆落?
矿石块度也不均匀;
(
2) 每米炮孔崩落矿石量少?
扇Ş排列的优~点正好与^行排列的优缺点相反?比较
可以看出,扇Ş排列的优点突?特别是凿岩道掘q工作量
?7-31?垂直上向扇Ş深孔
1—沿脉凿岩?2—深?
?凿岩辅助旉?因而广泛应用于生实际中?q排列只是在开采坚规则的厚大矿体时才?一?
?88
7????E?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
很少应用?
Ҏ我国冉矿山的实?下面仅就扇Ş深孔中的水^扇Ş、垂直扇形和倾斜扇Ş排列分别q行讲述?
a?水^扇Ş排列
水^扇Ş排列多ؓq似水^,一般应向上?3?~ 5毅倾角,以利排除凿岩产生的岩或孔内U水?水^
扇Ş深孔的排列Ş式较?其布|方式与参数见表 7-5,具体的选择应用需l合矿体赋存条g、采矿方法、采
场结构、矿岩的E_性和凿岩讑֤{来定?
?7-5?水^扇Ş深孔布置方式与参?
炮孔布置图例
40 m ?16 m 标准矿块)
凿岩?炮孔?d?q_孔深 最大孔?每米孔崩矉K
~号
优缺点应用条?
3
(
井位|?
/ m
/ m
/ m
/ m
?d深小,( 凿岩天井或凿
岩硐?掘进工程量小?可用
于接杆式凿岩或潜孔凿岩深
孔崩?
1
下盘中央
18
345?6
19?2
24?5
15?5
?控制边界整齐,不易丢矿,
d深小?在深孔崩矿中?
用较q?
2
3
4
5
6
对角
对角
一?
20
18
13
362?0
342?0
348?4
18?1
19?0
26?8
22?5
38?0
41?5
14?9
15?7
15?5
??????? ????
?交错处邻孔易炔R?用于
潜孔凿岩崩矿
?掘进工程量小,凿岩讑֤U?
动的ơ数? 但大块率较高,
单孔 q?ѝ???????
崩矿
?d深大,难控制边??
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丢矿?分次崩矿对天井维?
困难?多用于接杆凿岩深?
爆破而矿体稳固时
矿块中央
24
453?6
18?9
21?5
11?9
?大块率低, 凿岩工作面多,
施工 ?z??? ?????
界?用于接杆凿岩深孔爆破
而矿体稳固时
中央两侧
44
396?0
9?0
12?0
13?6
水^扇Ş深孔的作业地点可讑֜凿岩天井或凿岩硐室中?前者掘q工作量?相对地讲作业条g??
ơ爆破后l护量大;后者则相反?接杆凿岩所需的空间小,多采用凿岩天?而潜孔凿岩所需的空间大,常用
凿岩室?用凿岩硐室进行凿岩时,上下室要尽量错开布置,避免室之间׃垂直距离?而媄响硐?
E_?引发意外事故?
b?垂直扇Ş深孔排列
垂直扇Ş排列的排面ؓ垂直或近似垂直?按深孔的方向不同,又可分ؓ上向垂直扇Ş和下向垂直扇形?
垂直上向扇Ş与垂直下向扇形相比较,其优Ҏ:
(
(
(
1) 适用各种凿岩机械q行凿岩,而垂直下向扇形只能用潜孔L或地质钻机凿?
2) 凿岩岩渣和水Ҏ从孔口排?
3) 凿岩效率高等?
其缺Ҏ:
(
(
(
1) d损?
2) 工h作业环境?
3) 当炮孔钻凿到一定深度时,随着孔深的增?d的重量也随之加大,凿岩效率有所下降?
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 7?2???技 ?
垂直下向扇Ş深孔排列的优~点正好相反?׃垂直下向扇Ş深孔d时排岩浆比较困难{问??
仅用于局部矿体和矿柱回采?生上广泛应用的是垂直上向扇形深孔?垂直上向扇Ş深孔的作业地Ҏ?
凿岩巷道?当矿体厚度较时,一般凿岩道掘在矿体与下盘围岩的交界处;当矿体厚度较大时,一般凿?
巷道位于矿体中间?
c?倾斜扇Ş排列
倾斜扇Ş深孔排列,目前应用有限,国内有些矿山用于无底柱崩落采矿法的崩矿爆破中,如图 7-32 所
C?用倾斜扇Ş深孔崩矿的目的是Z攄时椭球体发育良好,避免覆盖岩石q早混入,减少损失或化?
有的矿山矿体倾角?40?~45?q种倾角的矿体崩下的矿石不宜使用机械q搬,易造成矿石滚动,作业不安
全?此时可用倾斜扇Ş深孔q行抛掷爆破,利用炸药爆炸的一部分能量,矿石直接抛入受矿漏??7-33)?
???
?7-32?无底柱采矿法崩矿倾斜扇Ş炮孔
?7-33?抛掷爆破倾斜扇Ş炮孔
目前一些矿?采用侧向倾斜扇Ş深孔q行崩矿,如图 7-34 所C?采用侧向扇Ş深孔爆破?自由?
增大,是垂直扇形深孔爆破自由面?1?5 ~ 2?5 ?爆破效果?大块率可减少?3% ~ 7% ,特别对边界复?
的矿?可降低矿石的损失和?被认为是扇Ş深孔排列中比较理想的排列方式?
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?7-34?侧向倾斜扇Ş炮孔
B?爆破参数的确?
爆破参数包括孔径、孔深、最抵抗线、孔间距和单位炸药消耗量?
a?炮孔直径
炮孔直径的大?对凿岩劳动生产率和爆破效果的影响较大,而矿石的性质、凿岩设备和工具、炸药的?
力等因素又媄响着炮孔直径的大?孔??5 ~ 70 mm 用于无底柱采矿方法中,在有底柱采矿Ҏ中用
?0 ~ 100 mm 的大孔?
b?炮孔深度
孔深对凿岩速度、采准工作量、爆破效果均有较大媄响?一般地?随着孔深的增?凿岩速度会下?
凿岩机的台班效率也随之降低?例如某铜矿用 BBC?20F 凿岩行凿?据现场标?当孔深在 6 m 以内
?台班效率?53 m/ (及WL)?当孔׃ؓ 20?8 m ?台班效率?32 m/ (及WL),同时深孔偏斜率增??
工质量变差?
孔深q大也增加上向炮孔装药的困难,孔底距也随孔q增大而增?爆破破碎质量降低,甚至爆后?
生护?矿石的损q增大?但是随着孔深的增?崩矿范围加大,一定程度上可减采准工作量?
合理选择孔深主要取决于凿岩机的类型、采矿方法、采场结构尺寸等?
?90
7????E?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
c?最抵抗线 W、孔间距 a 和密集系?m
在采场崩矿中,扇Ş孔的最抵抗线是炮孔的排间距?而孔间距是指排内炮孔之间的距R?Ҏ?
炮孔?常用孔底距和孔口距表C?如图 7-35 所C?孔底?a1 常有两种表示Ҏ:当相M炮孔的深度相
差较大时,指较炮孔的孔底与较q孔间的垂直距?若相M炮孔的深度相差不大或q似相等的情?
即用两孔底间的连U表C?孔口?a2 是指孔口装药处的垂直距离?
布置扇Ş炮孔?用孔底距 a1 控制排面上孔|的密度,孔口?a2 在装药时用于控制装药量?׃每个
炮孔的装药量多用装药pL来控?孔口距在生上不常用?密集pL m,是孔间距与最抵抗线之比,?
1?0 ~ 1?25,孔越?m D大?扇Ş布孔标称孔间距ؓ:
a = mW,m = 12 ؈
æç a
1
a
ö
2
+
÷
(7-19)
W
W ø
m、a、W 三个参数直接军_着深孔的孔|密?其中,最抵抗线反应了排与排之间的孔|密?孔底?
反应了排内深孔的孔网密度,而密集系数则反应了它们之间的怺关系?m、a、W 三个参数定的是否正
?直接关系到矿石的破碎质量,影响着每米炮孔崩矿量、凿岩和出矿的劳动生产率、二ơ破量、爆破材?
消耗、矿石的贫化损失,以及其他技术经指标?如果最抵抗线或孔间距q大,爆破的一ơ单位耗药量虽
焉?每米炮孔崩矿量增?但由于孔|过E,爆破质量变差,卛_块增?二次破碎耗药量增?出矿力_
生率降?出矿时还会导致大块经常卡塞漏?若处理不当易引v安全事故的发生?如果是崩落采矿法,
深孔爆破后在围岩覆盖下进行放ѝ大块经常卡塞放矿口,会造成采场各漏斗不能均衡放?损失率和贫化
率增大?相反,若最抵抗线或孔间距q小,卛_|过?则凿岩工作量增加,每米炮孔的崩矉K降低,爆破
一ơ炸药消耗量增加,成本也增高?若矿体没有节理裂?爆破后会造成矿石的过_碎,增加_矿的损失和
品位降低?如果最抵抗线q大,孔间距过?x间孔|过E,排内孔网q密,同时若矿体节理裂隙比较发
?则爆破破裂面首先沿排面发?使爆破分层的矿石沿排面崩落下?分层本n未能得到有效的破?反?
增多大块的生?若最抵抗线q小,前排爆破时有可能后排炮孔破坏或带掉L药包,q样也会产生q?
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多的大块?可见,选择最抵抗线 W、孔间距 a 和密集系?m ?要根据矿石的性质全面考虑上述诸因?
使崩矿综合技术经指标最佟?
1) 密集pL m 值的定?目前各冶金矿山根据各自的实际条g和经验来定?
(
l合各矿的经?q炮孔的密集系?m = 0?8 ~ 1?1,?0?9 ~ 1?1 较多?扇Ş炮孔孔底距密集系Cؓ
m = 1?0 ~ 2?0,有些矿山采用抵抗线,大孔底距,前后排炮孔错开布置,如图 7-36 所C?密集pL?2?0 ~
2?5 ~ 3?0,取得了较好的效果?
?????
?7-36?深孔排间错开布置
?7-35?扇Ş深孔的孔间距
1
—前排深?2—后排深?
(
2) 最抵抗线的确定?Ҏ深孔排列形式的不?最抵抗线的确定方法有以下几种:
) q排列炮孔?最抵抗线可根据一个炮孔能爆下一定体U矿x需要的炸药量与该孔实际能装
1
炸药量相{的原则q行推导?
一个深孔需要的炸药?Q ?
2
Q = WaLq = W mLq
(7-20)
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇 7?2???技 ?
式中?W———最抵抗线,m;
m———炮孔邻q系?
L———孔?m;
3
q———单位耗药?kg / m ?
一个深孔实际能装炸药量 Q忆ؓ:
1
4
2
Q?= 仔d 驻L?
(7-21)
式中?d———炮孔直?m;
驠Z——装药密?kg / m ;
3
子———炮孔装药系??= 装装药药深长度度,一??= 0?7 ~ 0?85?
昄,Q = Q?代入q移得
7
?85d
mq
W =
(7-22)
??2) 扇Ş排列炮孔?最抵抗线的确?也可以利用式(7-22)计算,但应式中的密集pL和装药系
数改为^均?mcp ?子cp ?
q可以根据最抵抗线和孔径的比值选取?因ؓ由式(7-22)可知,当单位耗药?q 和密集系?m Z
定值时,最抵抗线 W 和孔?d 成正比?实践证明 W ?d 的比?大致在下列范?
坚硬的矿x ??Wd = 23 ~ 30
中硬的矿?
较Y的矿?
Wd = 30 ~ 35
W
d
= 35 ~ 40
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装药密度愈高,炸药的威力愈?则上面各式的比值愈?相反,各比值愈?
3
) 最抵抗线可以从一些矿q实际资料中参考选取?目前,矿山采用的最抵抗线,大致数?
见表 7-6?
?7-6?W ?d 值的相对关系
d / mm
W/ m
5
0 ~ 60
0 ~ 70
0 ~ 80
1?2 ~ 1?6
1?5 ~ 2?0
1?8 ~ 2?5
2?5 ~ 4?0
6
7
90 ~ 120
以上三种Ҏ,后两U采用较多?也可采用怺比较来确
?但不论用哪种Ҏ所定和最抵抗线都是初步?需?
在生产实践中不断地加以修正?
(
(
3) 孔间距的定?Ҏ a = mW 计算定?
4) 单位耗药量的定?如果其他参数一定时,单位耗药
量的大小直接影响矿石的爆破质量?单位耗药量与大块产出
率的关系如图 7-37 所C?
实际资料表明,单位耗药量过?虽然深孔的钻凉K减少,
然而大块出率增多,二次破碎炸药量增?出矿力_生?
降低;增大单位耗药?虽能降低大块产出?但是单位炸药?
量增大到一定值时,大块率的降低׃显著?反而会出现?
?7-37?单位炸药量与大块产出率的关系
?92
7????E?詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪摇
下矿矛_采场内的q分挤压,造成出矿困难,q是因ؓq多的炸药能量消耗在抛掷作用上了?M,合理?
单位炸药消耗量应凿岩工作量少和崩落矿石的块度均匀,大块率低,损失贫化减少?
?7-7 列出我国部分矿山C深孔爆破参数,供参考?
?7-7?我国部分C矿山深孔爆破参数
矿山名称
松树脚锡?
铜官山铜?
沛_铜矿
矿石坚固性系?f
10 ~ 12
炮孔排列形式 最抵抗线/ m 炮孔直径/ mm 孔底? m 孔深 / m 一ơ炸药单位消耗量/ (kg/ t)
上向垂直扇Ş
上向垂直扇Ş
水^扇Ş
1?3
50 ~ 54
50 ~ 60
110
1?3 ~ 1?5
1?5 ~ 1?8
3?0
< 12
< 7
0?245
0?25
2 ~ 8
1?0 ~ 1?5
2?5
8 ~ 14
< 30
0?44
胡家峪铜?
狮子山铜?
子沟铜?
8 ~ 10
上向垂直扇Ş
上向垂直扇Ş
上向垂直扇Ş
1?8 ~ 2?0
2?0 ~ 2?2
1?8 ~ 2?0
65 ~ 72
90 ~ 110
65 ~ 72
1?2 ~ 2?2
2?5
12 ~ 15
10 ~ 15
< 15
0?35 ~ 0?40
0?4 ~ 0?45
0?442
12 ~ 14
8 ~ 12
1?8 ~ 2?0
q?3 ~ 3?5
?4 ~ 4?5
易门凤山分矿
6 ~ 8
水^扇Ş或束?
2?5 ~ 3?5
105 ~ 110
< 30
0?45
E潮铁矿
青城子铅?
大庙铁矿
3
上向垂直扇Ş
倾斜扇Ş
1?5 ~ 2?5
1?5
56
65 ~ 70
57
1?2 ~ 1?5
1?5 ~ 1?8
1?0 ~ 1?6
(0?9 ~ 1?0)W
2?0 ~ 2?5
3?3 ~ 4?0
2?0
12
0?216
0?25
8 ~ 10
9 ~ 13
8 ~ 10
8 ~ 10
4 ~ 6
4 ~ 12
< 15
上向垂直扇Ş
上向垂直扇Ş
上向垂直扇Ş
水^扇Ş或束?
上向垂直扇Ş
1?5
0?25
东川落雪?
东川因民?
易门狮子山分?
金岭铁矿
1?4
51
< 10
0?44
1?8 ~ 2?0
3?8 ~ 3?5
1?5
90 ~ 110
105
< 15
0?445
5 ~ 20
8 ~ 10
0?25
8 ~ 12
60
0?16
U透山铜矿
华铜铜矿
W
8 ~ 10
W
?
W
qx?.K1?4 ~ 1?
Y
6
1
50 ~ 6
1
0
4
1?6 ~ 2
.
?2
C
6 ~ 8
N
0?18 ~ 2?0
0?12 ~ 0?15
0?30 ~ 0?40
8 ~ 10
上向垂直扇Ş
1?8 ~ 2?0
60 ~ 65
2?5 ~ 3?3
5 ~ 12
杨家杖子岭前?
10 ~ 12
上向垂直扇Ş
3?0 ~ 3?5
95 ~ 105
3?0 ~ 4?0
12 ~ 30
d?堵塞长度
各孔堵塞长度不一?合理长度应避免因孔口部位?
药过多而生过量的_矿,用以下两U方法设计正的?
塞长?
(
1) 以一侧孔作基??l2 = 0?7W,序排下?使各
孔装药截止面的距d?W,如图 7-38 所C?
2) 边孔和中心孔 l2 = 0?7W,其余孔按 l2 = a / 2 的原
?设计堵塞长度?
e?单位耗药?q 和二ơ破单位耗药?q1
(
单位炸药消耗量取决于矿岩的可爆性、孔径及炸药?
?参照?7-8 选取,我国冉矿山一般取D围ؓ:q =
0?25 ~ 0?6 kg / t,q1 = 0?1 ~ 0?3kg / t?
?7-38?扇Ş孔堵塞长度示意图
?7-8?井下中深孔爆破单位炸药消耗量
矿石坚固性系?f
3 ~ 5
0?25 ~ 0?35
10 ~ 15
5 ~ 8
0?35 ~ 0?50
15 ~ 25
8 ~ 12
0?50 ~ 0?80
25 ~ 35
12 ~ 16
0?80 ~ 1?1
35 ~ 45
> 16
1?1 ~ 1?5
> 45
一ơ爆破单位炸药消耗量 q/ (kg/ t)
二次爆破单位炸药消耗量所占百分率/ %
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