A. 歷史上都有哪些開採金金礦的方法
現在已經開采出來的黃金在50000噸以上,幾乎有一半存在銀行里,銀行存儲的金子價值超過1010金盧布。技術上的革命使金的產量逐年增大,不但含金量多的富礦可以開采,連含金量不多的貧礦也能夠開采了。
探金的方法開始是用簡陋的手工業方式,用勺子和盆沖洗,後來改用「美國槽」沖洗,勘明加利福尼亞金礦以後,這種「美國槽」就在全世界流行了。
後來改用水力法淘金,即用強力的水柱沖洗,然後讓細小的金屬溶解在氰化物的溶液里;最後又研究出從很硬的岩石里取金的方法,在大的選礦廠里就運用這種最完善的方法從岩石里取得金子。
B. 金屬礦地下開采都有哪些采礦方法
按照大類分
第一類:空場采礦法
將礦塊劃分為礦房和礦柱。先採礦房後采礦柱(分兩步開采)。回採礦房時所形成的采空區,可利用礦柱和礦岩本身的強度進行維護。因此,礦石和圍岩均穩固,是使用本類采礦法的理想條件。
第二類:充填采礦法
兩步驟進行回採。回採礦房時,隨回採工作面的推進,逐步用充填料充填采空區,防止圍岩片落,用充填采空區的方法管理地壓。個別條件下,還用支架和充填料配合維護采空區,進行地壓管理。
第三類:崩落采礦法
一步驟回採,隨回採工作面的推進,同時崩落圍岩來填滿采空區,從而達到管理和控制地壓的目的。因此,崩落圍岩充滿采空區,是應用本類采礦方法的必要前提。
空場采礦方法有分
全面采礦法
房柱采礦法
留礦采礦法
分段礦房法
階段礦房法
充填采礦法分
單層充填采礦法
上向水平分層充填采礦法
上向傾斜分層充填采礦法
下向分層充填采礦法
分采充填采礦法
方框支架充填采礦法
崩落采礦法分:
單層崩落法
分層崩落法
有底柱分段崩落法
無底柱分段崩落法
階段崩落法
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C. 金屬是如何開採的
(一)新疆金屬礦開采歷史回顧
新疆金屬礦產開采,遠可追溯到距今 2400 ~ 2600 年前的青銅器時代,尼勒克縣奴拉賽銅礦就是本期開採的對象,這里古采坑和深達 20 米豎井十餘處,沿奴拉賽小溪兩岸階地分布,可見木炭與冰銅多次重疊,冰銅厚度 1 ~ 5 厘米,銅含量大於 60%。在昭蘇縣洪那海銅礦古開采坑道,比比皆是,河穀草原上煉渣成堆。查布察爾縣烏孫山北麓合抱松樹長在爐渣堆之上。尼勒克北山松樹中,爐渣廣布,松樹長於其中。從上述簡單列舉可以看出伊犁地區在遠古時期,先民們已介入銅礦業的開采與冶煉。
新疆金礦開采也有 2000 年的歷史,據史書記載,唐代採金業明顯發展,設有金山都督府。明代仍有採金記錄,清代為新疆採金業全盛時期。乾隆年間,和田砂金開采點有 12 處,乾隆三十六年(1771 年)設奎屯金廠,後相繼在烏蘇、瑪納斯、呼圖壁、昌吉和烏魯木齊到吐魯番間設金廠 10 余處,屯兵採金,採金業一直延續到光緒年間,道光到咸豐時哈圖山金礦曾設五廠十區,金夫達數萬人。據《新疆圖志》記載,清代阿爾泰山採金最盛時,年採金5萬~6萬兩,民國時代曾達 10 萬兩。《新疆志稿》稱光緒年間和田每年產金 2 萬~ 3 萬兩,到民國採金業才衰敗。
阿爾泰砂金開采幾起幾落,最大井深可達 150 米,在西岔河曾采出 240 克重的「駱駝金」。據說還曾有 64 兩的狗頭金出現。
據古書記載,龜茲國(庫車)、姑墨國(拜城)銅山十數,礦脈延長百餘十里,銅色蒼翠,柔潤如脂,堪稱上品。焉耆銅礦苗上下寬 30 丈,長 1 里許。漢代庫車產紅銅,官督民辦,省官錢局鑄錢全賴此山之銅,其質柔粹良美,一歲交銅 10 萬斤上下,所煉之鐵恆充三十國用。清代從採到煉並鑄造錢幣取自滴水銅礦。「察合奇」據傳這里是清代在新疆的重要鑄幣廠(圖 6-6-1)。
(二)開采方式
現代金屬礦產開采,依據其礦體出露與埋藏程度而分為露天開采和地下開采兩種。露天開采適用於地表出露的礦體,一般較大者多用機械開采,利用多功能裝載汽車或電動火車運輸。地下開采礦山較多,開采方式與方法多樣,機械化程度差異較大,當前新疆地下金屬礦開采基本上可歸為三種形式:
平峒開采:即利用水平坑道運輸出礦。將礦石裝入礦車,通過鋪設鐵軌的坑道,直接將礦車推出地面(圖 6-6-2)。
斜井開采:即利用斜井運輸出礦。將采出的礦石裝入礦車,通過地下鋪設鐵軌的坑道,將礦車推向斜井下口(石門區),再利用鋼纜繩通過卷揚機牽引礦車,沿著斜井斜坡軌道,將礦車斜向拉向地面(圖 6-6-3)。
豎井開采:即利用豎井運輸出礦。將采出的礦石裝入礦車,通過地下鋪設鐵軌的坑道,運往豎井下口(石門區),把礦車(一般為 2 輛)推入罐籠,由地面卷揚機的鋼纜繩牽引,垂直將礦車提升到地面(圖 6-6-4)。
(三)開采方法
鑒於金屬礦的成礦多樣性,空間狀態的差異性,礦石質量與圍岩條件的不固定性,致使金屬礦的開采方法具多樣性。當前運用最多的開采方法,是崩落-充填法,該方法的優點是能保持開采安全高度,利於安全生產,減少廢石轉送量,低開采成本投入,故而得到開礦者的普遍利用。
礦石爆破:金屬礦屬於固體礦產,需要打眼放炮爆破開采,一般多用壓風機帶動風槍打眼,用硝酸銨炸葯,電爆破作業,而獲得有用礦石。
坑道開掘與維護:地下礦山建設之初,首先施工的是運輸工程(坑道、斜井、豎井)和地下坑道,為了安全起見,並要對已經開掘的坑道利用快乾水泥噴塗護壁,在坑道底面兩側開掘排水溝,鋪設軌道,以及安裝通風管和照明電線等。
礦石運輸:當外部運輸(坑道、斜井、豎井)建設完畢後,內部運輸坑道(由采場到石門)是礦山運輸的關鍵和安全的關鍵。一般礦山的礦石多由人工裝卸,地下機械化裝卸很少;運輸設備在新疆多用礦車,關內不少的正規礦山多用電動機車。
通風:礦山開采處於地下,因此施工必須保證在有充裕新鮮空氣的環境條件下進行。同時,由於爆破煙塵、生產粉塵也要及時排除,故均需要通風。礦山採用的通風量要視礦山生產量與礦石性質而定,合理地選擇與匹配通風機及應鋪設風管的規格與數量。並及時檢查送風量以及采場、坑道、礦倉的空氣質量。
排水:地下開采,尤其是較深部的地下開采,地下涌水量大是必然的,需要購置排水設備,設計合理而科學的排水系統,准確而及時地將礦坑積水導入儲水倉,並視地下水的流速和流量制定出定期和經常性向地面泵水的方案。金屬礦山除要注意冒頂偏幫的生產事故外,透水也是金屬礦山的一大安全生產隱患。
照明:地下生產礦山,照明是生產的第一要素。礦山照明多由坑口電站供電,並與地區電網連通。礦山根據自身的生產需要而鋪設電纜,確定照明點及照明度,屬於生產系統的如采場、運輸坑道、石門區、地面礦石堆積場等地段必須保證合乎生產要求的能見度。為保證 24小時照明,礦山也要採取持續照明的應急措施。
安全:礦山生產屬於高危行業,要牢固樹立安全第一的思想,要配備一定數量的安全人員(含管理人員),配置充裕的安全設備,制定一系列行之有效的安全生產規章制度,不斷地對生產有關人員進行持續性地安全生產教育。對安全要警鍾長鳴,常抓不懈。
(四)礦山建設
新疆金屬礦產採掘業,是在新中國成立之後逐步建設起來的。
鐵礦圍繞著八一鋼鐵廠開發而建立起硫磺溝、大黃山菱鐵礦開采礦山,繼而又建設雅滿蘇鐵礦、蒙庫鐵礦、磁海鐵礦。由於莫托沙拉鐵錳礦勘探完畢,躍進鋼鐵廠和靜鋼鐵廠也相繼建立。新源鐵廠是利用預須開普鐵礦作為礦山資源而生產。另如天龍鋼鐵廠等出現使新疆鋼鐵業有了一個競爭建設環境和良好的生產氛圍。
銅礦生產起步很早,在 1958 年時就有布倫口、尼勒克、木壘等銅選廠建立,並生產出冰銅行銷國內。20 世紀末有色金屬採掘業得到系統發展,先後有喀拉通克和黃山銅鎳礦生產,21世紀初阿舍勒銅礦、哈密銅鎳礦又得到進一步發展,新疆有色集團公司的工業園建設把有色金屬生產提高了一個新的生產台階,形成阿舍勒、喀拉通克、黃山、鄯善縣、阿克陶縣、烏恰縣等,銅鉛鋅集中生產基地。
金礦目前在新疆僅阿希一處具有較大的生產能力,「西准」、「東准」、「北山」、「金窩子-馬庄山」,乃是衛星式礦山進行一定的規模生產。
稀有金屬礦產的生產布局,仍是可可托海和阿爾泰兩個基地。
D. 礦產開采方式有哪些
地下采礦方法分類繁多,常用的以地壓管理方法為依據,分為三大類:自然支護采礦法。又稱空場采礦法。主要靠圍岩本身的穩固性和礦柱的支撐能力維護回採過程中形成的采空區,有的用支架或採下礦石作輔助或臨時支護。本法回採工藝簡單,容易實現機械化,勞動生產率高,采礦成本低,適於開采礦石和圍岩均穩固的礦體,在地下礦山廣泛應用。但開采中厚層以上礦體,需留大量礦柱,礦石回採率低,因此采高價礦床時用得較少。人工支護采礦法。用充填材料或其他支架維護采空區,主要使用充填法,故此法又稱充填采礦法。在礦房或礦塊中,隨回採工作面的推進,向采空區送入碎石、爐渣、水泥等充填材料,以進行地壓管理、控制圍岩崩落和地表移動,並在形成的充填體上或在其保護下進行回採。適用於開采圍岩不穩固的高品位、稀缺、貴重礦石的礦體;地表不允許陷落,開采條件復雜,如水體、鐵路干線、主要建築物下面的礦體和有自然火災危險的礦體等;也是深部開采時控制地壓的有效措施。優點是適應性強,礦石回採率高,貧化率低,作業較安全,能利用工業廢料,保護地表等。缺點是工藝復雜,成本高,勞動生產率和礦塊生產能力都較低。崩落采礦法。隨回採工作面的推進,有計劃地崩落圍岩填充采空區以管理地壓的采礦方法。適用於圍岩容易崩落、地表允許塌陷的礦體。
E. 地下開採的方法有哪些
地下開采方法分類繁多,常用的以地壓管理方法為依據,分為三大類:
自然支護采礦法
又稱空場采礦法。主要靠圍岩本身的穩固性和礦柱的支撐能力維護回採過程中形成的采空區,有的用支架或採下礦石作輔助或臨時支護。本法回採工藝簡單,容易實現機械化,勞動生產率高,采礦成本低,適於開采礦石和圍岩均穩固的礦體
,
在地下礦山廣泛應用。但開采中厚層以上礦體,需留大量礦柱,礦石回採率低,因此采高價礦床時用得較少。
人工支護采礦法
用充填材料或其他支架維護采空區,主要使用充填法,故此法又稱充填采礦法。在礦房或礦塊中,隨回採工作面的推進,向采空區送入碎石、爐渣、水泥等充填材料,以進行地壓管理、控制圍岩崩落和地表移動,並在形成的充填體上或在其保護下進行回採。適用於開采圍岩不穩固的高品位、稀缺、貴重礦石的礦體;地表不允許陷落,開采條件復雜,如水體、鐵路干線、主要建築物下面的礦體和有自然火災危險的礦體等;也是深部開采時控制地壓的有效措施。優點是適應性強,礦石回採率高,貧化率低,作業較安全,能利用工業廢料,保護地表等。缺點是工藝復雜,成本高,勞動生產率和礦塊生產能力都較低。
崩落采礦法
隨回採工作面的推進,有計劃地崩落圍岩填充采空區以管理地壓的采礦方法。適用於圍岩容易崩落、地表允許塌陷的礦體。
F. 人類是如何將礦產資源從地下開采出來的
礦產資源從發現到開采可大致分為以下幾步:
第一、是地質學家根據大地構造推斷出哪裡可能會形成礦產資源(金屬礦和石油)。
第二、根據地質學家圈定的大致范圍,採用合理的地球物理勘測方法(人工地震、電法和測井)進行數據採集。
第三、對採集的數據進行數據分析和解釋,這一過程需要地球物理學家和地質學家合作完成。最後確定礦產的具體埋深位置、礦種、范圍和儲量大小。
第四、進行鑽井和開采。
G. 地下采礦方法及其分類
采礦方法就是根據礦床的賦存要素和礦石與圍岩的物理力學性質等因素確定的礦石開采方法,包括采區的地壓控制、結構參數、回採工藝等。
金屬礦床由於賦存條件復雜,礦石和圍岩物理力學性質差異很大,以及其他因素等,故采礦方法種類繁多。為了便於認識各種采礦方法的特殊本質,了解各種采礦方法的適用條件及發展趨勢,研究和選擇合理的采礦方法,需將繁多的采礦方法,擇其共性,加以歸納分類。目前分類的方法很多,本書是採用按回採時的地壓管理方法將采礦方法分為三大類。
第一類:空場采礦法。這類方法用於開采圍岩和礦石都很穩固的礦床,地壓管理是用采區中所留下的礦柱支撐和維護采空區。在回採過程中隨礦石被采出後所形成的采空區不立即進行處理(充填或崩落)而空放著,這是本類方法的基本特徵。屬於這類采礦方法的主要有全面法、留礦法、房柱法、分段法、階段礦房法。
在回採礦房時期暫留礦石的留礦法也歸為本類,是因為暫留礦石不能作為支撐圍堰的主要手段,且當放出後的一定時間內,仍靠礦柱維護采空區。因此,硫礦法不能作為獨立的地壓管理辦法,所以不應單分一類。
第二類:充填采礦法。這類方法是用在開采礦石比較穩固(允許在一定的暴露面積下進行回採工作)而圍岩不夠穩固(暴露面積不能很大,否則會引起冒落)的礦床。采場地壓管理是在礦石回採期間必須用充填料充填采空區,可靠地支撐圍岩,這是充填法的基本特徵。支柱允填法亦屬此類。
根據充填料的特性,本類方法可分為乾式充填法、水砂充填法、膠結充填采礦法。
第三類:崩落采礦法。本類方法是用在開采圍岩和礦石由不夠穩固到中等穩固的礦床。崩落法的地壓管理是隨崩落礦石的同時(或稍滯後)而圍岩自動崩落或人工崩落充滿采空區。
屬於這類方法的主要有分層崩落法、分段崩落法(有底柱或無底柱)、階段崩落法等。表5-5-1為常用采礦方法分類表。
表5-5-1 采礦方法分類表
H. 什麼叫采礦方法
采礦目前主要有兩個方向比較常見:金屬礦采礦方法和煤礦采礦方法。煤礦里的采礦方法說的是採煤工藝和採煤系統在時間和空間上的配合。採煤工藝包括綜采,普采,炮采。採煤系統是指巷道和硐室的布置,為采礦提供前提。包括開拓,准備和回採巷道布置。
現在的採煤方法主要分兩類:水采和旱采。旱采分柱式和壁式。柱式分為房式和房柱式,美國常用。回採率低,通風條件差,工作方法簡單,安全,效率高,適用於地質條件簡單,煤層近水平。壁式分長壁式,短壁式。地質條件好用長壁式,效率高,成本低,減少區段數目,減少工作面搬家。壁式有單一煤層走向長壁採煤法,傾斜長壁採煤法(偽傾斜),大采高一次采全高(現在神華能采7.2M),分層開采(分層同采和分層分采,效率低,但采出率高),放頂煤開采(適用低瓦斯礦井厚煤層,采放比2到3,經濟效果好,但是浪費嚴重)急傾斜採煤法,急傾斜放頂煤採煤法等。現在研究煤炭地下氣化。
金屬礦地下開采主要有三種,空場采礦法,崩落采礦法和充填采礦法。有時把留礦采礦法也單獨列出。
采礦較好院校:煤礦有中國礦業大學(北京和徐州,徐州更牛,北京以前好象是清華的采礦系),重慶大學,太原理工大學,山東科技大學,遼工大(現在在走下坡路,以前很強)。
金屬的有中南大學,北京科技,武漢理工,東北大學,昆明理工比較好
I. 金屬礦山開采一般工藝流程是什麼(主要是采礦的步驟)
采礦是自地殼內和地表開采礦產資源的技術和科學。廣義的采礦還包括煤和石油的開采。采礦工業是一種重要的原料工業,金屬礦石是冶煉工業的主要原料,非金屬礦石是重要的化工原料和建築材料。
開發和開采過程
礦床開發步驟見圖示。礦床開采包括基建開拓工程和生產采礦工程兩大項。礦山地下開拓要掘進一系列巷道或溝道以通達礦體,建成完整的采礦生產系統,交付生產使用。采礦生產過程有兩類:
主要生產過程
采礦
包括:①采准、切割,為回採准備生產條件。②回採,將礦石崩落破碎,裝入運輸容器。地下回採包括落礦、出礦作業(見地下采礦方法);露天回採包括穿孔、爆破和采裝作業(見露天采礦方法)。③運輸,將裝入運輸容器的礦石運交選礦廠或礦倉(見礦井提升、礦井運輸、露天礦運輸)。④管理巷道地壓、立井地壓、采場地壓以及露天礦邊坡。⑤在礦石運輸過程中,通過礦倉、堆棧,將礦石混勻,保證生產的礦石質量穩定。⑥將巷道掘進和剝離產出的廢石排棄至廢石場。
由於礦床地質條件和礦山技術條件的不同,采礦方法種類繁多,不同的采礦方法,其采礦工藝流程、采礦機械設備、采區巷道布置和開采順序也不同。采礦方法選擇不當,將長期影響礦山生產的技術指標和經濟效益。各主要生產過程都須選用適宜的機械設備,才能獲得最佳經濟效果。
J. 淺孔留礦法是我國有色金屬礦山和稀有金屬地下礦山應用最廣泛的一種采礦方法,
要探討采礦方法的分類,首先要清楚采礦方法的分類。所謂采礦方法,是指從礦塊中開采礦石所進行的采准、切割和回採工作的總稱。
金屬非金屬礦床的賦存條件千變萬化,礦石和圍岩的物理力學性質各種各樣,因此所用的采礦方法也是多種多樣的。
采礦方法分類是選擇和研究采礦方法的依據。多年來國內外采礦學者在采礦方法分類方面做了大量的研究工作,他們分別以采空區存在狀態和維護方法(即地壓管理方法)、回採方法(包括回採順序和回採方向)、落礦方法以及礦體賦存條件等為分類依據,提出了二十餘種分類方法。但是到目前為止還沒有一種完全適應於選擇和研究采礦方法完善的分類。
《采礦手冊》(冶金工業出版社)認為,以采空區維護方法為分類依據的分類方法,是以礦岩的物理力學性質為基礎,同時又與采礦方法的適應條件、結構參數、回採工藝等都有密切關系,能夠體現采礦方法的主要特徵,所以採用這種分類方法。實際上,我國采礦工程領域,都是以此為理論基礎的,《采礦手冊》差不多就是采礦界的聖經!
據此,主要將采礦方法劃分為三大類:空場采礦法、充填采礦法和崩落采礦法。而淺孔留礦法屬於空場采礦法的一種。留礦采礦法劃分開放礦塊和礦房,先採礦房後采礦柱,自下而上分層回採。隨著回採工作的推進,礦房以敞空形式存在,靠圍岩的穩定性和礦柱來維護。這與空場采礦法(包括全面采礦法、房柱采礦法、階段礦房法等)的基本特點是一致的,所以將留礦采礦法單獨歸為一類采礦方法是不合理的。
留礦采礦法的使用條件及優缺點:
1、要求礦體圍岩和礦岩都是穩固的,並且以薄或極薄礦體為宜。因為空區以敞空形式存在,圍岩或礦岩暴露面積較大,若其穩固性不足以支撐空區的話,采礦施工人員的安全將無法保證,甚至導致礦房(礦柱)垮落,最終無法開采。
2、礦脈傾角以急傾斜為宜。礦脈傾角越小,放礦越困難(該采礦方法是利用礦石自重放礦的),且粉礦損失和平場工作量也越大。
3、所采礦石要求無結塊性和自燃性。留礦采礦法回採礦房時,是自上而下分層回採的,每次崩落的礦石自重放出1/3左右,保證採下礦石與未采礦石之間有2~3m的作業空間。礦房上采至頂柱後,再進行大量放礦。就是說,在整個礦房回採過程中,礦房內始終貯存著大量礦石,這個貯存期甚至長達2~3年,因此礦石和圍岩是不能具有結塊性、氧化性和結塊性的。比如硫化礦石(黃銅礦、方鉛礦等)在水和空氣的作用下具有氧化性,含硫量在20%以上的高硫礦石具有自燃性,回採這些礦石時是不能用留礦采礦法的。
留礦采礦法具有礦塊結構及生產工藝簡單,管理方便,可利用礦石自重放礦,采切工程量小等優點。但由於留礦法回採作業人員須站在暴露的頂板下作業(平場、打眼、裝葯等),危險系數較大;另外,還有平場作業難於實現機械化,勞動強度大,大量礦石積壓影響資金周轉等缺點。這也是在中厚以上礦體中一般不採用淺孔留礦法的重要原因。