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第Ⅰ篇 煤矿开采 1

1煤矿地质知识及煤矿地质图 1

1.1 地质作用、地壳的物质组成及地史的概念 1

1.1.1 地质作用 1

1.1.2 地壳的物质组成 2

1.1.3 地史的概念 2

1.2 煤的形成及煤系 3

1.2.1 成煤条件 4

1.2.2 煤的形成过程 4

1.2.3 煤系的概念 5

1.3 煤的性质及工业分类 5

1.3.1 煤的性质 5

1.3.2 煤的工业分类 6

1.4 煤层的埋藏特征 6

1.4.1 煤层赋存状态 6

1.4.2 煤层顶底板岩石 7

1.4.3 地质构造对煤层的影响 7

1.4.4 影响开采工作的其他因素 8

1.5 煤田地质勘探及矿井储量 9

1.5.1 煤田地质勘探的任务 9

1.5.2 煤田地质勘探工作的阶段划分 9

1.5.3 矿井储量 10

1.6 煤矿地质图 10

1.6.1 地质图件绘制的特点 10

1.6.2 地形图 11

1.6.3 煤层等高线图 14

1.6.4 煤矿常用的其他地质图件 15

本章小结 16

思考题 16

2井田开拓的基本问题 18

2.1 煤田划分为井田 18

2.1.1 划分的原则 18

2.1.2 井田境界的划分方法 19

2.2 矿井生产能力和服务年限 21

2.2.1 矿井生产能力 21

2.2.2 矿井服务年限 21

2.3 井田再划分 22

2.3.1 井田划分为阶段 22

2.3.2 井田划分为盘区 23

2.3.3 井田分区域划分 24

2.3.4 阶段内再划分 25

2.4 井田内的开采顺序 27

2.4.1 煤层沿倾斜的开采顺序 28

2.4.2 煤层沿走向的开采顺序 28

2.4.3 连续式开采的概念 28

2.5 巷道分类 29

2.5.1 垂直巷道 29

2.5.2 水平巷道 29

2.5.3 倾斜巷道 30

2.6 开拓方式的概念及分类 30

2.6.1 井田开拓方式分类 30

2.6.2 确定井田开拓方式的原则 31

2.7 井田开拓方式 32

2.7.1 斜井开拓 32

2.7.2 立井开拓 36

2.7.3 平硐开拓 37

2.7.4 综合开拓 39

本章小结 42

思考题 42

3井田开拓中的几个主要问题 43

3.1 井筒位置及数目的确定 43

3.1.1 地面因素 43

3.1.2 地下因素 43

3.1.3 技术经济因素 44

3.2 开采水平的确定 45

3.2.1 采区下山开采 45

3.2.2 开采水平的确定 46

3.3 阶段大巷布置 47

3.3.1 阶段运输大巷的运输方式 47

3.3.2 阶段运输大巷的布置方式 48

3.3.3 阶段运输大巷的位置 49

3.3.4 阶段回风大巷布置 50

3.4 井底车场 50

3.4.1 井底车场的形式和特点 51

3.4.2 井底车场形式的选择 52

3.5 矿井开拓延深 53

3.5.1 矿井延深的原则 53

3.5.2 矿井延深方案的选择 53

本章小结 54

思考题 55

4采煤方法 56

4.1 基本概念 56

4.1.1 采场和采煤工作面 56

4.1.2 采煤工作 56

4.1.3 采煤工艺 56

4.1.4 采煤系统 56

4.1.5 采煤方法 56

4.2 采煤方法分类 57

4.2.1 壁式体系采煤方法 57

4.2.2 柱式体系采煤方法 59

4.3 爆破采煤工艺 60

4.3.1 爆破落煤 60

4.3.2 装煤与运煤 61

4.3.3 工作面支护和采空区处理 62

4.4 普通机械化采煤工艺 63

4.4.1 普采面单滚筒采煤机割煤方式 63

4.4.2 普采面单体支架 64

4.5 综合机械化采煤工艺 66

4.5.1 综采面双滚筒采煤机割煤方式 66

4.5.2 综采面液压支架的移架方式 66

4.5.3 综采面工序配合方式 67

4.6 放顶煤采煤法 67

4.6.1 放顶煤采煤法的分类 67

4.6.2 放顶煤工艺 68

4.6.3 放顶煤采煤法的优点、适用条件及应注意的问题 69

4.7 采煤方法的选择 69

4.7.1 采煤方法选择的原则 69

4.7.2 影响采煤方法选择的因素 70

4.7.3 采煤方法发展方向 71

本章小结 73

思考题 73

5矿井通风 74

5.1 矿井通风的任务与矿井空气 74

5.1.1 矿井通风的基本任务 74

5.1.2 矿井空气 74

5.2 矿井通风压力和通风阻力 75

5.2.1 空气压力 75

5.2.2 井巷通风阻力 75

5.2.3 降低通风阻力的措施 76

5.3 矿井通风动力 76

5.3.1 自然通风 76

5.3.2 机械通风 76

5.4 矿井通风系统 78

5.4.1 矿井主要通风机的工作方式 78

5.4.2 矿井通风方式 79

5.4.3 矿井反风 81

5.4.4 矿井配风原则、方法和依据 81

5.5 矿井总风量的计算 82

5.5.1 生产矿井总进风量的计算 82

5.5.2 新设计矿井风量的计算 82

5.6 采区通风系统 82

5.6.1 采区通风 82

5.6.2 采煤工作面通风 83

5.7 掘进通风方法 84

5.8 矿井通风构筑物 85

5.8.1 风门 85

5.8.2 风墙 86

5.8.3 风桥 86

5.8.4 井口封闭装置 86

本章小结 87

思考题 87

第Ⅱ篇 金属矿开采 89

6矿产资源开发 89

6.1 矿产资源定义与分类 89

6.1.1 矿产资源定义 89

6.1.2 矿产资源分类 90

6.2 固态矿床力学及工业性质 91

6.2.1 矿岩力学性质 91

6.2.2 埋藏要素 92

6.3 矿山生产能力、矿石损失率与贫化率 94

6.3.1 矿山生产能力及矿山服务年限 94

6.3.2 矿石损失率 94

6.3.3 矿石贫化率 94

6.4 矿产资源储量及矿床工业指标 94

6.4.1 矿产资源储量 94

6.4.2 矿床工业指标 95

6.5 中国矿产资源概况 97

6.5.1 中国矿产资源特点 97

6.5.2 中国金属矿山面临的形势和未来发展趋势 98

本章小结 100

思考题 100

7地质、成矿作用与地质构造 101

7.1 地质作用 101

7.1.1 内动力地质作用 101

7.1.2 外动力地质作用 101

7.2 成矿作用 102

7.2.1 内生成矿作用 102

7.2.2 外生成矿作用 102

7.2.3 变质成矿作用 102

7.3 地质构造 102

7.3.1 褶皱构造 103

7.3.2 断裂构造 103

7.3.3 岩层产状 103

7.4 矿山工程地质工作 104

7.4.1 找矿 104

7.4.2 矿床勘探 104

7.4.3 生产勘探和地质管理 105

7.4.4 地质调查 106

7.4.5 地质灾害调查 107

本章小结 109

思考题 109

8凿岩爆破 110

8.1 凿岩 110

8.1.1 凿岩机械 110

8.1.2 凿岩方式 110

8.2 爆破 111

8.2.1 炸药爆炸的基本理论 111

8.2.2 炸药的爆炸性能 113

8.2.3 工业炸药 114

8.2.4 起爆器材 119

8.2.5 起爆方法 123

8.2.6 装药工艺 124

8.2.7 爆破方法与爆破设计 125

8.2.8 矿山控制爆破 127

本章小结 130

思考题 130

9井巷掘进 131

9.1 水平巷道掘进 131

9.1.1 凿岩爆破 132

9.1.2 工作面通风 133

9.1.3 岩石装运 134

9.1.4 巷道支护 135

9.1.5 岩巷掘进机 135

9.2 竖井掘进 136

9.2.1 竖井井筒结构 136

9.2.2 竖井井筒装备 137

9.2.3 竖井表土施工 137

9.2.4 竖井基岩施工 138

9.3 斜井掘进 139

9.3.1 一般概念 139

9.3.2 斜井掘进 140

9.4 天井掘进 141

9.4.1 普通掘进法 141

9.4.2 吊罐掘进法 141

9.4.3 爬罐掘进法 142

9.4.4 深孔爆破成井法 142

9.4.5 牙轮钻机钻进法 143

本章小结 143

思考题 143

10矿床开拓 145

10.1 开采单元划分及开采顺序 145

10.1.1 开采单元划分 145

10.1.2 开采顺序 146

10.2 开采步骤和三级储量 147

10.2.1 开采步骤 147

10.2.2 三级储量 148

10.2.3 开采步骤间的关系 148

10.3 开拓方法 148

10.3.1 单一开拓方法 148

10.3.2 主要开拓巷道类型比较 149

10.3.3 联合开拓法 150

10.3.4 主要开拓巷道位置的确定 151

10.4 井底车场 152

10.4.1 竖井井底车场 152

10.4.2 斜井井底车场 153

本章小结 153

思考题 154

11矿山主要生产系统 155

11.1 提升与运输 155

11.1.1 矿井提升 155

11.1.2 矿山运输 156

11.2 通风 157

11.2.1 有关规定 157

11.2.2 矿井通风系统 158

11.2.3 矿井通风方法 158

11.2.4 矿井降温与防冻 159

11.3 排水 159

11.3.1 排水方式及系统 160

11.3.2 排泥 161

11.4 压气供应 161

11.5 充填 162

11.5.1 充填工艺 162

11.5.2 充填材料 162

11.5.3 基本参数 163

11.5.4 充填料浆制备与输送系统 165

11.5.5 工作面充填工艺 166

本章小结 167

思考题 167

12采矿方法 168

12.1 概述 168

12.1.1 采矿方法分类及其特征 168

12.1.2 影响采矿方法选择的主要因素 168

12.2 空场采矿法 169

12.2.1 房柱法 169

12.2.2 留矿法 170

12.2.3 分段凿岩阶段矿房法 170

12.2.4 阶段凿岩阶段矿房法 171

12.3 充填采矿法 172

12.3.1 上向分层（或进路）充填法 173

12.3.2 下向进路充填法 173

12.3.3 嗣后充填采矿法 174

12.3.4 充填采矿法矿柱回采 175

12.4 崩落采矿法 175

12.4.1 有底柱分段崩落法 175

12.4.2 无底柱分段崩落法 175

12.4.3 自然崩落法 176

本章小结 176

思考题 176

13固体矿床露天开采基本概念 177

13.1 概述 177

13.2 常用名词术语 178

13.3 露天开采的一般程序 180

13.4 露天矿床开拓 180

13.4.1 公路运输开拓 180

13.4.2 铁路运输开拓 181

13.4.3 联合开拓 182

13.4.4 露天开采境界确定 183

本章小结 187

思考题 187

14露天矿生产工艺过程 188

14.1 穿孔爆破 188

14.1.1 穿孔工作 188

14.1.2 爆破工作 190

14.2 采装 191

14.2.1 单斗挖掘机 192

14.2.2 大型轮式装载机和轮斗式挖掘机 194

14.2.3 采掘工作面参数 194

14.3 运输 196

14.3.1 自卸汽车运输 196

14.3.2 铁路运输 197

14.3.3 胶带运输机运输 198

14.4 排土 198

14.4.1 排土场位置选择 198

14.4.2 排土工艺 199

14.5 排水 200

14.5.1 自流排水 200

14.5.2 机械排水 200

本章小结 201

思考题 202

15饰面石材开采 203

15.1 开采基本特点及矿床评价 203

15.2 矿床开拓 204

15.2.1 石材矿山采石程序特点 204

15.2.2 开拓方法 205

15.3 开采方法 205

15.3.1 采石工艺 205

15.3.2 采石方法 206

本章小结 207

思考题 207

16特殊采矿法 208

16.1 溶浸采矿 208

16.1.1 地表堆浸法 208

16.1.2 原地浸出法 209

16.1.3 细菌化学采矿法 210

16.2 海洋采矿 211

16.2.1 浅海底资源开采 211

16.2.2 深海底资源开采 213

本章小结 217

思考题 217

17矿山安全与环境保护 218

17.1 矿山安全技术 218

17.1.1 防灾变设施与措施 218

17.1.2 滑坡与泥石流防治 220

17.1.3 尾矿库病害防治 222

17.1.4 采空区处理 222

17.2 矿山环境保护 224

17.2.1 矿尘危害及其治理 224

17.2.2 废气危害及其治理 225

17.2.3 污水处理 226

17.2.4 固体废料的综合利用 228

17.2.5 环境再造 230

本章小结 230

思考题 231

18矿业法律法规 232

18.1 矿产资源所有权 232

18.1.1 矿产资源所有权法律特征 232

18.1.2 矿产资源所有权的内容 233

18.1.3 矿产资源所有权的取得、实现与终止 233

18.1.4 矿产资源所有权的保护 234

18.2 矿业权 235

18.2.1 矿业权基本概念 235

18.2.2 探矿权 236

18.2.3 采矿权 237

18.3 办矿审批与关闭 238

18.3.1 办矿审批 238

18.3.2 关闭矿山 239

18.4 税费管理 240

18.4.1 资源税 240

18.4.2 资源补偿费 241

本章小结 242

思考题 242

19矿业经济 243

19.1 矿产资源与矿业 243

19.1.1 矿产资源 243

19.1.2 矿业 246

19.2 矿业经济学的起源与发展 246

19.3 矿业经济学的概念及内容 247

19.3.1 矿业经济的概念及内容 247

19.3.2 经济学中几个基本的概念 248

19.3.3 经济学的基本原理 249

19.4 矿山企业的特点 251

19.4.1 矿产资源的有限性和不可再生性 252

19.4.2 矿产资源分布的不均衡性 252

19.4.3 矿业投资的高风险性 253

19.4.4 矿山企业经济效益的递减性 253

19.4.5 矿业基建投资的持续性 254

19.4.6 矿山作业场所的移动性带来的开采条件复杂性 254

19.4.7 矿业工作和生活环境的艰苦性 255

19.4.8 矿山生态环境的广泛破坏性 255

19.4.9 矿山企业生产投入原料的特殊性 255

19.4.10 矿业效益的后续性 255

19.5 研究矿业经济的意义 256

19.5.1 矿业在未来的重要地位 256

19.5.2 矿业经济研究的意义 258

19.6 矿业经济的研究方法 259

19.6.1 局部均衡和一般均衡的方法 260

19.6.2 静态分析、比较静态分析和动态分析 260

19.6.3 边际分析 260

本章小结 261

思考题 261

参考文献 262

索引 264