金屬礦床露天工業特性有哪些

『壹』 露天采礦的介紹

露天采礦是一個移走礦體上的覆蓋物，得到所需礦物的過程。 露天采礦又可分露天金屬礦床開采，露天煤礦開采，露天鐵礦開采。 前者主要開采對象為有色金屬，中間主要開採煤和一些非金屬礦的開采，後者主要開采鐵礦。

『貳』 金屬礦地下開采特徵

采礦

ore mining

自地殼內或地表開采礦產資源的技術和科學。一般指金屬或非金屬礦床的開采，廣義的采礦還包括煤和石油的開采及選礦。其實質是一種物料的選擇性採集和搬運過程。采礦工業是一種重要的原料採掘工業，如金屬礦石是冶金工業的主要原料，非金屬礦石是化工原料和建築材料，煤和石油是重要的能源。多數礦石需經選礦富集，方能作為工業原料。

采礦科學技術的基礎是岩石破碎、鬆散物料運移、流體輸送、礦山岩石力學和礦業系統工程等理論。需要運用數學、物理、力學、化學、地質學、系統科學、電子計算機等學科的最新成果。采礦工業在已基本達到的高度機械化基礎上，通過改進綜采設備的設計、造型、材質、製造工藝、檢驗方法和維修制度等，將進一步提高其生產能力和設備利用率。同時礦井在提升、運輸、排水、通風、瓦斯監控等許多環節將實現自動化和遙控。地下和露天礦都將實現計算機集中自動管理監控。有的國家已將機器人試用於井下回採工作面，開采對人員損害較大的礦種。另一方面，隨著人類對地下礦產的不斷開采，開采品位由高到低，資源緊缺，迫使使用低品位礦產，選擇適當的采礦和選礦方法，進行綜合採選、綜合利用，提高礦產資源的利用率和回採率，降低礦石的損失率和貧化率。采礦和選礦過程中生成的有毒氣體、廢水、廢石和粉塵等物質以及雜訊和振動等因素，對環境、土地、大氣和水質等造成危害，一直是人們關心的課題。各國研究環保問題中進一步提出了資源的長期利用問題，特別著眼於廢渣、廢石、廢液的重復使用、破壞後土地復用等。制訂強有力的法律，採取有效措施確保礦山環境。

簡史 原始人類已能採集石料，打磨成生產工具，採集陶土供製陶，就是最早采礦的萌芽。中國古代的采礦歷史悠久，從湖北大冶銅綠山古銅礦遺址出土有用於採掘、裝載、提升、排水、照明等的銅、鐵、木、竹、石制的多種生產工具及陶器、銅錠、銅兵器等物，證實春秋時期已經使用了立井、斜井、平巷聯合開拓，初步形成了地下開采系統。至西漢時期，開采系統已相當完善。此時在河北、山東、湖北等地的鐵、銅、煤、砂金等礦都已開始開采。戰國末期秦國蜀太守李冰在今四川省雙流縣境內開鑿鹽井，汲鹵煮鹽。明代以前主要有鐵、銅、錫、鉛、銀、金、汞、鋅的生產。17世紀初，歐洲人將中國傳入的黑火葯用於采礦，用鑿岩爆破落礦代替人工挖掘，這是采礦技術發展的一個里程碑。19世紀末20世紀初，相繼發明了礦用炸葯、雷管、導爆索和鑿岩設備，形成了近代爆破技術；電動機械鏟、電機車和電力提升、通訊、排水等設備的使用，形成了近代裝運技術。20世紀上半葉開始，采礦技術迅速發展，出現了硝酸銨炸葯，使用了地下深孔爆破技術，各種礦山設備不斷完善和大型化，逐步形成了適用於不同礦床條件的機械化采礦工藝。提出了礦山設計、礦床評價和礦山計劃管理的科學方法，使采礦從技藝向工程科學發展。20世紀50年代後，由於使用了潛孔鑽機、牙輪鑽機、自行鑿岩台車等新型設備，採掘設備實現大型化、運輸提升設備自動化，出現了無人駕駛機車。電子計算機技術用於礦山生產管理、規劃設計和科學計算，開始用系統科學研究采礦問題，誕生了系統采礦工程學。礦山生產開始建立自動控制系統，利用現代試驗設備、測試技術和電子計算機，預測和解算某些實際問題。因此采礦工程學科被正式提出並得到了公認。

特點 采礦的生產環境和生產過程與其他工業相比較，具有以下特點：①採掘加工的主要原料是自然賦存的礦體。礦址不能自由選擇，礦床的工業儲量不能輸入，也不能再生。礦山的生產能力、服務年限和經濟效益密切相關。每個礦山都要經歷建礦、投產、正常生產、減產和閉礦的歷程。②采礦設備和人員經常隨采礦進程和加工對象轉移，沒有固定的加工車間。被開採的礦體必須掘進一系列巷道，進行采礦准備工作（采准），才能開始回採。開拓、采准和回採工作互相協調，才能保證礦山正常生產。否則就會造成采剝失調或採掘失調，迫使礦山減產。③開采工作總的趨勢是採掘條件愈來愈差，采出礦石的品位逐漸降低，隨之成本可能增高。由於岩石的混入會使礦石貧化，降低質量，還有部分礦石不能采出，而損失於地下。因此要不斷改進采礦和選礦技術，開展綜合利用，以降低成本。降低貧化率和損失率是采礦生產中重要的質量管理工作，具有很大的經濟潛力。④礦體賦存條件和形狀復雜，品位分布不均。工業儲量在開采過程中可能會有較大變化，使采礦設計難於標准化，加之建礦周期長，基建投資大，故投資風險性也大。⑤采礦工作在露天或地下采場。勞動量大，工作條件差，安全性差，不易實現綜合機械化和自動化，故需特別重視改善勞動保護和環境條件。⑥一個礦山的經營效果，在很大程度上決定於所開采礦石的市場供求和價值高低。因此對礦山管理水平的評價，不能像其他工業一樣，單純地以絕對經濟效益為准。

采礦方法可大致分為露天開采、地下開采和液體開采3種基本采礦方法。①露天開采。即在露天條件下，將埋藏較淺的礦石，從礦坑露天礦、山坡露天礦或剝離露天礦進行開采。包括挖掘一系列順序的溝槽。采砂船采礦也屬剝離露天礦的一種，它從平底船上進行挖掘。②地下開采。是將埋藏較深的礦石，在地下採用自然支護、人工支護及崩落采礦方法將礦石開采出來。③液體開采。又稱特殊采礦法。是從天然鹵水裡、湖裡、海洋里或地下水中提取有用的物質；將有用礦物加以溶解（或熱水融化），再將溶液抽至地面後進行提取；用熱水驅、氣驅或燃燒，把礦物質從一個井孔驅至另一井孔中采出。大多數液體采礦是用鑽井法進行的。

對於一個具體礦床，根據地質條件和岩石力學資料，選擇合理的采礦方法。比較理想的是要使被選用的采礦方法，在符合生產安全和適當采出有用礦物的要求下，能取得最大的經濟效益。如采礦方法選擇不當，將長期影響礦山生產技術指標和經濟效益。

『叄』 什麼叫露天開采什麼樣的礦床適合露天開采和地下開采相比，露天開采有什麼優缺點

從敞露地表的采礦場采出有用礦物的過程。又稱露天采礦。當礦體埋藏較淺或地表有露頭時，應用露天開采最為優越。與地下開采相比，優點是資源利用充分、回採率高、貧化率低，適於用大型機械施工，建礦快，產量大，勞動生產率高，成本低，勞動條件好，生產安全。但需要剝離岩土，排棄大量的岩石，尤其較深的露天礦，往往佔用較多的農田，設備購置費用較高，故初期投資較大。此外，露天開采，受氣候影響較大，對設備效率及勞動生產率都有一定影響。隨著開采技術的發展，適於露天采礦的范圍越來越大，可用於開采低品位礦床和某些地下開采過的殘礦。對平緩礦床（一般礦層傾角小於12°）採用倒堆、橫運或縱運采礦法。對於傾斜礦床採用組合台階、橫採掘帶或分區分期開採的方法。
露天開采作業主要包括穿孔爆破、采裝、運輸和排土。這四項工作的好壞及它們之間的配合如何，是露天采礦的關鍵。穿孔爆破是在露天采場礦岩內鑽鑿一定直徑和深度的定向爆破孔，以炸葯爆破，對礦岩進行破碎和松動。穿孔設備主要有沖擊式鑽機、潛孔鑽機和牙輪鑽機等，多用銨油炸葯、漿狀抗水炸葯和乳化炸葯及粒狀乳化炸葯，采裝工作是用人工或機械將礦岩裝入運輸設備，或直接卸到指定地點的作業。常用的設備是挖掘機（有多斗和單斗兩類）、輪斗鏟和前端式裝載機，廣泛採用的為單斗挖掘機。運輸工作是將露天采場的礦、岩分別運送到卸載點（或選礦廠）和排土場，同時把生產人員、設備和材料運送到采礦場。主要運輸方式有鐵路、公路、輸送機、提升機，還有水力運輸和用於崎嶇山區的索道運輸。選擇運輸方式必須綜合考慮地形、地質、氣候條件，露天礦生產能力，開采深度，礦石和圍岩的物理力學性質等，經過全面技術經濟比較後，確定合理的運輸方式。排土工作系指從露天采場將剝離覆蓋在礦床上部及其周圍的大量表土和岩石，運送到專門設置的場地（如排土場或廢石場）進行排棄的作業。排土方法依其排土設備的不同，分為推土犁推土、推土機排土、前裝機排土和拖拉鏟運機或索斗鏟排土等。推土場應選擇在盡量靠近采礦場，少佔農田的位置，有條件的應放置在山谷、窪地處，注意環境保護和造田、還田。
截止1996年底，全國有雲母礦產地169處，保有工業原料雲母儲量63147t，廣泛分布於20個省（自治區），其中新疆、四川、內蒙古、西藏、青海五省（區）儲量最為豐富，合計儲量佔全國總儲量的89．70％，河北、山西、遼寧、吉林、黑龍江、江蘇、福建、山東、河南、湖北、廣東、廣西、海南、雲南、陝西15個省（區）合計儲量占總量的10．30％（表1）。此外河北省靈壽縣境內已詳查碎雲母礦產地1處，保有儲量508萬t。

如下： 工業原料雲母保有儲備（t）

地區 礦區數（個） A+B+C D 合計
全國 169 19664 43483 63147
其中主要省（區）：
內蒙古 13 935 4939 5874
四川 25 2277 5417 7694
西藏 2 - 1612 1612
青海 1 687 367 1054
新疆 79 14775 25636 40411

資料來源：地質礦產部統計資料。

據地質礦產部《礦產資源戰略分析》（1991），全國白雲母礦預計資源總量達24萬t以上，碎雲母礦資源量約1000萬t。此外，金雲母礦資源也有一定潛力，絹雲母礦資源潛力較大，由於地質工作程度淺，因此目前尚不好預計。
世界上計有26個國家擁有白雲母礦產資源，中國居第3位，僅次於印度和原蘇聯。
碎雲母資源量中國居第2位，僅次於美國。
中國工業原料雲母保有儲量按采礦回收率50％～60％計，對2020年前工業需求有
充足的保證。
碎雲母現有探明儲量也可滿足2020年前工業需要，但優質碎白雲母尚欠缺。
二、資源特點
白雲母礦的質量由三大因素決定，即有效使用面積的大小；影響有效面積的外觀質量，如剝分性、斑點等；晶體的電氣性能，如絕緣性、電阻率、介電常量、介質損耗角等。
中國白雲母礦以內蒙古天皮山1號脈最好，為中等片，並有少量大—特大號雲母。工業原料雲母出成率為40％～60％。少斑點，乙、丙級參半。但目前中國雲母總體以丙級品為主，工業原料雲母出成率僅為30％～40％。三大白雲母礦區總體比較，以四川省丹巴的雲母質量最好，產出較多的大號、特大號雲母片。內蒙古土貴烏拉天皮山所產雲母居第2位，新疆阿勒泰雲母居後。
碎雲母的質量由片的大小和雜質多少而定。變質型及花崗岩風化型礦床中的雲母片小，雜質多，只能作低級礦物原料。偉晶岩型礦床雲母質量最好。河北靈壽所產雲母片徑5～10mm，質量中等。
白雲母、金雲母單一礦床規模一般不大，工業原料雲母儲量從幾十噸至數千噸，上萬噸者罕見。內蒙古土貴烏拉白雲母礦探明工業原料雲母儲量3．7萬t，其規模為中國第一，世界之最。新疆阿勒泰成礦帶累計探明工業原料雲母儲量6萬t，為世界上著名礦帶之一。
碎雲母礦床以變質岩型規模大，偉晶岩型、風化型規模較小。目前，已詳查的河北靈壽變質岩型碎雲母礦床的規模為大型。
一般礦床含工業原料雲母多在每立方米幾千克至每立方米十幾千克。內蒙古土貴烏拉白雲母礦床規模大，礦石品位（含礦率）高達73．32kg／m3。品位較高的大型礦床有青海大柴旦多羅爾什65溝，含礦率35．95 kg／m3；西藏乃東縣葉農港，含礦率 35．64 kg／m3。
碎雲母礦目前只有河北靈壽山門口進行詳查，主礦體礦石品位（含礦率）平均為46％～58％，礦區礦石平均含礦率50．9％。
偉晶岩型白雲母礦體中，白雲母通常與長石、石英共生。在阿勒泰偉晶岩帶中還有水晶、綠柱石及祖母綠寶石等產出。
白雲母礦山規模較小的多宜於露天開采。內蒙古土貴烏拉和四川丹巴等規模大的雲母礦，需採用地下開采。中國雲母礦一般開采深度為40～80m，只有上貴烏拉白雲母礦采深有的超過100m。
中國白雲母、金雲母礦石一般易於剝分，河北靈壽碎雲母礦的可選性能良好。

三、礦物性能
雲母是含鉀、鋁、鎂、鋰等元素的層狀含水鋁硅酸鹽礦物。雲母礦物種類繁多，常見的有白雲母(KAl 2 〔Si 3 AlO 10 〕(OH，F) 2 )、金雲母(KMg 3 〔Si 3 AlO 10 〕(OH，F) 2 )、黑雲母(K(Mg，Fe) 3 〔Si 3 AlO 10 〕(OH，F) 2 )和鋰雲母(KLiFeAl〔AiSi 3 O 10 〕(F，OH) 2 )等。白雲母和金雲母具有很好的電氣性能，以及可剝分性、彈性和耐熱性等，在工業上用途十分廣泛。白雲母和金雲母的礦物性能詳見本手冊第一篇第二章。

四、礦石類型
雲母礦石類型如下：

雲母的礦床及礦石類型

礦床類型 產出礦石類型 代表產地 產品種類
花崗偉晶岩型白雲母礦床 同化型雲母 我國阿勒泰、丹巴、土貴烏拉等地 片狀雲母
水解型雲母
氣成型雲母
交代集合體型雲母
裂隙充填型黑、白雲母
鈉長石-白雲母交代集合體型白雲母
鎂碳酸鹽型金雲母礦床 磷灰石-金雲母型礦石 我國鎮平金雲母礦
透輝石-金雲母型礦石 我國靈壽縣
白雲母鉀長片麻岩型礦石 我國靈壽縣 碎雲母
雲母片岩型礦石 蘇聯北哈薩克

五、主要用途
雲母有許多用途，現擇其主要用途，如下：

雲母主要用途 ：

種 類 來 源 用 途 產品加工方法
片雲母 有效面積大於4cm2的片狀雲母 在電氣、電子和光學工業中作絕緣和支撐元件 原礦粗碎後人工剝離
碎雲母 雲母開采和加工過程中的碎料 磨雲母粉 細磨和超細磨
制雲母紙(作絕緣材料)
制耐熱雲母板(作絕緣耐熱材料，可耐溫600℃) 用樹脂和磷酸鹽粘接
生產膨脹雲母，體積可膨脹5倍以上(作輕質、隔音、隔熱材料)
生產絕緣磚、瓦等建築材料 與膠凝材料，如粘土、玻璃、米糠、木屑混合
雲母粉 碎雲母磨細產品 制雲母玻璃(作電子工業絕緣和耐火材料) 用純雲母粉60%與無鉛玻璃粉40%製成
制雲母陶瓷(作電子工業絕緣和耐火材料) 用優質白雲母粉(80～200目)與磷酸鹽混合加壓焙燒
在水泥油漆、橡膠、陶瓷中作填料，可改善材料性質 [希望對您有幫助】

『肆』 什麼是露天開采，其開采方式有哪些特點

露天開采就是從地表直接采出有用礦物的開采方法，採用露天開采法開采礦床的礦山稱為露天礦。露天開采是一種歷史悠久的采礦方法。近幾十年來，隨著露天開采技術裝備的發展和露天開采與地下開采相比所具有的許多突出優點，國內外的露天開采有了很大發展。據統計，目前世界上每年從地殼上采出的上百億噸的有用礦物中，屬於露天開採的佔到70%左右。在我國，鐵礦石產量的85%來自於露天開采，建材礦山幾乎全部採用露天開采。根據開采方式的不同，露天開采有人工開采、水力開采、機械開采和挖掘船開采。其特點如下：
（1） 人工開采主要靠人力來鑽孔、裝礦和推車。
（2） 水力開采是用水槍射出高壓水流沖采礦石並用水力沖運的方法。此法多用於開采松軟的砂礦床。
（3） 機械開采是用一定的採掘運輸設備，在敞露的空間里從事采礦作業，並通過露天溝道或地下巷道把礦石和岩石運出。
（4） 挖掘船開采是利用挖掘船開采河道中的砂礦床。