《矿山安全技术理论》ppt课件

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1、安全技术理论王李管工学博士中南大学资源与安全工程学院教授讲授内容一、矿山地质安全二、露天矿山开采安全三、地下矿山开采安全矿山地质安全矿山地质安全——矿床与矿石矿物矿床是指可开采有用矿物的富集体。具有冶炼金属价值的固体物质称之为矿石，一般简称为矿或矿产。矿石矿物是指在工业上能从其中提炼出一种或数种有用金属元素的矿物。矿山地质安全——矿物的基本特征矿物是各种地质作用形成的天然化合物或单质，比如火山作用。矿物具有一定的化学成分。矿物还具有一定的晶体结构，它们的原子呈规律的排列。矿物具有较为稳定的物理性质。矿物

2、是组成矿石和岩石的基本单位。矿山地质安全——世界主要资源分布截止到1998年底，全世界已发现且命名的矿物有三千八百多种，其中绝大多数是无机物。矿山地质安全——我国矿产资源情况金属矿产探明矿区铁矿1834锰矿213铬铁矿56铜矿910铝土矿310铅锌矿710镍矿100金属矿产探明矿区钼矿222钨矿252锡矿293汞、锑矿103金矿1265银矿569在我国的现代经济社会发展中，矿产资源起着重要的基础性作用，95%左右的一次能源、80%以上的工业原料，大部分农业生产资料和1/3的饮用水都取自于矿产资源。每年投

3、入国民经济运转的固体矿产的矿石采出量达50多亿吨，石油、天然气达1亿多吨。目前，全国已建成国有矿山企业8400个，集体个体矿山企业27万多个，形成了300多个以矿业为依托的城镇。我国已探明储量的金属矿产有54种。矿山地质安全——各种金属矿开采方式铁露天开采和地下开采。锰有露天开采，露天水力开采。铬地表手工，半机械化小规模开采。钛山坡露天开采和凹陷露天开采，其次是地下开采。钒副产品，随主矿开采，一般为露天开采方式。铜主要是地下采矿和露天采矿。铅锌以地下开采为主，少数矿区为露天开采，后转为地下开采。铝以露采

4、为主。镍80年代以前主要以露天开采。80年代末期转入地下开采。钴作为副产品生产，有露天、地下、露天--地下联合开采等方法。钨主要是地下开采，少量的地表砂矿采用露天开采。锡采用留矿法、方格充填法、分段空场法、无底柱分段崩落法。钼大型的钼矿床，储量大、埋藏浅，最适合露采。汞主要是地下开采，目前采用平窿、斜井联合开拓的工程较多。锑地下开采为主，露采很少。铂族铂族金属是在开采铜镍矿或制作钙镁肥的过程中回收的。金岩金为地下开采和露采，砂金矿主要为露天开采。银以坑采为主，露采的矿山很少。铌钽铍锂多为露天开采。地下开

5、采不多。锶露天开采及地下平峒开采。稀土金属主要是露天开采，仅有个别矿山是地下开采。矿山地质安全——矿岩的物理力学性质a．岩石的物理、水理性质.b．岩石的力学性质：变形特征、强度特征，它们与岩石的水理性质和岩石的结构构造和岩性有关。c．岩石的强度理论和破坏准则。内容矿山地质安全——矿岩的物理水理性质物理性质容重：单位体积岩石的重量，包括干容重和湿容重。空隙：孔隙与裂隙的总称。大开型：在大气压下水能进入；小开型：在150个大气压下或在真空中水才能进入。闭型空隙：与外界不通。开型空隙{空隙率：空隙体积与总体积

6、之比。矿山地质安全——矿岩的物理水理性质水理性质吸水率：在大气压力下吸入水的重量与岩石干重量之比的百分数。饱水率：在高压下(一般为150个大气压)或真空中吸入水的重量与岩石干重量之比的百分数。饱水系数：吸水率与饱水率之比叫饱水系数。透水性：岩石能被水透过的性能。用渗透性系数来衡量(cm/s)。矿山地质安全——岩石材料结构面：岩体中已开裂和易于开裂的地质界面。不同于几何平面，有厚度，有弯曲。例如：断层、节理、劈理—已开裂结构面，又称不连续面。层理、板理、片理—易开裂结构面。结构体：由不连续面切割成的大小不

7、等、形态各异的岩块。岩体：由不连续面和结构体组成的地质体。岩石的结构：岩石中晶粒(结晶岩)和岩石颗粒(非结晶岩)的大小、形状及结合方式。岩浆岩—粒状结构、斑状结构、玻璃质结构；沉积岩—粒状结构、片架结构、斑基结构；变质岩—板理结构、片理结构、片麻理结构。矿山地质安全——岩石材料结构面：岩体中已开裂和易于开裂的地质界面。不同于几何平面，有厚度，有弯曲。例如：断层、节理、劈理—已开裂结构面，又称不连续面。层理、板理、片理—易开裂结构面。结构体：由不连续面切割成的大小不等、形态各异的岩块。岩体：由不连续面和结

8、构体组成的地质体。岩石的结构：岩石中晶粒(结晶岩)和岩石颗粒(非结晶岩)的大小、形状及结合方式。岩石的构造：岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其它组成部分之间的排列方式及充填方式。矿山地质安全——岩石的变形特征载荷类型瞬时动荷作用下的变形特征：冲击荷载作用，如凿岩爆破。瞬时静荷载作用下的变形特征：作用时间为数分钟至10余分钟。长期静荷载作用下的变形特征：蠕变特征矿山地质安全——岩石的变形特征特点(1)或多或少具有一定的弹性，但完全弹性的