矿山基础知识一、矿山地质方面知识二、矿床开采方面知识一、矿山地质方面知识(一)、矿山开发程序及地质工作阶段按我国现行体制,矿山开发一般有下述程序:普查找矿、矿区评价及地质勘探、矿山设计、矿山基建、矿山生产、矿山结束。在这一长过程中,地质工作相应地划分为许多阶段,但主要地分为既有联系又有区别的三大阶段:普查找矿、地质勘探、矿山地质。各阶段任务及特点表见表-1。表-1我国矿山开发程序及地质工作阶段简表时期程序阶段主要任务一般期限开发准备时期区域地质测量及普查普查找矿在全国范围或成矿有利地区进行。不定矿区评价评价勘探有远景的矿区进行。1年矿区勘探地质勘探有开发价值的矿区进行。3-8年勘探总结报告审批0.5年建设周期矿山设计设计地质设计准备及辅助性地质工作。0.5-1年矿山基建基建地质首采地段的基建勘探及其他为基建服务的地质工作。3-6年生产周期矿山生产矿山地质生产时期地质勘探、生产勘探、生产地质管理及其他为矿山生产建设服务的地质工作。20-50年收敛期矿山结束矿山地质回采矿柱、残采,办理闭坑的结束手续。1-2年备注:表中各阶段工作有可能交叉进行或存在过度阶段我国矿山,凡是由矿山企业组织领导,依据矿山生产建设发展的需要而开展的直接或间接为生产服务的全部地质工作,统称矿山地质,它是普查找矿与地质勘探在生产条件下的继续和深化,又是生产的组成部分,其工作贯穿于矿山资源开发的始终,是地质工作中时间最长而又是最后的一个阶段。(二)矿产勘查的目的任务矿产勘查最终目的是为矿山建设设计提供矿产资源/储量和开采技术条件等必须的地质资料,以减少开发风险和获取最大的经济效益。固体矿产勘查工作分为预查、普查、详查、勘探4个阶段。1.预查是通过对区内资料的综合研究、类比及初步野外观测、极少量的工程验证,初步了解预查区内矿产资源远景,提出可供普查的矿化潜力较大地区,并为发展地区经济提供参考资料。2.普查是通过对矿化潜力较大地区开展地质、物探、化探工作和取样工程,以及可行性评价的概略研究,对已知矿化区作出初步评价,对有详查价值地段圈出详查范围,为发展地区经济提供基础资料。3.详查是对详查区采用各种勘查方法和手段,进行系统的工作和取样,并通过预可行性研究,作出是否具有工业价值的评价,圈出勘探区范围,为勘探提供依据,并为制订矿山总体规划、项目建设书提供资料。4.勘探是对已知具有工业价值的矿区或经详查圈出的勘探区,通过应用各种勘查手段和有效方法,加密各种采样工程以及可行性研究,为矿山建设在确定矿山生产规模、产品方案、开采方式、开拓方案、矿石加工选冶工艺、矿山总体布置、矿山建设设计等方面提供依据。各阶段任务及特点表见表-2。表-2岩金矿各勘查阶段目的任务预查普查详查勘探范围据前人资料选区预查圈出的矿化潜力较大地区普查概略研究后圈出的详查区已知有价值矿区、详查圈出的勘探区方法综合研究、类比、野外观测地质、物探、化探、遥感、坑探、钻探采用各种勘查方法和手段应用各种勘查手段和有效方法工程量极少量工程验证数量有限取样工程系统的取样工程加密各种取样工程可行性评价――概略研究预可行性研究可行性研究要求初步了解资源远景对矿化作初步评价作是否具工业价值评价满足投资者的要求目的圈出可供普查的矿化潜力较大地区对有价值地段圈出详查区范围圈出勘探区范围为矿山建设在确定矿山规模、产品、开采方式、工艺、总布置等提供依据作用为普查提供依据为详查提供依据为勘探提供依据任务阶段备注:详查或勘探阶段的矿床,也可只进行概略研究。(三)矿产资源储量分类及类型条件矿产资源储量分类根据矿产资源储量的经济意义、可行性评价阶段和地质可靠程度,将固体矿产资源储量分为储量、基础储量和资源量三大类16种类型。1、分类的依据(1)经济意义:对地质可靠程度不同的查明矿产资源,经过不同阶段的可行性评价,按照评价当时经济上的合理性可以划分为经济的、边际经济的、次边际经济的、内蕴经济的。经济的:其数量和质量是依据符合市场价格确定的生产指标计算的。在可行性研究或预可行性研究当时的市场条件下开采,技术上可行,经济上合理,环境等其它条件允许,即每年开采矿产品的平均价值能足以满足投资回报的要求。或在政府补贴和(或)其它扶持措施条件下,开发是可能的。边际经济的:在可行性研究或预可行性研究当时,其开采是不经济的,但接近于盈亏边界,只有在将来由于技术、经济、环境等条件的改善或政府的给予其它扶持的条件下可变成经济的。次边际经济的:在可行性研究或预可行性研究当时,开采是不经济的或技术上不可行,需大幅度提高矿产品价格或技术进步,使成本降低后方能变为经济的。内蕴经济的:仅通过概略研究做了相应的投资机会评价,未做预可行性研究或可行性研究。由于不确定因素多,无法区分其是经济的、边界经济的,还是次边界经济的。经济意义未定的:仅指预查后预测的资源量,属于潜在矿产资源,无法确定其经济意义。(2)可行性评价分为概略研究、预可行性研究、可行性研究三个阶段。概略研究:是指对矿床开发经济意义的概略评价。所采用的矿石品位、矿体厚度、埋藏深度等指标通常是我国矿山几十年来的经验数据,采矿成本是根据同类矿山生产估计的。其目的是为了由此确定投资机会。由于概略研究一般缺乏精确参数和评价所必须的详细资料,所估算的资源量只具内蕴经济意义。预可行性研究:是指对矿床开发经济意义的初步评价。其结果可以为该矿床是否进行勘探或可行性研究提供决策依据。进行这类研究,通常应有详查或勘探后采用参考工业指标求得的矿产资源/储量数,实验室规模的加工先冶实验资料,以及通过价目表或类似矿山开采对比年获数据估算的成本。预可行性研究的内容与可行性研究相同(见附录C)但详细程度次之。当投资者为选择拟建项目而进行预可行性研究时,应选择适合当时市场价格的指标及各项参数,且论证项目尽可能齐全。可行性研究:是指对矿床开发经济意义的详细评价,其结果可以详细评价拟建项目的技术经济可靠性,可做为投资决策的依据。所采用成本数据精确度高,通常以勘探所获得的储量数及相应的加工选冶性能实验结果,其面本和设备保价所需各项参数是当时的市场价格,并充分考虑了地质、工程、环境、法律和政府的经济政策等各种因素的影响,具有很大的时效性。(3)地质可靠程度反映了矿产勘查阶段工作成果的不同精度。分为探明的、控制的、推断的和预测的四种。预测的:是指对具有矿化潜力较大地区经过预查得出的结果。在有足够的数据并能与地质特征相似的已知矿床类比时,才能估算出预测的资源量。推断的:是指对普查区按照普查的精度大致探明矿产的地质特征以及矿体(矿点)的展布特征、品位、质量,也包括那些由地质可靠程度较高的基础储量或资源量外推的部分。由于信息有限,不确定因素多,矿体(点)的连续性是推断的,矿产资源数量的估算所依据的数据有限,可信度较低。控制的:是指对矿区的一定范围依照详查的精度基本探明了矿床的主要地质特征、矿体的形态、产状、规模、矿石质量,品位及开采技术条件,矿体的连续性基本确定,矿产资源量估算所依据的数据较多,可信度较高。探明的:是指在矿区的勘探范围依照勘探的精度详细查明了矿床的地质特征、矿体的形态、产状、规模矿石质量,品位及开采技术条件,矿体的连续性已经确定,矿产资源量估算所依据的数据详尽,可信度高。2、分类的类型(1)储量是经过详查或勘探,达到了控制的或探明的程度,在进行了预可行性或可行性研究,扣除了设计和采矿损失,能实际采出的数量,经济上表现为在生产期内,每年的平均内部收益率高于行业基准内部收益率。储量是基础储量中的经济可采部分,又可分为可采储量(111)、探明的预可采储量(121)及控制的预可采储量(122)3个类型。基础储量是经过详查或勘探,达到控制的和探明的程度,在进行了预可行性或可行性研究后,经济意义属于经济的或边际经济的那部分矿产资源。基础储量分为经济基础储量和边际经济基础储量。经济基础储量是每年的内部收益率大于行业基准内部收益率的那部分,并未扣除设计和采矿损失的那部分,又可分为3个类型,探明的(可研)经济基础储量(111b)、探明的(预可研)经济基础储量(121b)、控制的经济基础储量(122b);边际经济基础储量是平均内部收益率介于行业基准内部收益率与零之间的那部分,也有3个类型,即探明的(可研)边际经济基础储量(2M11)、探明的(预可研)边际经济基础储量(2M21)、控制的边际经济基础储量(2M22)。资源量分为内蕴经济资源量、次边际经济资源量和预测的资源量三部分。内蕴经济资源量是自普查至勘探,地质可靠程度达到了推断的至探明的,可行评价只进行了概略研究,尚分不清其真实经济意义的资源量,又分为3各类型:探明的内蕴经济资源量(331)、控制的内蕴经济的资源量(332)、推断的内蕴经济资源量(333);次边际经济资源量是经过详查或勘探,进行了预可行性或可行性研究后,其年均内部收益率呈负值,在当时开采是不经济的,只有在技术上有了很大进步、产品能大幅度降低成本或生产资料大幅度降价时,才能使其变为经济的那部分矿产资源,也可分为3个类型:探明的(可研)次边际经济资源量(2S11)、探明的(预可研)次边际经济资源量(2S21)、控制的次边际经济资源量(2S22);预测资源量是经过预查工作,依据已有资料分析、类比,估算的资源量(334)?,也是资源量的一种,属于潜在的矿产资源。。矿产资源储量分类表见表-3。表-3矿产资源储量分类表查明矿产资源潜在矿产资源经济的探明的控制的推断的预测的可采储量(111)基础储量(111b)预可采储量(121)预可采储量(121)基础储量(121b)基础储量(122b)边际经济的基础储量(2M11)基础储量(2M21)基础储量(2M22)次边际经济的资源量(2S11)资源量(2S21)资源量(2S22)内蕴经济的资源量(331)资源量(332)资源量(333)资源量(334)?地质可靠程度分类类型经济意义说明:表中所用编码(111-334)第1位数表示经济意义:1=经济的,2M=边际经济的,2S=次边际经济的,3=内蕴经济的,?=经济意义未定的。第2位数表示可行性评价阶段:1=可行性研究,2=预可行性研究,3=概率研究。第3位数表示地质可靠程度:1=探明的,2控制的,3=推断的,4=预测的,b=未扣除设计、采矿损失的基础储量。二、矿床开采方面知识(一)金属矿产的工业特征1、专业术语定义所谓金属矿床地下开采,就是根据矿床的工业特征,并遵循矿床开采的基本原则,从金属矿床内部有计划有步骤地将矿石采掘出来。采矿工作的对象是矿床,其产品是矿石。矿床的概念,包含有地质方面和技术经济方面双重含义。就地质含义而言,矿床应理解为包括矿体和矿体在空间上、成因上有联系的围岩及构造等所组成的综合地质体;而就技术经济含义而言,矿体是指在地壳中由于地质作用形成的、并在质和量上均适合于工业规模开采和利用的有用矿物聚集体。金属矿床是指含有金属矿物的矿床。矿体是指在空间上具有一定位置、形态和大小的矿石聚集体,是构成矿床的基本单位。而矿体周围的岩石就称为围岩。矿体于围岩的界限有的是明显的,能用肉眼就可以区别;有的是渐变的,要根据化学分析才能圈定结果。凡是地壳内矿物集合体,按现代技术经济水平,能以工业规模从中提取国民经济所必须的金属或矿物产品的称为矿石。对于不含有用组分或有用组分含量过少当前不宜作为矿石开采的围岩或矿体中的夹石总称为废石。矿石品位是指矿石中有用金属含量的重量百分数,以百分比(%)表示,而对贵重或稀有金属则常用g/t或g/m3表示。边界品位是对圈定矿体的单个样品的有用组分含量的最低要求,它是划分矿石与废石、矿体与围岩的分界品位。最低工业品位是指单个勘探工程所揭露的矿段主要有用组分平均含量的最低要求,或者说它是可供工业利用的矿段或矿体的最低平均品位。2、矿石与围岩的工业特性(1)硬度是指矿岩抵抗工具侵入的性能,它与组成矿岩的颗粒、形状、大小、晶体结构及颗粒间胶结物的情况有关。硬度影响凿岩效率,还直接影响矿岩的坚固性和稳固性。(2)坚固性是指矿岩在综合外力作用下,抵抗破碎的一种性能。(