金属非金属矿山地质安全s

1钟普光2015年12月立责于心履责于行2矿山地质安全采掘业的特征没有固定的工作空间和场所工作环境条件受工程地质和水文地质状况的影响较大[判断题]矿山地质对安全生产没有影响，地质构造不会影响地下矿山的稳定性。[判断题]矿山地质灾害是矿山安全事故的主要内因。为了保证采矿活动的顺利进行，必须了解矿山地质构造、水文地质以及岩石的性质等对矿山开采安全的影响。3第一单元矿床的基本概念第二单元矿岩性质和对矿山安全生产的影响第三单元地质构造及其与矿山安全生产的关系第四单元矿床水文地质和对矿山安全生产的影响第五单元矿山地质环境与地质灾害第六单元矿山开采对矿山地质工程的要求培训内容4第一节矿床的基本概念一、矿床、矿体和围岩二、成矿作用和成矿作用的分类三、非煤矿床的分类四、矿体的产状5一、矿床、矿体和围岩1.矿床矿床的空间范围包括矿体和围岩。地壳内部或表面富集的有用矿物或组分，在质和量上达到工业利用的要求，并在现有技术经济条件下能够被开采利用的部位称为矿床。•[判断题]矿床是指地壳内部或表面富集的有用矿物或组分,矿床的空间范围只包括矿体不包括围岩。一个矿床往往是由多个矿体组成。62.矿体构成床体的基本单位，是达到工业要求的含矿部分。一个矿床可以由一个或多个矿体组成。•[判断题]矿体是指达到工业要求的含矿部分。•[判断题]矿体是指埋藏在地壳内能为人类所利用的有用矿物或矿物集合体。•[判断题]矿体具有一定的大小、形状和产状(走向、倾向、倾角)，是开采的直接对象。73.矿石指含有有用矿物或组分并组成矿体的矿物集合体。矿石中通常包括矿石矿物和脉石矿物两部分。矿石矿物指矿石中能提供有用元素或本身可以被直接利用的矿物。脉石矿物指矿石中没有用处的那些矿物。•[判断题]矿石是有用矿物或组分并组成矿体的矿物集合体，矿石包括矿石矿物不包括脉石矿物。矿石的品位是指单位矿石中所含有用元素、组分或矿物的含量（以质量百分比、克每吨、克每立方米，克每升表示）。84.围岩矿体和围岩两者界限有的清楚，有的为渐变无明显界限。•[判断题]围岩就是指围绕在矿体周围无经济价值的岩石。一般在矿床中，将可以达到最低工业平均品位的部分当作矿体，达不到的作为围岩。91.成矿作用二、成矿作用和成矿作用的分类成矿作用是把地壳中的有用成分(元素或化合物)和其余成分分离开来，在局部集中富集形成矿床的地质作用。•[判断题]成矿作用是指地壳中的有用组分和其余成分分离,在局部富集形成矿床的地质作用。2.成矿作用的分类局部富集的过程是极为复杂的，因而成矿作用也是多种多样的。从成矿地质作用和成矿物质的来源考虑，成矿作用可分为三大类。10(1)内生成矿作用•[判断题]成矿作用分为内生成矿作用、外生成矿作和变质成矿作用。是由内动力地质作用所引起的，直接或间接与岩浆活动有关。由内生成矿作用在高温高压下所形成的矿床称为内生矿床。•内生矿床主要是在岩浆活动过程中成矿物质得到局部富集而形成的。(2)外生成矿作用发生在地球表面，是由外动力地质作用所引起的。11•外生矿床的成矿物质主要来源于地表的岩石或原生矿床，是在风化、搬运和沉积过程中得到局部富集而形成的。由外生成矿作用在地表常温常压下所形成的矿床称为外生矿床。(3)变质成矿作用发生在地壳的内部，多数是由内动力地质作用中的区域变质作用所引起的。•由变质成矿作用使原内生和外生矿床在地表深处，受到温度、压力、气体和热液等新物化条件作用，使其成分、结构发生变化而形成新的矿床叫变质矿床。•[单选题]()主要是在岩浆活动过程中成矿物质得到局部富集而形成的。•a.变质成矿作用b.内生成矿作用c.外生成矿作用12三、非煤矿床的分类矿床的矿体形状、厚度及倾角，对于矿床开拓和采矿方法的选择，有着直接的影响。1.按矿体的形状分非煤矿床——指煤、石油和天然气以外的其余矿床，包括金属和非金属矿床。[判断题]按矿体的形状，可以把矿床分为层状、脉状、块状矿床。（a）层状矿床（b）脉状矿床（c）网脉状矿床（d）透镜状矿床（e）块状矿床（f）巢状矿床13类型特点层状矿床脉状矿床块状矿床矿床规模较大，赋存条件(倾角、厚度等)稳定，有用矿物成分组成稳定，其含量较均匀。矿脉与围岩接触处有蚀变现象，矿床赋存条件不稳定，有用成分含量不均匀。矿体大小不一；形状呈不规则的透镜状；矿体与围岩的界限不明显。142.按矿体倾角分类型水平与微倾斜矿床缓倾斜矿床倾斜矿床急倾斜矿床角度矿体与水平面的夹角。＜5°1-矿体，2-矿体下盘，3-矿体上盘，α-矿体倾角5°~30°30°~55°＞55°矿体的倾角与采场的搬运方式有密切关系。153.按矿体厚度分矿体的厚度是指矿体上盘与下盘之间的垂直距离或水平距离。类型极薄矿体薄矿体中厚矿体厚矿体极厚矿体厚度(m)＜0.8a-垂直厚度(垂直厚度或真厚度)b-水平厚度(水平厚度)a=bsinα0.8~55~1515~50＞501-矿体2-矿体下盘3-矿体上盘16四、矿体的产状矿体的形状与产状是由多种因素决定的，其中最主要的因素是矿床的成因，其次是构造条件及围岩的性质。矿体的产状包括以下几个方面。1.矿体的产状要素主要用来确定板状矿体的空间位置。表示方法与一般岩层的表示方法相同，即用走向、倾向、倾角来表示。对于柱状矿体、透镜状矿体等，还要测量它们的倒伏角和倾伏角。17•[判断题]矿体的产状要素是其用来确定板状矿体的空间位置,通常用走向不用倾向、倾角来表示。2.矿体与围岩的关系一是指矿体产于何种岩石之中；二是指矿体与围岩是平行还是斜交的。•[判断题]矿体与围岩的关系是指矿体产于哪种岩石之中。3.矿体与侵入岩体的空间位置关系是指矿体是产于岩体的内部的，还是产于围岩与侵入岩石的接触带中，或是产生在距离接触带有一定距离的围岩中。184.矿体埋藏情况•[判断题]矿体的埋藏情况是指矿体是出露在地表或是隐伏在地下，以及矿体的埋藏深度等。1-矿体，h-埋藏深度，H-延伸深度（垂直高度）5.矿体的排列方向指一系列有成因联系的矿体的排列方向和规律。19第二单元矿岩的性质及其与矿山安全生产的关系一、矿岩的基本物理力学性质二、矿岩的坚固性和稳固性三、矿岩的物理化学性质20一、岩石的基本物理力学性质•[判断题]岩石的基本力学性质有:弹性、塑性、脆性、硬度、韧性、强度、容重、比重、碎胀性和特征阻抗等。•[判断题]岩石的基本物理力学性质影响采矿方法的选择、采矿工程部署和爆破工作。有些性质往往与采掘工作的安全有关。211.岩石的弹性、塑性和脆性(1)岩石的弹性是指受到外力作用的岩石，在除去外力后恢复原来的形状和体积的性质。(2)岩石的塑性是指岩石在解除外力后发生变形而不被破碎的性质。如含水的黏土或泥质灰岩等。•[判断题]弹性大的岩石在爆破时容易破碎。•不易•[判断题]塑性大的岩石在爆破时易使炮眼扩大，爆破效果差。22(3)脆性是指岩石受力后变形很小就发生碎裂的性质。•[判断题]岩石的脆性越大就越不容易被爆破所破碎。2.岩石的硬度和韧性(1)岩石的硬度是指岩石抵抗外物侵入的能力。•硬度大的岩石往往比较脆，易爆破。(2)岩石的韧性又称作动力硬度，是指岩石抵抗外力保持整体状态的属性。•它的大小与岩石的组织和构造有关，韧性大的岩石，凿岩爆破就比较困难。233.岩石的强度强度只是用来说明岩石坚固性的一个方面。•[判断题]岩石的强度是指完整的岩石开始被破坏时的极限应力值。•[判断题]岩石的强度分为抗压强度、抗拉强度和抗剪强度。受力性质不同通常情况下：抗压抗剪抗拉强度。岩石怕拉不怕压。在巷道或采场中，以及当露天边坡过陡或形成伞岩时，岩体处于拉伸或剪切状态，容易发生冒顶片帮和岩体坍塌事故。•[判断题]坚硬矿物稳定、抗风化能力强,强度较高的矿石构成的边坡,其稳固性一般较好。244.岩石的比重和容重是指单位体积的致密岩石(除去孔隙)的质量，也称相对密度(真密度)。(1)岩石的比重(2)岩石的容重是单位体积原岩(包括孔隙)的质量，也称视密度。•[判断题]岩石容重越大,爆破时所需炸药越少。•岩石容重的大小与岩石的组成成分、密度、空隙大小和含水量有关，是评价岩石密实程度和坚固性的指标。•多•岩石的容重对爆破、特别是抛掷爆破的影响比较大，容重越大，所需炸药越多。255.岩石的孔隙度是指岩体中空孔隙的体积与岩石体积之比，常用百分数来表示。•[单选题]孔隙度大的岩层其特征往往表现为()。a.坚硬b.含水较多注意防水c.稳固•孔隙度大的岩层爆破效率较低，空隙中往往含水较多，因此要注意防排水工作。266.岩石的碎胀性是指岩石破碎后，其体积比原岩体积增大的性质。•通常，坚硬而致密的岩石的碎胀系数比松软的岩石的碎胀系数大。岩石种类纯砂砾石砂质粘士中硬岩石坚硬岩石碎胀系数1.05~1.21.2~1.251.3~1.51.5~2.5•几种岩石的碎胀系数如下表所示。•在掘进和采矿工作中，要充分考虑岩石的碎胀系数。例如，为了容纳破碎后体积增大的岩石，需留出足够的空间；相反，为了提高爆破效果，可适当减小爆破空间，形成挤压爆破。•[判断题]岩石破碎后,其体积比原岩体积增大。277.岩石的特征阻抗岩石的密度与纵波在岩石中传播速度的乘积。•特征阻抗的大小反映了岩体对纵波传播的阻力大小，也称波阻抗。实验证明，炸药的特征阻抗与岩石的特征阻抗愈接近，则炸药爆炸时传给岩石的能量愈多，爆破效果越好。•空气的特征阻抗比岩石和炸药的特征阻抗都要小得多，当炸药能量从炸药传给空气再传给岩石时，能量损失极为严重。28二、矿岩的坚固性和稳固性1.岩石的坚固性是岩石抵抗各种物理力学能力的综合表现。•矿岩抵抗工具侵入和爆破破碎。•不同的岩石具有不同的坚固性。同一种岩石由于其结构、构造和风化程度不同，其坚固性也有所不同。目前常采用普氏分级法表示岩石的坚固性，用f表示岩石的坚固性系数。•[单选题]岩石的坚固性系数介于0.3～20之间，共分为()级。a.十级b.八级c.五级29岩石的坚固性系数f越大，其强度和硬度也较大，岩石越坚固。•[单选题]坚固性系数越大的岩石，下列说法正确的是()。a.凿岩速度快b.炸药消耗量小c.强度和硬度较大矿岩的坚固性系数是选择破岩和井巷维护方法的科学依据。•[判断题]根据岩石普氏硬度分级，f=10的岩石比f=7的岩石坚硬。302.矿岩的稳固性是指矿石或岩石在空间允许暴露面积的大小和暴露时间长短的性能。影响矿石稳固性的因素十分复杂，它不仅与矿石的成分、结构、构造、节理状况、风化程度以及水文地质条件有关，还与开采过程所形成的实际状况有关(如巷道的方向及其形状、开采深度等)。稳固性和坚固性既有联系又有区别，一般在节理发育、构造破碎地带，岩石的破碎性虽好，但其稳定性却大为下降。•[判断题]岩体的坚固性系数越大，其稳固性越好。31•[单选题]岩石的稳固性分为()。a.中等稳固、稳固两级b.极不稳固、不稳固两级c.极不稳固、不稳固、中等稳固、稳固、极稳固矿岩稳固性分级分级暴露面积极不稳固不稳固中等稳固稳固极稳固不允许有暴露面积允许的暴露面积在50m2以内不支护的暴露面积50-200m2不支护的暴露面积200-800m2不支护的暴露面积800m2以上。掘进巷道或开辟采场时，不允许有暴露面积，否则可能产生冒顶片帮现象。在巷道掘进时，须超前支护进行维护。在这类矿岩中，允许有较小的不支护的暴露空间。32•[单选题]在某岩层中掘进巷道或开辟采场时，不允许有暴露面积，否则可能产生冒顶片帮现象。在巷道掘进时，须超前支护进行维护。该岩层的稳固性属于()。a.稳固b.中等稳固c.极不稳固稳固性对采矿工程中正确选择采矿方法、合理确定矿山工程的支护、维护及施工设计有重要意义。[判断题]确定岩石的稳定性，首先要考虑岩体的结构。•岩体结构有整体结构、块状结构、层状结构、碎裂结构和松散结构等类型。33矿体围岩的稳固程度与矿山安全生产的关系极为密切。采场顶板的稳固程度主要取决于岩性和岩层压力两个因素。•[单选题]同种岩石影响边坡稳定性的决定因素是()。a.岩石的容重b.岩层的结构面c.岩石的生