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“采矿、冶金学”简介、含义、起源、历史及发展VIP免费

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第1页共12页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第1页共12页采矿oremining自地壳内和地表开采矿产资源的技术和科学。广义的采矿还包括煤和石油的开采。采矿工业是一种重要的原料工业,金属矿石是冶炼工业的主要原料,非金属矿石是重要的化工原料和建筑材料。多数矿石需经选矿富集后才能作为工业原料。有些非金属矿产如盐、碱、自然硫和建筑用的砂砾不称矿石,天然赋存的砂矿产品常称矿砂,其主要开采技术也收入本卷内。简史原始人类已采集石料,打磨成生产工具,采集陶土制陶,萌发了采矿的概念。进入铜器时代,随着冶铜业的发展,形成自地下采掘铜、铅、锌矿石的采矿技术。由铜绿山矿冶遗址可知:当时,已能开掘一定深度的小立井;已能沿矿体开掘平巷;用木支架维护地下巷道;已利用水排、辘轳和轮车等工具。进入铁器时代,采矿规模和技术进一步发展,但仍用手工采掘。欧洲于1556年出版了阿格里科拉的《论冶金》一书,是欧洲最早全面论述矿冶技术的著作。17世纪初,将中国传入的黑火药用于采矿,用凿岩爆破落矿代替人工挖掘,是采矿技术发展的一个里程碑。蒸汽机的出现和电的使用,开始了采矿作业机械化和电气化的进程。19世纪末期至20世纪初,相继发明了矿用炸药、雷管、导爆索(见起爆器材)和凿岩设备,形成了近代爆破技术,使用了电动机械铲、电机车和电力提升、通风、排水设备,形成了近代装运技术。20世纪上半叶开始,采矿技术迅速发展,其标志是:①出现了硝铵炸药;②使用了地下深孔爆破技术;③各种矿山设备不断完善和大型化;④逐步形成了适用于不同矿床条件的机械化采矿工艺。在此基础上,对矿床开拓和采矿方法进行了分类的研究;对矿山压力显现进行了实测和理论探讨,对岩石破碎理论和岩石分级进行了研究;完善了矿井通风理论;提出了矿山设计、矿床评价和矿山计划管理的科学方法。使采矿从技艺向工程科学发展。20世纪50年代后,由于①使用了潜孔钻机、牙轮钻机、自行凿岩台车等新凿岩设备,以及铵油、浆状和乳化油等廉价安全炸药;②采掘设备实现大型化、自行化;③运输、提升设备自动化,出现了无人驾驶机车;④露天矿采用间断-连续式运输;⑤矿山环境工程得到重视;⑥电子计算机用于矿山生产管理、规划设计和科学计算,开始用系统科学研究采矿问题,诞生了矿业系统工程学;⑦矿山生产开始建立自动控制系统,岩石力学和岩石破碎学进一步发展,利用现代试验设备、测试技术和电子计算机,已能预测和解算某些实际问题。因此采矿工程科学被正式提出并得到公认。特点采矿的生产环境和生产过程,和其他工业比较,差别很大,它具有下列几方面的特点:①采掘加工的主要原料是自然赋存的矿体,矿址不能自由选择,往往要在交通、水源、动力等外部条件非常不利的地点建矿。矿床的工业储量是天然赋存的,不能输入,也不能再生。矿山的生产能力(规模)、服务年限和经济效益密切相关。每个矿山都要经历建矿、投产、正常生产、减产和闭矿的历程;在服务年限期满时被迫闭矿。②采矿设备和人员经常随采矿进程和加工对象转移,没有固定的加工车间。每一块段被开采的矿体都须掘进一系列巷道,进行采矿准备工作(采准),才能开始回采。开拓、采准和回采工作需互相协调,才能保证矿山正常生产。露天矿不及时剥离和掘沟,地下矿不及时掘进采准巷道,就会造成采剥失调和采掘失调,迫使矿山减产。第2页共12页第1页共12页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第2页共12页③采矿生产过程只有矿石的破碎、移运,不能提高质量,相反由于开采时不可避免地会混入岩石使矿石贫化,还会降低质量。此外,有部分矿石不能采出,损失于地下。降低贫化率和损失率是采矿生产中重要的质量管理工作,具有很大的经济潜力。④矿体赋存条件和形状复杂,品位分布不均,矿石工业储量在开采过程中可能有较大变化,使采矿设计难于标准化;矿石成分复杂,加工利用困难;加之建矿周期长,基建投资大,故投资风险性大。⑤由于首先开采的是高品位和赋存条件良好的矿床,总的趋势是采掘条件愈来愈差,采出矿石的品位逐步降低,开采成本可能增高,因此,经常采用新的...

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