第Ⅰ篇 煤矿开采 1
1煤矿地质知识及煤矿地质图 1
1.1 地质作用、地壳的物质组成及地史的概念 1
1.1.1 地质作用 1
1.1.2 地壳的物质组成 2
1.1.3 地史的概念 2
1.2 煤的形成及煤系 3
1.2.1 成煤条件 4
1.2.2 煤的形成过程 4
1.2.3 煤系的概念 5
1.3 煤的性质及工业分类 5
1.3.1 煤的性质 5
1.3.2 煤的工业分类 6
1.4 煤层的埋藏特征 6
1.4.1 煤层赋存状态 6
1.4.2 煤层顶底板岩石 7
1.4.3 地质构造对煤层的影响 7
1.4.4 影响开采工作的其他因素 8
1.5 煤田地质勘探及矿井储量 9
1.5.1 煤田地质勘探的任务 9
1.5.2 煤田地质勘探工作的阶段划分 9
1.5.3 矿井储量 10
1.6 煤矿地质图 10
1.6.1 地质图件绘制的特点 10
1.6.2 地形图 11
1.6.3 煤层等高线图 14
1.6.4 煤矿常用的其他地质图件 15
本章小结 16
思考题 16
2井田开拓的基本问题 18
2.1 煤田划分为井田 18
2.1.1 划分的原则 18
2.1.2 井田境界的划分方法 19
2.2 矿井生产能力和服务年限 21
2.2.1 矿井生产能力 21
2.2.2 矿井服务年限 21
2.3 井田再划分 22
2.3.1 井田划分为阶段 22
2.3.2 井田划分为盘区 23
2.3.3 井田分区域划分 24
2.3.4 阶段内再划分 25
2.4 井田内的开采顺序 27
2.4.1 煤层沿倾斜的开采顺序 28
2.4.2 煤层沿走向的开采顺序 28
2.4.3 连续式开采的概念 28
2.5 巷道分类 29
2.5.1 垂直巷道 29
2.5.2 水平巷道 29
2.5.3 倾斜巷道 30
2.6 开拓方式的概念及分类 30
2.6.1 井田开拓方式分类 30
2.6.2 确定井田开拓方式的原则 31
2.7 井田开拓方式 32
2.7.1 斜井开拓 32
2.7.2 立井开拓 36
2.7.3 平硐开拓 37
2.7.4 综合开拓 39
本章小结 42
思考题 42
3井田开拓中的几个主要问题 43
3.1 井筒位置及数目的确定 43
3.1.1 地面因素 43
3.1.2 地下因素 43
3.1.3 技术经济因素 44
3.2 开采水平的确定 45
3.2.1 采区下山开采 45
3.2.2 开采水平的确定 46
3.3 阶段大巷布置 47
3.3.1 阶段运输大巷的运输方式 47
3.3.2 阶段运输大巷的布置方式 48
3.3.3 阶段运输大巷的位置 49
3.3.4 阶段回风大巷布置 50
3.4 井底车场 50
3.4.1 井底车场的形式和特点 51
3.4.2 井底车场形式的选择 52
3.5 矿井开拓延深 53
3.5.1 矿井延深的原则 53
3.5.2 矿井延深方案的选择 53
本章小结 54
思考题 55
4采煤方法 56
4.1 基本概念 56
4.1.1 采场和采煤工作面 56
4.1.2 采煤工作 56
4.1.3 采煤工艺 56
4.1.4 采煤系统 56
4.1.5 采煤方法 56
4.2 采煤方法分类 57
4.2.1 壁式体系采煤方法 57
4.2.2 柱式体系采煤方法 59
4.3 爆破采煤工艺 60
4.3.1 爆破落煤 60
4.3.2 装煤与运煤 61
4.3.3 工作面支护和采空区处理 62
4.4 普通机械化采煤工艺 63
4.4.1 普采面单滚筒采煤机割煤方式 63
4.4.2 普采面单体支架 64
4.5 综合机械化采煤工艺 66
4.5.1 综采面双滚筒采煤机割煤方式 66
4.5.2 综采面液压支架的移架方式 66
4.5.3 综采面工序配合方式 67
4.6 放顶煤采煤法 67
4.6.1 放顶煤采煤法的分类 67
4.6.2 放顶煤工艺 68
4.6.3 放顶煤采煤法的优点、适用条件及应注意的问题 69
4.7 采煤方法的选择 69
4.7.1 采煤方法选择的原则 69
4.7.2 影响采煤方法选择的因素 70
4.7.3 采煤方法发展方向 71
本章小结 73
思考题 73
5矿井通风 74
5.1 矿井通风的任务与矿井空气 74
5.1.1 矿井通风的基本任务 74
5.1.2 矿井空气 74
5.2 矿井通风压力和通风阻力 75
5.2.1 空气压力 75
5.2.2 井巷通风阻力 75
5.2.3 降低通风阻力的措施 76
5.3 矿井通风动力 76
5.3.1 自然通风 76
5.3.2 机械通风 76
5.4 矿井通风系统 78
5.4.1 矿井主要通风机的工作方式 78
5.4.2 矿井通风方式 79
5.4.3 矿井反风 81
5.4.4 矿井配风原则、方法和依据 81
5.5 矿井总风量的计算 82
5.5.1 生产矿井总进风量的计算 82
5.5.2 新设计矿井风量的计算 82
5.6 采区通风系统 82
5.6.1 采区通风 82
5.6.2 采煤工作面通风 83
5.7 掘进通风方法 84
5.8 矿井通风构筑物 85
5.8.1 风门 85
5.8.2 风墙 86
5.8.3 风桥 86
5.8.4 井口封闭装置 86
本章小结 87
思考题 87
第Ⅱ篇 金属矿开采 89
6矿产资源开发 89
6.1 矿产资源定义与分类 89
6.1.1 矿产资源定义 89
6.1.2 矿产资源分类 90
6.2 固态矿床力学及工业性质 91
6.2.1 矿岩力学性质 91
6.2.2 埋藏要素 92
6.3 矿山生产能力、矿石损失率与贫化率 94
6.3.1 矿山生产能力及矿山服务年限 94
6.3.2 矿石损失率 94
6.3.3 矿石贫化率 94
6.4 矿产资源储量及矿床工业指标 94
6.4.1 矿产资源储量 94
6.4.2 矿床工业指标 95
6.5 中国矿产资源概况 97
6.5.1 中国矿产资源特点 97
6.5.2 中国金属矿山面临的形势和未来发展趋势 98
本章小结 100
思考题 100
7地质、成矿作用与地质构造 101
7.1 地质作用 101
7.1.1 内动力地质作用 101
7.1.2 外动力地质作用 101
7.2 成矿作用 102
7.2.1 内生成矿作用 102
7.2.2 外生成矿作用 102
7.2.3 变质成矿作用 102
7.3 地质构造 102
7.3.1 褶皱构造 103
7.3.2 断裂构造 103
7.3.3 岩层产状 103
7.4 矿山工程地质工作 104
7.4.1 找矿 104
7.4.2 矿床勘探 104
7.4.3 生产勘探和地质管理 105
7.4.4 地质调查 106
7.4.5 地质灾害调查 107
本章小结 109
思考题 109
8凿岩爆破 110
8.1 凿岩 110
8.1.1 凿岩机械 110
8.1.2 凿岩方式 110
8.2 爆破 111
8.2.1 炸药爆炸的基本理论 111
8.2.2 炸药的爆炸性能 113
8.2.3 工业炸药 114
8.2.4 起爆器材 119
8.2.5 起爆方法 123
8.2.6 装药工艺 124
8.2.7 爆破方法与爆破设计 125
8.2.8 矿山控制爆破 127
本章小结 130
思考题 130
9井巷掘进 131
9.1 水平巷道掘进 131
9.1.1 凿岩爆破 132
9.1.2 工作面通风 133
9.1.3 岩石装运 134
9.1.4 巷道支护 135
9.1.5 岩巷掘进机 135
9.2 竖井掘进 136
9.2.1 竖井井筒结构 136
9.2.2 竖井井筒装备 137
9.2.3 竖井表土施工 137
9.2.4 竖井基岩施工 138
9.3 斜井掘进 139
9.3.1 一般概念 139
9.3.2 斜井掘进 140
9.4 天井掘进 141
9.4.1 普通掘进法 141
9.4.2 吊罐掘进法 141
9.4.3 爬罐掘进法 142
9.4.4 深孔爆破成井法 142
9.4.5 牙轮钻机钻进法 143
本章小结 143
思考题 143
10矿床开拓 145
10.1 开采单元划分及开采顺序 145
10.1.1 开采单元划分 145
10.1.2 开采顺序 146
10.2 开采步骤和三级储量 147
10.2.1 开采步骤 147
10.2.2 三级储量 148
10.2.3 开采步骤间的关系 148
10.3 开拓方法 148
10.3.1 单一开拓方法 148
10.3.2 主要开拓巷道类型比较 149
10.3.3 联合开拓法 150
10.3.4 主要开拓巷道位置的确定 151
10.4 井底车场 152
10.4.1 竖井井底车场 152
10.4.2 斜井井底车场 153
本章小结 153
思考题 154
11矿山主要生产系统 155
11.1 提升与运输 155
11.1.1 矿井提升 155
11.1.2 矿山运输 156
11.2 通风 157
11.2.1 有关规定 157
11.2.2 矿井通风系统 158
11.2.3 矿井通风方法 158
11.2.4 矿井降温与防冻 159
11.3 排水 159
11.3.1 排水方式及系统 160
11.3.2 排泥 161
11.4 压气供应 161
11.5 充填 162
11.5.1 充填工艺 162
11.5.2 充填材料 162
11.5.3 基本参数 163
11.5.4 充填料浆制备与输送系统 165
11.5.5 工作面充填工艺 166
本章小结 167
思考题 167
12采矿方法 168
12.1 概述 168
12.1.1 采矿方法分类及其特征 168
12.1.2 影响采矿方法选择的主要因素 168
12.2 空场采矿法 169
12.2.1 房柱法 169
12.2.2 留矿法 170
12.2.3 分段凿岩阶段矿房法 170
12.2.4 阶段凿岩阶段矿房法 171
12.3 充填采矿法 172
12.3.1 上向分层（或进路）充填法 173
12.3.2 下向进路充填法 173
12.3.3 嗣后充填采矿法 174
12.3.4 充填采矿法矿柱回采 175
12.4 崩落采矿法 175
12.4.1 有底柱分段崩落法 175
12.4.2 无底柱分段崩落法 175
12.4.3 自然崩落法 176
本章小结 176
思考题 176
13固体矿床露天开采基本概念 177
13.1 概述 177
13.2 常用名词术语 178
13.3 露天开采的一般程序 180
13.4 露天矿床开拓 180
13.4.1 公路运输开拓 180
13.4.2 铁路运输开拓 181
13.4.3 联合开拓 182
13.4.4 露天开采境界确定 183
本章小结 187
思考题 187
14露天矿生产工艺过程 188
14.1 穿孔爆破 188
14.1.1 穿孔工作 188
14.1.2 爆破工作 190
14.2 采装 191
14.2.1 单斗挖掘机 192
14.2.2 大型轮式装载机和轮斗式挖掘机 194
14.2.3 采掘工作面参数 194
14.3 运输 196
14.3.1 自卸汽车运输 196
14.3.2 铁路运输 197
14.3.3 胶带运输机运输 198
14.4 排土 198
14.4.1 排土场位置选择 198
14.4.2 排土工艺 199
14.5 排水 200
14.5.1 自流排水 200
14.5.2 机械排水 200
本章小结 201
思考题 202
15饰面石材开采 203
15.1 开采基本特点及矿床评价 203
15.2 矿床开拓 204
15.2.1 石材矿山采石程序特点 204
15.2.2 开拓方法 205
15.3 开采方法 205
15.3.1 采石工艺 205
15.3.2 采石方法 206
本章小结 207
思考题 207
16特殊采矿法 208
16.1 溶浸采矿 208
16.1.1 地表堆浸法 208
16.1.2 原地浸出法 209
16.1.3 细菌化学采矿法 210
16.2 海洋采矿 211
16.2.1 浅海底资源开采 211
16.2.2 深海底资源开采 213
本章小结 217
思考题 217
17矿山安全与环境保护 218
17.1 矿山安全技术 218
17.1.1 防灾变设施与措施 218
17.1.2 滑坡与泥石流防治 220
17.1.3 尾矿库病害防治 222
17.1.4 采空区处理 222
17.2 矿山环境保护 224
17.2.1 矿尘危害及其治理 224
17.2.2 废气危害及其治理 225
17.2.3 污水处理 226
17.2.4 固体废料的综合利用 228
17.2.5 环境再造 230
本章小结 230
思考题 231
18矿业法律法规 232
18.1 矿产资源所有权 232
18.1.1 矿产资源所有权法律特征 232
18.1.2 矿产资源所有权的内容 233
18.1.3 矿产资源所有权的取得、实现与终止 233
18.1.4 矿产资源所有权的保护 234
18.2 矿业权 235
18.2.1 矿业权基本概念 235
18.2.2 探矿权 236
18.2.3 采矿权 237
18.3 办矿审批与关闭 238
18.3.1 办矿审批 238
18.3.2 关闭矿山 239
18.4 税费管理 240
18.4.1 资源税 240
18.4.2 资源补偿费 241
本章小结 242
思考题 242
19矿业经济 243
19.1 矿产资源与矿业 243
19.1.1 矿产资源 243
19.1.2 矿业 246
19.2 矿业经济学的起源与发展 246
19.3 矿业经济学的概念及内容 247
19.3.1 矿业经济的概念及内容 247
19.3.2 经济学中几个基本的概念 248
19.3.3 经济学的基本原理 249
19.4 矿山企业的特点 251
19.4.1 矿产资源的有限性和不可再生性 252
19.4.2 矿产资源分布的不均衡性 252
19.4.3 矿业投资的高风险性 253
19.4.4 矿山企业经济效益的递减性 253
19.4.5 矿业基建投资的持续性 254
19.4.6 矿山作业场所的移动性带来的开采条件复杂性 254
19.4.7 矿业工作和生活环境的艰苦性 255
19.4.8 矿山生态环境的广泛破坏性 255
19.4.9 矿山企业生产投入原料的特殊性 255
19.4.10 矿业效益的后续性 255
19.5 研究矿业经济的意义 256
19.5.1 矿业在未来的重要地位 256
19.5.2 矿业经济研究的意义 258
19.6 矿业经济的研究方法 259
19.6.1 局部均衡和一般均衡的方法 260
19.6.2 静态分析、比较静态分析和动态分析 260
19.6.3 边际分析 260
本章小结 261
思考题 261
参考文献 262
索引 264