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矿石和废石的概念
（1）矿物&&在地壳中，由于地质作用形成的自然元素和自然化合物，统称为矿物。
（2）矿石&&凡是在地壳中遇到矿物集合体，在现在技术经济水平条件下，能以工业规模从中提取国民经济必须的属或矿物产品的都叫矿石。
（3）矿体&&矿石的聚集体叫矿体。（一个矿体是一个独立的地质体，具有一定的几何形状，具有一定的空间位置等）。
（4）矿床&&矿床是矿体的总称。（对于某一矿区而言，一个矿床由一个或几个矿体组成，矿床又可分为工业矿床和非工业矿床）。
& & &①工业矿床&&在当前技术经济条件下，符合开采和利用要求的矿床叫工业矿床。
& & &②非工业矿床&&与上述情况反之，叫非工业矿床。&
（5）围岩&&矿体周围的岩石叫围岩。
& & &①上盘围岩&&指矿体上部围岩。
& & &②下盘围岩&&指矿体下部围岩。
（6）夹石&&夹在矿体中的岩石叫夹石。
（7）废石的概念
& & 在采矿过程中所采出的围岩或夹石，一般称为废石。（或者说废石是：矿床周围的围岩以夹石、根本不含有用成分或者含量过少，当前不宜作为矿石开采的称之为废石）。
& &【注意】&应当指出，矿石与废石的概念是相对的，它与一个国家的社会制度，一个国家的科学技术发展水平，已经掌握的资源情况，以及对某种金属的需要量都存有关系。例如，和，过去锡品位达到期0.8%，才算矿石可以开采，而现在锡品位只要达到0.2～0.3%，就作为矿石开采，过去铜的品位只有达到1.0%，才开采，而现在达到0.4～0.6%，即可作为矿石开采。过去废石，而现在却变成了可开采的矿石。（黄金品位达8～10克/吨就是富矿）
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水泥矿产资源综合利用是必由之路(一)
15:23:40&&&作者：佚名&&&出处：中国建材报
&&&&&热&&&&&★★★
摘要：2004年我国水泥产量达9.7亿吨，已占世界水泥总产量的45％；约需消耗石灰质原料10亿吨，黏土质原料2亿吨、燃煤1.6亿吨（标煤）。据专家预测：2010年我国水泥需求将达13.5亿吨，那么，原燃料消
&&&&2004年我国水泥产量达9.7亿吨，已占世界水泥总产量的45％；约需消耗石灰质原料10亿吨，黏土质原料2亿吨、燃煤1.6亿吨（标煤）。据专家预测：2010年我国水泥需求将达13.5亿吨，那么，原燃料消耗相应也会提高近40%。按现行的有关规范规定，水泥原料矿山允许的地质剥采比为0.5：1(吨／吨）。也就是说水泥矿山为生产水泥原料，还需剥离并排弃数以亿吨计的废石、覆盖层等剥离物。 &&&&对这些剥离物的综合利用，贫富兼采，变弃为利，变废为宝，是我们水泥行业采矿工作者多年的努力目标。在生产实践活动中，我们也逐步摸索和积累了对矿、岩体进行综合开采、综合利用的途径与经验，在很多矿山中，综合利用了低品位的矿石，实现了零排废。不仅将剥离物全部用在工业用途上，还扩大了矿石储量与矿石利用范围，延长了矿山服务年限。水泥矿山的资源综合利用是建设“节约型建材工业”的一个重要内容。 &&&&水泥原料矿产资源综合利用势在必行 &&&&1.资源是不可再生的 &&&&水泥生产的主要石灰质原料―石灰石生成于中生代侏罗纪至中上元古代震旦纪，其生成年代为1.35亿年至8亿～10亿年前，这些资源是不可再生的。而除水泥行业外，建筑、冶金、化工、交通等行业也大量地消耗着石灰石资源。据统计，水泥行业与有关行业所用石灰石之比为1：3以上，其他行业每年消耗石灰石至少30亿吨。以每年40亿吨（水泥及其他行业）的速度消耗着石灰石资源，是十分“可观”的。 &&&&有许多石灰石资源是不能够开采的，如风景名胜区、自然保护区、城镇规划范围内及交通困难的大山探处等。据有关部门统计，目前保有水泥矿石资源／储量542亿吨，水泥石灰石资源是有限的。 &&&&我们在工程建设中已深深感到：水泥厂的规模越建越大，水泥厂建设得越来越多，而好的矿山是越来越难找。地质条件好、储量大、交通方便的矿山在我国东中部地区已越来越少见。而Ⅲ类型的地质条件复杂的矿床却越来越多地出现在矿山的资源勘察名单上。显然，除加大地质勘察工作的力度、增加矿石资源／储量、进行采矿工程的研究（如开发凹陷露天水泥原料矿山）外，对资源综合利用，将废、夹石用掉是十分必要的。 &&&&2.剥离夹层与覆盖层加大了采矿成本 &&&&夹石的剥离成本与矿石的采矿成本大体相当，从穿孔、爆破、采掘、运输到排弃几个工艺环节，夹石的剥离成本一般不会低于矿石的采矿成本。除了采矿场到废石场的运输距离短于采矿场到破碎卸矿场运输距离时，废石的运输成本会稍低，其他成本大致是一样。覆盖层（表土）如不需爆破则省掉穿孔爆破的成本，其余环节成本与采矿成本相当。夹石层的剥离成本20～30元／立方米左右，覆盖层（表土）的剥离成本10～20元／立方米左右，这些费用均需分摊到吨矿石成本上，无疑加大了矿石总成本。 &&&&3.剥离物的排弃占用了大量土地 &&&&剥离物排弃需设置废石场。废石场设置需占用大量土地。按平均堆高20米计，每排弃废石1亿吨，约需占用5000亩土地，若排弃废石2亿吨，那就要占用土地上万亩。北京凤山石灰石矿：矿体中有厚大夹层及深60-70米的大溶洞（有充填物）。在矿体圈定时，设计计算的剥采比n=1.1：1(吨／吨）。在实际生产中，为了保证供给工厂低碱矿石，生产剥采比曾达n=2：1(吨／吨）。矿山设计规模为80万吨／年，而剥离规模达88万～160万吨／年。剥离出的废石堆往坛子峪与默河峪两个2废石场，如此大的废石量曾使矿山不堪重负（现在，矿山已将废石加工成建筑石供应北京市场）。华北地区某石灰石矿：剥采比n=1:3&:&1（吨／吨），2004年采矿120万吨，剥离废石达150万吨，剥离出的废石堆往风声沟废石场（剥离物成分复杂，但主要是硅、铝组成的岩土，应研究其利用问题）。 &&&&4.废石场（排土场）是地质灾害产生的高发区 &&&&矿山剥离物堆弃于废石场（排土场），废石场就容易发生泥石流、滑坡等地质灾害。为了防治地质灾害，工程建设中常常采用设置截水沟、挡石坝、堆石坝、石笼坝等措施。这样又加大了建设投资。废石场是产生地质灾害的高发区。华北某矿，每年大量堆弃筛下物粉料，每适雨季就形成泥石流。华东某矿由于废石场堆放废石的高差较大，而且在废石场中又有泉眼，终于导致形成了泥石流。由于泥石流威胁了下方水库及居民点的安全，该矿又花重资修建相当规模的挡石坝。 &&&&5.废石剥离加重了矿山的经济负担 &&&&石灰石是低附加值产品。虽然在1990年即提出石灰石的不变价格为20元／吨，但是多年来，石灰石价格一直偏低。一般也就是10～18元／吨左右，有的地方甚至更低。对于独立的矿山（或采石场）来说，低价的石灰石为最终产品，矿山盈利甚微，经营困难。目前，煤炭、铁矿石等的价格一路飚升，石灰石价格却徘徊不前。如果再将剥离费用摊加进去，矿山的经济效盏要大打折扣。 &&&&6.矿产资源的综合利用得到国家政策的支持 &&&&我国正着手建设节约型社会，矿产资源的综合利用得到了国家政策的大力支持。目前执行的“关于印发《资源综合利用目录》的通知”明确指出“采矿废石”属于资源综合利用目录中的一项。不少水泥工厂，从矿产资源的综合利用中得到国家免税政策的优惠。
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一种新型的缓倾斜多层矿体采矿技术
作者：张鹤生 来源：《科技创新与应用》2013 年第 30 期
摘 要：缓倾斜多层矿体开采一直以来都是世界性技术难题，它在整个矿山工作中占据着 重大比例。但是就开采技术而言，其中仍然存在着许多的问题没有得到有效的解决，甚至是阻 碍着矿工企业的发展进程。本文从我国的缓倾斜多层矿体传统开采技术进行分析，着重阐述了 新型的开采技术要点，旨在为同行工作参考。 关键词：缓倾斜多层矿体；机械化采矿；连续采矿 以“安全、高效、低成本、低贫损”为基础原则的采矿技术在目前的社会发展中深受着工作 人员的重视，尤其是在缓倾斜多层矿体的开采之中，通常都是在渗入研究与实践的基础上，以 连续开采为主进行工作，通过深入研究工程现场布置、采场的生产能力、材料损耗以及工作指 标为核心，在科学论证的基础上进行工作，以保证整个开采工作的可持续进行。 1 缓倾斜多层矿体开采技术分析 随着现代化社会生产技术的发展和大型采掘设备的日益推广使用，现代采矿技术也迎来了 发展的黄金阶段，且取得了重大发展成绩。尤其是在近些年来，以连续采矿技术为主的新技术 使用，使得采矿工作更是迎来了前所未有的发展时期，其工作理念、工作技术和机械设备都发 生了翻天覆地的变化，为矿山企业的发展指明了新方向。 1.1 缓倾斜矿体 所谓的缓倾斜矿体主要指的是那些厚度在 20m 以上，倾角在 35 度左右的矿体结构，这种 矿体结构由于角度缓的原因而石块等杂物很难得到及时的排除，都需要采用人工或者机械方式 来进行搬除，这就给开采工作带来了不必要的困扰。为此，在当前的工作中，我们必须要结合 实际工作特征和矿场的特点来进行综合分析，以保证工作的顺利进行。 1.2 开采条件分析 在某矿山企业开采工作中，在勘察工作中所得出的矿体储存标高为 m，而埋置 深度为 540～1090m。该矿段共有矿体结构 47 个，其中矿产资源的储存量共有 865 万吨，其中 大部分矿产资源为有色金属，潜在价值为 70 亿。但是由于矿体结构大多数都为缓倾斜矿体， 其倾角多为 30 度以下，矿体层数为 1～5 层不等，该矿层最薄的矿体为 1 米，最后矿体高达 25 米，这就给矿体开采工作带来了一定的影响。同时在该矿山开采中我们发现，其岩石类矿产资 源主要是以赤铁矿、褐铁矿为主的松软土状氧化矿，这些矿物质遇到水极容易发生分解而产生 泥浆状态的物质，从而给工作的开展带来严重的影响。
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2 开采技术方案分析 在本地的矿产资源开采的过程中，是利用矿段岩体结构性能的不同以及容易分离的特点为 基础进行分析，采用了大直径深孔落矿技术来进行开采，并且通过集中筛洗分离技术来分理处 矿物质中存在的废石，并且将这些废石直接填入采空区，从而达到连续不断的采矿目的。 2.1 采矿方法 在矿山工程的工作中，采矿之前对矿体结构进行了划分，分为盘区和矿段两部分，其中矿 段为回采单元，是以下向平行深孔、侧向平崩矿以及二次水平破碎等方式来进行的，也有一部 分是通过这几种方式综合进行采矿的，是以电动机车运输矿石为主，采用采切、落矿、出矿、 填充各工序协调进行，分级别在相连的矿段平行进行工作，以保证采矿工作的开展速度。 2.2 采矿工艺系统分析 在本矿山工程的矿段开采中，其中大部分矿石都是以土状氧化矿为主的，夹石也是多以白 云岩、大理岩为主。因此我们在开采的过程中可以充分的利用岩石崩落的方式来进行矿石分 离，从而提高矿物质筛选效率，分离出废石且避免了废石运输到矿井之外再次重复填入的繁杂 工序，而是直接回填到井下的采空区，这样不仅提高了开采效率，同时减少了因为废石堆积而 造成的矿井外围场地的占用。 2.3 技术指标 根据矿段矿体赋存特征和开采技术条件，按使用新工艺回采缓倾斜矿体矿石总量的 24%计 算，达到的技术经济指标分别如表所示，可见新采矿方法比传统采矿方法具有明显的优势。 2.4 采矿方法的技术创新点 本采矿方法在以下几个方面具有创新性：采用大直径深孔合采缓倾斜多层松软矿体，变革 了传统的分采工艺，实现多层矿体的高效采矿；在我国地下矿山首次在井下实现矿岩集中分 离，废石回填采空区，废石不出坑，基本实现无废开采；我国地下矿山首次实现从坑内至选厂 用矿浆输送方式运输矿石，大大减少了运输量，降低了运输成本；在缓倾斜多层矿体开采中， 首次实现大量落矿的高效连续采矿。由于采用不留间柱的一步骤回采，避免了由于间柱回收而 带来的作业面分散、多中段作业，生产管理复杂，井下人均劳动生产率低，以及间柱回收安全 性差、效率低、成本高、资源大量损失的弊端。 3 结束语 缓倾斜多层矿体的开采问题是一个世界性难题。介绍的缓倾斜多层矿体深孔合采井下矿废 分离连续采矿方法，能有效克服传统采矿方法的生产能力小、劳动强度大、安全性差、成本高 等诸多弊端，且有创新性和实用性。
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